Baner Trifecta przedstawiający laptopa z modelem analizy elementów skończonych

Analiza elementów skończonych (FEA) | Metoda (MES) i modelowanie

Każdy model elementów skończonych wymaga skalibrowanego modelu pojedynczego symulowanego materiału. Zespół pomocy technicznej firmy 3M jest gotowy odpowiedzieć na pytania dotyczące modelowania i symulacji.

prośba o kartę danych materiału

Metoda elementów skończonych: Opracowanie modeli stref spójnych klejów i taśm 3M™

  • Mężczyzna siedzący przy biurku
    Czym jest analiza elementów skończonych?
    • Modelowanie elementów skończonych jest narzędziem projektowym używanym przez inżynierów do tworzenia produktów w każdej branży. Inżynier stworzy renderowany model 3D zespołu za pomocą oprogramowania do elementów skończonych i zdefiniuje każdy materiał będący przedmiotem zainteresowania.

      Aby przeprowadzić symulacje w celu określenia przewidywanej wytrzymałości, model 3D definiuje geometrie części, ich wzajemne relacje oraz właściwości materiału. Te właściwości są dobrze określone w przypadku metali, tworzyw sztucznych i innych standardowych materiałów konstrukcyjnych.

      SKONTAKTUJ SIĘ Z NAMI


  • Analiza elementów skończonych służąca do oceny połączeń klejowych w pojazdach szynowych

    W przeciwieństwie do metali, PSA są lepkosprężyste oraz wrażliwe na wahania częstotliwości i zmiany temperatury. Wymaga to zaawansowanych testów w celu wygenerowania danych opisujących reakcję mechaniczną przy różnych obciążeniach, temperaturach, geometriach itp.

    Firma 3M posiada wyjątkowe możliwości w zakresie scharakteryzowania tych materiałów wrażliwych na wahania częstotliwości i zmiany temperatury oraz zapewnienia tych danych w formacie zgodnym z różnymi programami do modelowania elementów skończonych. Te modele materiałów mogą być używane do przewidywania reakcji mechanicznej w analizie elementów skończonych.
    Konwencjonalne właściwości mechaniczne, takie jak moduł Younga i współczynnik Poissona, nawet jeśli są uzyskane przy odpowiednich szybkościach i temperaturach, nie odzwierciedlają dokładnie zachowania PSA. W konsekwencji firma 3M opracowała karty danych materiału (MDCs), które są dostępne dla powszechnie wykorzystywanych przez firmę 3M materiałów w gotowym do użycia formacie kompatybilnym z wieloma dostępnymi na rynku aplikacjami komputerowymi FEA.

    Obecnie możemy zaoferować MDC dowolnego 3M PSA, która jest kompatybilna z Abaqus, ANSYS MAPDL, ANSYS Workbench i LS Dyna.


Fioletowy baner bestsellera z rysunkiem pociągu

Webinarium poświęcone analizie elementów skończonych

Webinarium 3M dla dostawców oryginalnych części w przemyśle kolejowym.

Od charakterystyki eksperymentalnej do modelowania komputerowego i symulacji

ZAREJESTRUJ SIĘ, ABY OBEJRZEĆ TO WEBINARIUM
  • Metoda elementów skończonych (MES): Zaawansowana analiza z zakresu zmęczenia i trwałości materiału

    Często trudnych problemów inżynierskich nie da się rozwiązać za pomocą narzędzi analitycznych, podczas gdy testy na rzeczywistych komponentach są zazwyczaj czasochłonne i kosztowne lub po prostu zbyt trudne do wykonania. Jest to szczególnie istotne w przypadku oceny integralności strukturalnej całych pojazdów, wagonów lub ich dużych elementów składowych.

    Jednak zwiększenie wydajności komputera pozwala na zastosowanie technik symulacji numerycznych, takich jak metoda elementów skończonych (MES), do uzyskania przybliżonego rozwiązania problemów technicznych. MES jest najczęściej stosowaną metodą numeryczną podczas rozwiązywania równań różniczkowych cząstkowych związanych z problemami inżynieryjnymi, które w innym przypadku nie byłyby możliwe do rozwiązania. MES dzieli duży system na mniejsze, łatwiejsze części, zwane elementami skończonymi. Badanie lub analizowanie zjawiska za pomocą MES jest często określane jako analiza elementów skończonych (FEA).

    Obecnie FEA jest uznanym i niezbędnym narzędziem analitycznym do obliczeń technicznych w wielu dyscyplinach w firmie 3M i poza nią. Łącząc FEA z odpowiednimi uproszczeniami i założeniami, nawet bardzo złożone konstrukcje, takie jak całe pojazdy szynowe, można ocenić pod kątem ich parametrów konstrukcyjnych, integralności i odporności na zderzenia zgodnie z wymaganiami norm branżowych DIN EN 12633 (Wymagania konstrukcyjne nadwozi pojazdów szynowych) i DIN EN 15227 (Wymagania dotyczące odporności na zderzenia nadwozi pojazdów szynowych). Inną ważną normą branżową, która jest szczególnie istotna w kwestii klejenia pojazdów szynowych i elementów składowych, jest DIN 6701, patrz [1], i składa się z czterech części. Trzecia część, DIN 6701-3, zawiera w szczególności wytyczne dotyczące budowy, projektu i oceny połączeń klejowych w pojazdach szynowych.

