ofIeder werktuigbouwkundige constructie moet aan bepaalde eisen voldaan. Zo moet het product sterk zijn, stabiel en bestand tegen een zekere mate van belasting. Om dat te testen kun je een prototype bouwen, maar dat kost tijd en geld. Daarom maken productontwerpers gebruik van een FEM berekening, ofwel een sterkteberekening. Door middel van FEM analyse software wordt nagebootst hoe een ontwerp zich in de praktijk gedraagt, onder invloed van externe omstandigheden. Maar wat is een FEM analyse nu precies? Dat leggen we in deze blog uit!
Waar staan de afkorting FEA, FEM en EEM voor?
De betekenis van FEM is Finite Element Method. In het Nederlands is het meestal vertaald als Eindige Elementenmethode, kortweg EEM. Een synoniem hiervoor is Finite Element Analysis, ofwel FEA. Allemaal termen voor dezelfde analysemethode.
Hoe werkt een FEM analyse?
De Nederlandse vertaling – Eindige Elementen Methode – laat goed zien waar het bij een FEM analyse om draait. Ieder ontwerp wordt namelijk opgedeeld in een heleboel individuele elementen, die allemaal een aspect van de constructie belichten.
Complexe vraagstukken worden dus opgedeeld in losse elementen, die samen zorgen voor een realistische voorspelling van de werking van een constructie.
Wat is het doel van een FEM analyse?
Het doel van een FEM analyse is inzicht krijgen in de werking van een product onder uiteenlopende omstandigheden. Daardoor wordt onder meer duidelijk of een product veilig is, hoe sterk een constructie is, wat het effect is van interactie, en of er zwakke plekken zijn in het ontwerp.
Kortom: met een FEM analyse krijg je een integraal beeld van de (verwachte) werking van een constructie bij gebruik.
Sterkteberekening
Bij een FEM berekening wordt een constructie onderzocht op onder meer sterkte, stijfheid en vermoeiing. Daarbij worden verschillende soorten berekeningen uitgevoerd, zoals:
- Stabiliteitsanalyses aan de hand van knik- en plooiberekeningen: hoe stabiel blijft de constructie onder belasting?
- Schokberekeningen: hoe reageert een constructie bij trilling?
- Vermoeiingsberekeningen: hoe gedraagt een constructie zich bij langdurige belasting?
- Levensduur: wat is de technische levensduur van een constructie?
- Vervorming: in hoeverre vindt er vervorming plaats bij gebruik gedurende een langere periode?
Voordelen FEM analyse
Het uitvoeren van een FEM analyse brengt verschillende voordelen met zich mee, zoals:
- Kortere ontwerptijd. Met FEM analyse software krijg je een realistische voorspelling van de werking van een product. Dat verhoogt de snelheid van het ontwerpproces.
- Borgen wettelijke normen. Met een sterkteberekening komen spanning en vervorming letterlijk in beeld. Zwakke plekken worden visueel gemaakt en dat helpt om ervoor te zorgen dat een constructie aan alle wettelijke eisen voldoet.
- Optimaliseren ontwerp. Problemen als vermoeiing en kruip kun je tijdig signaleren, en daar dus ook op anticiperen. Meer inzicht dus, en dat is de basis voor optimalisatie.
Samengevat: met een FEM analyse kun je sneller de productkwaliteit verhogen tegen lagere kosten.
In welke branches wordt een FEM analyse gebruikt?
FEM analyses worden gebruikt bij het controleren van werktuigbouwkundige constructies. Die tref je in allerlei sectoren, waardoor de FEM analyse breed verspreid is. Onder meer in de scheepvaart, ruimtevaart en luchtvaart wordt gebruikgemaakt van FEM analyses.
Het grote voordeel is dat gebreken in het ontwerp vroegtijdig zichtbaar zijn. Door het uitvoeren van sterkteberekeningen is het niet nodig om steeds prototypes te maken. De FEM analyse voorkomt zo veel tijd en kosten.
Welke software voor een FEM analyse?
Wil je werktuigbouwkundige constructies vooraf analyseren, dan kun je heb grofweg twee opties. Je kunt iedere berekening individueel en handmatig uitvoeren. Dan heb je geen speciale software nodig, een spreadsheet volstaat. Dat is wel een behoorlijk intensieve methode en dan mis je de meerwaarde van een integrale analysetool.
Voor een efficiënt en optimaal resultaat is het aan te raden om voor FEM analyse software te gaan. Via Google is het eenvoudig zoeken naar software gericht op FEM, EEM of FEA. Bij AESC zijn we echter fan van SpaceClaim en Ansys Discovery.
SpaceClaim is een innovatief tekenprogramma met talloze mogelijkheden. Ansys Discovery is 3D simulatiesoftware. Beide programma’s werken realtime en intuïtief.
Meer weten over FEM, EEM en FEA?
AESC staat voor slimme software voor de maakindustrie. Of het nu gaat om CAD, CAM, PDM, FEM software of simulatie software: we hebben een passende oplossing in huis.
Naast het leveren van software bieden we ook trainingen, advies en support. Benieuwd naar de mogelijkheden? Neem dan contact met ons op.
