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Elmtodo de los elementos finitos(MEF en castellano o FEM en ingls) es unmtodo numricogeneral para la aproximacin de soluciones de ecuaciones diferenciales parciales muy utilizado en diversos problemas deingenierayfsica.El MEF permite obtener unasolucin numricaaproximada sobre uncuerpo, estructura o dominio (medio continuo) sobre el que estn definidas ciertasecuaciones diferencialesenforma dbilo integral que caracterizan el comportamiento fsico del problema dividindolo en un nmero elevado de subdominios no-intersectantes entre s denominados elementos finitos. El conjunto de elementos finitos forma una particin del dominio tambin denominada discretizacin. Dentro de cada elemento se distinguen una serie de puntos representativos llamados nodos. Dos nodos son adyacentes si pertenecen al mismo elemento finito; adems, un nodo sobre la frontera de un elemento finito puede pertenecer a varios elementos. El conjunto de nodos considerando sus relaciones de adyacencia se llama malla.Los clculos se realizan sobre una malla de puntos (llamados nodos), que sirven a su vez de base para discretizacin del dominio en elementos finitos. La generacin de la malla se realiza usualmente con programas especiales llamados generadores de mallas, en una etapa previa a los clculos que se denomina pre-proceso. De acuerdo con estas relaciones de adyacencia o conectividad se relaciona el valor de un conjunto de variables incgnitas definidas en cada nodo y denominadas grados de libertad. El conjunto de relaciones entre el valor de una determinada variable entre los nodos se puede escribir en forma desistema de ecuacioneslineales (o linealizadas). La matriz de dicho sistema de ecuaciones se llamamatriz de rigidezdel sistema. El nmero de ecuaciones de dicho sistema es proporcional al nmero de nodos.Tpicamente el anlisis de los elementos finitos se programa computacionalmente para calcular el campo de desplazamientos y, posteriormente, a travs de relaciones cinemticas y constitutivas las deformaciones y tensiones respectivamente, cuando se trata de un problema de mecnica de slidos deformables o ms generalmente un problema demecnica de medios continuos. El mtodo de los elementos finitos es muy usado debido a su generalidad y a la facilidad de introducir dominios de clculo complejos (en dos o tres dimensiones). Adems el mtodo es fcilmente adaptable a problemas de transmisin de calor, demecnica de fluidospara calcular campos de velocidades y presiones (mecnica de fluidos computacional, CFD) o decampo electromagntico. Dada la imposibilidad prctica de encontrar la solucin analtica de estos problemas, con frecuencia en la prctica ingenieril los mtodos numricos y, en particular, los elementos finitos, se convierten en la nica alternativa prctica de clculo.Una importante propiedad del mtodo es la convergencia; si se consideran particiones de elementos finitos sucesivamente ms finas, la solucin numrica calculada converge rpidamente hacia la solucin exacta del sistema de ecuaciones.Descripcin matemtica del mtodo[editar]El desarrollo de un algoritmo de elementos finitos para resolver un problema definido mediante ecuaciones diferenciales y condiciones de contorno requiere en general cuatro etapas:1. El problema debe reformularse enforma variacional.2. El dominio de variables independientes (usualmente un dominio espacial para problemas dependientes del tiempo) debe dividirse mediante unaparticinen subdominios, llamados elementos finitos. Asociada a la particin anterior se construye un espacio vectorial de dimensin finita, llamado espacio de elementos finitos. Siendo la solucin numrica aproximada obtenida por elementos finitos una combinacin lineal en dicho espacio vectorial.3. Se obtiene la proyeccin del problema variacional original sobre el espacio de elementos finitos obtenido de la particin. Esto da lugar a un sistema con un nmero de ecuaciones finito, aunque en general con un nmero elevado de ecuaciones incgnitas. El nmero de incgnitas ser igual a la dimensin del espacio vectorial de elementos finitos obtenido y, en general, cuanto mayor sea dicha dimensin tanto mejor ser la aproximacin numrica obtenida.4. El ltimo paso es el clculo numrico de la solucin del sistema de ecuaciones.Los pasos anteriores permiten construir un problema declculo diferencialen un problema delgebra lineal. Dicho problema en general se plantea sobre unespacio vectorialde dimensin no-finita, pero que puede resolverse aproximadamente encontrando una proyeccin sobre un subespacio de dimensin finita, y por tanto con un nmero finito de ecuaciones (aunque en general el nmero de ecuaciones ser elevado tpicamente de miles o incluso centenares de miles). La discretizacin en elementos finitos ayuda a construir un algoritmo de proyeccin sencillo, logrando adems que la solucin por el mtodo de elementos finitos sea generalmente exacta en un conjunto finito de puntos. Estos puntos coinciden usualmente con los vrtices de los elementos finitos o puntos destacados de los mismos. Para la resolucin concreta del enorme sistema de ecuaciones algebraicas en general pueden usarse los mtodos convencionales del lgebra lineal en espacios de dimensin finita.Cmo trabaja el MEF en la prctica?