Volframski matematicni program

V sodobnem času je v klubu z zelo hitrim razvojem novih računalniških metod FEM (metoda končnih elementov hitro postal izredno veliko orodje za numerično analizo različnih konstrukcij. FEM modeliranje je poleg uporabne matematike našlo veliko uporabe na skoraj vseh novih področjih inženiringa. Preprosto povedano, FEM je trda metoda reševanja diferencialnih in delnih enačb (po predhodni diskretizaciji v pravilnem prostoru.

Kaj je FEMMetoda končnih elementov, trenutno edina najcenejša, računalniška metoda za določanje napetosti, posplošenih sil, deformacij in premikov v pregledanih konstrukcijah. FEM modeliranje je zasnovano na delitvi načrta na končno število končnih elementov. Znotraj vsakega posameznega elementa je mogoče narediti nekaj približkov in vse neznanke (predvsem premike predstaviti s posebno interpolacijsko funkcijo z uporabo vrednosti same vloge v zaprtem številu točk (običajno znanih kot vozlišča.

Uporaba FEM modeliranjaDanes z uporabo metode FEM preučujemo konstrukcijsko trdnost, napetost, premik in simulacijo vseh deformacij. V računalniški mehaniki (CAE s to metodo lahko preučujete ter pretok toplote in pretok tekočine. Metoda FEM je prav tako primerna za preučevanje dinamike, statike stroja, kinematike in magnetostatske, elektromagnetne in elektrostatične interakcije. FEM modeliranje lahko obstaja v 2D (dvodimenzionalnem prostoru, kjer se diskretizacija ustavi predvsem zaradi razdelitve določenega oddelka na trikotnike. Zahvaljujoč tej obliki lahko preštejemo vrednosti, ki se pojavijo pri izbiri določenega sistema. Pri tej tehnologiji pa je treba upoštevati nekaj omejitev.

Največje prednosti in slabosti metode FEMNajvečja prednost FEM je seveda možnost pridobitve ustreznih rezultatov tudi pri zelo nevarnih oblikah, za katere je bilo žal, da so se opravili običajni analitični izračuni. V poslu to pomeni, da se lahko posamezni problemi reproducirajo v glavi računalnika, ne da bi morali izdelati drage prototipe. Tak postopek zelo olajša celoten postopek oblikovanja.Delitev preiskovanega območja na vse krajše elemente ima za posledico natančnejše rezultate izračuna. Ne pozabite tudi, da gre za trenutno kupljeno z veliko večjim povpraševanjem po računalniški moči sodobnih računalnikov. Upoštevati je treba tudi, da je treba v takšnem primeru zelo veliko oceniti z vsemi računskimi napakami, ki izhajajo iz pogostih približkov obdelanih vrednosti. Če bo preučeno območje oblikovano iz več sto tisoč novih elementov, ki so sposobni nelinearnih lastnosti, potem je treba v naslednjih iteracijah izračun precej spremeniti, tako da bo pripravljena rešitev združljiva.