细说有限元分析在产品设计和开发中的几个优势

有限元分析（FEA）为产品设计工程师和制造商开启了大量机会，已成为多个行业产品开发过程中的重要一环，如汽车、生物医学、航空航天、工业设备以及重型工程等。这个过程主要包括三个阶段：预处理、解决方案和后处理。

使用有限元方法执行分析的步骤

导入或开发产品的CAD几何图形以进行分析；

根据仿真要求选择模型类型（1D，2D或3D）；

使用所选模型类型为模型生成网格；

网格大小设置和验证可纠正错误并改善网格质量；

选择分析类型，例如静态，动态，热或耦合；

应用负载，力矩，温度等边界条件；

执行仿真分析；

后处理以提取结果。

有限元分析是一种通过解决一组方程来模拟物理现象的数字方法。因此，其结果取决于所应用的边界条件、选择的模型类型、分配的材料属性和分析类型的。那么，为什么有限元分析如此重要呢？

使用有限元分析的理由

新产品和现有产品的性能改进；

降低设计和制造成本；

减少所需的物理测试试验次数；

更快地将产品推向市场；

可以评估和优化替代设计和材料；

快速分析基本解决方案的变体；

由于清楚地了解组件的设计意图，因此可以更好地设计产品；

减少材料浪费；

结构的拓扑和重量优化，不影响性能和安全性；

由于信息完整，可以做出更好的设计决策；

更快地达到所需质量的最终产品设计；

轻松满足各种产品标准和合同要求；

提高产品安全性；

通过在模型上应用适当的边界条件来确定现实条件下的产品行为；

提高客户满意度；

即使在经济实惠的工作站和台式个人计算机上也可以执行FEA；

CAE软件现在是大多数一流企业的必备工具；

确定产品的使用寿命并确定保修和维修计划。

有限元分析是工程师保证优质产品投入市场的重要工具。现在，将仿真测试和设计优化与产品开发周期紧密结合，已常态化地既提升了产品质量，又缩短了产品上市时间。