FEA simulace pro optimalizaci návrhu a snížení rizik
Jako přední poskytovatel FEA konzultačních služeb a důvěryhodní odborníci na metodu konečných prvků (MKP) dodáváme vysoce kvalitní simulace přizpůsobené skutečným inženýrským problémům. Naši zkušení konzultanti a inženýři využívají pokročilé nástroje k poskytování praktických a využitelných poznatků napříč odvětvími.
Ať už potřebujete strukturální analýzu, tepelné studie nebo dynamické simulace, naše FEA služby vám pomohou zvýšit bezpečnost, výkon a efektivitu produktu — od rané fáze vývoje až po finální ověření.
Přehled služeb
Naše MKP inženýrské služby pokrývají široké spektrum aplikací — od lineárních statických analýz až po složité nelineární dynamické simulace. Jako specializovaná FEM konzultační firma nabízíme simulace na míru, které podporují váš návrhový proces, snižují rizika vývoje a urychlují uvedení produktu na trh.
FEM simulační služby pro každé odvětví
Statika konstrukcí a pevnostní analýza
DESIGNTEC poskytuje služby provádění statických FEM analýz zákazníkům, kteří potřebují statický návrh složitých konstrukcí, kde standardní technologie mohou být nedostatečné pro popis a vysvětlení podmínek a chování stavební konstrukce nebo strojního zařízení.
FEM analýzu lze efektivně využít ke zkoumání strukturální integrity jednotlivých součástí i chování celé konstrukce v provozních a extrémních podmínkách. Statickou analýzu konstrukce lze použít pro návrh dle mezních stavů nebo pro pokročilé modelování chování skutečné konstrukce v extrémních zatěžovacích podmínkách, kde nelineární chování konstrukčních prvků hraje zásadní roli. V takových případech nelineární analýza umožňuje nahlédnout a lépe pochopit možné mechanismy poruch a pomáhá při návrhu vedoucím ke zlepšení vlastností konstrukce.
Při simulaci lze zohlednit mnoho fyzikálních aspektů:
- Geometrické nelinearity (zohlednění geometrické tuhosti, výpočty za předpokladu velkých přemístění).
- Nelinearity materiálů (kovy, plasty, pryže, pěny, kompozity, tekutiny, železobeton, vláknobeton, dřevo, zeminy a horniny). Kompozitní lamináty s definicí vlastností vrstev.
- Rozsáhlé modely porušování. Materiálové vlastnosti závislé na čase, rychlosti zatěžování a teplotě.
- Nelineární chování kontaktů.
- Delaminace, vznik a šíření trhlin.
- Lineární a nelineární analýza stability se zahrnutím výrobních imperfekcí.
- Tečení a smršťování materiálu.
Existuje celá řada aplikací:
- Lineární a nelineární analýza stavebních a strojních konstrukcí.
- Statická analýza svařovaných (Eurokód EC3, FKM norma) a šroubovaných (FKM norma, norma VDI, SpaceBolt / A-Bolt) konstrukcí.
- Analýza interakce mezi zeminou a konstrukcí.
- Simulace nelineární odezvy materiálů, konstrukcí a strojů.
- Posouzení mezního stavu a stavu použitelnosti ocelových a železobetonových konstrukcí na základě FEM analýzy, simulace experimentálních zkoušek.
- Geomechanické a geotechnické simulace.
- Nelineární chování železobetonu a betonu vyztuženého vlákny.
- Stabilita skalních/zemních svahů (metody mezní rovnováhy, spojité a diskrétní numerické metody).
- Analýza postupné výstavby (pozemní stavitelství, geotechnika atd.).
- Nadzemní a podzemní zásobníky a nádrže.
- Posuzování statické bezpečnosti stavebních konstrukcí vystavených požáru.
Dynamická analýza konstrukcí a strojů
Díky hlubokému pochopení chování konstrukce při dynamickém zatížení je možné dosáhnout zlepšení provozní účinnosti výrobku a snížit pravděpodobnost poruch, odstávek a minimalizovat tak náklady na údržbu. Analýzu vibrací na základě MKP výpočtu lze efektivně využít k vyhodnocení dynamických charakteristik strojů a konstrukcí před jejich výrobou nebo k řešení problémů instalovaných systémů.
Dynamická analýza konstrukce umožňuje zabránit rezonančním účinkům zatížení a nadměrným vibracím konstrukce ve fázi návrhu. Pro zajištění strukturální integrity a provozuschopnosti všech konstrukčních prvků na základě výpočtu navrhujeme tlumiče a omezovače kmitání, pasivní izolátory vibrací a aktivní systémy regulace vibrací. Dále lze simulaci náhodných dynamických podmínek, jako je silný vítr, zemětřesení, náraz vozidla/letadla nebo výbuch, použít k vyšetřování strukturální integrity během takových katastrof.
Poskytujeme služby v oblasti strukturální analýzy od jednoduché modální analýzy až po komplexní nelineární analýzu přechodových jevů.
V závislosti na fyzikálním problému existuje více možností analýzy:
- Analýza vlastních frekvencí a vlastních tvarů kmitu.
- Harmonická analýza (rezonanční problémy).
- Dynamická analýza lineárních a nelineárních systémů v časové oblasti (náhodné buzení, impulsy, pohyblivá zatížení atd.).
- Analýza lineárních spekter odezvy (jednobodová a vícebodová spektra).
- Nelineární explicitní dynamika (krátké časové děje jako náraz, pád, havárie a výbuch).
