元计算科技发展有限公司专家指出:有限元素法是一套求解微分方程的系统化数值计算方法。它比传统解法具有理论完整可靠,物理意义直观明确,适应性强, 形式单纯、规范,解题效能强等优点。
# ]) X7 j: X) h X) y. i 从数学上来说, 有限元素方法是基于变分原理。它不象差分 法那样直接去解偏微分方程, 而是求解一个泛函取极小值的变 分问题。有限元素法是在变分原理的基础上吸收差分格式的思 想发展起来的。
j* ~0 z4 t# Y* C$ C% f$ b) M 采用有限元素法还能使物理特性基本上被保持, 计算精度和收敛性进一步得到保证。
$ O- F. d/ b) m3 l( N/ Q 有限元素法优点:; r: e; g A4 b+ Z7 H$ Q. |" F0 |
降低实验所需成本
! z8 N" d3 V5 h2 |) U' Q 减少试验对象的变异困难# m( y& I+ R! |' V
方便参数控制
) a( i7 P7 {. f7 v- J. U9 c 可获得实验无法获得的信息' X7 D8 T2 M0 G2 [5 ?4 }5 f8 T
有限元素法的基本思想:
; y4 s( I0 T. j( q* j7 T) V* A 实际的物理问题很难利用单一的微分方程式描述,更无法顺利求其解析解. J% @" e, @8 o4 f
有限元素法是将复杂的几何外型结构的物体切割成许 多简单的几何形状称之为元素.$ h2 V; i8 W5 q( I! A: H
元素与与元素间以“节点”相连.
V1 U u$ @5 @8 b 由于元素是简单的几何形状,故可以顺利地写出元素的物理方程式,并求得节点上的物理量.
/ g' f: l4 ~8 G: } 采用内插法求得元素内任意点的物理量.
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