FEM-Engineer - Finite-Element-Methode (FEM)
Der FEM-Engineer ist eine Softwarelösung für Ingenieure, Techniker und Konstrukteure um 2D- und 3D-CAD-Modelle zu berechnen.
Der FEM-Engineer nimmt Ihnen die wesentlichen aufwendigen und komplexen Schritte bei der FEM-Analyse ab.
Dadurch vereinfacht sich der Berechnungs- und Überprüfungsprozess erheblich.
Mit dem FEM-Engineer können relativ einfach Bauteile aus Metall (elastische Werkstoffe) auf Ihre Belastbarkeit untersucht werden.
Bei Interesse schreiben Sie uns unter: service@ibumedia.de
Die wesentlichen Schritte bei der Finite-Element-Methode (FEM) lauten:
a. Eingabe = Präprozessing
b. Verarbeitung = numerische Berechnung
c. Ausgabe = Postprozessing
Die folgende Schritte werden automatisiert durchgeführt.
1. Import des CAD-Modells
2. Auswahl des Werkstoffs
3. Meshing des CAD-Modells
4. Festlegen der Randbedingungen (Einspannungen)
5. Festlegen von Belastungen
6. Berechnung und Lösen von Systemgleichungen
7. Ergebnisse darstellen und bewerten
Die Beurteilung der Festigkeit von komplexen Bauteilen ist häufig schwierig.
Vor allem dann, wenn eine analytische Berechnung bzw. Beurteilung nicht möglich oder nur eingeschränkt durchgeführt werden kann.
Mithilfe von numerischen Berechnungsmethoden wie z.B. der Finite-Element-Methode kann eine Festigkeitsabschätzung einfacher gelingen und der Aufwand reduziert werden.
Dadurch erhält der Konstrukteur besseren Einblick und besseres Verständnis in die vorliegende Belastungssituation des Bauteils.
Allgemeines
Die Finite-Element-Methode (FEM) ist eine numerische Methode zur Lösung partieller Differentialgleichungen.
Sie wird häufig in der Ingenieurwissenschaft eingesetzt, um komplexe geometrische Strukturen und physikalische Phänomene zu analysieren.
Die statische Finite-Elemente-Methode (FEM) ist eine Methode zur Lösung von statischen Spannungs- und Verformungsproblemen in der Strukturmechanik.
Sie basiert auf der Diskretisierung eines kontinuierlichen Strukturproblems in eine diskrete Anzahl von Elementen, die durch Knoten verbunden sind.
Diese Elemente haben bestimmte physikalische Eigenschaften und geometrische Formen.
Die wesentliche Vorgehensweise bei der statischen Finite-Elemente-Methode (FEM) umfasst im Wesentlichen folgende Schritte:
1. Modellierung: Die Struktur, die untersucht werden soll, wird in einem CAD-Programm oder einer FEM-Software modelliert.
2. Diskretisierung: Die Struktur wird in kleinere Elemente unterteilt, die durch Knoten miteinander verbunden sind.
Dabei wird die Art, Anzahl, Form und Größe der Elemente festgelegt.
3. Materialdefinition: Für jedes Element werden die Material- und Geometrieeigenschaften, wie z.B. Elastizitätsmodul, Poissonzahl und Querschnittsfläche definiert.
4. Randbedingungen: Die Randbedingungen, wie z.B. Einspannungen oder Belastungen, werden auf das Modell angewendet.
5. Gleichungsaufstellung: Basierend auf den Elementgleichungen und den Randbedingungen wird eine Gleichung aufgestellt, die das Verhalten der gesamten Struktur beschreibt.
6. Lösen: Die Gleichung wird numerisch gelöst, um die Verschiebungen und Spannungen in jedem Element sowie die Reaktionen an den Einspannungen zu berechnen.
7. Auswertung: Die Ergebnisse werden analysiert und visualisiert, um das Verhalten der Struktur unter verschiedenen Lastbedingungen zu verstehen und zu optimieren.
8. Validierung: Die Ergebnisse werden mit experimentellen Daten oder anderen Methoden verglichen, um die Genauigkeit der Analyse zu überprüfen.
Dieser Prozess kann iterativ durchgeführt werden, um das Verhalten der Struktur unter verschiedenen Bedingungen zu untersuchen und zu optimieren.
Die FEM-Analyse ermöglicht es, das Verhalten von Strukturen unter verschiedenen Lastbedingungen zu verstehen und zu optimieren, was in vielen Bereichen der Ingenieurwissenschaften von großer Bedeutung ist.