หลักการของ FEA คือการแบ่งชิ้นงานขนาดใหญ่ออกเป็นชิ้นงานขนาดเล็กๆ ที่มีรูปทรงเป็นเรขาคณิต(พวกสามเหลี่ยม สี่เหลี่ยม วงกลม เป็นต้น) เนื่องจากเครื่องมือหรือสูตรคำนวณที่เรามีอยู่สามารถคำนวณได้แต่รูปทรงเรขาคณิต ผมขอยกตัวอย่างเป็นภาพด้านล่าง
ถ้าเราต้องการหาพื้นที่ของรูปทรงใดๆตามรูปข้างบน วิธีการที่ง่ายที่สุดคือการแบ่งชิ้นงานให้เป็นรูปสี่เหลี่ยมเล็กๆ เพื่อให้เราใช้สูตรหาพื้นที่ได้ จากนั้นจึงเอาผลลัพธ์ของพื้นที่รูปสี่เหลี่ยมเล็กๆแต่ละอันมาบวกกัน เราก็จะหาพื้นที่ของรูปทรงใดๆได้
แต่จากรูปข้างบนจะเห็นว่าสี่เหลี่ยมสีแดงคือสี่เหลี่ยมที่เต็มรูป ส่วนสีเหลืองคือสี่เหลี่ยมที่ไม่สมบูรณ์ ดังนั้นถ้าเราคำนวณพื้นที่สีเหลี่ยมแล้วเอามารวมกันทั้งหมด ผลลัพธ์ที่ได้อาจจะมีความคลาดเคลื่อนจากของจริงไปบ้าง วิธีแก้ปัญหานี้ทำให้ขนาดของสี่เหลี่ยมแต่ละก้อนเล็กลงดังรูปข้างล่าง
พื้นที่สีเหลืองหรือเรียกอีกอย่างว่าเป็นส่วนที่ทำให้การคำนวณคลาดเคลื่อนจะมีน้อยลง แต่ก็ทำให้ต้องคำนวณมากขึ้นเพราะมีจำนวนสี่เหลี่ยมที่ต้องคิดมากขึ้น
สรุปคือวิธีการ FEA คือการเปลี่ยนชิ้นงานรูปร่างใดๆ ให้กลายเป็นรูปทรงเรขาคณิต เพื่อให้เราสามารถใช้สูตรคำนวณที่มีอยู่ได้ ในการทำ Simulation เราเรียกการแบ่งชิ้นงานเป็นชิ้นเล็กๆว่าการแบ่ง Mesh
ขั้นตอนในการวิเคราะ์ FEA จะเป็นไปตามภาพข้างล่าง
1. CAD Geometry คือการเขียนหรือนำไฟล์ CAD ที่ต้องการวิเคราะห์เข้ามา
2. Simplified Geometry คือการทำชิ้นงานให้ง่ายต่อการวิเคราะห์ เช่น ลบ Fillet ออก, ปิดรูเจาะที่ไม่จำเป็นต่อการวิเคราะห์, เอาลวยลายบนโมเดลหรืออักษรนูนออก เป็นต้น เพื่อให้โปรแกรมสามารถแบ่ง Mesh ได้ง่ายขึ้น
3. Mathematical Model คือการกำหนดค่าต่างๆ เช่น ค่าวัสดุ จุดยึดชิ้นงาน แรงกระทำ เป็นต้น
4. Create Mesh คือการแบ่ง Mesh ทำสำหรับกทำการวิเคราะห์
5. Analysis คือการวิเคราะห์ผลลัพธ์ออกมา โดยผลลัพธ์ที่ได้จะแสดงในลักษณะของเฉดสีเพื่อบอกว่าตำแหน่งให้มีค่ามากหรือน้อย และจะมีแถบสีกำกับเพื่อบอกว่าสีใดแสดงถึงค่าเท่าไร ซึ่งค่าที่โปรแกรมคำนวณได้ก็มีหลายหลาย เช่น Stress, Strain, Displacement เป็นต้น
ดีครับ
ตอบลบจาที่อ่านๆมางงมมาก เจอเพจนี้เก็ตทันที ขอบคุณค่ะ
ตอบลบจาที่อ่านๆมางงมมาก เจอเพจนี้เก็ตทันที ขอบคุณค่ะ
ตอบลบเขียนได้เข้าใจง่ายมากเลยครับ ชอบๆ
ตอบลบขอบคุณมากครับ กระจ่างเลย
ตอบลบ