Οι αριθμητικές μέθοδοι είναι απαραίτητα εργαλεία στη μηχανική για την ανάλυση του στρες σε πολύπλοκες δομές. Επιτρέπουν στους μηχανικούς να προβλέπουν πώς τα υλικά και τα συστατικά θα συμπεριφέρονται κάτω από διάφορα φορτία, τα οποία είναι κρίσιμα για τις διαδικασίες πιστοποίησης.

Μέθοδος τελικού στοιχείου (FEM)

Η μέθοδος του Finite Element είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη αριθμητική τεχνική για την ανάλυση του στρες. Υποδιθέτει μια δομή σε μικρότερα, διαχειρίσιμα στοιχεία που συνδέονται στους κόμβους. Με την επίλυση εξισώσεων για κάθε στοιχείο, η FEM παρέχει λεπτομερείς καταπονήσεις και κατανομές στελεχών σε πολύπλοκες γεωμετρίες.

Τα εργαλεία λογισμικού FEM, όπως το ANSYS και τα Abaqus, χρησιμοποιούνται συνήθως σε υποβολές πιστοποίησης.

Μέθοδος ορίου στοιχείου (BEM)

Η μέθοδος του οριζοντίου επικεντρώνεται στα όρια μιας δομής και όχι ολόκληρου του όγκου της. Μειώνει την διαστασιμότητα του προβλήματος, καθιστώντας την αποτελεσματική για ορισμένους τύπους ανάλυσης στρες, ιδιαίτερα σε προβλήματα που αφορούν άπειρους ή ημι-άπειρους τομείς.

Η BEM είναι χρήσιμη σε περιπτώσεις όπου η ανάλυση στρες περιλαμβάνει επιφανειακές αλληλεπιδράσεις ή όταν ασχολείται με προβλήματα όπως η διάδοση ρωγμών. Συμπληρώνει την FEM σε συγκεκριμένα σενάρια πιστοποίησης.

Άλλες αριθμητικές τεχνικές

Επιπλέον μέθοδοι περιλαμβάνουν τη μέθοδο του οριζοντίου στοιχείου (BEM), Μέθοδοι Mesless, και τη μέθοδο της διαφοράς Finite (FDM). Αυτές οι τεχνικές επιλέγονται με βάση την πολυπλοκότητα, τη γεωμετρία και τους υπολογιστικούς πόρους του προβλήματος.

  • Μέθοδοι χωρίς κατάλοιπο
  • Μέθοδος τελικής διαφοράς
  • Φασματικές Μέθοδοι