Каков метод конечных элементов?
Метод конечных элементов - инструмент для того, чтобы вычислить приблизительные растворы образовать комплекс из математических проблем. Это вообще используется, когда математические уравнения слишком усложнены, чтобы быть решенными нормальным способом, и определенная степень ошибки терпима. Инженеры обычно используют метод конечных элементов, потому что они обеспокоены проектированием изделий для практическоего применения и не нуждаются в идеальных растворах. Метод конечных элементов может быть адаптирован к изменяющимся требованиям для точности и может восстановить потребность в физических прототипах в процессе проектирования.
Одноразовое нанесение покрытия метода конечных элементов моделирование сложных физических деформаций в материалах. Повреждение, которое автомобиль испытывает от столкновения переднего конца, является одним примером усложненной деформации. Деформации в одной области зависят от деформаций в другом areas—the, столкновение должно быть смоделировано свыше многих различных шагов вовремя, чтобы видеть, каков исход будет. Это большое количество шагов делает непрактичным, чтобы смоделировать такую проблему вручную. Компьютер, который использует метод конечных элементов, однако, мог решить эту проблему с высокой степенью точности.
Кроме того, деформации реальных материалов, как много других физических явлений, являются усложненными эффектами. Одна проблема с моделированием таких эффектов, используя точные математические уравнения состоит в том, что они были бы слишком усложнены, чтобы быть решенными с современными знаниями. Численные методы в математике, поэтому, используются, чтобы приблизить более усложненные уравнения при использовании более простых уравнений свыше многих различных шагов. В методе конечных элементов петля создана, чтобы смоделировать, переключает пространство, используя много малых, более простых элементов. Степень ошибки, следующей из этого упрощения, зависит от числа полных элементов в петле.
Для метода конечных элементов, чтобы привести к значащим результатам, ряд граничных условий должен быть настроен с проблемой. Они по существу определяют, на какие условия модель должна ответить. В автомобильном примере граничные условия были бы силами, причиненными автомобилю внешним объектом. Граничные условия могут быть силами пункта, распределенными силами, тепловыми эффектами как температурные изменения или энергия подводимого тепла, или позиционные ограничения. Без граничных условий невозможно настроить проблему, потому что у модели было бы немного, чтобы ответить на.
Одно преимущество метода конечных элементов состоит в том, что легко произвести детализированную визуализацию проблемы. Как только модель была полностью решена, эта информация может быть передана в картину. Определенным усилиям в различных элементах петли, например, можно назначить различные цвета. Визуализация позволяет инженерам интуитивно идентифицировать слабые места в дизайне, и они могут использовать эту информацию, чтобы создать новый дизайн. Программное обеспечение визуализации - основная часть многих компьютерных программ конечного элемента.