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近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及和計(jì)算速度的迅速提高，有限元分析技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)和分析中得到了越來越廣泛的重視和應(yīng)用，現(xiàn)已逐步成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)中一個(gè)非常重要的步驟，從汽車到航天領(lǐng)域，幾乎所有流程的設(shè)計(jì)制造都離不開有限元分析技術(shù)，尤其在機(jī)械制造、材料加工、航空航天、汽車、土木建筑、電子電器、國(guó)防軍工、船舶、鐵道、石化、能源、科學(xué)研究等各個(gè)領(lǐng)域的廣泛使用已使其水平發(fā)生了質(zhì)的飛躍。有限元分析技術(shù)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域中逐漸發(fā)展成為專門的學(xué)科—計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）。通過應(yīng)用有限元分析技術(shù)，可以模擬仿真這些零件在最惡載荷和工況下零件的實(shí)際工作情況，準(zhǔn)確地計(jì)算其工況下的應(yīng)力及應(yīng)變，使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)開發(fā)階段就能夠通過數(shù)字模型對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和壽命的分析和評(píng)估，及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)上存在的問題并及時(shí)地加以排除。
有限元法是一種獲得工程問題近似解的數(shù)值計(jì)算方法，它將連續(xù)物體劃分為有限大小、彼此只在有限個(gè)點(diǎn)相連接的有限單元的組合體，并對(duì)該組合體展開研究。也就是設(shè)想一個(gè)離散結(jié)構(gòu)作為實(shí)際連續(xù)結(jié)構(gòu)的近似力學(xué)模型，以后的數(shù)值計(jì)算分析就在這個(gè)離散結(jié)構(gòu)上進(jìn)行,得出滿足工程精度的近似結(jié)果來替代對(duì)實(shí)際結(jié)構(gòu)的分析，這樣可以解決很多實(shí)際工程需要解決而理論分析又無法解決的復(fù)雜問題。
目前對(duì)機(jī)械零件進(jìn)行有限元分析一般采用專門的有限元分析軟件來完成，如ANSYS、MARC等。它們擁有豐富完善的單元類型、材料模型庫和求解器等，具有獨(dú)立的前、后處理模塊，能夠完成多學(xué)科、多領(lǐng)域的工程分析問題。其主要不足是前處理模塊中的幾何建模功能不是非常強(qiáng)，這樣在面對(duì)一些復(fù)雜工件時(shí)就需要借助其它的CAD軟件來完成建模，然后通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的方式導(dǎo)入系統(tǒng)后進(jìn)行有限元分析，而數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換過程中不可避免將出現(xiàn)特征丟失、曲面變形等問題，增加了工程師的工作量。
I-DEAS軟件是一個(gè)集成化的產(chǎn)品開發(fā)解決方案，也是當(dāng)今內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的大型CAD/CAM/CAE一體化軟件，它具有獨(dú)特的基于數(shù)字化主模型的CAD/CAM /CAE功能，使之成為一個(gè)彼此關(guān)聯(lián)的整體，而不再是相互獨(dú)立的功能模塊，基于數(shù)字化主模型的特性使得模型的變化與CAD/CAM /CAE的結(jié)果保持高度的一致性，使在產(chǎn)品開發(fā)的整個(gè)過程中隨時(shí)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)估和加工設(shè)計(jì)成為可能。
由于I-DEAS軟件不但具備強(qiáng)大的有限元分析功能，同時(shí)還擁有完備的基于特征的變量化實(shí)體造型技術(shù)，通過曲面設(shè)計(jì)集成來實(shí)現(xiàn)實(shí)體造型，其強(qiáng)大的功能能夠最大程度地滿足企業(yè)在產(chǎn)品開發(fā)方面的需求，工程師可以用I-DEAS軟件來構(gòu)造CAD模型，然后通過同一系統(tǒng)進(jìn)行有限元分析，這樣可以避免數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，從根本上解決了由于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換帶來的問題；另一方面，I-DEAS軟件還為當(dāng)前市場(chǎng)上常見的大型CAD軟件（包括 PRO/E、CATIA等，而UG的文件I-DEAS可以直接使用，無需接口）都開發(fā)了專用數(shù)據(jù)接口，通過專用接口，可以將這些在不同CAD平臺(tái)上構(gòu)建的數(shù)字模型十分便捷且準(zhǔn)確地將導(dǎo)入到I-DEAS軟件中，這樣使通過I-DEAS軟件為不同CAD軟件構(gòu)造的數(shù)字模型進(jìn)行有限元分析打下基礎(chǔ)。
專業(yè)從事機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)│有限元分析│強(qiáng)度分析│結(jié)構(gòu)優(yōu)化│技術(shù)服務(wù)與解決方案
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