¿Qué es el método de los elementos finitos?

¿Qué es el método de los elementos finitos?

visión general

El método de elementos finitos (FEM) es un método numérico para resolver problemas de ingeniería y física matemática. Las áreas típicas de interés incluyen análisis estructural, transferencia de calor, flujo de fluidos, transporte de masa y potencial electromagnético. La solución analítica de estos problemas generalmente requiere soluciones a los problemas de valor límite para ecuaciones diferenciales parciales. La formulación del problema por el método de los elementos finitos da como resultado un sistema de ecuaciones algebraicas. El método da los valores aproximados de las incógnitas en un número discreto de puntos del campo. Para resolver el problema, divide un problema grande en partes más pequeñas y simples llamadas elementos finitos. Las ecuaciones simples que modelan estos elementos finitos se ensamblan luego en un sistema de ecuaciones más grande que modela todo el problema. Luego, FEM usa métodos variacionales desde el método de varianza hasta la solución aproximada de una solución, minimizando una función de error asociada.
Estudiar o analizar un fenómeno con FEM a menudo se denomina análisis de elementos finitos (FEA).
Deformación, tensión, vibración, etc. de materiales sólidos, máquinas y estructuras. Uno de los métodos de análisis numérico para. Matemáticamente, se puede atribuir a la solución de ecuaciones lineales simultáneas a gran escala. Sin embargo, cuando se usa un programa que usa una computadora para el procedimiento de cálculo, se puede usar una técnica de propósito general (hango), que se puede usar independientemente de la forma del elemento estructural o la condición de contorno. Es ampliamente utilizado como método de análisis numérico de fenómenos físicos en muchos campos de la ingeniería, pero contribuye especialmente al diseño y la seguridad de maquinaria y estructuras como aeronaves, cohetes, puentes (centrales nucleares), recipientes a presión nucleares, plantas químicas. Sin embargo, es grande. Recientemente, el método de elementos finitos se ha utilizado no solo en el campo de la ingeniería estructural, sino también en el campo de la física, como fluidos, calor, electromagnetismo y el cuerpo vivo.
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