Partial Differential Equation Toolbox

Resuelva ecuaciones diferenciales parciales mediante el método de los elementos finitos (FEM)

Partial Differential Equation Toolbox proporciona funciones para resolver ecuaciones diferenciales parciales (PDE) generales, de mecánica estructural y de transferencia de calor mediante el análisis de elementos finitos.

Puede realizar análisis estáticos lineales para calcular la deformación, la presión y la tensión. Para modelar la dinámica estructural y la vibración, la toolbox proporciona un solver de integración directa en el tiempo. Es posible analizar las características estructurales de un componente realizando análisis modales para localizar frecuencias naturales y formas modales. Se pueden modelar problemas de transferencia de calor predominante por conducción para calcular distribuciones de temperatura, flujos de calor y velocidades de flujo de calor a través de las superficies. Puede realizar análisis electrostáticos y magnetostáticos, así como resolver otros problemas estándar mediante PDE personalizadas.

Partial Differential Equation Toolbox permite importar geometrías 2D y 3D a partir de datos STL o de malla. Es posible generar automáticamente mallas con elementos triangulares y tetraédricos. Puede resolver PDE utilizando el método de los elementos finitos y posprocesar los resultados para explorarlos y analizarlos.

Más información:

Mecánica estructural
Transferencia de calor
Electromagnética
PDE generales
Geometría y creación de mallas
Visualización y posprocesamiento
Automatización, integración y uso compartido de flujos de trabajo FEA

¿Qué es Partial Differential Equation Toolbox?

Mecánica estructural

Resuelva problemas lineales estáticos, de transitorios, de análisis modal y de respuesta en frecuencia.

Análisis estático lineal

Calcule el desplazamiento, la presión y la tensión en condiciones de carga y límite, y evalúe la resistencia mecánica y el comportamiento de un componente.

Flujo de trabajo de mecánica estructural

Análisis de deformación de un soporte

Concentración de la presión en una placa con un orificio circular

Análisis de elementos finitos en MATLAB, parte 1: análisis estructural mediante el método de los elementos finitos en MATLAB

Análisis de la respuesta modal y en frecuencia

Encuentre frecuencias naturales y formas modales para identificar y evitar resonancias potenciales, y simule el comportamiento dinámico de una estructura utilizando sus respuestas en frecuencia.

Vibración de una placa cuadrada

Análisis de respuesta modal y en frecuencia de una sola parte del brazo robótico Kinova^® Gen3

Primeras seis formas modales de un brazo robótico.

Análisis de transitorios

Calcule el desplazamiento, la velocidad, la aceleración, la presión y la tensión con cargas variables en el tiempo.

Dinámica estructural de un diapasón

Dinámica de una viga voladiza amortiguada

Deformación del centro de una viga como una función de tiempo.

Transferencia de calor

Analice las distribuciones de temperatura de los componentes para abordar los desafíos de gestión térmica.

Análisis térmico en régimen estable

Encuentre distribuciones de temperatura y otras características térmicas con cargas térmicas constantes.

Flujo de trabajo de transferencia de calor

Problema de transferencia de calor con propiedades dependientes de la temperatura

Análisis de elementos finitos en MATLAB, parte 2: transferencia de calor mediante el método de los elementos finitos en MATLAB

Análisis térmico de transitorios

Encuentre distribuciones de temperatura y otras características térmicas con cargas térmicas variantes en el tiempo, y características dinámicas aproximadas con modelos de orden reducido.

Distribución de calor en una barra cilíndrica circular

Conducción de calor en geometría multidominio con flujo de calor no uniforme

Reducción de un modelo térmico

Gráficas de contorno de la distribución de temperatura con respecto al tiempo.

Análisis conjunto de temperatura y presión

Analice el comportamiento mecánico bajo cargas térmicas y mecánicas conjuntas.

Análisis de temperatura y presión de una pala de turbina de un motor a reacción

Distribución de la presión con cargas mecánicas y térmicas combinadas.

