如何在實際工程項目中真正用好CAE
在工程實踐中,提出問題的部門通常是設(shè)計部門或生產(chǎn)部門,設(shè)計部門會提出要求對某一設(shè)計進行某一方面的驗證或優(yōu)化,生產(chǎn)部門會提出對在產(chǎn)品生產(chǎn)或使用過程中出現(xiàn)的缺陷或問題進行分析和解決。
通常情況下,由于分工的不同,設(shè)計或生產(chǎn)的工程師對于有限元分析是沒有經(jīng)驗的,他們提出的問題是模糊的:
設(shè)計工程師會問,在某種情況下,我的設(shè)計安全嗎?
生產(chǎn)工程師會問,為什么這個產(chǎn)品會壞呢?
然后是問題的分析,這個過程是需要仿真分析工程師與設(shè)計工程師或生產(chǎn)工程師共同完成的,接到設(shè)計工程師和生產(chǎn)工程師提出的問題時,先對問題做一個初步的判斷。
要做出正確的初步判斷,需要對常見問題的理論有清晰的解決思路,需要對有限元方法的能力和局限有清楚的認識,同時對于可能進行的有限元分析需要的時間和人力有準確的判斷,然后決定是否需要進行下一步有限元分析。
決定要進行有限元分析,則必須注意以下幾個流程:
對分析結(jié)果的評價,首先是判斷結(jié)果的數(shù)量級是否有問題,如果分析結(jié)果明顯比實際大幾十倍,甚至上百倍的,那有可能是參數(shù)設(shè)置錯誤。
當(dāng)然,如果以前做過類似產(chǎn)品的分析,直接和上次的分析結(jié)果做比較,就能判斷結(jié)果是否在正常范圍。
另外,應(yīng)力奇異現(xiàn)象值得關(guān)注,尖角,載荷,接觸關(guān)系和邊界條件的地方,往往會出現(xiàn)過大的不真實的應(yīng)力結(jié)果,不宜用該處的應(yīng)力得出結(jié)論。
仿真結(jié)果最好還需與試驗結(jié)果進行比較,大公司一般會做對應(yīng)的試驗,優(yōu)化仿真模型,尋找仿真結(jié)果與試驗結(jié)果間的規(guī)律。而有些小公司因?qū)嶒灄l件有限,能不做實驗就不做。
一般要得出有用結(jié)論,往往要做多次分析,評價不同參數(shù)修改后關(guān)鍵指標的變化,是否有什么規(guī)律。
要提出優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計的建議,一般得有多年實踐經(jīng)驗,對產(chǎn)品很熟悉才行。
作為一個有限元分析分析工程師,需要有堅實的理論基礎(chǔ),熟練應(yīng)用必要的有限元分析軟件,以及豐富的工程實踐經(jīng)驗,才能在實際工程項目中,真正用好CAE。