You are hereMetoda elementów skończonych jako uniwersalnie wykorzystywane narzędzie do obliczeń inżynierskich.

Metoda elementów skończonych jako uniwersalnie wykorzystywane narzędzie do obliczeń inżynierskich.


By admin - Posted on 31 October 2014

Analizy mes to inaczej Metoda Elementów Skończonych (MES) zezwala na kompleksową analizę wytrzymałości, sztywności oraz optymalizację masy i geometrii elementów konstrukcji, rozpoczynając od prostych struktur części maszyn a kończąc na konstrukcjach pudeł pojazdów szynowych, autokarów, tramwajów. Procedura jest używana w wielu obszarach jak: mechanika ciał stałych, mechanika płynów, analiza termiczna, analiza pól magnetycznych i elektrycznych. Jak z samej terminu wolno wywnioskować - podstawową cechą postępowania jest podział testowanego obiektu (lub obszaru pola) na siatkę niedużych elementów skończonych.
obliczenia
Autor: reynermedia
Źródło: http://www.flickr.com
Części te połaczone są w punktach zwanych węzłami. Przemieszczenia punktów wewnątrz elementu są wyznaczane na podstawie przemieszczeń węzłów. Przesuwania niektórych węzłów są ograniczone przez narzucone więzy kinematyczne. Naprężenia muszą być takie aby równoważyły przyłożone obciążenia. Przemieszczenia węzłów wyznaczane są z równań równowagi przy uwzględnieniu więzów i odkształcalności materiału. Metoda elementów skończonych stała się ogólnie stosowanym narzędziem obliczeń inżynierskich. Łatwo można zauważyć, iż rozwój metody elementów skończonych biegnie równolegle z rozbudową techniki komputerowej. Początkowe prace zwracające uwagę na praktyczne zastosowania MES opublikowane były w latach czterdziestych ubiegłego wieku. W w owych latach zresztą zaistniały pierwsze komputery. Początkowo obliczenia przeprowadzane za pomocą metody elementów skończonych dotyczyły obiektów o bardzo prostych geometriach (najczęściej modelowanych jako jednowymiarowe) i stałych własnościach materiałowych oraz zjawisk opisanych liniowymi równaniami różniczkowymi.




Obliczenia mes mogą dotyczyć także zagadnień statycznych jak i dynamicznych, w których ważną funkcję odgrywa np.
inżynier
Autor: Victor
Źródło: http://www.flickr.com
szybkość zmian obciążeń, zagadnienia kontaktowe – tarcie, przepływy mediów. Obliczenia numeryczne można wykorzystać również w celu zdefiniowania motywów awarii i degradacji. Typowe obliczenia mes dotyczą np.:
- analizy stanu naprężeń i odkształceń w celu określenia krytycznych miejsc,
- optymalizacji kształtu w celu zmniejszenia wytężenia konstrukcji,
- analizy przyczyn powstania uszkodzeń i ich wpływu na dalszą eksploatacje,
- modelowania odlewów,
- modelowania przepływów.

Tensometr to czujnik, służący do badania naprężenia. W praktyce pomiar tensometryczny opiera się na pomiarze odkształcenia i obliczeniu naprężenia w oparciu o przyjęty związek fizyczny (np. prawo Hooke’a). Tensometry stosuje się również pośrednio do pomiaru innych wielkości nieelektrycznych (np. siły, ciśnienia, przyspieszenia, masy).

Bardzo często wykorzystywanym rodzajem tensometrów są tensometry oporowe, zmieniające swoją rezystancję wraz ze zmianą wymiarów. Ze względu na budowę rozróżnia się tensometry oporowe: wężykowe, zygzakowe, kratowe, foliowe, półprzewodnikowe. Tensometry już od blisko 70 lat stanowią ustanawiają źródło sygnału określającego wartość wielkości mechanicznych, mierzonych sposobami obróbki sygnału elektrycznego.