FEM、FDM、FVM、DEM
- 岩土工程
- 2022-12-26
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FEM、FDM、FVM傻傻分不清?
有限元法(FEM,Finite Element Method)
是一种为求解偏微分方程边值问题近似解的数值技术。求解时对整个问题区域进行分解,每个子区域都成为简单的部分,这种简单部分就称作有限元。
相关软件:ANSYS、ADINA、ABAQUS、MSC、MIDAS、COMSOL
针对岩土的PLAXIS、Geo-Studio、Z-Soil
有限差分法(FDM,Finite Difference Method)
有限差分方法就是一种数值解法,它的基本思想是先把问题的定义域进行网格剖分,然后在网格点上,按适当的数值微分公式把定解问题中的微商换成差商,从而把原问题离散化为差分格式,进而求出数值解。
软件:FLAC 2D/3D
有限体积法(Finite Volume Method)
有限体积法是计算流体力学中常用的一种数值算法,有限体积法基于的是积分形式的守恒方程而不是微分方程,该积分形式的守恒方程描述的是计算网格定义的每个控制体。有限体积法着重从物理观点来构造离散方程 ,每一个离散方程都是有限大小体积上某种物理量守恒的表示式 , 推导过程物理概念清晰 ,离散方程系数具有一定的物理意义 ,并可保证离散方程具有守恒特性
Fluent
有限差分方法是点值近似,导数用点值的差分代替。有限体积法基于积分形式的控制方程,未知量是网格的平均值。有限元方法使在每个单元上采用函数近似,在单元内部引入了更多的自由度,然后采用Galerkin或者配置点方法求解。
离散元法(DEM,Distinct Element Method)
一种数值计算方法,主要用来计算大量颗粒在给定条件下如何运动。
PFC