有限元分析已经存在很长时间。优于50年。虽然计算机需要一段时间来赶上FEA的处理和内存需求，但今天的平均PC即使是为了具有挑战性的问题。
那么，为什么，FEA仍然被许多工程师视为主要为专家的工具？它可能是因为在许多现实情况下，在一个字中准备分析啮合模型的过程仍然过于困难。
网格化的基本问题必须适应模型中最小的几何细节。普遍接受的方式来处理这是通过平滑，失败和治愈过程，这些过程是固有的启发式。这些步骤有时可以自动化 - 但并不总是如此。
除了固有的保真度问题之外，网格化还造成了数据管理问题。您不再只拥有一个CAD模型，而是同时拥有一个CAD模型和一个CAE模型——而且没有简单的方法使两者保持同步。
也许解决方案是消除网格?
从完整的解决方案中扫描并解决，是一种无网格有限元分析程序。虽然扫描和解决的潜在数学远非简单，但程序背后的基本想法易于理解：仅在必要时创建和组合模型的单独几何和物理表示。
插图1:一个几何模型浸入到一个三维空间网格中(此处显示为简化版);在运行时，利用实体和边界条件对网格的基本函数进行修正，求解场问题。
从用户的角度来看，扫描和求解工作以类似的方式到其他静态线性FEA程序 - 除了不需要网格。它从本地几何中起作用。您选择几何模型，选择素材，应用边界条件，然后按“GO”按钮。分析完成后，您可以查看结果。
没有啮合意味着不需要模型简化或失败。
扫描和解决的准确性是网格分辨率的函数。调整分辨率是快速而简单的，使得无需增量工作就可以进行概念研究或详细分析。也可以通过调整网格分辨率来查看解是否收敛。这与传统的FEA没有太大的不同，除了它不需要用户的工作(除了移动滑块和按下“走”按钮)。
图2：不需要倒闭来解决更高或更低的分辨率。（顶部：10,000元素，26秒。底部：55,600元素，96秒。）
无论使用什么网格分辨率设置，“扫描与解决”都将产生一个答案。它是确定性的，没有例外、启发式或啮合错误消息。性能是可预测的，并且随分析分辨率的增加而线性扩展。(使用HP Z1工作站分析10,000个元素需要26秒，55600个元素需要96秒。)
Scan&Solve可以与大多数CAD或几何建模系统集成。目前，完整的解决方案提供了一个商业版本的扫描和解决作为一个插件的麦克尼尔的犀牛(Rhino3D) NURBS建模程序。虽然这个实现要求Rhino模型是一个基于NURBS的实体模型，但没有内在要求几何模型是实体或NURBS。该软件可以使用任何形式的三维几何图形，只要底层程序可以确定一个点是在模型内部还是外部，并可以计算它到边界的距离。
这种在使用3D几何中使用3D几何的灵活性开辟了分析的新可能性 - 特别是3D扫描模型，否则在分析之前需要大量手动清理。
学术背景
Scan&Solve的理论基础是在20世纪50年代由数学家Leonid Kantorovich和后来的乌克兰院士vl Rvachev奠定的，并作为威斯康星大学麦迪逊分校进行的研究的一部分加以发展。Scan&Solve的准确性已与分析和经验的解决方案进行了比较，并已被证明是非常准确的。
图3:3D扫描或逆向工程模型可以分析，不需要网格划分。这个模型显示了花岗石雕塑因重力而产生的位移。
区分技术（扫描和解决）和零售产品（扫描和解决rhino）很重要。
该产品支持直接在犀牛内部的固体模型线性静态分析，无需啮合。该技术能够更多。
该技术是解决CAD（或3D建模，更常见）和CAE之间的互操作性问题的一般方法。它给出了用标准FEA求解器接口任何合理的几何模型的方法。扫描和求解使用完整的解决方案自己的求解器。没有理由将无法拔掉求解器，并替换为另一个求解器。含义有很有意思。
完整的解决方案已经实现了扫描并解决了多边形模型（例如，STL文件），并正在处理一个项目，以将其与体积扫描模型集成。虽然这些不是商业产品，但它们在扫描和分析现实世界文物中可能有可能进行暗示。
目前，For Rhino扫描和解决是概念和详细的静态线性分析的有用工具。价格合理地价相当，易于使用，并对许多使用犀牛的人赢得了许多人。
完整的解决方案
www.intact-solutions.com
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