[Amin1978]

آشنایی با روش اجزاء محدود(Finite Element Method=FEM)

به طور کلی برای حل مسائل فیزیکی سه روش موجود است:

1. حل تحلیلی دقیق

2. حل عددی

3. روش تجربی

روش اجزاء محدود یکی از روش های حل عددی می باشد.

مزیت حل عددی و به خصوص روش اجزاء محدود:

1) روش حل دقیق غالباً از تحلیل مدل ها با هندسه ی پیچیده عاجز است و تنها روش های حل عددی به خصوص اجزاء محدود در این زمینه کارگشا است. به عنوان مثال محاسبه ی تنش ماکزیمم در میل لنگ اتومبیل.

2) در حل سیستم ها با شرایط مرزی و اولیه ی کمی پیچیده نیز حل دقیق ناتوان است و تنها روش های مرسوم عددی در حل این مسائل به کار می رود.

در روش اجزاء محدود کل مدل هندسی به اجزای ریزتری به نام المان(Element) تقسیم بندی می شود و تحلیل براساس المان های قرار گرفته بر روی مدل انجام می شود. هر المان خود از گره هایی(Nodes) تشکیل شده است که مقادیر ورودی و خروجی به آن ها اختصاص داده می شود.

مراحل کلی در حل هر مسئله در نرم افزار های اجزاء محدود:

· مدل سازی هندسی مسئله و سپس انتخاب نوع المان با توجه به نوع مسئله، تعیین خواص ماده ی سازنده ی مدل و در نهایت تبدیل مدل هندسی به مدل اجزاء محدود به کمک انجام عمل شبکه بندی.

· تعیین نوع تحلیل، اعمال شرایط مرزی و شرایط اولیه، بارگذاری و سپس تحلیل مسئله به کمک حل کننده ی نرم افزار.

· مشاهده نتایج به صورت گرافیکی، نموداری و ...