Wat is een FEM-analyse?

Wanneer een machineonderdeel te complex is om een analytische berekening uit te voeren, wenden ingenieurs zich tot de Finite Element Method (FEM) analyse.  Het wordt gebruikt om een complexe sterkteberekening uit te voeren in de ontwerpfase van een nieuw innovatief product, apparaat of machine. FEM-analyse wordt gebruikt om het gedrag van een systeem te analyseren door het op te splitsen in kleine onderdelen die gemakkelijker te bestuderen zijn. Een FEM-analyse kan worden gebruikt om te bestuderen hoe de spanningen en krachten de materiaaleigenschappen van het machineonderdeel zullen beïnvloeden.

Hoe werkt een FEM-analyse?

Bij een FEM-analyse wordt gebruik gemaakt van numerieke methoden en computerondersteunde softwareprogramma’s om een complex systeem op te delen in kleinere elementen die gemakkelijker te analyseren zijn. Dit proces omvat het verdelen van het systeem in eindige elementen, het toewijzen van randvoorwaarden, het samenstellen van matrices en het oplossen van vergelijkingen. Het resultaat van dit proces is een gedetailleerde weergave van het gedrag van het machineonderdeel onder verschillende spanning- of krachtcondities.

De voordelen van een FEM-analyse

Het gebruik van een FEM-analyse heeft verschillende voordelen in vergelijking met traditionele analytische berekeningen. Bijvoorbeeld, omdat hij gebaseerd is op numerieke methoden, kan hij nauwkeurigere resultaten opleveren dan analytische berekeningen. Bovendien kunnen complexe systemen in kleinere elementen worden opgedeeld, zodat beter inzicht wordt verkregen in hoe verschillende materialen reageren onder verschillende spannings- of krachtsomstandigheden. Tenslotte kan het, omdat het computerondersteunde softwareprogramma’s gebruikt, snellere resultaten opleveren dan traditionele analytische berekeningen.

Over het geheel genomen geeft een FEM-analyse ingenieurs een waardevol inzicht in hoe een complex machineonderdeel zich zal gedragen onder verschillende spannings- of krachtsomstandigheden. Door het systeem op te splitsen in kleinere elementen die gemakkelijker te analyseren zijn, kunnen ingenieurs nauwkeuriger resultaten krijgen in minder tijd dan met traditionele analytische berekeningen. FEM-analyse wordt daarom steeds populairder onder ingenieurs als een krachtig hulpmiddel om te begrijpen hoe hun machines in de praktijk zullen werken.