บทความ FEA ของ MSC Software

**admin** Fri Jul 11, 2014 11:20 pm

ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์คืออะไร ?

[You must be registered and logged in to see this image.]

ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Analysis, FEA) คือ การใช้คอมพิวเตอร์ เพื่อช่วยในการแก้ปัญหาทางวิศวกรรม เช่นปัญหาทางโครงสร้าง และการกระจายตัวของความร้อนภายในวัสดุ เป็นต้น โดยเริ่มจากการจำลองรูปร่างของปัญหาแล้วทำการแบ่งรูปร่างออกเป็น element เล็กๆ เพื่อลดความซับซ้อนและเพื่อความสะดวกในการแก้ปัญหา ทำการกำหนดสมบัติของวัสดุและสภาพการใช้งานจริง (boundary conditions) และทำการแก้ปัญหาโดยใช้สมการทางคณิตศาสตร์

FEA จะช่วยอะไรท่านได้บ้าง ?
ทำให้ทราบข้อมูลต่างๆ ของผลิตภัณฑ์ภายใต้สภาวะการใช้งานจริงโดยไม่ต้องทำการทดสอบ เช่น ความสามารถในการทนต่อแรงที่มากระทำการเสียรูปร่างขณะใช้งานและ อายุการใช้งานของผลิตภัณฑ์ เป็นต้น
สามารถใช้ FEA ทำการวิเคราะห์เพื่อปรับปรุงผลิตภัณฑ์ให้มีคุณภาพดีขึ้น เช่น การวิเคราะห์เพื่อหาความหนาที่เหมาะสมที่ทำให้ผลิตภัณฑ์มีความแข็งแรงตามต้องการ หรือการใช้ FEA วิเคราะห์ถึงผลของการปรับเปลี่ยนรูปร่างรวมถึงสูตรยางที่มีผลต่อสมบัติของผลิตภัณฑ์
สามารถออกแบบผลิตภัณฑ์ใหม่ๆได้รวดเร็ว เนื่องจากการจำลองแบบของผลิตภัณฑ์บนระบบคอมพิวเตอร์ ทำให้สามารถปรับปรุงแก้ไขและทำการทดสอบจนแน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ที่ได้มีสมบัติตามที่ต้องการก่อนจะนำไปผลิตจริง ซึ่งจะช่วยลดระยะเวลาในการออกแบบ ลดปริมาณการทดสอบจริง และลดปริมาณของเสียที่อาจจะเกิดขึ้นได้

ตัวอย่างการวิเคราะห์และออกแบบผลิตภัณฑ์ยางโดย FEA
ยางรองคอสะพาน
จากการวิเคราะห์ด้วย FEA พบว่าการใช้แผ่นเหล็กแบบตัดขอบแทนแผ่นเหล็กแบบไม่ตัดขอบเพื่อการเสริมแรงในการทำยางรองคอสะพานไม่สามารถเพิ่มความแข็งแรงของยางรองคอสะพานได้ เนื่องจากค่าความเค้นของบริเวณที่สนใจที่วิเคราะห์ได้ไม่มีการเปลี่ยนแปลง (พื้นที่ในกรอบสี่เหลี่ยมให้สีเดียวกัน)

ยางกันกระแทกท่าเรือ
พบว่าการเปลี่ยนรูปร่างของยางกันกระแทกท่าเรือจากรูปตัววี (V-shape) ไปเป็นรูปตัวโอ (O-shape) ช่วยให้ผลิตภัณฑ์มีความแข็งแรงมากขึ้น เนื่องจากผลการวิเคราะห์ด้วย FEA พบว่ายางกันกระแทกท่าเรือรูปตัวโอมีีการกระจายตัวของแรงที่มากระทำดีกว่า (บริเวณที่มีสีแดงลดลงเมื่อเทียบกับกรณีของยางกันกระแทกท่าเรือรูปตัววี)

การใช้ FEA เพื่อวิเคราะห์การเปลี่ยนแปลงรูปร่างของยางกันกระแทกท่าเรือ

สนใจรับบริการติดต่อได้ที่
ดร.ไพโรจน์ จิตรธรรม
ศูนย์วิจัยและพัฒนาอุตสาหกรรมยางไทย
ห้อง R 2/3 อาคารวิทยาศาสตร์ 3 มหาวิทยาลัยมหิดล ถ.พุทธมณฑลสาย 4
ต.ศาลายา อ.พุทธมณฑล จ.นครปฐม 73170
โทรศัพท์: 0-2441-9380-1
แฟกซ์: 0-2441-9380
อีเมล: [You must be registered and logged in to see this link.]อีเมลนี้จะถูกป้องกันจากสแปมบอท แต่คุณต้องเปิดการใช้งานจาวาสคริปก่อน

[You must be registered and logged in to see this image.]