Electromagnética

Realice análisis electromagnéticos para diseñar componentes eléctricos y electrónicos.

Electrostática y magnetostática

Resuelva ecuaciones de Maxwell modelando problemas electrostáticos y magnetostáticos.

Potencial electrostático en un marco relleno de aire

Campo magnético en un motor eléctrico de dos polos

Ecuaciones electromagnéticas

Potencial y campo magnético en un motor eléctrico de dos polos.

PDE generales

Resuelva PDE que se emplean en aplicaciones habituales en ingeniería y ciencia.

PDE de segundo orden

Resuelva PDE lineales y no lineales de segundo orden para problemas estacionarios, dependientes del tiempo y de valores propios.

Ecuaciones que se pueden resolver con PDE Toolbox

Valores propios y modos propios de una membrana en forma de L

Transferencia de calor no lineal en una placa fina

Membrana en forma de L con condición de frontera de Dirichlet igual a cero.

Geometría y creación de mallas

Defina la geometría y discretícela para crear modelos de elementos finitos.

Importación y creación de geometrías

Reconstruya geometrías 2D y 3D a partir de datos STL o de malla importados, o bien cree formas parametrizadas simples utilizando primitivas geométricas.

Importación de una geometría desde datos STL

Creación de una geometría a partir de una malla

Creación de primitivas geométricas

Creación de varios dominios con propiedades diferentes

Importe o cree una geometría en MATLAB.

Generación de mallas

Genere una malla de elementos finitos utilizando elementos triangulares en 2D y elementos tetraédricos en 3D. Inspeccione y analice la calidad de la malla para evaluar la precisión de los resultados.

Creación de una malla triangular o tetraédrica

Evaluación de la calidad de la forma de los elementos de una malla

Genere una malla y garantice su calidad para que los resultados sean precisos.

Visualización y posprocesamiento

Calcule los datos derivados e interpolados a partir de los resultados y cree gráficas y animaciones

Representación gráfica y animación de soluciones

Visualice modelos y soluciones mediante la creación de gráficas y animaciones de la geometría, la malla, los resultados y las cantidades derivadas e interpoladas aprovechando las potentes gráficas de MATLAB. Cree varias subgráficas y personalice fácilmente las propiedades de las gráficas.

Representación gráfica de soluciones 3D y sus gradientes

Interpolación de la presión cerca de un límite circular

Problema de dispersión

Secciones de una gráfica de contorno en 3D.

Posprocesamiento

Analice soluciones y sus gradientes en nodos de malla y otras ubicaciones interpoladas. Aproveche las amplias funcionalidades de MATLAB para profundizar en el procesamiento estadístico y el análisis de datos con Statistics and Machine Learning Toolbox y Optimization Toolbox.

Dinámica estructural de un diapasón

Transformada rápida de Fourier del desplazamiento del extremo.

Automatización, integración y uso compartido de flujos de trabajo FEA

Automatice, integre y comparta flujos de trabajo de análisis de elementos finitos en MATLAB.

Flujos de trabajo FEA

Cree un flujo de trabajo FEA típico en MATLAB: importe o cree geometrías, genere la malla, defina la física con carga, límites y condiciones iniciales, resuelva y visualice los resultados, todo desde una sola interfaz de usuario.

Automatice las simulaciones FEA usando el lenguaje MATLAB y ejecute las simulaciones más rápido con Parallel Computing Toolbox
Realice la integración con otros productos de MATLAB, tales como Simscape Multibody y Simulink, para crear un flujo de trabajo de extremo a extremo
Comparta aplicaciones personalizadas con MATLAB Compiler y App Designer como una aplicación independiente o como una app web

Análisis de deformación de un soporte

Dinámica estructural de un diapasón

Técnica de modelado de orden reducido para una viga con carga puntual

Modelado de sistemas gobernados por PDE en Simulink