Trifecta-banner som visar en bärbar dator med Finite Element Analysis-modellen

Finite Element Analysis (FEA) | Method (FEM) and Modeling

Varje modell med finite element kräver en kalibrerad materialmodell för varje material som ska simuleras. 3M:s tekniska supportteam är redo att hjälpa dig med svar på dina frågor kring modellering och simulering.

begär materialkort

Finite Element metod: Utveckling av Cohesive Zone Models för 3M™ Tejp och Lim

  • En man sitter vid ett skrivbord
    Vad är Finite Element Analysis?
    • Finite element-modellering är ett verktyg som ingenjörer använder för att designa produkter inom olika områden. Ingenjören skapar en 3-D rendering av en sammanfogning med finite elment-mjukvaran och definerar de aktuella materialen.

      För att köra simuleringar för att förutsäga prestanda definierar 3-D-modellen delarnas geometrier, deras relation till varandra och deras materialegenskaper. Dessa egenskaper är väldefinierade för metaller, plast och andra vanliga konstruktionsmaterial.

      KONTAKTA OSS


  • Finite Element Analysis för bedömning av limfogar för järnvägsfordon

    Till skillnad från metaller är PSA viskoelastiska och deras egenskaper är frekvens- och temperaturkänsliga. Detta kräver avancerad testning för att skapa data som beskriver vad det mekaniska svaret kommer att bli vid olika belastningar, temperaturer, geometrier etc.

    3M är unikt positionerat för att karakterisera dessa frekvens- och temperaturkänsliga material och tillhandahåller dem i ett format som är kompatibelt med en rad olika program för ändamålsenlig modellering. Dessa materialmodeller kan användas för att förutsäga mekaniskt beteende i en finite element analysis.
    Konventionella mekaniska egenskaper, såsom Youngs modul och Poissons förhållande, även när de erhålls vid relevanta hastigheter och temperaturer, fångar de inte PSA-beteende exakt. Följaktligen har 3M utvecklat materialdatakort (MDC) som är tillgängliga för vanliga 3M-material i ett färdigt format för många kommersiellt tillgängliga FEA-program.

    För närvarande kan vi erbjuda en MDC för alla 3M PSA som är kompatibla med Abaqus, ANSYS MAPDL, ANSYS Workbench och LS Dyna.


Purpurfärgad herobanner med en tågritning

Webbinariet Finite Element Analysis

3M-webbinarium för leverantörer till RAIL OEMs.

Från experimentell karaktärisering till beräkningsmodellering och simulering

ANMÄL DIG FÖR ATT TITTA PÅ WEBBINARIET
  • Finite Element metod (FEM): Avancerad analys av utmattning och hållbarhet

    Utmanande problem inom konstruktion kan ofta inte lösas med hjälp av analyser, medan tester på verkliga komponenter vanligtvis är tids- och kostnadskrävande eller helt enkelt för svåra att utföra. Detta gäller särskilt för strukturell stabilitetsbedömning av hela järnvägsvagnar, vagnar eller stora delkomponenter av dessa.

    Men med ökad datorprestanda kan numeriska simuleringstekniker som FEM-metoden användas för en ungefärlig lösning av tekniska problem. FEM är den mest använda numeriska metoden för att lösa partiella differentialekvationer relaterade till tekniska problem som annars inte skulle vara möjliga att lösa. FEM delar upp ett stort system i mindre, enklare delar som kallas finite element. Att studera eller analysera ett fenomen med FEM kallas ofta finite element analysis (FEA).

    Idag är FEA ett väletablerat och viktigt analysverktyg för tekniska beräkningar inom många discipliner inom och utanför 3M. Med hjälp av FEA tillsammans med lämpliga förenklingar och antaganden kan även extremt komplexa strukturer som hela järnvägsfordon bedömas för sina strukturella prestanda, stabilitet och krocksäkerhet enligt kraven i branschstandarderna DIN EN 12633 (Strukturella krav för järnvägsfordon) och DIN EN 15227 (Crashworthiness Requirements for Railway Vehicle Bodies). En annan viktig industristandard som är särskilt anpassad för limning av järnvägsfordon och delar är DIN 6701, se [1], som består av fyra delar. Den tredje delen, DIN 6701- 3, behandlar specifikt riktlinjer för konstruktion, design och bedömning av limfogar på järnvägsfordon.

