Wielu prawników jest narażonych na analizę elementów skończonych (FEA) na sali rozpraw. Posiadanie podstawowej wiedzy na temat działania metody może pomóc prawnikowi (i) rozpoznać, kiedy FEA może wzmocnić sprawę, (ii) wybrać zdolnego eksperta i (iii) rozwinąć znaczące wyzwania dla eksperta opozycji. Jak zostało to omówione w ostatnim wydaniu Courtroom FEA, jeżeli strata, uszkodzenie ciała lub śmierć są spowodowane przez coś zginającego się lub łamiącego, FEA może pomóc w zidentyfikowaniu przyczyny niepowodzenia, a więc i strony odpowiedzialnej. Ale jak to działa?
Ukryte postacie | ";Bądź pierwszy"; Clip [HD] | 20th Century Fox
Dziel i rządź.
Ale najpierw wróćmy i porozmawiajmy o tym, co jest podbijane. MES stosuje się w wielu rodzajach problemów, takich jak temperatura w elektronice użytkowej, przepływ powietrza wokół samolotu i pola magnetyczne w silnikach elektrycznych. Zdecydowanie najczęstszym zastosowaniem jest strukturalne MES - określające, w jaki sposób ciało stałe reaguje na różne siły. Problem strukturalny polega na zapisaniu pewnych :równań rządzących:, które opisują materiał i sposób jego zachowania, a następnie rozwiązywaniu tych równań dla analizowanej części fizycznej z zastrzeżeniem sposobu jej przechowywania i ładowania. Można to zrobić na papierze dla prostych kształtów części. Powstałe :rozwiązanie w formie zamkniętej: to kolejne równanie, które dostarcza odpowiedzi w kategoriach podstawowych zmiennych, takich jak wymiary części.
Ale rzeczywistość interweniuje, a większość części jest zbyt skomplikowana, aby rozwiązać ją w formie zamkniętej. FEA przychodzi na ratunek, zapewniając :rozwiązanie numeryczne: dla każdego indywidualnego problemu. Jest to duże zgromadzenie liczb przybliżających pożądane odpowiedzi, takie jak przemieszczenia i naprężenia w części. Ale każde rozwiązanie jest unikalne dla konkretnego przypadku; nie ma prostej odpowiedzi w formie równania.
Teraz, jak FEA dzieli i pokonuje problem, aby zapewnić rozwiązanie numeryczne? Odpowiedź leży w nazwie :Analiza elementów skończonych:.
:Analiza: jest oczywista: część jest analizowana pod pewnymi warunkami.
:Element: opisuje mały przekrój części. W rzeczywistości, wspomniane powyżej równania rządzące można ogólnie wyprowadzić, biorąc pod uwagę małą sekcję, pisząc równania dotyczące tego, co dzieje się w tej sekcji, a następnie matematycznie pozwalając, aby rozmiar sekcji stał się nieskończenie mały lub nieskończenie mały. W FEA każda sekcja nazywa się :elementem:, a elementy nie są nieskończenie małe.
:Skończony: odnosi się do przeliczalnej liczby elementów użytych do przedstawienia struktury. Elementy mają skończoną, mierzalną wielkość. Komputer może obsłużyć obliczenia na tej skończonej liczbie elementów.
Każdy element działa na sąsiednich elementach. FEA składa równania ze wszystkich elementów w jedno duże równanie macierzowe, a komputer służy do określenia rozwiązania numerycznego. Kluczową koncepcją FEA jest to, że jeśli elementy są wystarczająco małe i są dobrze rozłożone na części, rozwiązanie numeryczne może zbliżać się do rzeczywistości.
Doświadczony analityk może przygotować model elementów skończonych w taki sposób, aby dokładnie przewidywał zachowanie części i może zagwarantować, że algorytmy rozwiązania nie będą wtrącać istotnych błędów. Wyniki od mniej doświadczonych są często podejrzane, a ich identyfikacja może być ogromną zaletą na sali sądowej.