    Wymagana jest ocena wytrzymałości kleju, którą można wykonać za pomocą FEA. W bardziej ogólnym ujęciu jest to również część nowej normy DIN 2304-1, patrz [2], która nie jest ograniczona do przemysłu kolejowego. Wszystko to ma kluczowe znaczenie dla dalszego rozwoju technologii klejenia w przemyśle kolejowym i pomaga w tworzeniu projektów z wielu materiałów i lekkich konstrukcji, co zostało zbadane w ramach projektu ULWAK, którego firma 3M była częścią, patrz [3].

    Z punktu widzenia sprawności obliczeniowej można przeprowadzić ocenę przyczepności kleju w zakresie grubych (tj. większych niż 1,5 mm) elastycznych wiązań na bazie materiałów podobnych do gumy. Niemożliwe jest jednak jednoczesne przeprowadzenie oceny przyczepności cienkich (tj. mniejszych niż 1,0 mm) wiązań z tolerowaną rozdzielczością elementu na grubości połączenia klejowego ze względu na ogromne różnice w wymiarach elementów, z których składają się wagony, i grubościach wiązań. Jednym z wyzwań jest przeniesienie obciążeń i warunków ograniczających z całego systemu do mniejszego podsystemu.


Zielony baner bestsellera z przednią okładką publikacji

Publikacja dotycząca analizy elementów skończonych

Kliknij poniżej, aby pobrać publikację dotyczącą analizy elementów skończonych. Publikacja jest podzielona na 6 kluczowych obszarów: wprowadzenie, dodatkowe rozważania, modelowanie ośrodków ciągłych, modelowanie stref spójnych, weryfikacja modelu i wnioski.

POBIERZ PUBLIKACJĘ FEA JUŻ TERAZ (PDF, 935 KB)
  • Określenie odpowiedniego modelu materiału

    Kolejnym wyzwaniem jest określenie odpowiedniego modelu materiału, z którego wykonany będzie klej. Aby uzyskać wiarygodne wyniki FEA, należy posiadać dokładne modele wszystkich materiałów, których dotyczy zastosowanie. Takie modele materiałów, czasami nazywane również kartami danych materiału, opisują mechaniczną reakcję rzeczywistego materiału i z ogromną dokładnością rejestrują główne efekty fizyczne zidentyfikowane w ramach odpowiednich testów i charakterystykę materiałów.

    Każdy model elementów skończonych wymaga skalibrowanego modelu pojedynczego symulowanego materiału. Do określenia niezbędnych parametrów materiału można zastosować różne techniki. Wszystkie te techniki wymagają danych z testów i doboru odpowiedniego modelu materiałowego. Następnie następuje procedura określania parametrów modelu na podstawie danych eksperymentalnych, tj. kalibracji, weryfikacji i walidacji modelu w odniesieniu do danych testowych. Test można przeprowadzić na podstawie standardowej metody badania odporności na odrywanie klejów (testu T-Peel) lub testu oddziaływania siły ścinającej na pojedyncze połączenie zakładkowe. Po zakończeniu model spełnia przyjęte założenia.

    Globalny zespół wsparcia technicznego 3M jest gotowy odpowiedzieć na pytania dotyczące charakterystyki kleju, modelowania i symulacji. Opracowaliśmy najnowocześniejsze możliwości testowania i symulacji klejów strukturalnych oraz samoprzylepnych, które pozwalają nam modelować i przewidywać wydajność, uszkodzenia, awarie, wpływ na tłumienie wibracji (NVH) w celu redukcji hałasu generowanego przez ruch kół, patrz [4] i wiele innych zastosowań.


Pomarańczowy napis „Zarejestruj się” na banerze dotyczącym webinariów

Zarejestruj się na webinaria

Kliknij poniższy przycisk, aby zapisać się na nasze webinaria poświęcone rozwiązaniom dla branży kolejowej:

  • Nowe normy branżowe i technologie
  • Nowe rozwiązania dla przemysłu kolejowego
  • Poznaj ekspertów pracujących w naszym zespole 3M ds. przemysłu kolejowego
ZAREJESTRUJ SIĘ DO UDZIAŁU W WEBINARIACH DOTYCZĄCYCH ROZWIĄZAŃ 3M Z ZAKRESU PRZEMYSŁU KOLEJOWEGO
Skontaktuj się z nami

Na Twój e-mail odpowiemy w ciągu 24–48 godzin roboczych.

Niezależnie od tego, czy masz pytanie dotyczące wyzwań związanych z projektowaniem kolei, produktów, testów, cen, próbek, dystrybutorów czy czegokolwiek innego, nasz zespół jest gotowy na nie odpowiedzieć. Skontaktuj się z nami.

  • Informacje podane przez Państwa posłużą do udzielenia odpowiedzi na Państwa pytania drogą elektroniczną lub telefonicznie, przez przedstawiciela 3M lub przez jednego z naszych partnerów biznesowych, któremu udostępniliśmy Państwa dane osobowe zgodnie z Polityką prywatności 3M.

  • Wszystkie pola są wymagane, chyba że określono inaczej

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  • 3M takes your privacy seriously. 3M and its authorized third parties will use the information you provided in accordance with our Privacy Policy to send you communications which may include promotions, product information and service offers. Please be aware that this information may be stored on a server located in the U.S. If you do not consent to this use of your personal information, please do not use this system.

  • Prześlij Submit

Bardzo dziękujemy za zgłoszenie.

Wkrótce skontaktuje się z Państwem jeden z naszych ekspertów ds. rozwiązań dla przemysłu kolejowego.

Przepraszamy.

Wystąpił błąd podczas przesyłania danych. Spróbuj ponownie później