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有限元分析在機械產(chǎn)品設計的應用

時(shí)間:2017-12-16 15:58 所屬行業(yè):機械產(chǎn)品設計、有限元分析

機械產(chǎn)品設計
     隨著(zhù)現代計算機信息技術(shù)的不斷發(fā)展,越來(lái)越多的工業(yè)產(chǎn)品在設計、研發(fā)時(shí)借助計算機軟件進(jìn)行,能夠大大提高設計精度,而且還能夠提前對應力、性能等方面進(jìn)行計算與預測。有限元分析計算是近幾年來(lái)在機械產(chǎn)品設計中應用較為廣泛的一種程序。通過(guò)它實(shí)現了設計團隊的工作效率,極大地降低了設計成本,能夠為企業(yè)創(chuàng )造更多的經(jīng)濟效益。
    有限元法最早是在上個(gè)世紀五十年代提出的,當初的主要目的是為了處理固體力學(xué)問(wèn)題。后來(lái)特納等人把單元剛架法思路進(jìn)行推廣,開(kāi)始應用于力學(xué)平面領(lǐng)域。有限元分析方法的概念即為通過(guò)建立結合點(diǎn)位移與結合點(diǎn)間的單元剛度方程法。有限元分析理論隨著(zhù)現代計算機信息技術(shù)的不斷發(fā)展得到了迅速的發(fā)展,同時(shí)它的功能也不斷廣泛。
有限元分析方法在機械產(chǎn)品設計中的應用:
1、降低成本
    在傳統的機械產(chǎn)品設計中,多是采用借鑒改進(jìn)的方式進(jìn)行的,通過(guò)已有的機械產(chǎn)品圖紙進(jìn)行細微改動(dòng)或簡(jiǎn)化處理,通過(guò)經(jīng)驗來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設計,總體思路還是不變,這一過(guò)程中需要大量的設計工作,周期非常長(cháng),通過(guò)這種方法設計的產(chǎn)品相對性能差一此,在傳統的機械產(chǎn)品設計中多是采用二選一或多選的方案進(jìn)行的,從多個(gè)方案中選擇質(zhì)量最優(yōu)的方案進(jìn)行進(jìn)一步設計。這就造成了工作量非常大。通過(guò)有限元分析來(lái)對機械產(chǎn)品進(jìn)行設計時(shí),可以直接確定出最優(yōu)的方案,而且設計與修改工作都會(huì )容易一些。通過(guò)有限元優(yōu)化設計分析,可以有效減輕機械產(chǎn)品的自重,對零件形狀進(jìn)行優(yōu)化從而降低材料消耗,拉動(dòng)成本下降,能使企業(yè)獲得更好地經(jīng)濟效益。
2、提高產(chǎn)品設計的可靠性
    在傳統的機械產(chǎn)品設計思路中,多是采用實(shí)驗的辦法,把設計的產(chǎn)品經(jīng)過(guò)樣品、手工樣機、實(shí)驗樣機等多個(gè)階段才能制造出性能完全符合需求的產(chǎn)品,在這一過(guò)程中,不但周期較長(cháng),而且修改難度增大,造成浪費問(wèn)題嚴重。從整體來(lái)講,傳統的設計思路無(wú)法完全確保設計的可靠性。而采用有限元分析可以直接從計算機中對零件的形狀、應力與尺寸進(jìn)行完全檢驗,而不再需要真正加工出成品。通過(guò)這種精細化的反復模擬,可以有效提高零件設計的可靠性,確保零件產(chǎn)品精度的同時(shí),也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量與應用效果。

                                                                                  專(zhuān)業(yè)從事機械產(chǎn)品設計│有限元分析│強度分析│結構優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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