В чем заключаются преимущества и недостатки метода конечных элементов при расчете строительных конструкций?

Некоторые преимущества метода конечных элементов (МКЭ) при расчёте строительных конструкций:

• Возможность моделирования объектов со сложной геометрией. 2 Метод позволяет рассчитывать системы, состоящие не только из стержневых элементов, но и из пластинчатых, оболочечных, трёхмерных и других. 4
• Возможность задания различных свойств материалов для разных элементов. 2 Это позволяет применять метод к телам, составленным из нескольких материалов. 3
• Возможность применения различных типов граничных условий. 2 Некорректное задание граничных условий — одна из наиболее распространённых ошибок в МКЭ-моделировании. 2
• Универсальность. 2 Метод применим к широкому спектру физических задач. 2
• Хорошая теоретическая база и возможность оценки ошибок. 2

Некоторые недостатки МКЭ:

• Вычислительная сложность для больших моделей. 2 Вычисления, которые требуется проводить при использовании метода конечных элементов, слишком громоздки для ручного счёта даже в случае решения очень простых задач. 13
• Необходимость в специализированном программном обеспечении. 2 Современные программные комплексы, как правило, содержат мощные графические средства, позволяющие быстро и легко задать все исходные данные для расчёта. 4
• Чувствительность к качеству сетки. 2 Создание трёхмерных сеток конечных элементов обычно представляет собой трудоёмкий и кропотливый процесс. 3
• Возможные численные ошибки и проблемы сходимости. 2 В точках концентрации напряжений (острые углы, вершины трещин) численное решение может показывать неограниченный рост напряжений при измельчении сетки, что физически некорректно. 2