Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
spadekkolejnychwarstwelementów.Zaletąjestuzyskaniezgóryokreślonegorozkładu
wielkościelementów.Wprzypadkumodelugeometrycznego,elementyumieszczane
woparciuozależnościgeometryczne,częstozwykorzystaniemwstępnieprzygotowanych
siatek.
2.2.4PODSUMOWANIEMETODYELEMENTÓWDYSKRETNYCH
Zewzględunaswojewłaściwości,elastycznośćiogromnemożliwości,metoda
elementówdyskretnychznajdujezastosowaniawniemalwszystkichdziedzinachnauki,jak
iaplikacjachprzemysłowych.Przykłademtakiegozastosowaniajestbadaniemechaniki
materiałów(zarównosypkich,jakiskał)symulacjepozwalająnawykonywaniewirtualnych
eksperymentówzastępującychlubodtwarzającychtestylaboratoryjne.Dziękitemuistnieje
możliwośćprzeanalizowaniawpływuczynnikówzewnętrznychnabadanymateriałorazjego
odpowiedziwskalimikroimakro.Metodaelementówdyskretnychstajesiętakże
podstawowymnarzędziemgeotechniki,jestteżstosowanadomodelowaniawielkoskalowych
procesówprzemysłowych(górnictwo,rolnictwo,budownictwo,przemysłfarmaceutyczny).
Podsumowując,metodaelementówdyskretnychtopotężneiuniwersalnenarzędzie,
któredziękilicznymzaletomznajdujecoraztonowezastosowaniawprzemyśleinauce.
Największązzalettejmetodyjestmożliwośćzrozumieniamechanizmówiprocesów
występującychwmateriale,międzyinnymipoznanieinterakcjinapoziomiemikroskopowym,
które
determinują
odpowiedź
w
skali
makroskopowej.
Wrezultacie
możliwe
jest
modelowaniemateriałunapoziomieindywidualnychelementów[11,12].Dziękitakiemu
podejściuuzyskiwaneinformacjeorozkładzieprędkościelementów,dystrybucjienergii,
naprężeń,czyteżsiłachoddziaływania.Wielkościtetrudnedooszacowaniawoparciu
omechanikęośrodkówciągłych,apraktycznieniemożliwedobezpośredniegozmierzenia
podczasbadańlaboratoryjnych.Wrezultacie,dziękiłatwemumodelowaniuproblemów
zwystępującymideformacjami,zniszczeniami,czyprocesamiodyskretnejnaturze,pojawia
sięmożliwośćrozszerzeniaistniejącejwiedzyomechanicemateriałów.
Metodaelementówdyskretnychmatakżewady.Awzasadziewadęjedną,ale
bardzoograniczającąpraktycznezastosowaniawymagaogromnychzasobówmocy
obliczeniowej.Dlategometodatadopieroteraz,wrazzrozwojemkomputerów,zyskujena
popularności.Blisko40lattemu,gdyzostałaopracowana,stanowiłatylkoiwyłącznie
teoretycznenarzędzie,
które
mogłostanowićpodstawędla
symulacjiniewielkich
iuproszczonychproblemównaukowych.Nawetobecniemodelowaniewielkoskalowych
problemówwciążjestniezwykleczasochłonneiwymagalicznychuproszczeń[13].Wynikato
zfaktu,żemetodaelementówdyskretnychwymagabardzomałychkrokówczasowych,
walgorytmiewsposóbjawnyrozwiązywanerównaniaruchu,adotegowczasiesymulacji
przetwarzanaigromadzonajestogromnailośćdanychowszystkichelementach.
2.2.5PROBLEMKALIBRACJIMODELU
Modelowaniemateriałujestjednymznajistotniejszychetapówtworzeniasymulacji,
któregocelemjestprzygotowanienumerycznegomodeluodzwierciedlającegozachowanie
rzeczywistegomateriałuzjaknajwiększązgodnością.
Ciałastałeskładająsięzelektrycznienaładowanychlubneutralnychcząstek,
wzajemnieoddziałującychsiłamielektromagnetycznymi.Siłytewiążązesobąjony,atomy
lubcząsteczkitworząceciałastałe.Fizycznewłaściwościkryształówbądźciałamorficznych
silniezależąodnaturytychwiązań,wśródktórychwymieniamywiązania:jonowe,
12