談談設計工程師對有限元分析的偏見

深圳市一仿科技

       隨著國內工業技術的發展，產品從低端到高端邁進，全民進入埋頭苦干扎實研究的階段。進入這個階段后，對新產品的研發方式有了新的認識。
研發方式從仿制到局部改進，到全方位的研發。伴隨著對全新產品的研發，數值仿真分析，典型的如有限元仿真，成了研發階段必不可少的過程。
有限元分析作為一種成熟的技術手段，在各行業各領域廣泛應用。很多設計工程師在研發階段也引入有限元仿真分析，但是經過仿真分析，打樣加工后
產品達不到設計要求，產品會出現設計漏洞或瑕疵，或者功能完全不能實現。于是一言以概之，有限元分析不準確，純屬騙人。
      本人從事有限元分析10幾年，談談對有限元分析的一些見解，不同的意見大家互相包容。
      首先，說有限元分析一點都不準純屬騙人的設計工程師，要么是被有限元害的太苦，要么是對分析工程師的一種職業偏見，而后一種更常見。因為分析工程師與設計工程師交集很多，設計工程師完成設計后將設計產品交給分析工程師進行仿真分析，分析完成后通常有許多地方達不到要求，因此對達不到要求的地方就需要設計工程師進行改進，一次兩次修改，來來回回改進次數多了，就會產生抱怨，甚至有些產品受設計條件限制，怎么修改都達不到要求，于是設計工程師就會對老板說，仿真分析其實不準確，根本沒必要，我從事設計多少多少年，人家都是這么做的，一點問題沒有。
      其次，有限元分析是一種數值仿真分析，對數值非常敏感，因此受模型簡化、邊界條件、載荷方式、單元類型等影響非常大。現在很多分析經驗比較欠缺的仿真工程師，對這些方面把握不好，很容易造成計算結果失真。以前遇到一個畢業三年的碩士，做一個簡單座椅鋼架的受力分析，這位大神拿到模型后，對模型完全不簡化，直接建立網格，設定邊界加載，然后提交計算。最后算了一天，沒有出來結果。主管來問分析進展，就找一堆理由，夸大分析的難度，拖延了設計周期，使得公司各級人員對仿真分析人員產生誤解，對仿真分析行業形成偏見。
      第三，有限元分析是一種數值逼近，所以不可避免的會有誤差。同時仿真分析領域非常廣泛，常規工程應用的計算可以通過仿真分析達到設計目的，但是不是所有事情都可以通過仿真分析來實現。作為一位經驗豐富的工程師，通常可以判斷哪個項目能實現仿真，分析能得到什么結果，計算精度能達到多少。
       舉個簡單的案例，以前東莞的某個連接器公司，他們的一款pin在插入過程中舌端根部經常斷裂，設計工程師憑經驗修改了很多方式，但是就是達不到要求。后來他們就想做個有限元分析，于是把產品發到深圳一仿科技。我們拿到設計產品后，對產品進行各種優化分析，最后提出了與他們理解完全相反的修改方式。他們開始非常質疑，但是經過我們詳細說明產品的受力過程，他們采納了我們的意見，并根據修改意見重新加工。事實說明，該修改方案非常成功，出廠后該產品的不良率直接降低至五萬分之一。
      總體說來，仿真分析是一門綜合技能，需要扎實的理論基礎，包括物理學、力學、數值計算等，也需要豐富的工程經驗，希望廣大分析工程師能夠在提高自身分析技能的基礎上，加強職業素養，實事求是的給出分析結果。同時也希望設計工程師能充分理解分析工程師的工作職責，分析工程師完成分析后，要求修改設計并不是故意刁難設計，而是對設計的一種尊重，目的是把設計做的更好、更安全、更完美。

淺水清清

強

機師2

本人現在也剛剛在學ansys   以后有問題希望大佬給意見

煙雨迷蒙

只在論壇看到過有限元這個概念，在我們公司還沒有人用過這個東東。

耳總不是胖聰

樓主厲害了，設計工程師靠經驗說話， 分析工程師用數據說話， 兩者融合才能發揮發揮各自所長，樓主能教學嗎？我自學了半年有限元分析，感覺還沒有入門。

水水5

沖突是因為設計不懂力學，仿真的建議又不考慮功能需要。

keyman

軟文寫的很贊。

liuxiaoran

偏見的本質：水平太低。

1）對于產品工程師，其實從來不是真的在做設計，設計的本質是計算，現在幾個產品工程師會對自己的產品做理論計算或者估算。除非特別簡單的東西。
所以產品工程師水平太低，嚴格來說，是中國的機械設計能力太低，就是抄抄，即使有些功能實現，原則上來說不是機械設計，而是產品設計。。機械設計和產品設計的本質在于機械設計的本質是強調力學計算。所以國內基本上其實沒什么機械設計，只有產品設計。

2）對于仿真工程師，整個機械都弱，仿真怎么可能強。。所以，積累不夠，水平太低。ABC的問題常常都亂搞。

3）合作：產品工程師設計水平極低，仿真工程師水平也低。還沒有積累，怎么能合作好東西來？

所以，偏見的本質其實就是：水平太低，能力不足。

當然，國內這些年進步很快，機械設計越來越多，這個不容否認。

liuxiaoran

舉個簡單的案例，以前東莞的某個連接器公司，他們的一款pin在插入過程中舌端根部經常斷裂，設計工程師憑經驗修改了很多方式，但是就是達不到要求。后來他們就想做個有限元分析，于是把產品發到深圳一仿科技。我們拿到設計產品后，對產品進行各種優化分析，最后提出了與他們理解完全相反的修改方式。
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比如這種問題，本質不是什么仿真不仿真，本質是能力，你把這種CASE交給日本德國的類似公司，完全就是一個ABC的CASE。不用仿真完全沒問題。仿真是一個工具，就好像當年力學是一個工具一樣。。

LIUYASHAN

以前在今日說法看到警察用有限元分析破獲了一起車禍還是碰瓷的案件