Praca dyplomowa inżynierska Statucki Szymon Modelowanie i ...

8. Analiza i symulacja protezy uda w środowisku SolidWorks
2011
8.1. Metod elementów skończonych i środowisko pracy SolidWorks 2011
MES
Metoda Elementów Skończonych, na dzień dzisiejszy, jest jedną z głównych i zarazem
podstawowych metod obsługi komputerowo wspomaganych obliczeń inżynierskich. Metoda
elementów skończonych polega na dyskretyzacji obszarach o prostym kształcie zwanych
elementami skończonymi. Każdy element badany metodą MES zostaje podzielony na
skończoną liczbę podobszarów. MES powstał pod koniec lat 50. Trzydzieści lat później był
powszechnie stosowany do obliczeń wytrzymałościowych w konstrukcjach inżynierskich
pomagając zoptymalizować wymiary, wagę oraz dobrać najkorzystniejszy materiał oraz
spełnić ściśle określone wymagania konstruktorów, które dopuszczą badany element do
użytku. Kolejne lata to ciągle doskonalenie, głównie pod względem grafiki programów aby
ułatwić budowę modelu, oraz integracja z programami z serii CAD.
Rys. 8.1. Dyskretyzacja układu ciągłego, czyli transformacja obiektu w siatkę (zbiór) złożoną z
elementów skończonych. a) model geometryczny ciągły, b) model dyskretny idealny,
c) model dyskretny obliczeniowy[25].
W dzisiejszych czasach bez metody MES m.in. współczesna inżynieria lądowa nie
miałaby racji bytu. MES pozwala projektantom znaleźć optymalny kształt elementu i
materiał, tak aby uzyskać jak najmniejszą wagę oraz spełnić wymagania konstruktorskie
odnośnie wytrzymałości danego elementu konstrukcji na rozciąganie, ściskanie, skręcanie,
zginanie i inne. Obecnie, w większości przedsiębiorstw, nie ma możliwości rozpoczęcia
36