אנליזות אלמנטים סופיים

 

היכרות עם הטכניקה המאפשרת אנליזות אלמנטים סופיים חשובה מאוד למגוון רחב של תחומי הנדסה. במאמר הבא נסביר במה בדיוק מדובר, איך עושים את זה ומה היתרונות של השיטה

אנליזת אלמנטים סופיים היא שיטת חישוב שבה משתמשים על מנת לפתור שלל בעיות במכניקת הרצף של מוצקים. ספציפית מדובר על שיטת חישוב שרלוונטית עבור בעיות במכניקת הרצף של מוצקים בתחומי הנדסה מכנית, הנדסה אזרחית, הנדסה ביו רפואית ועוד. בזכות הדיוק והיכולות של השיטה, משלבים אותה כיום בתחומי הנדסה על מנת להבטיח תוצרים מעולים בתהליך קל ונוח.

מה התוצרים של אנליזות אלמנטים סופיים?

הנה למשל חלק מהתוצרים שאותם ניתן להפיק באמצעות שיטת החישוב המבוססת על אנליזות אלמנטים סופיים:

-          מטוסים, רכבים וכלי תחבורה שונים

-          מכונות ייצור

-          תקרות, קורות, מסגרות וקירות הקשחה

-          תותבים, חלקי מכשור רפואי ותומכנים

כיצד מבצעים אנליזות אלמנטים סופיים?

השאלה המתבקשת היא כיצד ניתן ליהנות מהיתרונות של שיטת החישוב בתחומי הנדסה שונים. בשביל לענות על כך, צריך להבין שמדובר על שיטה בה מיישמים עיקרון וריאציוני שמשמש כמודל מתמטי. המטרה בשלב הזה היא להפוך את הבעיה למודל מתמטי, כדי להגיע כמה שיותר קרוב אל ההתנהגות המכאנית האמיתית. לאחר מכן, משפרים את רמת הדיוק של הפתרון הנומרי לפי פונקציית הצורה של האלמנטים הסופיים ועל פי סדירות הרשת, צפיפות הרשת וצורת האלמנטים עצמם.

איך בוחרים בעלי מקצוע בתחום של החישוב?

החדשות הטובות הן ששיטת החישוב המבוססת על אנליזות אלמנטים סופיים נפוצה מאוד. המשמעות של כך שמדובר על שיטת חישוב נפוצה היא שניתן לתאם אותה מול שורה ארוכה של בעלי מקצוע, כמו למשל על מנת לבנות מודלים ולהפיק תוצאות ברמת דיוק מושלמת. מצד שני, בחירת בעלי המקצוע חייבת להביא בחשבון פרמטרים אובייקטיביים כגון תחומי התמחות, מספר שנות ניסיון וכמובן מחירים.

המלצות על תחומי הנדסה ואנליזה

אחת הדרכים לחסוך זמן והוצאות בעת השוואה בין סוגים שונים של שירותי אנליזות אלמנטים סופיים היא לקבל המלצות. את ההמלצות ניתן לאסוף דרך חברים, קרובים ובני משפחה או על בסיס מידע באתרי אינטרנט ורשתות חברתיות. המטרה של ההמלצות היא בדרך כלל לרכז את המידע מראש, על מנת להגדיל את הסיכוי לבחירה מושכלת. בנוסף, אפשר להשוות בין המלצות כדי לדעת כמה אמור לעלות השירות.

מתי צריך לבצע אנליזות אלמנטים סופיים?

מבחינה פרקטית, שיטת החישוב מיועדת לביצוע של אנליזות מורכבות בזמן קצר יחסית. כמו כן, זו שיטה שמתאימה למקרים שבהם רוצים להפיק יעילות אופטימאלית מתוך רוב החומרים שמרכיבים את המבנה. לזה צריך להוסיף את היתרון הכלכלי, כי המשמעות של הגדרת העומסים באמצעות החישוב הזה היא בין היתר דיוק בצורות רבות וללא הגבלה לסוג מסוים.

הערכה תאורטית אחרי החישוב

עוד יתרון שבגללו שווה לשקול לחיוב את שירותי ההנדסה המבוססים על אנליזות אלמנטים סופיים הוא שניתן להשתמש בהם על מנת לבצע הערכה תאורטית. המשמעות של הערכה תאורטית היא שבודקים את המבנה ואת היכולת שלו להתמודד עם עומס ובעיות, אבל בלי לבנות אותו. במילים אחרות, אנליזה באמצעות מחשב היא גם כלי לתאר את התקלות ולפתור אותן לפני שהמוצרים מגיעים אל פס הייצור.

לא מתפשרים על האנליזה

המושג אנליזות אלמנטים סופיים מתאר שיטות חישוב וניתוח, אבל כפי שאפשר להבין – יש לו גם המון משמעויות פרקטיות. כאשר לא מתפשרים על האנליזה, מגיעים בהכרח לתוצאות טובות יותר גם עם המוצרים והתוצרים הסופיים.