FEM(有限元法,Finite Element Method)

把一个连续物体切成小块(元素),在每块上做局部物理分析,再组合起来解整个系统。

核心思想:

FEM 把物体离散为很多小的「元素(Element)」,比如:

然后对每个元素建立一个局部能量函数或刚度矩阵,用来描述:

关键步骤(超简流程):

1. 网格化(Mesh Generation)

把一个连续物体划分为很多小的三角形 / 四面体

2. 定义物理模型(Material + Strain)

比如用 Hooke’s Law 推广为弹性能密度函数

3. 组装系统方程(Stiffness Matrix)

对每个元素计算局部刚度矩阵 $K_e$,然后拼接成全局刚度矩阵 $K$

4. 求解位移(Solve)

解下面这个大系统(线性系统):

$$ K \cdot \mathbf{x} = \mathbf{f}

$$