谈谈设计工程师对有限元分析的偏见

深圳市一仿科技

       随着国内工业技术的发展，产品从低端到高端迈进，全民进入埋头苦干扎实研究的阶段。进入这个阶段后，对新产品的研发方式有了新的认识。
研发方式从仿制到局部改进，到全方位的研发。伴随着对全新产品的研发，数值仿真分析，典型的如有限元仿真，成了研发阶段必不可少的过程。
有限元分析作为一种成熟的技术手段，在各行业各领域广泛应用。很多设计工程师在研发阶段也引入有限元仿真分析，但是经过仿真分析，打样加工后
产品达不到设计要求，产品会出现设计漏洞或瑕疵，或者功能完全不能实现。于是一言以概之，有限元分析不准确，纯属骗人。
      本人从事有限元分析10几年，谈谈对有限元分析的一些见解，不同的意见大家互相包容。
      首先，说有限元分析一点都不准纯属骗人的设计工程师，要么是被有限元害的太苦，要么是对分析工程师的一种职业偏见，而后一种更常见。因为分析工程师与设计工程师交集很多，设计工程师完成设计后将设计产品交给分析工程师进行仿真分析，分析完成后通常有许多地方达不到要求，因此对达不到要求的地方就需要设计工程师进行改进，一次两次修改，来来回回改进次数多了，就会产生抱怨，甚至有些产品受设计条件限制，怎么修改都达不到要求，于是设计工程师就会对老板说，仿真分析其实不准确，根本没必要，我从事设计多少多少年，人家都是这么做的，一点问题没有。
      其次，有限元分析是一种数值仿真分析，对数值非常敏感，因此受模型简化、边界条件、载荷方式、单元类型等影响非常大。现在很多分析经验比较欠缺的仿真工程师，对这些方面把握不好，很容易造成计算结果失真。以前遇到一个毕业三年的硕士，做一个简单座椅钢架的受力分析，这位大神拿到模型后，对模型完全不简化，直接建立网格，设定边界加载，然后提交计算。最后算了一天，没有出来结果。主管来问分析进展，就找一堆理由，夸大分析的难度，拖延了设计周期，使得公司各级人员对仿真分析人员产生误解，对仿真分析行业形成偏见。
      第三，有限元分析是一种数值逼近，所以不可避免的会有误差。同时仿真分析领域非常广泛，常规工程应用的计算可以通过仿真分析达到设计目的，但是不是所有事情都可以通过仿真分析来实现。作为一位经验丰富的工程师，通常可以判断哪个项目能实现仿真，分析能得到什么结果，计算精度能达到多少。
       举个简单的案例，以前东莞的某个连接器公司，他们的一款pin在插入过程中舌端根部经常断裂，设计工程师凭经验修改了很多方式，但是就是达不到要求。后来他们就想做个有限元分析，于是把产品发到深圳一仿科技。我们拿到设计产品后，对产品进行各种优化分析，最后提出了与他们理解完全相反的修改方式。他们开始非常质疑，但是经过我们详细说明产品的受力过程，他们采纳了我们的意见，并根据修改意见重新加工。事实说明，该修改方案非常成功，出厂后该产品的不良率直接降低至五万分之一。
      总体说来，仿真分析是一门综合技能，需要扎实的理论基础，包括物理学、力学、数值计算等，也需要丰富的工程经验，希望广大分析工程师能够在提高自身分析技能的基础上，加强职业素养，实事求是的给出分析结果。同时也希望设计工程师能充分理解分析工程师的工作职责，分析工程师完成分析后，要求修改设计并不是故意刁难设计，而是对设计的一种尊重，目的是把设计做的更好、更安全、更完美。

浅水清清

强

机师2

本人现在也刚刚在学ansys   以后有问题希望大佬给意见

烟雨迷蒙

只在论坛看到过有限元这个概念，在我们公司还没有人用过这个东东。

耳总不是胖聪

楼主厉害了，设计工程师靠经验说话， 分析工程师用数据说话， 两者融合才能发挥发挥各自所长，楼主能教学吗？我自学了半年有限元分析，感觉还没有入门。

水水5

冲突是因为设计不懂力学，仿真的建议又不考虑功能需要。

keyman

软文写的很赞。

liuxiaoran

偏见的本质：水平太低。

1）对于产品工程师，其实从来不是真的在做设计，设计的本质是计算，现在几个产品工程师会对自己的产品做理论计算或者估算。除非特别简单的东西。
所以产品工程师水平太低，严格来说，是中国的机械设计能力太低，就是抄抄，即使有些功能实现，原则上来说不是机械设计，而是产品设计。。机械设计和产品设计的本质在于机械设计的本质是强调力学计算。所以国内基本上其实没什么机械设计，只有产品设计。

2）对于仿真工程师，整个机械都弱，仿真怎么可能强。。所以，积累不够，水平太低。ABC的问题常常都乱搞。

3）合作：产品工程师设计水平极低，仿真工程师水平也低。还没有积累，怎么能合作好东西来？

所以，偏见的本质其实就是：水平太低，能力不足。

当然，国内这些年进步很快，机械设计越来越多，这个不容否认。

liuxiaoran

举个简单的案例，以前东莞的某个连接器公司，他们的一款pin在插入过程中舌端根部经常断裂，设计工程师凭经验修改了很多方式，但是就是达不到要求。后来他们就想做个有限元分析，于是把产品发到深圳一仿科技。我们拿到设计产品后，对产品进行各种优化分析，最后提出了与他们理解完全相反的修改方式。
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比如这种问题，本质不是什么仿真不仿真，本质是能力，你把这种CASE交给日本德国的类似公司，完全就是一个ABC的CASE。不用仿真完全没问题。仿真是一个工具，就好像当年力学是一个工具一样。。

LIUYASHAN

以前在今日说法看到警察用有限元分析破获了一起车祸还是碰瓷的案件