Die richtige Software für FEM / FEA zu finden, ist keine leichte Aufgabe. Aus diesem Grund listen wir die besten Tools auf, mit denen Sie die FEM-Analyse auf einem PC ausführen können.

Bevor wir eintauchen, sollte erwähnt werden, dass es technisch absolut keinen Unterschied zwischen den Begriffen FEM (Finite-Elemente-Methode) und FEA (Finite-Elemente-Analyse) gibt. Der Begriff FEM ist an Universitäten populärer, während FEA in der Industrie populärer ist. FEM oder FEA ist eine numerische Methode zur Lösung komplexer Probleme in der mathematischen Physik und Technik.

Die beste FEM / FEA-Software für Windows-PCs

SimScale

SimScale ist ein leistungsstarkes FEM-Tool, das Sie in Ihrem Browser verwenden können, ohne Software zu installieren. Sie müssen lediglich das Modell hochladen und die Analyse ausführen.

Mit der Komponente Finite-Elemente-Analyse von SimScale können Sie das Verhalten von Strukturen testen und vorhersagen. Mit diesem Tool können Sie komplexe konstruktive Probleme lösen, die statischen und dynamischen Belastungsbedingungen ausgesetzt sind.

Das Tool unterstützt die folgenden Module:

1. Statische Analyse: Führen Sie Struktursimulationen durch, einschließlich linearer statischer und nichtlinearer quasistatischer Analysen. Dieses Modul ist sehr nützlich für die Simulation von Schwermaschinen, Industrieanlagen, Flugzeugstrukturen, Rohren und Brückenentwürfen.
2. Dynamische Analyse: Analysieren Sie das dynamische Verhalten einer Struktur, die verschiedenen Belastungen und Verschiebungen ausgesetzt ist, um die Aufprallbelastungen und die strukturelle Verschlechterung zu berechnen. Dieses Modul ist sehr nützlich für die Analyse von Fahrzeug- und Erdbebeneffekten an Gebäuden und vielem mehr.
3. Modalanalyse: Bestimmen Sie die Eigenfrequenzen und Eigenmoden einer Struktur als Ergebnis der freien Schwingung. Mit diesem Modul können Sie das Spitzenverhalten von Gebäuden, Brücken oder Fahrzeugteilen bei verschiedenen Frequenzen analysieren.
4. Mehrkörperdynamik und Kontakteinschränkungen: Analysieren Sie das Verhalten von Strukturen unter starker Gleitreibung und reibungsfreien Kontakteinschränkungen.
5. Materialmodelle: Das Werkzeug Festkörpermechanik bietet verschiedene Materialmodelle, mit denen Sie die Auswirkungen der Plastizität sowie das Verhalten bei großen Verformungen mithilfe hyperelastischer Materialmodelle analysieren können.

Weitere Informationen zu SimScale finden Sie im folgenden Einführungsvideo:

SimScale hat eine Umlage-Richtlinie. Sie können das Tool kostenlos testen. Mit dem kostenlosen Konto haben Sie Zugriff auf 3000 Stunden Rechenzeit pro Jahr.

LS-DYNA

LS-DYNA ist eine allgemeine FEM-Software, mit der Sie komplexe Probleme in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt-, Bau-, Militär-, Fertigungs- und Biotechnikindustrie lösen können.

Das Tool hat verschiedene Anwendungen und wurde sogar für die Landungssimulation JPL Mars Pathfinder der NASA verwendet, um zu ermitteln, wie sich die Airbags der Raumsonde verhalten würden. LS-DYNA ist eine der flexibelsten Finite-Elemente-Analysesoftware überhaupt und kann im Grunde alles verarbeiten, was Sie darauf werfen.

Zum Ausführen von LS-DYNA benötigen Sie eine Befehlsshell, die ausführbare Datei des Tools, eine Eingabedatei und genügend Speicherplatz, um die Simulation auszuführen. Erwähnenswert ist, dass die Eingabedatei im ASCII-Format vorliegt.

