FEM (Finite Element Method) - määritelmä
FEM (Finite Element Method) - määritelmä
FEM-menetelmä (Finite Element Method) on numeerinen tekniikka osittaisdifferentiaaliyhtälöiden ratkaisemiseksi. Sitä käytetään monimutkaisten fysikaalisten ilmiöiden, kuten jännityksen mekaanisten, lämpövirtauksen, sähkömagneettisten kenttien, akustiikan tai nestedynamiikan analysointiin. Siinä jatkuva laskenta-alue diskretisoidaan äärelliseen määrään pienempiä, yksinkertaisia osa-alueita - niin sanottuja äärellisiä elementtejä - joissa ratkaisufunktioita approksimoidaan paikallisesti, yleensä perusvälifunktioiden avulla.
FE:n perusajatuksena on muuttaa tiettyä ilmiötä kuvaavat yhtälöt lineaaristen tai epälineaaristen algebrallisten yhtälöiden järjestelmäksi, joka voidaan ratkaista numeerisin menetelmin. Prosessiin kuuluu geometrinen mallintaminen, materiaaliominaisuuksien määrittely, reunaehtojen ja kuormitusten määrittäminen sekä elementtiverkon luominen. Elementtiverkko koostuu muodoltaan määritellyistä elementeistä (esim. kolmiot, nelikulmiot, kuutiot), joilla on yhteiset solmut ja jotka kattavat koko analysoitavan alueen.
Jokaisessa elementissä oletetaan likimääräinen ratkaisumuoto, jolloin jatkuva ongelma voidaan pelkistää diskreetiksi ja ratkaista iteratiivisesti tai suoraan. Mitä tiheämpi ja homogeenisempi verkko on, sitä tarkemmin se kuvaa fysikaalisten suureiden todellista jakaumaa, joskin suurempien laskentaresurssien kustannuksella. FEM mahdollistaa epälineaaristen ja dynaamisten ilmiöiden analysoinnin alueilla, joilla on epäsäännöllinen geometria ja reunaehdot, joita on vaikea kuvata analyyttisesti.
FEM-menetelmää käytetään konetekniikassa, rakentamisessa, sähkötekniikassa, ilmailussa, biolääketieteessä ja mekatronisten järjestelmien suunnittelussa. Sen avulla voidaan todentaa suunnitelmia virtuaalivaiheessa, ennustaa rakenteiden käyttäytymistä eri olosuhteissa ja optimoida niiden rakenteellisia ja toiminnallisia parametreja. Nykyiset CAE-ympäristöt (Computer-Aided Engineering) tarjoavat integroituja työkaluja FEA-analyysien tekemiseen, joissa otetaan huomioon kytketyt monifysiikan ilmiöt.
Transfer Multisort Elektronik (TME) on yksi maailman suurimmista elektroniikkakomponenttien, sähköteknisten osien, työkalujen ja teollisuusautomaation globaaleista jakelijoista. Luettelossa on yli 1 500 000 tuotetta 1 300 johtavalta valmistajalta. TME:n modernit logistiikkakeskukset Łódźissa ja Rzgówissa (Puola), joiden kokonaispinta-ala on yli 40 000 m², lähettävät päivittäin lähes 6 000 pakettia asiakkaille yli 150 maahan.
TME investoi myös nuorten insinöörien ja elektroniikan harrastajien tiedon ja taitojen kehittämiseen TME Education -projektin kautta sekä tukee teknologiayhteisöä järjestämällä TechMasterEvent -tapahtumasarjan, joka edistää innovaatioita ja kokemusten vaihtoa.
