Ano ang pamamaraan ng Finite Element?

Ang hangganan na pamamaraan ng elemento ay isang tool para sa pag -compute ng tinatayang mga solusyon sa mga kumplikadong problema sa matematika.Ito ay karaniwang ginagamit kapag ang mga equation ng matematika ay masyadong kumplikado upang malutas sa normal na paraan, at ang ilang antas ng error ay matitiis.Karaniwang ginagamit ng mga inhinyero ang hangganan na pamamaraan ng elemento dahil nababahala sila sa pagdidisenyo ng mga produkto para sa mga praktikal na aplikasyon at hindi nangangailangan ng perpektong solusyon.Ang hangganan na pamamaraan ng elemento ay maaaring maiakma sa iba't ibang mga kinakailangan para sa kawastuhan at maaaring mabawasan ang pangangailangan para sa mga pisikal na prototypes sa proseso ng disenyo.

Ang isang application ng hangganan na pamamaraan ng elemento ay ang pagmomolde ng mga kumplikadong pisikal na pagpapapangit sa mga materyales.Ang pinsala na karanasan ng isang kotse mula sa isang banggaan sa harap ay isang halimbawa ng isang kumplikadong pagpapapangit.Ang mga pagpapapangit sa isang lugar ay nakasalalay sa mga pagpapapangit sa iba pang mga lugar at mdash; ang pagbangga ay kailangang maging modelo sa maraming iba't ibang mga hakbang sa oras upang makita kung ano ang magiging resulta.Ang malaking bilang ng mga hakbang na ito ay ginagawang hindi praktikal na modelo ng gayong problema sa pamamagitan ng kamay.Ang isang computer na gumagamit ng hangganan na pamamaraan ng elemento, gayunpaman, ay maaaring malutas ang problemang ito sa isang mataas na antas ng kawastuhan.

Bukod dito, ang mga pagpapapangit ng mga materyales sa real-mundo, tulad ng maraming iba pang mga pisikal na phenomena, ay mga kumplikadong epekto.Ang isang problema sa pagmomolde ng mga naturang epekto gamit ang tumpak na mga equation ng matematika ay ang mga ito ay masyadong kumplikado upang malutas sa kasalukuyang kaalaman.Samakatuwid, ang mga pamamaraan sa matematika, samakatuwid, ay ginagamit upang matantya ang mas kumplikadong mga equation sa pamamagitan ng paggamit ng mas simpleng mga equation sa maraming iba't ibang mga hakbang.Sa hangganan na pamamaraan ng elemento, ang isang mesh ay nilikha upang modelo ng mga pagbabago sa puwang gamit ang maraming maliit, mas simpleng elemento.Ang antas ng error na nagreresulta mula sa pagpapagaan na ito ay nakasalalay sa bilang ng kabuuang mga elemento sa mesh.

Para sa hangganan na pamamaraan ng elemento upang makabuo ng mga makabuluhang resulta, ang isang hanay ng mga kondisyon ng hangganan ay kailangang mai -set up sa problema.Ang mga ito ay mahalagang tukuyin kung anong uri ng mga kondisyon ang kailangang tumugon sa modelo.Sa halimbawa ng kotse, ang mga kondisyon ng hangganan ay ang mga puwersa na isinagawa sa kotse sa pamamagitan ng panlabas na bagay.Ang mga kondisyon ng hangganan ay maaaring maging mga puwersa ng point, ipinamamahagi na mga puwersa, thermal effects tulad ng mga pagbabago sa temperatura o inilapat na enerhiya ng init, o mga hadlang na posisyon.Kung walang mga kondisyon sa hangganan, imposibleng mag -set up ng isang problema, dahil ang modelo ay kakaunti ang dapat tumugon.

Ang isang bentahe ng hangganan na pamamaraan ng elemento ay madaling makagawa ng detalyadong visualization ng isang problema.Kapag ang isang modelo ay ganap na nalutas, ang impormasyong ito ay maaaring ilipat sa isang larawan.Ang mga tiyak na stress sa iba't ibang mga elemento ng mesh, halimbawa, ay maaaring italaga ng iba't ibang mga kulay.Pinapayagan ng mga visualization ang mga inhinyero na intuitively na makilala ang mga mahina na puntos sa isang disenyo, at maaari nilang gamitin ang impormasyong ito upang lumikha ng isang bagong disenyo.Ang Visualization Software ay isang mahalagang bahagi ng maraming mga may hangganan na mga programa sa computer na elemento.