LS-DYNA unterstützt Sie bei folgenden Analysen: Thermoanalyse, Fluidanalyse, Fehleranalyse, Rissausbreitung, Elektromagnetismus und vielem mehr. Weitere Informationen zu den Funktionen der Software finden Sie auf der Website von LSTC.

Sie können LS-DYNA als jährliche, bezahlte, monatliche oder Site-Lizenz kaufen. Weitere Informationen erhalten Sie von der Vertriebsabteilung von LSTC.

Adams

Adams ist ein wertvolles Werkzeug, um die Physik der realen Welt zu simulieren und große Probleme zu lösen. Mit diesem Tool können Sie Ihre Produkte effizient gestalten, um Leistung, Sicherheit und Komfort zu optimieren.

Sie können schnell und einfach verschiedene Situationen simulieren und sehen, wie sich Belastungen und Kräfte in Abhängigkeit von der Bewegungsart und den Betriebsumgebungen zeitlich ändern.

Adams ist ein multidisziplinäres Tool, mit dem Sie Daten aus verschiedenen Bereichen mischen und analysieren können, darunter Mechanik, Pneumatik, Hydraulik, Elektronik und Steuerungssysteme. Sie und sie verwenden diese Daten, um Ihre zukünftigen Produkte virtuell zu testen.

Diese Mehrkörper-Dynamiksoftware eignet sich perfekt für Produktdesign und Testzwecke. Wenn Sie Autos, schwere Maschinen oder ähnliche Produkte bauen, ist Adams die perfekte Wahl für Sie.

Weitere Informationen und den Kauf des Produkts finden Sie auf der Seite von MSCSoftware.

Simcenter 3D

Simcenter 3D ist eine fortschrittliche 3D-Simulationsplattform, mit der Sie verschiedene Systeme modellieren sowie simulieren und analysieren können. Das Tool kann bereits in der Entwurfsphase eines Produkts oder Systems in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt werden. Tatsächlich ist dies einer der Hauptvorteile von Simcenter 3D: Sie können ihn von der Entwurfsphase bis zur Testphase verwenden.

Sie können Simcenter 3D für die folgenden Analysetypen verwenden: Strukturanalyse, Akustikanalyse, Verbundwerkstoffanalyse, Thermoanalyse, Strömungssimulation, Bewegungsanalyse, Multiphysik, technische Optimierung.

Wenn Sie Simcenter 3D in Aktion sehen möchten, sehen Sie sich das folgende Video an:

Simcenter 3D ist als eigenständiges Tool sowie als integrierte Software mit NX erhältlich. Weitere Informationen zum Kauf des Tools finden Sie auf der offiziellen Website von Siemens.

WaveFEA

WaveFEA ist eine FEM-Software, die mit Autodesk Nastran Solver komplexe Berechnungen ausführt. Sie können das Tool für eine Vielzahl von Aufgaben verwenden, darunter Verbundwerkstoffanalysen, Risikominderungsstudien, Konstruktionsvergleiche, Aufprallanalysen, Berechnung der Aufprallergebnisse, Ermittlung des lokalisierten Schadensfaktors, Wärmespannungen und Dehnungen, Umformanalysen wie Walzen und Ziehen und viel mehr.

Das Team, das WaveFEA erstellt hat, hat auch eine Reihe von Tutorials zur Verwendung des Tools für die Ausführung verschiedener Analysen sowie eine ausführliche Installationsanleitung veröffentlicht. Dies ist eine sehr nützliche Funktion, die für Anfänger geeignet ist. Tatsächlich ist WaveFEA die perfekte FEM-Software für FEA-Neulinge, Berater, einzelne Ingenieure sowie kleine Unternehmen.

Diese Software hat auch einen Nachteil: 32-Bit-Versionen (x86) von Windows werden nicht unterstützt.

