Obliczenia wytrzymałościowe (MES)
Obliczenia wytrzymałościowe (MES): Chcesz rozpocząć współpracę? Skontaktuj się z nami, aby omówić szczegóły i wybrać optymalny zakres analizy dopasowany do Twoich wymagań.
Obliczenia wytrzymałościowe (MES)
Obliczenia wytrzymałościowe za pomocą metody elementów skończonych (MES) stanowią fundament nowoczesnej analizy inżynierskiej – technika ta umożliwia modelowanie i symulację zachowania materiałów oraz konstrukcji pod wpływem różnorodnych obciążeń. Dzięki zastosowaniu MES inżynierowie mogą dokładnie przewidzieć, jak skomplikowane struktury zareagują na rozmaite obciążenia, co pozwala na skuteczną optymalizację projektów oraz zagwarantowanie bezpieczeństwa i niezawodności finalnych produktów
Oferta
Planujesz wprowadzić na rynek nowy produkt i chcesz upewnić się co do jego wytrzymałości, a może potrzebujesz zweryfikować istniejącą konstrukcję pod kątem bezpieczeństwa? W Engineering Shield łączymy wieloletnie doświadczenie w inżynierii mechanicznej z ekspercką wiedzą z zakresu wytrzymałości materiałów, oferując kompleksowe usługi analizy MES – od przygotowania modelu i zdefiniowania warunków brzegowych, poprzez przeprowadzenie zaawansowanych symulacji, aż po opracowanie szczegółowego raportu z wynikami i rekomendacjami końcowymi dostosowanymi do Twoich potrzeb.
Dlaczego z nami?
Doświadczony zespół ekspertów – Nasz zespół składa się z wysoko wykwalifikowanych inżynierów posiadających bogate doświadczenie w konstruowaniu maszyn i linii produkcyjnych oraz w przeprowadzaniu skomplikowanych obliczeń wytrzymałościowych. Dzięki temu posiadamy wiedzę pozwalającą sprostać nawet najtrudniejszym wyzwaniom inżynierskim przy analizie Twoich produktów.
Zaawansowane narzędzia i technologie – Korzystamy z nowoczesnego oprogramowania inżynierskiego (CAD/CAE) oraz wydajnych platform obliczeniowych, co gwarantuje najwyższą jakość symulacji. Wykorzystujemy różnorodne pakiety MES, które umożliwiają modelowanie i analizę elementów 1D, 2D oraz 3D z dużą dokładnością, dzięki czemu możemy badać zarówno proste komponenty, jak i złożone układy mechaniczne.
Zgodność z normami branżowymi – Wszystkie analizy prowadzimy w oparciu o aktualne normy i standardy obowiązujące w danej branży. Każdy projekt jest analizowany z uwzględnieniem specyficznych wymagań i standardów właściwych dla sektora (np. lotniczego, kolejowego, motoryzacyjnego ). Dzięki temu wyniki naszych obliczeń są wiarygodne i akceptowalne w procesach certyfikacji oraz spełniają wymagania formalne.
Szeroki zakres doświadczeń branżowych – Realizujemy projekty dla klientów z wielu sektorów przemysłu – od automotive i przemysłu ciężkiego, przez sektor maszynowy i konstrukcyjny, po branżę kolejową oraz lotniczą.
Dla kogo?
Nasze usługi obliczeń wytrzymałościowych kierujemy do przedsiębiorstw z szerokiego spektrum branż inżynierskich. Zapewniamy analizę wytrzymałości zarówno dla konstrukcji stalowych i elementów mechanicznych, jak i dla komponentów pojazdów szynowych czy lotniczych – wszędzie tam, gdzie konieczne jest potwierdzenie bezpieczeństwa i niezawodności projektu za pomocą wirtualnych testów MES. Nasze usługi są dedykowane firmom, które stoją przed wyzwaniem projektowania zaawansowanych konstrukcji, a potrzebują specjalistycznego wsparcia w zakresie ich wytrzymałości i trwałością.
Każdy projekt realizujemy w sposób indywidualny – dostosowujemy metodykę i zakres analizy do celów klienta oraz branżowych norm i specyfikacji (np. wymogów lotniczych, kolejowych czy motoryzacyjnych). Oferujemy wsparcie na każdym etapie procesu inżynierskiego – od wstępnych obliczeń koncepcyjnych, poprzez iteracyjne optymalizacje konstrukcji, aż po końcową weryfikację i przygotowanie dokumentacji wynikowej z przeprowadzonych analiz. Dzięki temu nasze usługi sprawdzają się zarówno na wczesnym etapie projektowania (gdy trzeba porównać różne koncepcje i materiały), jak i przy końcowej weryfikacji przed certyfikacją czy wdrożeniem produktu do produkcji.
