有限要素法 基礎講座(第1回:有限要素法とは?)

1.有限要素法とは?
・有限要素法という言葉を聞くと、難しい解析方法のように感じるかもしれません。でも、感覚的に有限要素法を理解してみましょう。
・有限要素法は、物体を有限個の要素に分割して解く手法です。すなわち、解析したいものをいくつかに分割すればよいのです。
・物体を分割するのにどのような方法があるでしょうか?たとえば長方形の物体を分割してみます。

・Aは1本の線で分割したもので、「ビーム要素」と呼ばれます。
・Bは三角形や四角形で分割したもので、「シェル要素」と呼ばれます。
・Cは三角・四角錐や三角・四角柱で分割したもので、「ソリッド要素」と呼ばれます。

・それぞれの分割は、分割の交点である「節点」と、節点と節点を結ぶように配置される「要素」から構成されます。
ビーム要素であれば、2節点、三角形のシェル要素であれば3点、4角柱のソリッド要素であれば8節点です。

・ここで、有限要素の一つに「ビーム要素」を挙げていますが、多くの技術者はビーム要素による骨組み解析と、有限要素解析は別物だと感じているのではないでしょうか?
・しかし、物体を有限の要素に分割して解析するという意味では、骨組み解析は有限要素解析の1つとなります。
・馴染みの深い骨組み解析の解析理論を理解すれば、有限要素解析の基礎を理解できます。
・それではまず、骨組み解析の理論をもとに、有限要素解析の理論を理解していきましょう。

 

 

error: Content is protected !!