    En hållfasthetsbedömning av limmet krävs, vilket kan göras med hjälp av FEA. I en mer allmän bemärkelse är detta också en del av den nya standarden DIN 2304-1, se [2], som inte är begränsad till tågindustrin. Allt detta är nyckeln till att ytterligare etablera limningsteknik inom järnvägsindustrin och bidra till att möjliggöra konstruktioner med multimaterial och lättviktskonstruktioner, vilket undersöktes i projektet ULWAK, som 3M var en del av, se [3].

    Ur ett beräkningseffektivit perspektiv är det möjligt att utföra hållfasthetsbedömning för lim för tjocka (dvs. större än 1,5 mm) gummiliknande elastiska fogar. Det är emellertid nästan omöjligt att samtidigt utföra limhållfasthetsbedömningen för tunna (dvs. mindre än 1,0 mm) fogar med en acceptabel elementupplösning över fogtjockleken på grund av de enorma skillnaderna i järnvägskomponenternas dimensioner och fogtjocklekar. En av utmaningarna är överföringen av laster och gränsförhållanden från hela systemet till ett mindre delsystem.


Grön herobanner med framsidan av whitepaper

Whitepaper – Finite Element Analysis

Klicka nedan för att ladda ner vårt whitepaper Finite Element Analysis. Detta whitepaper är uppdelat i sex viktiga områden: Introduktion, Tie-Breaks, Kontinuerlig modellering, Cohesive zone-modellering, Modellvalidering och Slutsats.

LADDA NER FEA-WHITEPAPER (PDF, 935 KB)
  • Definiera en lämplig materialmodell

    En annan utmaning är definitionen av en lämplig materialmodell för limmet. För att uppnå tillförlitliga resultat med hjälp av FEA är det viktigt att ha exakta modeller tillgängliga för alla material som är inblandat i problemet. Sådana materialmodeller, ibland även kallade materialdatakort, beskriver det verkliga materialets mekaniska beteende och fångar idealt de viktigaste fysiska effekterna som identifierats genom lämplig testning och karakterisering av materialen.

    Varje finite elment-modell kräver en kalibrerad materialmodell för varje material som ska simuleras. Olika tekniker kan användas för att bestämma nödvändiga materialparametrar. Alla dessa tekniker kräver experimentella testdata och val av lämplig materialmodell. Detta följs av ett förfarande för att bestämma parametrarna för modellen från experimentdata, dvs. kalibrering, verifiering och validering av modellen med avseende på experimentdata. Valideringen kan göras baserat på ett T-peel test eller ett enda överlappskjuvtest. Efter slutförande fungerar modellen väl baserat på de antaganden som gjorts.

    3M:s globala tekniska supportteam är redo att hjälpa dig med svar på dina frågor kring vidhäftning, modellering och simulering. Vi har utvecklat avancerade test- och simuleringsfunktioner för konstruktionslim och tryckkänsliga häftämnen som gör det möjligt för oss att modellera och förutsäga prestanda, skador, fel, påverkan på vibrationsdämpning (NVH) för hjulbrusreducering, se [4] och många andra applikationer.


Anmäl dig till webbinarier

Anmäl dig till webbinarier

Klicka på knappen nedan för att anmäla dig till våra webbinarier om tåglösningar

  • Nya industristandarder och teknologier
  • Nya designlösningar för tågindustrin
  • Möt experterna som jobbar i vårt 3M Rail Industry-team
ANMÄL DIG TILL VÅRA WEBBINARIER OM 3M:s LÖSNINGAR FÖR TÅGINDUSTRIN

KONTAKTA OSS

Vi svarar på din e-postförfrågan inom 24 - 48 timmar.

Oavsett om du har en fråga om dina konstruktionsutmaningar, produkter, tester, prissättning, prover, distributörer eller något annat, är vårt team redo att svara på dina frågor. Kontakta oss.

  • Tack för din förfrågan. Informationen du lämnar på denna blankett kommer att användas för att svara på din förfrågan antingen via e-post eller telefon. Förfrågan besvaras av en 3M-representant alternativt av en av våra auktoriserade affärspartners, med vilka vi kan komma att dela din personliga information i enlighet med 3M:s sekretesspolicy.

  • Alla fält är obligatoriska såvida de inte angetts som valfria.

  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  • 3M takes your privacy seriously. 3M and its authorized third parties will use the information you provided in accordance with our Privacy Policy to send you communications which may include promotions, product information and service offers. Please be aware that this information may be stored on a server located in the U.S. If you do not consent to this use of your personal information, please do not use this system.

  • Skicka Skicka

Tack för din förfrågan.

Du kommer snart att bli kontaktad av någon av våra specialister

Vi ber om ursäkt.

Ett fel inträffade då informationen skickades in. Försök igen senare