有限元的基本思想和特点
有限元法(Finite Element Method)是基于近代计算机的快速发展而发展起来的一种近似数值方法,用来解决力学,数学中的带有特定边界条件的偏微分方程问题(PDE)。而这些偏微分方程是工程实践中常见的固体力学和流体力学问题的基础。
有限元法的特点:
1、把连续体划分成有限个单元,把单元的交界结点(节点)作为离散点;
2、不考虑微分方程,而从单元本身特点进行研究。
3、理论基础简明,物理概念清晰,且可在不同的水平上建立起对该法的理解。
4、具有灵活性和适用性,适应性强。它可以把形状不同、性质不同的单元组集起来求解,故特别适用于求解由不同构件组合的结构,应用范围极为广泛。
它不仅能成功地处理如应力分析中的非均匀材料、各向异性材料、非线性应力、应变以及复杂的边界条件等问题,且随着其理论基础和方法的逐步完善,还能成功地用来求解如热传导、流体力学及电磁场领域的许多问题。
5、在具体推导运算过程中,广泛采用了矩阵方法。