[editar]El MEF es un mtodo numrico de resolucin de ecuaciones diferenciales. La solucin obtenida por MEF es slo aproximada, coincidiendo con la solucin exacta slo en un nmero finito de puntos llamadosnodos. En el resto de puntos que no son nodos, la solucin aproximada se obtiene interpolando a partir de los resultados obtenidos para los nodos, lo cual hace que la solucin sea slo aproximada debido a ese ltimo paso.El MEF convierte un problema definido en trminos de ecuaciones diferenciales en un problema en forma matricial que proporciona el resultado correcto para un nmero finito de puntos e interpola posteriormente la solucin al resto del dominio, resultando finalmente slo una solucin aproximada. El conjunto de puntos donde la solucin es exacta se denomina conjunto nodos. Dicho conjunto de nodos forma una red, denominada malla formada por retculos. Cada uno de los retculos contenidos en dicha malla es un "elemento finito". El conjunto de nodos se obtiene dividiendo o discretizando la estructura en elementos de forma variada (pueden ser superficies, volmenes y barras).Desde el punto de vista de la programacin algortmica modular las tareas necesarias para llevar a cabo un clculo mediante un programa MEF se dividen en: Preproceso, que consiste en la definicin de geometra, generacin de la malla, las condiciones de contorno y asignacin de propiedades a los materiales y otras propiedades. En ocasiones existen operaciones cosmticas de regularizacin de la malla y precondicionamiento para garantizar una mejor aproximacin o una mejor convergencia del clculo. Clculo, el resultado del preproceso, en un problema simple no-dependiente del tiempo, permite generar un conjunto deNecuaciones yNincgnitas, que puede ser resuelto con cualquier algoritmo para la resolucin de sistemas de ecuaciones lineales. Cuando el problema a tratar es un problema no lineal o un problema dependiente del tiempo a veces el clculo consiste en una sucesin finita de sistemas deNecuaciones yNincgnitas que deben resolverse uno a continuacin de otro, y cuya entrada depende del resultado del paso anterior. Postproceso, el clculo proporciona valores de cierto conjunto de funciones en los nodos de la malla que define la discretizacin, en el postproceso se calculan magnitudes derivadas de los valores obtenidos para los nodos, y en ocasiones se aplican operaciones de suavizado, interpolacin e incluso determinacin de errores de aproximacin.Preproceso y generacin de la malla[editar]La malla se genera y sta en general consta de miles (e incluso centenares de miles) de puntos. La informacin sobre las propiedades del material y otras caractersticas del problema se almacena junto con la informacin que describe la malla. Por otro lado las fuerzas, los flujos trmicos o las temperaturas se reasignan a los puntos de la malla. A los nodos de la malla se les asigna una densidad por todo el material dependiendo del nivel de latensin mecnicau otra propiedad. Las regiones que recibirn gran cantidad detensintienen normalmente una mayor densidad de nodos (densidad de malla) que aquellos que experimentan poco o ninguno. Puntos de inters consisten en: puntos de fractura previamente probados del material, entrantes, esquinas, detalles complejos, y reas de elevada tensin. La malla acta como la red de una araa en la que desde cada nodo se extiende un elemento de malla a cada nodo adyacente. Este tipo de red vectorial es la que lleva las propiedades del material al objeto, creando varios elementos.Las tareas asignadas al preproceso son:1. El continuo se divide, mediante lneas o superficies imaginarias en un nmero de elementos finitos. Esta parte del proceso se desarrolla habitualmente mediante algoritmos incorporados a programas informticos de mallado durante la etapa de preproceso.2. Se supone que los elementos estn conectados entre s mediante un nmero discreto de puntos o nodos, situados en sus contornos. Los desplazamientos de estos nodos sern las incgnitas fundamentales del problema, tal y como ocurre en el anlisis simple de estructuras por el mtodo matricial.3. Se toma un conjunto de funciones que definan de manera nica el campo de desplazamientos dentro de cada elemento