Specjalizujemy się w zaawansowanych obliczeniach wytrzymałościowych MES dla konstrukcji stalowych i aluminiowych, obejmujących m.in. analizy statyczne, zmęczeniowe oraz stateczności. Zapewniamy pełną zgodność projektów z najbardziej wymagającymi standardami branżowymi. Przykładowo, w naszych analizach bazujemy na normach Eurocode, niemieckich wytycznych spawalniczych DVS oraz VDI 2230 dla połączeń śrubowych.
Rodzaje analiz MES
Analiza statyczna MES
W większości projektów przeprowadzamy analizy statyczne, czyli obliczenia wytrzymałościowe konstrukcji pod wpływem stałych lub powoli zmiennych obciążeń. Modele elementów skończonych pozwalają ocenić wytrzymałość, sztywność oraz stabilność badanej konstrukcji przy założonych obciążeniach statycznych. Dzięki takiej analizie można już na etapie projektowania zidentyfikować potencjalne koncentracje naprężeń, nadmierne ugięcia czy inne obszary ryzyka – takie jak miejsca grożące odkształceniem lub uszkodzeniem – i wprowadzić odpowiednie modyfikacje, zanim jeszcze konstrukcja trafi do produkcji/ Analiza statyczna dostarcza pewności, że projektowany element lub konstrukcja wytrzyma przewidywane obciążenia eksploatacyjne z odpowiednim zapasem bezpieczeństwa.
Analiza dynamiczna MES
Jeśli konstrukcja narażona jest na obciążenia zmienne w czasie (np. uderzenia, wibracje, obciążenia cykliczne czy sejsmiczne), konieczne stają się analizy dynamiczne MES. Pozwalają one zasymulować zjawiska takie jak oscylacje i wibracje konstrukcji wywołane pracą maszyn, ruchem pojazdów, wiatrem czy trzęsieniami ziemi. W ramach analizy dynamicznej określamy m.in. naturalne częstotliwości i postacie drgań własnych konstrukcji (analiza modalna) oraz sprawdzamy jej zachowanie pod wpływem obciążeń udarowych lub szybkozmiennych. Dzięki tym analizom inżynierowie mogą zaprojektować struktury odporne na zjawiska rezonansu i zmęczenie materiału – upewniamy się, że konstrukcja nie ulegnie uszkodzeniom przy obciążeniach dynamicznych występujących w rzeczywistych warunkach pracy.
Dysponujemy również możliwościami przeprowadzenia innych specjalistycznych analiz na życzenie klienta. Przykładowo, analizy modalne służą dokładnemu wyznaczeniu własnych częstotliwości drgań konstrukcji i odpowiadających im kształtów drgań (istotne np. przy projektowaniu maszyn wirujących lub elementów narażonych na silne wibracje), zaś analizy termiczne umożliwiają ocenę rozkładu temperatur oraz naprężeń termicznych w komponentach (np. w rozgrzewających się częściach maszyn czy urządzeń). Rozszerzenie oferty o analizy modalne i termiczne pozwala nam kompleksowo zbadać właściwości dynamiczne i termiczne konstrukcji, gdy wymaga tego specyfika projektu. Dzięki temu jesteśmy w stanie uwzględnić w symulacjach pełne spektrum warunków eksploatacyjnych, co przekłada się na większą pewność co do zachowania produktu w każdym scenariuszu.
Twoje korzyści
1
Większe bezpieczeństwo i optymalna wytrzymałość
2
Oszczędność czasu i kosztów rozwoju
3
Oszczędność zasobów i fokus na kluczowych działaniach
4
Kompleksowy raport i wsparcie posprzedażowe
- Większe bezpieczeństwo i optymalna wytrzymałość – Korzystając z naszych usług, otrzymujesz nie tylko precyzyjnie wykonane obliczenia, ale również gwarancję, że Twoja konstrukcja będzie bezpieczna i zoptymalizowana pod kątem wytrzymałości oraz funkcjonalności. Profesjonalna analiza MES pomaga zapewnić niezawodność produktu i spełnienie wszelkich wymogów wytrzymałościowych stawianych przez normy oraz oczekiwania użytkowników.
- Oszczędność czasu i kosztów rozwoju – Symulacje MES umożliwiają wychwycenie słabych punktów i błędów projektowych już na wczesnym etapie prac. Dzięki temu unikasz kosztownych poprawek na późniejszych etapach i możesz ograniczyć liczbę fizycznych prototypów. Przekłada się to na skrócenie czasu wdrożenia produktu na rynek oraz redukcję wydatków związanych z testami i materiałami, zachowując jednocześnie najwyższą jakość konstrukcji.
- Oszczędność zasobów i fokus na kluczowych działaniach – Wybierając outsourcing obliczeń wytrzymałościowych, nie musisz inwestować w drogie licencje oprogramowania ani rozbudowywać wewnętrznego zespołu specjalistów. Zapewniamy pełną obsługę w zakresie analiz, co pozwala Ci skupić się na podstawowej działalności Twojej firmy. To efektywne wykorzystanie zasobów sprawia, że Twój zespół może poświęcić więcej czasu na rozwój produktu i inne strategiczne zadania, pozostawiając kwestie obliczeniowe naszym ekspertom.
