Portale clienti Richiedi preventivo
NuovamacutNuovamacutNuovamacutNuovamacut
  • Software
    • 3DEXPERIENCE®
      • SolidWorks | 3DEXPERIENCE®
      • CATIA
      • DELMIA
      • ENOVIA
      • SIMULIA
        • Simulazione Strutturale
        • Simulazione Elettromagnetica
      • 3DVIA
      • EXALEAD
      • NETVIBES
    • CAD 3D
      • SolidWorks Standard
      • SolidWorks Professional
      • SolidWorks Premium
      • CATIA
      • Smap3D Plant Design
      • SWOOD Design
      • CADfeature ™ – Elysium
      • DraftSight: il CAD 2D economico di Dassault Systemes
      • Archive Commander
      • UniWorks
    • Simulazione
      • SIMULIA
      • SolidWorks Simulation
      • SolidWorks Flow Simulation
      • SolidWorks Plastics
      • CogniCAD™ by Paramatters
      • Simulazione di pressofusione | Castle
      • EMS e HFWorks
    • Progettazione elettrica
      • SolidWorks Electrical 3D
      • SolidWorks PCB
    • Gestione Dati
      • ENOVIA SmarTeam
      • SolidWorks PDM
        • SolidWorks PDM Standard
        • SolidWorks PDM Professional
        • SolidWorks Manage
      • EPDM Suite
      • WebViewer for EPDM
      • EXALEAD OnePart
      • DBWorks
      • DBCent
    • Gestione Processi
      • DELMIA
      • ENOVIA
      • EXALEAD
      • 3DVIA
      • NETVIBES
    • Produzione
      • SolidWorks CAM – CAMWORKS
      • PowerSuite
      • SWOOD CAM
    • Documentazione tecnica
      • CATIA Composer
      • SolidWorks Composer
      • SolidWorks Visualize
      • SolidWorks Inspection
      • SolidWorks MBD
      • eDrawings
    • Configurazione di prodotto
      • Tacton Design Automation
      • Tacton CPQ
    • Codifica Assistita
      • Regole in Cloud
    • Software per Studenti
      • SolidWorks Education
      • SolidWorks Research
      • Programma certificazione CSWA Education Edition
  • Soluzioni
    • Cos’è SolidWorks
    • Cos’è la 3DEXPERIENCE
    • Soluzioni per Settore
      • Macchine e impianti industriali
      • Aerospaziale, difesa, navale e offshore
      • Servizi alle imprese
      • Costruzioni, città e territorio
      • Prodotti di consumo, confezionati e vendita al dettaglio
      • Energia, Industria Mineraria e di Processo
      • High-tech
      • Casa e Lifestyle
      • Scienza e medicina
      • Trasporti e Mobilità
      • Istruzione
    • Hardware
  • Stampanti 3D
  • Macchine utensili
  • Servizi e Formazione
    • Formazione
      • Corsi in programma
      • Corsi on demand
      • Webinar
    • Assistenza – Portale Clienti
    • Blog
    • Eventi
  • Storie di Successo
  • Nuovamacut
    • Chi siamo
    • NuovamacutLive
    • Press
      • Rassegna stampa
      • Comunicati stampa
    • Lavora con noi
    • Contatti

Blog Nuovamacut

Analisi agli elementi finiti vantaggi

Analisi degli elementi finiti: quali sono i principali vantaggi?

Di Massimo Masiero | Software | 25 Maggio 2021

Negli ultimi anni, in ambito di analisi, sempre più di frequente si utilizzano acronimi come FEA o FEM. Ma cosa vogliono dire esattamente?

Indice:

  1. Che cos’è una simulazione FEM?
  2. Le tre fasi fondamentali della simulazione FEM
  3. Come funziona una simulazione?
  4. Conclusioni

Premessa

L’Analisi agli elementi finiti (FEA) è una tecnica di simulazione a computer usata nelle analisi ingegneristiche. Utilizza il Metodo degli elementi finiti (FEM), il cui obiettivo è essenzialmente la risoluzione in forma discreta ed approssimata di sistemi di equazioni alle derivate parziali (PDE) e permette di simulare il comportamento delle costruzioni meccaniche sollecitate, direttamente sul nostro computer partendo da un normale modello CAD 3D.

Che cos’è una simulazione FEM?

