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有限元前/後處理工具
有限元前/後處理工具

有限元前/後處理工具

CAE(電腦輔助工程)是現代工程設計中不可或缺的一部分,它利用有限元分析(FEA)來評估產品在實際使用中的性能。然而,FEA 需要複雜的前處理和後處理過程,以準備模型和解釋結果。以下我們將介紹 CAE 中的有限元前處理和後處理工具。

 

HyperWorks 前後處理軟體模組

 

  • HyperMesh 通用有限元前處理工具
  • SimLab 流程導向的有限元建模軟體
  • HyperView 通用 CAE 後處理結果可視化工具
  • HyperGraph 通用 CAE 後處理資料分析工具

 

有限元前處理

有限元前處理是 CAE 流程的起點,它包括以下主要任務:

1. 幾何建模
前處理的第一步是建立產品的幾何模型。這可以通過 CAD(電腦輔助設計)軟體完成。CAD 軟體允許工程師創建精確的 3D 模型,這些模型可以用於後續的分析。

2. 網格生成
一旦有了幾何模型,下一步是生成網格或網格化。這是將 3D 模型分解成許多小元素(通常是三角形或四邊形)的過程。網格的質量和密度對分析結果有重大影響。

3. 材料屬性和邊界條件
在進行分析之前,需要定義材料的物理特性,例如彈性模量、屈服強度等。此外,必須指定邊界條件,如約束和加載。

4. 模型網格化
對於複雜的幾何模型,可能需要將其分成多個子組件,每個子組件都有自己的網格。這有助於提高分析的效率和準確性。

5. 檢查和修復
生成網格後,需要進行質量檢查。這包括檢查元素的變形、奇異性和其他問題。如果存在問題,則需要進行修復,以確保分析的可靠性。

 

有限元後處理

一旦有限元分析完成,需要對結果進行後處理和解釋。這是 CAE 流程的最後一個階段,也是將模擬結果轉化為實際決策的關鍵階段。

1. 結果視覺化
有限元分析生成的結果通常包括位移、應力、應變等數據。後處理工具允許工程師將這些數據可視化,通常以圖形、圖表或動畫的形式呈現。

2. 頻譜分析
對於動態分析,後處理工具可以幫助工程師進行頻譜分析,以確定結構的共振頻率和模態。

3. 數據提取
後處理工具還允許工程師從模擬結果中提取關鍵數據,以進一步分析或報告。

4. 結果導出
最終,結果可以導出為各種格式,以便與其他工程軟體或團隊共享。

 

總之,有限元前處理和後處理工具在 CAE 中起著至關重要的作用。它們幫助工程師準備模型、分析數據並解釋結果,從而促使更好的產品設計和工程決策。

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