Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων (FEM) - ορισμός
Μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων (FEM) - ορισμός
Η μέθοδος πεπερασμένων στοιχείων (FEM) είναι μια αριθμητική τεχνική για την επίλυση μερικών διαφορικών εξισώσεων, που χρησιμοποιείται για την ανάλυση πολύπλοκων φυσικών φαινομένων, όπως τάσεων μηχανικών, ροής θερμότητας, ηλεκτρομαγνητικών πεδίων, ακουστικής ή ρευστοδυναμικής. Περιλαμβάνει τη διακριτοποίηση μιας συνεχούς υπολογιστικής περιοχής σε πεπερασμένο αριθμό μικρότερων, απλών υποπεριοχών - τα λεγόμενα πεπερασμένα στοιχεία - στις οποίες οι συναρτήσεις επίλυσης προσεγγίζονται με τοπικό τρόπο, συνήθως με συναρτήσεις βάσης.
Η βασική ιδέα της FE είναι να μετατραπούν οι εξισώσεις που περιγράφουν ένα δεδομένο φαινόμενο σε ένα σύστημα γραμμικών ή μη γραμμικών αλγεβρικών εξισώσεων που μπορούν να επιλυθούν με αριθμητικές μεθόδους. Η διαδικασία περιλαμβάνει ένα βήμα γεωμετρικής μοντελοποίησης, τον ορισμό των ιδιοτήτων των υλικών, τον προσδιορισμό των οριακών συνθηκών και των φορτίων και, στη συνέχεια, τη δημιουργία ενός πλέγματος στοιχείων. Το πλέγμα αυτό αποτελείται από στοιχεία με καθορισμένο σχήμα (π.χ. τρίγωνα, τετράγωνα, κύβους) που μοιράζονται κόμβους και καλύπτουν ολόκληρη την υπό ανάλυση περιοχή.
Σε κάθε στοιχείο, υποτίθεται μια προσεγγιστική μορφή της λύσης, η οποία επιτρέπει την αναγωγή του συνεχούς προβλήματος σε διακριτό και την επαναληπτική ή άμεση επίλυση του. Όσο πυκνότερο και ομοιογενέστερο είναι το πλέγμα, τόσο ακριβέστερη είναι η αναπαράσταση της πραγματικής κατανομής των φυσικών μεγεθών, αν και με το κόστος μεγαλύτερων υπολογιστικών πόρων. Η FEM επιτρέπει την ανάλυση μη γραμμικών και δυναμικών φαινομένων σε περιοχές με ακανόνιστη γεωμετρία και οριακές συνθήκες που είναι δύσκολο να αποτυπωθούν αναλυτικά.
Η μέθοδος των πεπερασμένων στοιχείων χρησιμοποιείται στην μηχανολογία, στις κατασκευές, στην ηλεκτρολογία, στην αεροναυπηγική, στη βιοϊατρική και στο σχεδιασμό μηχανοτρονικών συστημάτων. Επιτρέπει την επαλήθευση των σχεδίων στο εικονικό στάδιο, την πρόβλεψη της συμπεριφοράς των κατασκευών υπό διαφορετικές συνθήκες και τη βελτιστοποίηση των δομικών και λειτουργικών παραμέτρων τους. Τα σημερινά περιβάλλοντα CAE (Computer-Aided Engineering) προσφέρουν ολοκληρωμένα Εργαλεία για τη διεξαγωγή αναλύσεων FEA λαμβάνοντας υπόψη συζευγμένα πολυφυσικά φαινόμενα.
Η Transfer Multisort Elektronik (TME) είναι ένας από τους μεγαλύτερους παγκόσμιους διανομείς ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, ηλεκτροτεχνικών μερών, εξοπλισμού εργαστηρίου και βιομηχανικής αυτοματοποίησης. Ο κατάλογος περιλαμβάνει πάνω από 1.500.000 προϊόντα από 1.300 κορυφαίους κατασκευαστές. Τα σύγχρονα κέντρα logistics της TME στη Λοτζ και τη Ρζγκόβ (Πολωνία), με συνολική έκταση άνω των 40.000 τ.μ., αποστέλλουν καθημερινά σχεδόν 6.000 πακέτα σε πελάτες σε περισσότερες από 150 χώρες.
Η TME επενδύει επίσης στην ανάπτυξη γνώσεων και δεξιοτήτων νέων μηχανικών και φίλων της ηλεκτρονικής μέσω του έργου TME Education και υποστηρίζει την τεχνολογική κοινότητα διοργανώνοντας τη σειρά εκδηλώσεων TechMasterEvent, προωθώντας την καινοτομία και την ανταλλαγή εμπειριών.