- Kompleksowy raport i wsparcie posprzedażowe – Po zakończeniu prac otrzymasz od nas szczegółowy raport końcowy z przeprowadzonych analiz, zawierający wszystkie wyniki, wnioski oraz ewentualne zalecenia usprawnień. Taka dokumentacja stanowi solidną podstawę do podejmowania decyzji projektowych i ułatwia procedury certyfikacyjne. W razie potrzeby oferujemy także dalsze wsparcie przy optymalizacji konstrukcji na podstawie wyników – nasz zespół pozostaje do dyspozycji, aby pomóc wdrożyć proponowane ulepszenia w życie.
Zapraszamy do współpracy i skorzystania z naszych usług, które stanowią gwarancję najwyższej jakości i inżynierskiej precyzji. Niezależnie od tego, czy projektujesz nowe urządzenie, modernizujesz istniejącą konstrukcję czy potrzebujesz certyfikacji pod kątem wytrzymałości – Engineering Shield zapewni Ci profesjonalne wsparcie na każdym kroku.
Skontaktuj się z nami i przekonaj się, że obliczenia wytrzymałościowe MES wykonane przez naszych ekspertów przełożą się na realne korzyści dla Twojego projektu i biznesu.
FAQ: Obliczenia wytrzymałościowe
Obliczenia wytrzymałościowe z wykorzystaniem metody elementów skończonych (MES/FEM) to symulacje numeryczne pozwalające ocenić, jak konstrukcja zachowuje się pod obciążeniem (naprężenia, odkształcenia, przemieszczenia), a także np. przewodzenie ciepła. Dzięki nim można wcześnie wykryć słabe punkty projektu, zoptymalizować kształt i materiał oraz ograniczyć liczbę prototypów.
Tak. MES to polski skrót od „metody elementów skończonych”, a FEM to angielskie Finite Element Method. W praktyce oba skróty oznaczają tę samą metodę analizy
W praktyce stosuje się m.in. analizy: statyczne (nośność, ugięcia), modalne (częstotliwości i postacie drgań), dynamiczne (obciążenia zmienne w czasie, udary), termiczne (rozkład temperatur i naprężenia termiczne) oraz zmęczeniowe (trwałość). Wybór zależy od charakteru eksploatacji i wymagań normowych.
Minimum: model 3D/CAD lub rysunki, właściwości materiałów, definicja obciążeń (siły, momenty, ciśnienia, temperatury), warunki brzegowe (mocowania/kontakty), oczekiwany zakres wyników i wymagania normowe. Kluczowa dla wiarygodności wyników jest poprawna definicja warunków brzegowych i kontaktów
Koszt zależy przede wszystkim od złożoności geometrii, rodzaju analizy (liniowa/nieliniowa, statyczna/dynamiczna/zmęczeniowa/termiczna), wymaganej dokładności (siatka, konwergencja), liczby wariantów oraz zakresu raportu. Wycena jest przygotowywana indywidualnie po otrzymaniu danych wejściowych (model, założenia, normy).
Od kilku dni dla prostych modeli liniowych do kilku tygodni przy złożonych analizach nieliniowych (kontakt, duże odkształcenia, zmęczenie) lub konieczności iteracyjnych optymalizacji. Harmonogram zależy od gotowości danych wejściowych oraz liczby wariantów.
Standardowo: opis modelu i założeń (materiały, siatka, warunki brzegowe), wyniki (mapy naprężeń/odkształceń, przemieszczenia, współczynniki bezpieczeństwa), weryfikację zbieżności oraz wnioski i rekomendacje projektowe. Jeżeli analiza podlega normom/wytycznym, raport zawiera odniesienia do odpowiednich punktów normy.
Stosuje się kontrolę jakości siatki i testy zbieżności, właściwy dobór elementów, a także weryfikację modeli kontaktu i warunków brzegowych; wyniki — jeśli to wymagane — są sprawdzane zgodnie z normą lub porównywane z obliczeniami analitycznymi/testami.
Gdy występują duże odkształcenia, uplastycznienie materiału, zjawiska kontaktowe (tarcie, luz, docisk), sprężysto‑plastyczne zachowanie lub inne nieliniowości (np. nieliniowe własności materiału, duże przemieszczenia). W takich przypadkach model liniowy nie opisze poprawnie stanu naprężeń/odkształceń.
W wielu projektach MES znacząco ogranicza liczbę prototypów i przyspiesza iteracje, ale w projektach certyfikowanych lub wysokiego ryzyka zwykle stanowi element szerszej walidacji (analiza + testy zgodne z normą). Decyzja zależy od wymagań przepisów i jednostek oceniających.
Napisz do nas!
Chętnie odpowiemy na Twoje pytania!