Apa metode elemen hingga?

Metode elemen hingga adalah alat untuk menghitung solusi perkiraan untuk masalah matematika yang kompleks.Ini umumnya digunakan ketika persamaan matematika terlalu rumit untuk diselesaikan dengan cara normal, dan beberapa tingkat kesalahan dapat ditoleransi.Insinyur biasanya menggunakan metode elemen hingga karena mereka berkaitan dengan merancang produk untuk aplikasi praktis dan tidak memerlukan solusi yang sempurna.Metode elemen hingga dapat disesuaikan dengan berbagai persyaratan untuk akurasi dan dapat mengurangi kebutuhan prototipe fisik dalam proses desain.

Salah satu aplikasi dari metode elemen hingga adalah pemodelan deformasi fisik kompleks dalam bahan.Kerusakan yang dialami mobil dari tabrakan front-end adalah salah satu contoh deformasi yang rumit.Deformasi dalam satu bidang tergantung pada deformasi di area lain mdash; tabrakan perlu dimodelkan pada banyak langkah berbeda dalam waktu untuk melihat apa hasil akhirnya.Sejumlah besar langkah ini membuatnya tidak praktis untuk memodelkan masalah seperti itu dengan tangan.Namun, komputer yang menggunakan metode elemen hingga dapat menyelesaikan masalah ini dengan tingkat akurasi yang tinggi.

Selain itu, deformasi bahan dunia nyata, seperti banyak fenomena fisik lainnya, adalah efek yang rumit.Satu masalah dengan pemodelan efek seperti itu menggunakan persamaan matematika yang akurat adalah bahwa mereka akan terlalu rumit untuk diselesaikan dengan pengetahuan saat ini.Metode numerik dalam matematika, oleh karena itu, digunakan untuk memperkirakan persamaan yang lebih rumit dengan menggunakan persamaan yang lebih sederhana pada banyak langkah yang berbeda.Dalam metode elemen hingga, mesh dibuat untuk memodelkan perubahan pada ruang menggunakan banyak elemen kecil yang lebih sederhana.Tingkat kesalahan yang dihasilkan dari penyederhanaan ini tergantung pada jumlah total elemen dalam mesh.

Agar metode elemen hingga menghasilkan hasil yang bermakna, serangkaian kondisi batas perlu diatur dengan masalah.Ini pada dasarnya menentukan kondisi seperti apa model yang perlu ditanggapi.Dalam contoh mobil, kondisi batas akan menjadi kekuatan yang ditimbulkan pada mobil oleh objek eksternal.Kondisi batas dapat berupa gaya titik, gaya terdistribusi, efek termal seperti perubahan suhu atau energi panas yang diterapkan, atau kendala posisi.Tanpa kondisi batas, tidak mungkin untuk mengatur masalah, karena model akan memiliki sedikit untuk merespons.

Salah satu keuntungan dari metode elemen hingga adalah mudah untuk menghasilkan visualisasi terperinci dari suatu masalah.Setelah model dipecahkan sepenuhnya, informasi ini dapat ditransfer ke dalam gambar.Tekanan spesifik pada elemen mesh yang berbeda, misalnya, dapat diberikan warna yang berbeda.Visualisasi memungkinkan para insinyur untuk secara intuitif mengidentifikasi titik -titik lemah dalam suatu desain, dan mereka dapat menggunakan informasi ini untuk membuat desain baru.Perangkat lunak visualisasi adalah bagian penting dari banyak program komputer elemen hingga.