Una simulazione FEM è abbastanza simile a quanto accade su un banco di prova. La differenza è che i test vengono eseguiti su un prototipo virtuale, ovvero un modello geometrico CAD, al quale si attribuisce un determinato materiale con caratteristiche meccaniche note.

Passare alla simulazione, con soluzioni specifiche come SolidWorks Simulation, permette di ridurre:

  • il numero di prototipi fisici, riducendo di conseguenza i costi legati allo sviluppo di un prodotto;
  • il time to market, perché in ambiente virtuale le modifiche alla geometria richiedono pochi minuti.

Seguendo questa logica, si capisce perché nell’ultimo decennio il numero di strumenti che permettono di effettuare simulazioni sia aumentato notevolmente. Inoltre, questi software si siano evoluti permettendo di gestire condizioni al contorno (carichi e vincoli) sempre più complete e tipi di analisi sempre più complesse.

Le tre fasi fondamentali della simulazione FEM

A prescindere dal software utilizzato, un’analisi FEM è un processo suddiviso in tre fasi fondamentali:

  • pre-processing, ovvero la definizione del modello ad elementi finiti, composto da geometria (mesh) e condizioni al contorno (carichi e vincoli);
  • processing, ovvero l’analisi vera e propria, con la risoluzione del problema agli elementi finiti ad opera di un software di risoluzione (solutore);
  • post-processing dove viene elaborata e rappresentata la soluzione al problema, tipicamente con tabelle di valori o grafici ed immagini.

La domanda classica riguarda l’attendibilità dei risultati, ovvero se quanto ottenuto da una simulazione FEM abbia valenza comparabile a quanto si otterrebbe attraverso una prova sperimentale fisica. Per rispondere a questa domanda dobbiamo capire come funziona un’analisi FEM.

Come funziona una simulazione?

Il FEM tipicamente si applica a corpi fisici suscettibili di essere suddivisi in un certo numero, anche molto grande, di elementi di forma definita e dimensioni contenute.

La caratteristica principale del metodo degli elementi finiti è la discretizzazione attraverso la creazione di una griglia (mesh) composta da primitive (elementi finiti) di forma codificata: triangoli e quadrilateri per domini 2D, tetraedri ed esaedri per domini 3D. Si tratta quindi di una suddivisione della geometria in elementi base che costituiscono il punto di appoggio per la risoluzione matematica del problema.

Perché la qualità della mesh è importante

La qualità della mesh può influenzare i risultati in maniera a volte determinante.

Consiglio

Ovviamente la trattazione della qualità di una mesh risulta estremamente vasta, ma in generale vale la regola del gradiente. Laddove si ha una variazione di tensione molto accentuata all’interno del modello, è consigliabile inserire un numero di elementi più elevato e di dimensione inferiore.

Ogni elemento della mesh è caratterizzato da un certo numero di nodi, ovvero punti caratteristici che hanno determinati gradi di libertà (DOF) e che in funzione delle condizioni al contorno potranno subire degli spostamenti (o rotazioni) che fungeranno da punti chiave nel calcolo della deformata del modello oggetto della simulazione.

Per capire come si comporta un modello soggetto a sollecitazione, vanno definite anche le caratteristiche meccaniche del materiale di cui è composto (Resistenza alla trazione/compressione, tensione di snervamento, Modulo di Young, coefficiente di Poisson, etc…). Generalmente si utilizzano materiali isotropi, cioè che hanno una risposta meccanica uguale in tutte le direzioni, ma esistono software che consentono di simulare anche il comportamento ortotropo.

Importante

Presta attenzione al fatto che le analisi più comuni sono quelle lineari statiche, ma ci sono software che consentono di eseguire anche analisi a fatica, non lineari, dinamiche, termiche e fluidodinamiche. Pur rimanendo valide le considerazioni generali sull’analisi, le analisi fluidodinamiche (CFD) ragionano su concetti completamente diversi, per cui è meglio trattarle separatamente.

Analisi agli elementi finiti vantaggi prototipo nuovamacut
Analisi agli elementi finiti vantaggi prototipo cad nuovamacut

Conclusioni

Come abbiamo visto, il fatto di poter simulare i prototipi virtuali direttamente nel tuo PC porta inevitabili vantaggi.