finito en funcin de los desplazamientos nodales de dicho elemento. Por ejemplo el campo de desplazamientos dentro de un elemento lineal de dos nodos podra venir definido por:u=N1u1+N2u2, siendoN1yN2las funciones comentadas (funciones de forma) y u1 y u2 los desplazamientos en el nodo 1 y en el nodo 2.4. Estas funciones de desplazamientos definirn entonces de manera nica el estado de deformacin del elemento en funcin de los desplazamientos nodales. Estas deformaciones, junto con las propiedades constitutivas del material, definirn a su vez el estado de tensiones en todo el elemento, y por consiguiente en sus contornos.5. Se determina un sistema de fuerzas concentradas en los nodos, tal que equilibre las tensiones en el contorno y cualesquiera cargas repartidas, resultando as una relacin entre fuerzas y desplazamientos de la formaF=Ku, que como vemos es similar a la del clculo matricial.Clculo y resolucin de sistemas de ecuaciones[editar]En un problema mecnico lineal no-dependientes del tiempo, como un problema deanlisis estructuralesttico o unproblema elstico, el clculo generalmente se reduce a obtener los desplazamientos en los nodos y con ellos definir de manera aproximada el campo de desplazamientos en el elemento finito.Cuando el problema es no lineal en general la aplicacin de las fuerzas requiere la aplicacin incremental de las fuerzas y considerar incrementos numricos, y calcular en cada incremento algunas magnitudes referidas a los nodos. Algo similar sucede con los problemas dependientes del tiempo, para los que se considera una sucesin de instantes, en general bastante cercanos en el tiempo, y se considera el equilibrio instantneo en cada instante. En general estos dos ltimos tipos de problemas requieren un tiempo de clculo sustancialmente ms elevado que en un problema estacionario y lineal.Postproceso[editar]Actualmente, el MEF es usado para calcular problemas tan complejos, que los ficheros que se generan como resultado del MEF tienen tal cantidad de datos que resulta conveniente procesarlos de alguna manera adicional para hacerlos ms comprensible e ilustrar diferentes aspectos del problema. En la etapa de post-proceso los resultados obtenidos del la resolucin del sistema son tratados, para obtener representaciones grficas y obtener magnitudes derivadas que permitan extraer conclusiones del problema.El post-proceso del MEF generalmente requiere software adicional para organizar los datos de salida, de tal manera que sea ms fcilmente comprensible el resultado y permita decidir si ciertas consecuencias del problema son o no aceptables. En el clculo de estructuras por ejemplo, el post-proceso puede incluir comprobaciones adicionales de si una estructura cumple los requisitos de las normas pertinentes, calculando si se sobrepasan tensiones admisibles, o existe la posibilidad depandeoen la estructura.Problemas termomecnicos[editar]Un amplio rango de funciones objetivo (variables con el sistema) estn disponibles para la minimizacin la maximizacin: Masa, volumen, temperatura Energa tensional, esfuerzo tensional Fuerza, desplazamiento, velocidad, aceleracin Sinttica (definidas por el usuario)

Hay mltiples condiciones de carga que se pueden aplicar al sistema. Algunos ejemplos son: Puntuales, presin, trmicas, gravedad, y cargas centrfugas estticas Cargas trmicas de soluciones del anlisis de transmisin de calor Desplazamientos forzados Flujo de calor y convencin Puntuales, de presin, y cargas de gravedad dinmicas

Cada programa MEF puede venir con una biblioteca de elementos, o una que es construida con el tiempo. Algunos ejemplos de elementos son: Elementos tipo barra Elementos tipo viga Placa/Cscara/Elementos compuestos Panel de sndwich Elementos slidos Elementos tipo muelle Elementos de masa Elementos rgidos Elementos amortiguadores viscosos

Muchos programas MEF tambin estn equipados con la capacidad de usar mltiples materiales en la estructura, como: Modelos elsticos isotrpicos / ortotrpicos / anistropicos generales Materiales homogneos / heterogneos Modelos de plasticidad Modelos viscosos