- Náhodné vibrace a PSD (hustota výkonového spektra).
- Zpracování signálu (DFT, FFT, filtrování)
Existuje celá řada aplikací:
- Analýza vibrací způsobených rotujícím zařízením za provozních podmínek, při spouštění a vypínání stroje.
- Konstrukce vystavené zatížení větrem (konstrukce s nosnými kabely, membránové střechy, věže a stožáry, vícepodlažní budovy).
- Interakce kapaliny s konstrukcí a vibrace vyvolané prouděním (čerpadla, potrubní systémy, skladovací zařízení).
- Seizmické inženýrství.
- Analýza poruch, únavy a provozuschopnosti součástí strojů, ložisek, plošin, podlah, připojených potrubních systémů, elektronických zařízení a dalších pomocných zařízení.
- Řešení problémů spojených s vibracemi konstrukcí (úprava zdroje a přenosu vibrací nebo hmotnosti/tuhosti konstrukce, návrh pasivních a aktivních systémů řízení vibrací, izolace proti vibracím).
- Návrh základů a analýza podloží pro rotační, pístové a rázové stroje.
- Systémy řízení vibrací pro pohodlí lidí, citlivá zařízení a přesné výrobní procesy.
- Seismický návrh zařízení a strojních systémů.
- Dynamická analýza rotorů.
- Dynamika tuhých a poddajných těles.
Posuzování konstrukcí a strojních komponent
Únosnost a použitelnost nově vyvinutých konstrukcí, zařízení, dílů a součástí se musí vypočítat, vyhodnotit a ověřit podle normalizovaných postupů a v souladu s kritérii a požadovanými úrovněmi bezpečnosti definovanými v normách.
Základem pro posuzování a ověřování únosnosti jsou napětí vyplývající z různých zatěžovacích stavů a jejich vzájemných kombinací, které jsou rovněž uvedeny v normách a standardech. Výpočty napětí se převážně provádějí pomocí FEM analýz, protože tento přístup umožňuje analyzovat složité geometrie a provozní podmínky.
Posuzování a ověřování se týká nejen stavů napjatosti souvisejících s trvalým stavem deformace, resp. lomu, ale také únavové životnosti, tj. ověření únavové životnosti.
Rozhodujícími konstrukčními prvky, které vyžadují zvláštní posouzení a ověření, jsou šroubové a svarové spoje (zkontrolujte A-Bolt).
V mnoha našich projektech jsme jako základ pro posouzení pevnosti a únavy použili následující normy a standardy:
- spektrum Eurokódů a norem DIN
- FKM-Richtlinie
- VDI 2230, ECSS-HB-32-23
- ČSN and další
Proč si vybrat naše konzultanty pro MKP analýzy?
15 let
simulací v sw ANSYS
200+
úspěšně dokončených projektů
30+
zákazníku v Německu a Rakousku
Důvěřují nám společnosti jako ta Vaše
Uvažovali jste o využití numerických simulací, které by vám pomohly s postupem projektu?
Naši FEA konzultanti vás podpoří napříč různými odvětvími i fyzikálními oblastmi — od strukturálních přes tepelné až po dynamické simulace. Pomáháme vám návrh ověřit, optimalizovat a výrazně urychlit jeho vývoj.
Metoda Konečných prvků (MKP) – nástroj pro optimální a bezpečný design
MKP analýzy a numerické simulace tvoří nedílnou součást procesu vývoje výrobků a konstrukcí v různých průmyslových odvětvích. Přínosy analýzy metodou konečných prvků:
- prokázat a posoudit strukturální integritu, únavovou životnost a trvanlivost před zahájením výroby,
- rozšířit znalosti o odezvě konstrukce za reálných podmínek,
- minimalizovat náklady na materiál a maximalizovat výkonnost výrobku (virtuální vývoj výrobku),
- zkrátit dobu návrhu výrobku a dobu uvedení na trh,
- snížit náklady na výrobu a testování fyzických prototypů.
Analýza konečných prvků (MKP), která se v inženýrských oborech uplatňuje při řešení širokého spektra složitých úloh, je nástrojem používaným pro hodnocení konstrukcí a systémů, který poskytuje přesnou předpověď odezvy konstrukce a jejich součásti vystavené podmínkám zatížení a poskytuje esenciální informace k prokázání spolehlivosti i trvanlivosti výrobku nebo konstrukce.
Použití moderních simulací na bázi MKP výrazně pomáhá při minimalizaci výrobních nákladů, zlepšování vlastností výrobku nebo konstrukce, a tím i při udržování a zvyšování konkurenceschopnosti výrobního procesu.
Související témata
-
Únavová životnost
DESIGNTEC helps you to predict and asses fatigue damage of your structures or products in accordance with applicable norms and industrial standards -
Virtuální vývoj výrobků & optimalizace
Kombinace aplikací metody konečných prvků a optimalizačních technik pro vaše úspory nákladů a zlepšení vlastností produktu.
Referenční projekty
-
-
Dynamic Analysis and Fatigue Life Prediction of Reinforced Concrete Chamber for Testing of High Explosives
-
Stress Analysis and Fatigue Live Prediction of a Disc Brake System
Within the scope of an innovative vehicle brake system development a non-linear static contact analysis and fatigue assessment was performed.
-
Static Analysis of Railway Bridge OSKAR during Construction and Parametric Study on Uncertain Model
The primary objective of the presented project was to determine the static response of the Railway Bridge OSKAR steel structure during the construction phases.