APM FEM — это модуль конечно-элементного анализа (FEA), интегрированный в КОМПАС-3D.
Приложение предназначено для базовых прочностных расчётов твердотельных, стержневых и оболочечных объектов, визуализации результатов этих расчётов непосредственно в среде КОМПАС-3D.
Для анализа напряжённо-деформированного состояния (прочности и жёсткости) конструкции под действием нагрузок используются статические расчёты (линейные и нелинейные).
В задачах, где важно учесть пластические деформации, проанализировать контактное взаимодействие (посадка подшипника, уплотнений), провести расчёт задачи с нелинейными материалами (резина, композиты и т.д.) выполняется нелинейный статический расчёт.
Результаты расчёта:
Для оценки способности конструкции выдерживать циклические нагрузки без разрушения, так как даже при напряжениях ниже предела прочности, многократное действие нагрузок вызывает постепенное накопление повреждений, появление трещин и разрушение.
Результаты расчёта:
Для определения способности конструкции сохранять равновесную форму под действием внешних нагрузок.
Основа расчёта - статическое напряженно-деформированное состояние конструкции, для которого и определяется коэффициент запаса устойчивости.
Результаты расчёта:
Для определения собственных динамических характеристик (частот и форм колебаний) конструкций под действием динамических нагрузок.
Расчёт собственных форм и частот колебаний проводится для предотвращения резонанса, снижения вибраций деталей.
Расчёт с учётом предварительного нагружения используется для гибких конструкций, где частота собственных колебаний зависит от внутренних усилий.
Результаты расчёта:
Для определения температурного поля в конструкции.
В АРМ FEM пользователю доступны расчёт стационарной и нестационарной теплопроводности.
Для проведения теплового расчёта задаются начальные и граничные условия и теплофизические характеристики.
Результаты расчёта:
Позволяет оценить температурные напряжения и деформации в конструкции.
При нагреве или охлаждении материал расширяется или сжимается, что вызывает внутренние напряжения даже без внешней механической нагрузки.
Для определения термонапряженного состояния в качестве первого приближения можно задать поле температур из теплового анализа
Результаты расчёта:
Определяет оптимальное распределение материала в области проектирования. Предъявляемые к изделию требования (прочность, жёсткость, масса, устойчивость и собственным частотам) будут обеспечены.
Для доработки и подготовки модели к изготовлению рекомендуем использовать приложение “Свободная форма”.
Эффекты использования топологической оптимизации:
Большинство расчётных моделей состоят из нескольких тел, между которыми задаются условия контактного взамодействия.
В АРМ FEM пользователь может задать основные типы линейных и нелинейных контактов, построить совпадающую сетку между телами, определить самоконтакт поверхностей одной детали или связать узлы контактирующих деталей стержневыми КЭ.
Доступные типы контактного взаимодействия:
Свойства материала, необходимые для проведения расчёта, импортируются из библиотеки "Материалы и Сортаменты" или системы ПОЛИНОМ:MDM, если материал назначен в геометрической модели в КОМПАС-3D.
Пользователь может создавать собственные материалы с заданными свойствами и редактировать загруженные из КОМПАС-3D.
АРМ FEM позволяет работать с отдельными телами и сборками, спроектированными в среде КОМПАС-3D или другой САПР.
Для создания расчётной модели используется геометрия различных форматов, доступных в системе КОМПАС-3D, а именно:
После подготовки геометрической модели следует построение конечно-элементной сетки.
В зависимости от геометрии исследуемого объекта и условий взаимодействия тел в сборках, сеточная модель состоит из конечных элементов следующих типов:
В АРМ FEM реализована автоматическая генерация сеток КЭ на стержневых, поверхностных и твердотельных моделях, постоянный либо переменный (адаптивный) шаг разбиения и дополнительные функции предразбиения ребер и поверхностей.
Для проверки качества расчётной сетки пользователю доступно построение следующих карт: Якобиан, Относительный размер, Сужение и Коробление.
Пользователь описывает взаимодействие между телами при помощи специальных инструментов:
Тип: жесткий, поворотный Z, поступательный X, пазовый X, цилиндрический Z, универсальный, сферический, плоскостной XY и общий.
Соединение деталей стержневым элементом балочного типа, моделирующим тело болта, и специальных связей, моделирующих его соединение с деталями. Для болтов может быть задана предварительная затяжка, которая определяется величиной осевой силы, моментом затяжки или смещением.
Соединение деталей с помощью элемента типа "Упругая связь", моделирующего условную пружину, начало и конец которой соединяются с выбранными элементами (гранями, ребрами, вершинами) для каждой детали специальными связями.
Создание связей между точками или массивами точек, расположенными на гранях связываемых тел.
| Основные возможности | АРМ FEM BASE | АРМ FEM PROF |
|---|---|---|
| Линейный статический расчёт | + | + |
| Многоцикловый усталость | + | + |
| Линейная устойчивость | + | + |
| Собственные колебания | + | + |
| Стационарная теплопроводность | + | + |
| Термоупругость | + | + |
| Топологическая оптимизация (дополнительный модуль) | + | + |
| Контактное взаимодействие | + | + |
| Соединители (шарнир, болт, пружина, точечная сварка) | + | + |
| Стержневые расчётные модели | - | + |
| Геометрическая нелинейность | - | + |
| Физическая нелинейность | - | + |
| Контактная нелинейность | - | + |
| Нестационарная теплопроводность | - | + |
исключение ошибок при передаче геометрической модели.
интерфейс и идеология работы полностью соответствуют КОМПАС-3D, что позволяет быстро освоить работу в ПО, создать расчётную модель и проанализировать результаты расчётов.
внесен в Реестр российского ПО.
при анализе прочности сложных деталей и сборок расчётная задача может быть автоматически передана в ПО АРМ WinMachine.
компания-разработчик находится в России, всегда есть возможность получать быструю квалифицированную помощь по всем вопросам.
на порядок дешевле зарубежного ПО.