Phép phân tích phần tử hữu hạn (Finite Element Analysis - FEA) cung cấp một kỹ thuật số hóa đáng tin cậy để phân tích các thiết kế kỹ thuật. Quá trình này được bắt đầu với việc mô phỏng hình dạng hình học của mô hình. Sau đó, chương trình sẽ chia mô hình thành những phần nhỏ có hình dạng đơn giản (gọi là các phần tử) liên kết với nhau tại các nút (còn gọi là node). Các chương trình phân tích phần tử hữu hạn xem mô hình như một mạng lưới các phần tử riêng rẽ được liên kết với nhau.
Phương pháp phần tử hữu hạn (The Finite Element Method - FEM) sẽ dự đoán phản ứng của mô hình bằng cách kết hợp thông tin có được từ tất cả các phần tử tạo nên mô hình này.
Tạo lưới là một bước có tính quyết định trong các phân tích thiết kế. Quá trình tạo lưới tự động trong COSMOSWorks sinh ra lưới dựa trên kích cỡ phần tử chung, mức sai lệch và các đặc điểm kiểm soát lưới. Việc kiểm soát lưới cho phép bạn xác định cỡ các phần tử cho các chi tiết máy, các bề mặt, cạnh và đỉnh.
COSMOSWorks ước lượng cỡ phần tử chung cho mô hình với sự lưu tâm tới thể tích, diện tích bề mặt và các yếu tố hình học khác. Cỡ của lưới được tạo ra (số nút và phần tử) tùy thuộc vào hình dạng và kích thước mô hình, cỡ phần tử, dung sai lưới, chế độ kiểm soát lưới và điều kiện tiếp xúc. ở giai đoạn đầu của phân tích thiết kế, khi mà các kết quả gần đúng là tạm chấp nhận được, bạn có thể xác định một cỡ phần tử lớn hơn để tính toán nhanh. Với những bài toán cần có độ chính xác cao, có thể cần tới cỡ phần tử nhỏ hơn.
Việc tạo lưới sinh ra các phần tử tứ diện 3D solid và các phần tử tam giác 2D shell. Có thể sử dụng kết hợp cả hai kiểu lưới này.
Sau khi tạo xong mô hình, ta tiến hành phân tích các kết cấu để tạo lưới phần tử hợp lý nhất.
- 71-
Hình 4-2 Lưới phần tử của thân gối xoay
Thiết lập điều kiện mô phỏng sao cho sát thực tế nhất: - Điều kiện định vị
- Lực tác dụng (phương, chiều, độ lớn) - Các tiếp xúc giữa các mặt ổ cầu, ma sát - Điều kiện kẹp chặt bằng bulông.
Phần mềm Cosmosworks sẽ tự động tính toán với các thông số ta nhập vào và đưa ra các kết quả.