Ovviamente perché un’analisi sia affidabile, è necessario che le condizioni al contorno siano ben definite e che il software adottato sia in grado di simulare il fenomeno correttamente. Oltre a questo, va considerato inoltre che gli strumenti diventano potenti solo se messi nelle mani corrette: non sottovalutare aspetti importanti come la conoscenza della materia e la formazione sullo strumento.

Scrivici per ricevere subito
le informazioni che cerchi

Tutorial SolidWorks Simulation

Correlati

  • Vuoi testare SolidWorks gratuitamente? È possibile tramite MySolidWorks

    Di Massimo Masiero | Software | 27 Gennaio 2023

    MySolidWorks è un portale che permette alle aziende di aumentare la produttività mettendo a disposizione dei loro progettisti e ingegneri contenuti, sessioni di formazione e servizi riguardanti il mondo SolidWorks raggiungibili online sempre, ovunque eLeggi tutto

  • Intelligenza artificiale e umana a confronto: vota il sondaggio!

    Di Redazione Nuovamacut | Software | 24 Gennaio 2023

    In questo periodo si sente molto parlare dell’intelligenza artificiale e delle capacità della tecnologia di generare risultati stupefacenti in modo veloce. Chat GPT (Chat Generative Pre-trained Transformer) è un chatbot basato su intelligenza artificiale eLeggi tutto

  • La Fabbrica digitale. Integrazione della progettazione e della produzione in un'unica piattaforma

    La Fabbrica digitale. Integrazione della progettazione e della produzione in un’unica piattaforma

    Di Massimo Masiero | Software | 20 Gennaio 2023

    Ai primi di novembre, come ormai di consuetudine, si è tenuto il Nuovamacut Live. Accanto alle sessioni sui prodotti desktop della suite SolidWorks, abbiamo proposto numerose sessioni che riguardano la piattaforma 3DEXPERIENCE e i suoiLeggi tutto

  • Come scegliere un sistema CAD 3D: 9 criteri fondamentali

    Come scegliere un sistema CAD 3D: 9 criteri fondamentali

    Di Massimo Masiero | Software | 13 Gennaio 2023

    In molte aziende il CAD 3D è lo strumento di progettazione che va per la maggiore. Il motivo è ovviamente il gran numero di vantaggi che i sistemi CAD 3D offrono a chi li utilizza,Leggi tutto

  • Software-Eiger-Markforged_stampa-3D-veloce-e-senza-errori

    Stampa 3D perfetta al primo colpo con il software Eiger di Markforged

    Di Simone Azzellini | Software | 28 Dicembre 2022

    Eiger è il software fornito in dotazione con le stampanti 3D Markforged. Integrato e connesso, è progettato per portarti dal CAD al pezzo funzionale in modo semplice e veloce, anche grazie alle nuove funzionalità introdotte,Leggi tutto

Iscriviti al blog

Categorie

  • Macchine utensili
  • Software
  • Stampanti 3D

Tags

3DEXPERIENCE CADfeature CogniCAD by Paramatters DraftSight Education Enovia EXALEAD OnePart Focus 3DEXPERIENCE Focus 3DEXPERIENCE SolidWorks Focus CATIA Focus DELMIA Focus ENOVIA Focus pressofusione Focus RIC Regole in Cloud Focus SIMULIA Focus SolidWorks Focus SolidWorks Composer Focus SolidWorks Flow Simulation Focus SolidWorks PDM Focus SolidWorks Simulation HP HP JET FUSION 3D 4200 Lenovo Workstation ThinkPad Portatili Markforged SolidWorks CAM powered by CAMWORKS SolidWorks eDrawings® SolidWorks Electrical SolidWorks MBD SolidWorks PDM SolidWorks Premium SolidWorks Simulation SolidWorks Visualize SpaceMouse 3Dconnexion Tacton CPQ Tacton Design Automation TECH Tutorial 3DEXPERIENCE Tutorial 3DEXPERIENCE SolidWorks Tutorial SolidWorks Tutorial SolidWorks Composer Tutorial SolidWorks Flow Simulation Tutorial SolidWorks Plastics Tutorial SolidWorks Simulation VIRTALIS WebViewer for EPDM

Social

Iscriviti al blog

Nuovamacut

© Nuovamacut Automazione SpA
Una Società TeamSystem
Società Unipersonale

Siamo Main Partner di:

Dassault SystèmesSolidWorksHP

Rivenditori SolidWorks Autorizzati

Teamsystem Siamo parte del gruppo TeamSystem, leader in Italia nei software e nei servizi di formazione per aziende e professionisti.

