Apa itu analisis elemen hingga?

Analisis Analisis Elemen Hingga, atau FEA, adalah alat berbasis komputer untuk memperkirakan solusi untuk masalah yang tidak dapat diselesaikan.Ini umumnya digunakan dalam rekayasa struktural, meskipun juga digunakan dalam masalah lain seperti mekanika fluida dan aliran panas.Sebagian besar masalah matematika untuk aplikasi praktis, pada kenyataannya, terlalu rumit untuk diselesaikan secara analitis, meskipun dalam kebanyakan kasus, mereka tidak memerlukan solusi yang sempurna.Analisis elemen hingga adalah numerik mdash; berbeda dengan teknik analitik mdash; untuk mendapatkan solusi yang akurat;Ini bekerja dengan memecahkan masalah yang rumit menjadi banyak yang lebih sederhana.

Metode analitik melibatkan penyelesaian masalah matematika untuk memberikan solusi yang sempurna dan berkelanjutan.Dengan kata lain, solusinya adalah fungsi dalam hal beberapa variabel, bukan perkiraan numerik.Tidak ada tingkat estimasi atau kesalahan dalam solusi analitik untuk persamaan yang diberikan.Namun, seringkali tidak ada solusi analitik yang diketahui untuk formulasi yang memodelkan masalah dunia nyata.Ini memerlukan metode numerik, yang analisis elemen hingga mana adalah salah satu contoh, untuk mendapatkan solusi perkiraan.

Analisis elemen hingga bergantung pada memecahkan masalah yang rumit menjadi sejumlah besar masalah yang kurang kompleks.Ketika solusi untuk masalah menunjukkan perilaku yang sangat rumit, kadang -kadang dapat diterima untuk menerapkan penyederhanaan.Namun, sering kali, penyederhanaan luas memperkenalkan terlalu banyak kesalahan untuk menjadi berguna.Ini adalah saat memecah masalah menjadi banyak masalah terpisah dapat membantu.Solusi yang disederhanakan untuk setiap elemen masalah dapat diintegrasikan bersama untuk memberikan solusi umum yang sangat akurat.

Dalam analisis elemen hingga, domain masalah dipecah menjadi banyak zona kecil yang disebut elemen.Tubuh kolektif elemen disebut mesh.Proses mengintegrasikan, atau menyimpulkan, banyak elemen berbeda berfungsi karena cara elemen berinteraksi pada batas -batasnya.Ketika interaksi batas elemen dipahami, komputer dapat memperluas solusi perkiraan dari satu elemen ke elemen berikutnya.Pada akhirnya, komputer akan memiliki "membangun" solusi perkiraan yang sangat dekat dengan perilaku dunia nyata.

Salah satu masalah yang biasa diselesaikan dengan analisis elemen hingga adalah distribusi tegangan dalam sepotong logam padat.Ketika logam, atau bahan yang sebanding, dikenakan kekuatan, setiap bagian dari objek memiliki tekanan tertentu di atasnya.Bahkan jika gaya yang diterapkan diketahui, benda berbentuk tidak teratur biasanya terlalu rumit untuk mengetahui distribusi yang tepat dari tegangan internal.Pada titik ini, analisis elemen hingga dapat digunakan untuk menghitung perkiraan solusi mdash; elemen oleh elemen mdash; untuk masalah ini.Perangkat lunak visualisasi kemudian dapat digunakan untuk memasukkan kumpulan informasi ini ke dalam gambar yang intuitif dan koheren.