מהי אנליזה נומרית אפקטיבית של אלמנטים סופיים בעידן המודרני?

הנדסה הינה תחום רחב מאוד שמשפיע על חיי כל אחד ואחד מהאנשים בעולם, בין אם ביודעין ובין אם לאו. למעשה עבור כל דבר שמיוצר, נבנה, מותקן, מורכב וכיוצא בזה, יש לשלב את ההנדסה עם חוקי הפיזיקה, על מנת להגיע לתוצאה הסופית הרצויה. אחת השיטות השכיחות ביותר בתחום הזה הינה שיטת האלמנטים הסופיים שמבוצעת כיום ביעילות בעזרת תוכנות מחשב ייעודיות. בשיטה זו עושים שימוש בחישובים נומריים של משוואות, על מנת לפתור בעיות פיזיקליות שונות ומגוונות כגון זרימה, מעבר חום, מאמץ ועוד.

הרעיון שעומד מאחורי טכניקה שימושית זו, הינו לקיחת גוף בעל מצב צבירה מוצק, ולפרקו למספר רכיבים, הם האלמנטים, אשר מידותיו של כל אחד סופיות. כיום ניתן לבצע את השיטה הזו בעזרת תוכנות סימולציות נומריות מדויקות, כאשר אחת המובילות העולמיות בתחום הינה תוכנת ®COMSOL Multiphysics, המשווקת בארץ ע”י חברת נומריקל.

למעשה עוד לפני שנעשה בעולם שימוש במחשבים, כבר בשנת 1943, פותחה לראשונה שיטת האלמנטים הסופיים, שהשתמשה בטכניקה של אנליזה נומרית לצורך פתירת בעיות הנדסיות. עם השנים כמובן שהתפתחה והשתכללה הטכניקה, וכשפרצו המחשבים לעולמנו גם תחום זה לא נשאר יתום.

כיום ניתן כאמור להשתמש בתוכנת ®COMSOL Multiphysics אשר פועלת על העיקרון של אלמנטים סופיים. בעזרת התוכנה ניתן לבצע אנליזה נומרית מצומדת בדמותה של סימולציות מדויקות, בהן כל משתמש יכול להוסיף צימוד של מספר אילוצים פיזיקליים, ולבדוק כיצד המודל משתנה בהתאם. עבור כל אלמנט סופי שנבדק מתקבלות מערכות משוואות רלוונטיות ומסקנות עבור המשתמש.

בעיות פיזיקליות מורכבות רבות מקבלות מענה בתוכנת ®COMSOL Multiphysics, לרבות בחינת אנליזות חוזק, מעבר חום, בעיות זרימה, אלקטרומגנטיות, מוליכים למחצה ועוד.

עבור פרטים נוספים ומידע אודות יכולות התוכנה שנחשבת לאחת המובילות בעולם בתחומי אלמנטים סופיים ואנליזה נומרית מצומדת, תוכלו לפנות לחברת נומריקל, המשווקת הבלעדית של התוכנה בישראל.

מהי החשיבות של ביצוע אנליזות בארגון המתכנן ומפתח מוצרים ותהליכים

מדענים, פיזיקאים, חוקרים ומהנדסים, כולם מבצעים ביומיום תהליכי אנליזות שונים ומגוונים. רובם ככולם של אנשי המקצוע הנ”ל ניחנים ביכולות אנליטיות ברמה גבוהה, המאפשרות להם לדעת כיצד לבצע הפרדה לחלקים של תופעות שונות ומגוונות הרלוונטיות למקצוע ולעיסוק האינדיבידואלי. תהליך ההפרדה לגורמים מביא לאפשרויות ניתוח טובות יותר והבנת תופעות ותהליכים מגוונים.
הביטוי “אנליזה” מגיע מהמילה הלועזית analysis, ומתפצל לעשרות אנליזות שונות בכל התחומים – מדע, פיזיקה, מתמטיקה, רפואה, הנדסה, כימיה ועוד. המטרה העיקרית של ביצוע אנליזה הינה למנוע מצבים של ניסוי וטעייה בעת פיתוח מוצרים ותהליכים, דבר המוביל להשקעת משאבי זמן וכסף רבים מאוד, אותם ניתן לצמצם משמעותית בעזרת ביצוע אנליזות. אנליזה טובה ומדויקת עשויה לחסוך טעויות עתידיות בתכנון ובפיתוח, ולאפשר בסופו של דבר להביא לאופטימיזציה של המוצר או התהליך, ע”י ידיעה מראש של כל הגורמים והתופעות הפיזיקליות המשפיעים על תהליך התכן.

האנליזות מבוצעות על פי רוב בעזרת תוכנות מחשב ייעודיות, חלקן מבצעות סימולציות של התופעה או התהליך הנבדקים, ומפיקות אנליזה נומרית אותה מוסמך המשתמש לקרוא ולהבין. תוכנה טובה היא גם כזו שיודעת להפיק נתונים נכונים עם תאימות מלאה לניסויי שטח, וגם מעניקה מגוון רחב של אפשרויות אנליזה. בעזרת תוכנה מתקדמת ניתן לבצע למשל אנליזות חוזק, אנליזות חום, אנליזה כימית או אנליזה תרמית וכיוצא בזה. כמובן שכל תחום והאנליזות הרלוונטיות אליו, שכן אנליזה רפואית למשל מגיעה מעולם הרפואה, בעוד שאנליזות מבנים מבוצעות ע”י מהנדסי בניין וכדומה.

לכן כאשר מעוניינים לבצע אנליזה, בין אם זו אנליזה מתמטית, אנליזה הרמונית, אנליזה וקטורית או כל אחת אחרת, שני דברים מוכרחים להתקיים על מנת לקבל את התוצאות הנכונות והמובנות ביותר: בעל מקצוע מוסמך ומנוסה, ותוכנת אנליזות מתקדמת ומוכחת. בישראל ניתן למצוא חברות רבות המעניקות שירותי אנליזה לכל דורש במגוון וריאציות, לרבות אנליזת שריפה, אנליזת גזים, אנליזה למתכות וכן הלאה.

כזו היא נומריקל, חברה ותיקה וידועה בשוק המעניקה שירותי סימולציה מתקדמים הכוללים אנליזות במגוון תחומים למאות חברות ועסקים ברחבי ישראל. את שירותי הסימולציות מבצעת נומריקל על גבי תוכנת ®COMSOL Multiphysics, תוכנת אנליזות אלמנטים סופיים לסימולציות מולטיפיזיקליות מהמתקדמות בעולם, המאפשרת בניית מודלים והרצת סימולציות מצומדות הכוללות שילוב של מספר רב של תופעות פיזיקליות.

COMSOL® כוללת עשרות מודולים, מאות ממשקי תופעות פיזיקליות ואלפי מודלים וחומרים לטובת יצירת מעבדת ניסוי וירטואלית עם תוצאות תואמות מציאות. חברת נומריקל היא המשווקת הבלעדית בישראל של התוכנה, ואם אתם מעוניינים בשירותי סימולציות, אנליזות מכל סוג וניתוח תוצאות של תהליכים בצורה מדויקת, אמינה וחוסכת זמן ועלויות, פנו כעת ללא התחייבות לחברה לקבלת פרטים נוספים.