Was ist begrenztes Element-Analyse?

Analyse des begrenzten Elements oder FEA, ist ein computer-gestütztes Werkzeug für die Approximierung der Lösung zu einem anders unsolvable Problem. Es eingesetzt allgemein in der strukturellen Technik en, obwohl es auch in anderen Problemen wie flüssigen Mechanikern und Wärmefluß verwendet. Die meisten mathematischen Probleme für praktische Anwendungen tatsächlich erschwert auch, analytisch gelöst zu werden, obwohl in den meisten Fällen, sie nicht vollkommene Lösungen erfordern. Analyse des begrenzten Elements ist a numerisch-wie einer Analytischtechnik für genaue Lösungen annehmbar erreichen entgegengesetzt; es funktioniert, indem es ein schwieriges Problem in viele einfacheren bricht.

Analytische Methoden mit.einbeziehen tische, ein mathematisches Problem zu lösen, um eine vollkommene, ununterbrochene Lösung zu geben. Das heißt, ist die Lösung eine Funktion in irgendeiner Variable, eher als ein numerischer Näherungswert ausgedrückt. Es gibt keinen Grad der Schätzung oder der Störung in den analytischen Lösungen zu einer gegebenen Gleichung. Es gibt häufig keine bekannten analytischen Lösungen zu den Formulierungen, die realistische Probleme modellieren, jedoch. Diese erfordern numerische Methoden, von denen Analyse des begrenzten Elements ein Beispiel ist, um eine ungefähre Lösung zu erreichen.

Analyse des begrenzten Elements beruht auf dem Brechen eines schwierigen Probleme in viele weniger komplizierten Probleme. Wenn die Lösung zu einem Problem sehr schwieriges Verhalten aufweist, ist es manchmal annehmbar, Vereinfachungen anzuwenden. Häufig Zeiten, obwohl, eine ausgedehnte Vereinfachung zu viel Störung vorstellt, um nützlich zu sein. Dieses ist, wenn es oben das Problem in viele unterschiedlichen Probleme bricht, kann helfen. Vereinfachte Lösungen zu jedem Element eines Probleme können zusammen integriert werden, um eine in hohem Grade genaue allgemeine Lösung zu geben.

Analyse des begrenzten Elements eingelaufen das Gebiet eines Probleme in viele kleineren Zonen ms, die Elemente genannt. Der Kollektivkörper der Elemente genannt ein Ineinander greifen. Der Prozess der Integrierung oder des Aufsummierens, viele verschiedenen Elementarbeiten wegen der Weisenelemente aufeinander einwirken an ihren Grenzen en. Wenn die Grenzinteraktionen der Elemente verstanden, kann ein Computer die ungefähre Lösung von einem Element auf das folgende verlängern. Im Ende hat der Computer “built† eine ungefähre Lösung, die zum realistischen Verhalten sehr nah ist.

Ein Problem, das allgemein mit Analyse des begrenzten Elements gelöst, ist die Verteilung von Drücken innerhalb eines festen Stückes Metalls. Wenn Metall oder jedes vergleichbare Material, Kräften unterworfen, hat jedes Teil des Gegenstandes einen bestimmten Druck auf ihm. Selbst wenn die angewandten Kräfte bekannt, sind ungleichmäßig geformte Gegenstände gewöhnlich zu kompliziert, die genaue Verteilung der internen Drücke zu kennen. An diesem Punkt kann Analyse des begrenzten Elements verwendet werden, um ein ungefähres Lösungelement Element-zu diesem Problem vorbei zu berechnen. Visualization-Software kann dann benutzt werden, um diese Nachrichtenbeschaffung in eine intuitive und zusammenhängende Abbildung zu setzen.