유한 요소 분석이란 무엇입니까?

유한 요소 분석 또는 FEA는 해결할 수없는 문제에 대한 솔루션을 근사화하기위한 컴퓨터 기반 도구입니다.유체 역학 및 열 흐름과 같은 다른 문제에도 사용되지만 구조 공학에 일반적으로 사용됩니다.실제 응용 분야의 대부분의 수학적 문제는 실제로 분석적으로 해결하기에는 너무 복잡하지만 대부분의 경우 완벽한 솔루션이 필요하지 않습니다.유한 요소 분석은 수치 및 mdash; 허용 가능한 정확한 솔루션을 얻기위한 분석 및 mdash; 기술과 달리;복잡한 문제를 여러 간단한 문제로 나누어서 작동합니다.

분석 방법에는 완벽하고 연속적인 솔루션을 제공하기 위해 수학적 문제를 해결하는 것이 포함됩니다.다시 말해, 솔루션은 숫자 근사가 아닌 일부 변수 측면에서 함수입니다.주어진 방정식에 대한 분석 솔루션에는 추정 또는 오차가 없습니다.그러나 실제 문제를 모델링하는 공식에 대한 알려진 분석 솔루션은 종종 없습니다.이들은 유한 요소 분석이 대략적인 솔루션을 얻기 위해 하나의 예인 수치 적 방법을 필요로합니다.

유한 요소 분석은 복잡한 문제를 다수의 복잡한 문제로 나누는 데 의존합니다.문제에 대한 해결책이 매우 복잡한 행동을 보이면 때로는 단순화를 적용하는 것이 허용됩니다.그러나 종종 넓은 단순화는 너무 많은 오류가 유용하기에는 너무 많은 오류를 불러 일으킨다.이것은 문제를 여러 가지 별도의 문제로 분해하면 도움이 될 수 있습니다.문제의 각 요소에 대한 단순화 된 솔루션을 함께 통합하여 매우 정확한 일반 솔루션을 제공 할 수 있습니다.

유한 요소 분석에서 문제의 영역은 요소라고 불리는 많은 작은 구역으로 나뉩니다.요소의 집단 몸을 메쉬라고합니다.많은 다른 요소를 통합하거나 요약하는 프로세스는 요소가 경계에서 상호 작용하는 방식으로 인해 작동합니다.요소의 경계 상호 작용이 이해되면 컴퓨터는 근사 솔루션을 한 요소에서 다음 요소로 확장 할 수 있습니다.결국, 컴퓨터에는 실제 행동에 매우 가까운 대략적인 솔루션을 "구축"합니다.유한 한 요소 분석에서 일반적으로 해결되는 한 가지 문제는 고체 금속 조각 내에서 응력의 분포입니다.금속 또는 비슷한 재료가 힘을 겪을 때, 물체의 각 부분은 특정 스트레스를받습니다.적용된 힘이 알려져 있더라도 불규칙한 모양의 물체는 일반적으로 내부 응력의 정확한 분포를 알기에는 너무 복잡합니다.이 시점에서 유한 요소 분석을 사용하여 Element Mdash;이 문제에 대한 대략적인 솔루션 및 mdash; 요소를 계산할 수 있습니다.그런 다음 시각화 소프트웨어를 사용 하여이 정보 모음을 직관적이고 일관된 그림에 넣을 수 있습니다.