Analisi agli elementi finiti (FEA) è il processo di previsione del comportamento di un oggetto basato su calcoli effettuati con il metodo degli elementi finiti (FEM). Mentre il FEM è una tecnica matematica, il FEA è l'interpretazione dei risultati forniti dal FEM. Il FEA fornisce agli ingegneri informazioni approfondite su sistemi e strutture complessi, aiutandoli a prendere decisioni progettuali più consapevoli.

Il FEM usa la matematica per scomporre sistemi complessi in parti più piccole e semplici, o "elementi". Applica quindi equazioni differenziali a ciascun elemento singolarmente, sfruttando la potenza dei computer per suddividere e poi risolvere problemi ingegneristici.

La FEA è l'applicazione delle equazioni FEM ed è alla base di molti tipi di software di simulazione. Viene utilizzata per convalidare e testare progetti in modo sicuro, rapido ed economico, creando modelli virtuali di asset reali.

La modellazione a elementi finiti consente di simulare il mondo fisico senza i costi, i tempi o i rischi associati alla costruzione di prototipi fisici. Questi modelli vengono utilizzati per risolvere diverse condizioni e scenari in diversi settori, in particolare quelli con ambienti complessi o ad alto rischio come l'aerospaziale e la biomeccanica.

Quali sono i vantaggi dell'analisi agli elementi finiti?

Gli ingegneri affrontano enormi sfide nella progettazione di soluzioni che soddisfino le esigenze in continua evoluzione delle persone e del pianeta. Per esplorare scenari e condizioni illimitati, si affidano alla flessibilità dell'analisi agli elementi finiti (FEA). Con l'analisi agli elementi finiti (FEA), è possibile modellare qualsiasi geometria (da un blocco quadrato al cuore umano), di qualsiasi dimensione (dalla nanoscala a un grande aereo passeggeri), con qualsiasi tipo di fisica (trasferimento di calore, fluidodinamica, meccanica strutturale, ecc.). In pratica, finché si ha un'equazione differenziale parziale, è possibile utilizzare l'analisi agli elementi finiti (FEA).

I vantaggi dell'FEA includono:

Valutazione di geometrie complesse: l'analisi agli elementi finiti (FEA) può analizzare strutture complesse che altrimenti sarebbero difficili o impossibili da valutare.

Simulazione di una vasta gamma di fenomeni fisici: la FEA consente agli ingegneri di modellare più problemi fisici contemporaneamente.

Risparmia tempo, denaro e risorse: la FEA riduce la necessità di prototipazione fisica, consentendo agli ingegneri di valutare la sicurezza, l'affidabilità e le prestazioni di un progetto prima ancora che venga realizzato.

JST Esempi di analisi agli elementi finiti

Analisi strutturale statica

Analizzare la relazione tra temperatura del prodotto e temperatura e tempo dello stampo; fornire suggerimenti per il processo di vulcanizzazione.

Analizzare la parte in gomma del prodotto, analisi della rigidità alla compressione e dello stress