Co to jest MES (metoda elementów skończonych)?

MES to technika numeryczna wykorzystywana do przeprowadzania analizy metodą elementów skończonych (FEA) różnych zjawisk fizycznych.

Metoda ta jest niezbędna do rozwiązywania złożonych problemów inżynierskich, które obejmują równania różniczkowe cząstkowe, które często są trudne do rozwiązania analitycznego. MES aproksymuje te równania poprzez dyskretyzację domeny na mniejsze, skończone elementy, pozwalając na analizę złożonych geometrii i zachowań materiałów w różnych warunkach.

Aby utworzyć model numeryczny systemu lub komponentu, konieczne jest wprowadzenie pewnych uproszczeń. Rzeczy, które można jedynie przypuszczać, nie są istotne, a rzeczy, które się eliminuje, zapewniają lepszy wgląd w to, co się dzieje. W mechanice konstrukcji przede wszystkim eliminuje się elementy nieliniowe. Zaczyna się od założenia, że podwojenie obciążenia skutkuje podwojeniem ugięcia, a podwojenie ugięcia skutkuje podwojeniem poziomu naprężeń. Większość modeli MES jest budowana w oparciu o te założenia.

Problem z wielkim założeniem liniowości polega na tym, że po prostu się nie sprawdza. Nic nie jest naprawdę, całkowicie liniowe.   Istnieje wiele przypadków, w których założenie liniowości jest więcej niż wystarczające do modelowania wydajności i odpowiedniego określenia bezpieczeństwa oraz ogólnej przydatności. Ale są też przypadki, w których tak nie jest, oraz dalsze przypadki, w których wymuszanie wyższej wydajności i efektywności w oparciu o najnowszy i najlepszy wariant projektu wymaga głębszego zrozumienia podstawowej fizyki i procesów, które określają, jak rzecz faktycznie się zachowuje.

Nikt nie rozpoczyna analizy nieliniowej bez bardzo dobrego powodu, ale istnieje wiele dobrych powodów, aby to robić.