Um eine kostenlose WaveFEA-Testversion anzufordern oder die Software zu kaufen, besuchen Sie die offizielle Website des Tools.

midasNFX

midasNFX ist eine leistungsstarke Software für strukturelle CFD-Simulationen und Optimierungsentwurfsaufgaben. Als Benutzer haben Sie die völlige Freiheit, FE-Modelle zu erstellen, zu bearbeiten und zu bearbeiten.

Das Tool ist außerdem äußerst vielseitig und kann detaillierte Analysen für Funktionen wie Kontakt, Nichtlinearität, Dynamik und Ermüdung durchführen

High-End-Flüssigkeitsanalysefunktionen.

Wenn Sie es eilig haben und die Dinge schnell erledigen müssen, ist midasNFX die richtige Wahl für Sie. Das Tool unterstützt die schnelle Modellierung von Simulationsmodellen direkt in der grafischen Benutzeroberfläche vor / nach dem Start. Dank seiner Multi-Core-Löser erhalten Sie die Ergebnisse in kürzester Zeit.

Die Software verfügt außerdem über einen automatischen Berichtsgenerator im Wortformat und einen 3D-PDF-Berichtsgenerator für schnelle Berichte.

Möchten Sie midasNFX testen? Auf dieser Seite können Sie ein Angebot anfordern. Es gibt auch einen unterstützenden Mietplan für kleine Unternehmen und FEA-Berater.

Mecway

Mecway ist ein nützliches FEM-Tool für Windows, das sich auf mechanische und thermische Simulation konzentriert. Wenn Sie Anfänger sind und den Umgang mit FEM-Software erlernen, ist dies die perfekte Wahl für Sie. Das Tool verfügt über eine intuitive grafische Oberfläche, die die Lernkurve beschleunigt. Darüber hinaus erhalten Sie sofortiges Feedback zu Fehlern während der Arbeit. Auf diese Weise können Sie klar erkennen, was Sie nicht richtig machen, und schneller lernen.

Mit Mecway können Sie Ihre Modelle auch grafisch und in einem Gliederungsbaum visualisieren. Wenn Sie Mecway in Aktion sehen möchten, sehen Sie sich das folgende Video an:

Weitere Features sind:

• Dynamisch, statisch, thermisch, knickend, akustisch usw.
• Volle nichtlineare Fähigkeit durch nahtlose Integration mit dem enthaltenen CalculiX-Solver
• Breites Spektrum an Element-, Last- und Materialtypen
• Sowohl manuelle als auch automatische Zahneingriffswerkzeuge
• Bis zu 1.000.000 Knoten im 64-Bit-Modus
• CAD-Assoziativität

Es ist erwähnenswert, dass Mecway eine 20-jährige Entwicklungsgeschichte hat. Sie können das Tool für 100 US-Dollar für nichtkommerzielle Zwecke oder 350 US-Dollar für kommerzielle Zwecke kaufen.

Schlussfolgerungen

Ehrlich gesagt gibt es keine beste FEM-Software. Es hängt alles von Ihren Bedürfnissen als Benutzer ab. Einige FEM-Programme sind auf bestimmte Bereiche spezialisiert, was bedeutet, dass sie in anderen Bereichen zu wünschen übrig lassen.

Bei der Auswahl einer FEM-Software sollte die Art der erforderlichen Analyse Ihr Hauptkriterium sein. Überprüfen Sie auch, wie viele Knoten das Tool maximal verarbeiten kann. Bedenken Sie vor allem, dass nicht alle Programme gleich sind und es große Unterschiede bei den Möglichkeiten zur Problemlösung gibt.

Wir haben versucht, sowohl spezialisierte FEM-Software als auch allgemeinere und vielseitigere Tools zu integrieren, die Sie für eine Vielzahl von Analysen verwenden können.

Wenn Sie eine andere FEM-Software verwendet haben, die Ihrer Meinung nach in diese Liste aufgenommen werden sollte, teilen Sie uns dies in den Kommentaren unten mit.