Til hovedinnhold
Norsk English

Endelige elementmetoder (FEM)

Endelige elementmetoder (finite element methods, FEM, på engelsk) er mye brukt for løsning av partielle differensialligninger. Vi i SINTEF har lang erfaring med utvikling av objektorienterte, adaptive og parallelle programvaremoduler som er anvendbare innenfor et bredt spekter av beregningsorientert mekanikk. Dette inkluderer faststoff-, konstruksjons- og strømningsmekanikk relevant for ingeniørfag som bygg, maskin, marin og petroleum samt biomekanikk, geofysikk og fornybar energi.

Kontaktpersoner

Vi har kommet med originale bidrag til følgende FEM-teknologier:

  • Adaptive metoder basert på a posteriori feilestimering
  • Koblede problemer (f.eks. fluid-struktur interaksjon)
  • Cut-FEM metoder for problemer med dynamiske domener
  • Isogeometrisk analyse (bruk av splines som basisfunksjoner)
  • Redusert ordens modeller (ROM) for rask numerisk løsning av parameteriserte  ligninger
  • Multiskala blandete element metoder for strømning i porøse medier
  • Virtuelle elementmetoder (VEM) for grid med generelle polyedrale elementer

Et eksempel er vår åpne kildekode IFEM (Isogeometric Finite Element Module) som er en objektorientert, adaptive, parallel isogeoemtrisk FEM-modul. Den har vært brukt til å løse følgende problemer:

  • 1D, 2D og 3D lineær og ikkelineær fastoffmekanikk
  • Bjelke, membran, plate, og skallkonstruksjoner
  • Adveksjons- og diffusjonsproblemer
  • 2D og 3D Stokes problemer
  • 2D og 3D Navier-Stokes problemer
  • 2D og 3D Boussinesq problemer
  • Porøs media problem
  • Koblede problem
    • Termoelastisitet
    • Poroelastisitet
    • Fluid-struktur interaksjon

Vi kan kombinere våre nøyaktige ("high-fidelity") elementmodeller med redusert ordens metoder (ROM), som er en lovende metodikk for å løse veldig hurtig parametriserte partielle differensialliginger med akseptable/tilstrekkelig nøyaktighet.

Vi har også ekspertise innen programvareplattformen FEniCS (fenicsproject.org) og god kjenskap til gridgenerering både gjennom standard verktøy som Gmsh eller vår internt utviklede UPR modul for Voronoi grid.

Utforsk fagområdene