勵志

勵志人生知識庫

有限元方法基本原理

有限元方法(Finite Element Method)是一種用於求解複雜物理問題的數值分析技術,它通過將連續的求解域劃分為有限個互不重疊的單元,在每個單元內定義一個近似函式,通常通過插值函式來表達未知場變數或其導數在單元各節點的數值。

這樣,一個連續的、無限自由度的問題被轉化為離散的、有限自由度的問題,有限元方法的基礎是變分原理加權餘量法,它廣泛用於求解涉及偏微分方程的問題,如結構力學流體動力學熱傳導等。在有限元法中,首先將求解區域進行格線劃分,形成有限個單元,然後對每個單元構建一個近似解,這些近似解結合起來形成對整個區域的解的估計,最後,通過求解一個代數方程組來找到問題的解。