Finite Element Method - en universel måde at løse differentialligninger

click fraud protection

I moderne videnskab, der er mange tilgange til at opbygge en kvantitativ matematisk model af ethvert system.Og en af ​​dem anses for at være finite element metoden, som er baseret på etablering af opførslen af ​​differentialet (forsvindende) af dens elementer, baseret på den påståede sammenhæng mellem de grundlæggende elementer, der er i stand til at give en fuldstændig beskrivelse af dette system.Således er denne teknik bruges til at beskrive et system af differentialligninger.

teoretiske aspekter

teoretiske metoder ledet af finite forskel metode, som er stamfader til den række af værktøjer til beregning og er meget udbredt.Finite forskel metode er især attraktiv er deres anvendelse på enhver differentialligninger.Men på grund af de besværlige og vanskelige programmerbarhed konto randbetingelser for problemet, er der nogle begrænsninger i anvendelsen af ​​disse teknikker.Nøjagtigheden af ​​løsningen afhænger af niveauet af nettet, som definerer de centrale punkter.Derfor at løse problemer af denne type ofte nødt til at overveje systemet med algebraiske ligninger af højere orden.

finite element metoden - en tilgang, der har nået et meget højt niveau af nøjagtighed.I dag er mange forskere påpeger, at på nuværende tidspunkt er der ingen lignende metode, der kan give de samme resultater.Finite element metoden har en bred vifte af anvendelighed, effektivitet og lethed med som tager hensyn til de faktiske randbetingelser, lov til at blive en alvorlig udfordrer til enhver anden metode.Men ud over disse fordele, er det præget af nogle ulemper.For eksempel indeholder det samplingkredsløb, hvilket uundgåeligt medfører brug af et stort antal elementer.Især når det kommer til tre-dimensionelle problemer, som har fjernet grænserne og i hver af dem alle de ukendte variabler kan spores kontinuitet.

alternativ tilgang

Alternativt nogle forskere foreslår brugen af ​​analytiske integration af differentialligninger med andre midler eller ved at indføre nogle tilnærmelser.Under alle omstændigheder, uanset hvilken metode der anvendes, først og fremmest skal integreres differentialligning.Som det første trin for at løse problemet er nødvendig for at omdanne differentialligninger i den integrerede analoger.Denne operation giver dig mulighed for at få et system af ligninger, der har en værdi inden for et bestemt område.

anden alternativ fremgangsmåde er grænsen element metoden, hvis udvikling er bygget på ideen om integreret ligninger.Denne metode er meget udbredt uden tegn på det unikke i hver enkelt beslutning, så det er ved at blive meget populær og gennemføres med brug af computerteknologi.

Anvendelsesområde

finite element metoden ganske vellykket anvendes i forbindelse med andre numeriske metoder i en blandet formulering.Denne kombination giver mulighed for at udvide omfanget af dens anvendelse.