 

  • Privacy Policy |
  • GDPR |
  • Cookie Policy |
  • Contatti

Servizi e formazione

  • Assistenza e Portale Clienti
  • Formazione

Resta aggiornato

  • Blog
  • Fiere ed eventi
  • Rassegna stampa
  • Comunicati stampa

Le nostre aree di competenza

  • Software
  • Stampanti 3D
  • Macchine utensili
  • Regole in Cloud

Sei già nostro cliente?

Vai al portale clienti

Nuovamacut

  • Chi siamo
  • Lavora con noi
  • Contatti
051 6034801
info@nuovamacut.it
Via Trattati Comunitari
Europei 1957 2007, 5
40127 Bologna (BO)

Segui Nuovamacut

Nuovamacut Automazione SpA - Una Società TeamSystem - Società Unipersonale - P.IVA: 01415390358
  • Software
    • 3DEXPERIENCE®
      • SolidWorks | 3DEXPERIENCE®
      • CATIA
      • DELMIA
      • ENOVIA
      • SIMULIA
        • Simulazione Strutturale
        • Simulazione Elettromagnetica
      • 3DVIA
      • EXALEAD
      • NETVIBES
    • CAD 3D
      • SolidWorks Standard
      • SolidWorks Professional
      • SolidWorks Premium
      • CATIA
      • Smap3D Plant Design
      • SWOOD Design
      • CADfeature ™ – Elysium
      • DraftSight: il CAD 2D economico di Dassault Systemes
      • Archive Commander
      • UniWorks
    • Simulazione
      • SIMULIA
      • SolidWorks Simulation
      • SolidWorks Flow Simulation
      • SolidWorks Plastics
      • CogniCAD™ by Paramatters
      • Simulazione di pressofusione | Castle
      • EMS e HFWorks
    • Progettazione elettrica
      • SolidWorks Electrical 3D
      • SolidWorks PCB
    • Gestione Dati
      • ENOVIA SmarTeam
      • SolidWorks PDM
        • SolidWorks PDM Standard
        • SolidWorks PDM Professional
        • SolidWorks Manage
      • EPDM Suite
      • WebViewer for EPDM
      • EXALEAD OnePart
      • DBWorks
      • DBCent
    • Gestione Processi
      • DELMIA
      • ENOVIA
      • EXALEAD
      • 3DVIA
      • NETVIBES
    • Produzione
      • SolidWorks CAM – CAMWORKS
      • PowerSuite
      • SWOOD CAM
    • Documentazione tecnica
      • CATIA Composer
      • SolidWorks Composer
      • SolidWorks Visualize
      • SolidWorks Inspection
      • SolidWorks MBD
      • eDrawings
    • Configurazione di prodotto
      • Tacton Design Automation
      • Tacton CPQ
    • Codifica Assistita
      • Regole in Cloud
    • Software per Studenti
      • SolidWorks Education
      • SolidWorks Research
      • Programma certificazione CSWA Education Edition
  • Soluzioni
    • Cos’è SolidWorks
    • Cos’è la 3DEXPERIENCE
    • Soluzioni per Settore
      • Macchine e impianti industriali
      • Aerospaziale, difesa, navale e offshore
      • Servizi alle imprese
      • Costruzioni, città e territorio
      • Prodotti di consumo, confezionati e vendita al dettaglio
      • Energia, Industria Mineraria e di Processo
      • High-tech
      • Casa e Lifestyle
      • Scienza e medicina
      • Trasporti e Mobilità
      • Istruzione
    • Hardware
  • Stampanti 3D
  • Macchine utensili
  • Servizi e Formazione
    • Formazione
      • Corsi in programma
      • Corsi on demand
      • Webinar
    • Assistenza – Portale Clienti
    • Blog
    • Eventi
  • Storie di Successo
  • Nuovamacut
    • Chi siamo
    • NuovamacutLive
    • Press
      • Rassegna stampa
      • Comunicati stampa
    • Lavora con noi
    • Contatti
Nuovamacut