Tipos de anlisis ingenieriles[editar]El programador puede insertar numerosos algoritmos o funciones que pueden hacer al sistema comportarse de manera lineal o no lineal. Los sistemas lineales son menos complejos y normalmente no tienen en cuenta deformaciones plsticas. Los sistemas no lineales toman en cuenta las deformaciones plsticas, y algunos incluso son capaces de verificar si se presentara fractura en el material.Algunos tipos de anlisis ingenieriles comunes que usan el mtodo de los elementos finitos son: Anlisis estticose emplea cuando la estructura est sometida a acciones estticas, es decir, no dependientes del tiempo. Anlisis vibracionales usado para analizar la estructura sometido a vibraciones aleatorias, choques e impactos. Cada uno de estas acciones puede actuar en la frecuencia natural de la estructura y causar resonancia y el consecuente fallo. Anlisis de fatigaayuda a los diseadores a predecir la vida del material o de la estructura, prediciendo el efecto de los ciclos de carga sobre el especimen. Este anlisis puede mostrar las reas donde es ms probable que se presente una grieta. El anlisis por fatiga puede tambin predecir la tolerancia al fallo del material.Los modelos deanlisis de transferencia de calorpor conductividad o por dinmicas trmicas de flujo del material o la estructura. El estado continuo de transferencia se refiere a las propiedades trmicas en el material que tiene una difusin lineal de calor.Resultados del MEF[editar]El MEF se ha vuelto una solucin para la tarea de predecir los fallos debidos a tensiones desconocidas enseando los problemas de la distribucin de tensiones en el material y permitiendo a los diseadores ver todas las tensiones involucradas. Este mtodo de diseo y prueba del producto es mejor al ensayo y error en donde hay que mantener costos de manufactura asociados a la construccin de cada ejemplar para las pruebas.Las grandes ventajas del clculo por ordenador se pueden resumir en: Hace posible el clculo de estructuras que, bien por el gran nmero de operaciones que su resolucin presenta (entramados de muchos pisos, por ejemplo) o por lo tedioso de las mismas (entramados espaciales, por ejemplo) las cuales eran, en la prctica, inabordables mediante el clculo manual. En la mayora de los casos reduce a lmites despreciables el riesgo de errores operativos.Anlisis de elementos finitosVisualizacin de como un vehculo se deforma en un impacto asimtrico, obtenido usando elementos finitos.Elanlisis por elementos finitos(FEA, siglas en ingls deFinite Element Analysis) es una tcnica de simulacin por computador usada eningeniera. Usa una tcnica numrica llamadamtodo de los elementos finitos(FEM).Existen muchospaquetes de software, tantolibrescomono libres. El desarrollo de elementos finitos en estructuras, suele basarse en anlisis energticos comoel principio de los trabajos virtualesAplicaciones[editar]En estas aplicaciones, el objeto o sistema se representa por un modelo geomtricamente similar que consta de mltiples regiones discretas simplificadas y conectadas vase:Mtodo de los elementos finitos. Ecuaciones de equilibro, junto con consideraciones fsicas aplicables as como relaciones constitutivas, se aplican a cada elemento, y se construye un sistema de varias ecuaciones. Elsistema de ecuacionesse resuelve para los valores desconocidos usando tcnicas delgebra linealo esquemas no lineales, dependiendo del problema. Siendo un mtodo aproximado, la precisin de los mtodos FEA puede ser mejorada refinando la discretizacin en el modelo, usando ms elementos ynodos.Comnmente se usa FEA en determinar los esfuerzos y desplazamientos en sistemas mecnicos. Es adems usado de manera rutinaria en el anlisis de muchos otros tipos de problemas, entre ellosTransferencia de calor,dinmica de fluidos, yelectromagnetismo. Con FEA se pueden manejar sistemas complejos cuyas soluciones analticas son difcilmente encontradas.Anlisis por elementos finitos[editar]En general, hay tres fases en cualquier tarea asistida por computador:1. 2. Pre-procesamiento. Definir el modelo de elementos finitos y los factores ambientales que influyen en l.3. Solucin del anlisis. Solucionar el modelo de elementos finitos.4. Post-procesamiento de resultados usando herramientas de visualizacin.Pre-procesamiento[editar]

El primer paso en FEA, pre-procesamiento, es construir un modelo de elementos finitos de la estructura a ser analizada. En muchos paquetes de FEA se requiere de la entrada de una descripcin topolgica de las caractersticas geomtricas de la estructura.3sta puede ser 1D, 2D, o 3D. El objetivo principal del modelo es replicar de manera realista los parmetros importantes y caractersticas del modelo real.3La manera mas sencilla para conseguir similaridad en el anlisis es utilizar planos pre existentes, modelos CAD, o datos importados de un ambiente FEA. Una vez se ha creado la geometra, se utiliza un procedimiento para definir y dividir el modelo en "pequeos" elementos. En general, un modelo de elementos finitos est definido por una malla, la cual est conformada por elementos y nodos. Los nodos representan puntos en los cuales se calcula el desplazamiento (anlisis estructural). Los paquetes de FEA enumeran los nodos como una herramienta de identificacin. Los elementos estn determinados por conjuntos de nodos, y definen propiedades localizadas de masa y rigidez. Los elementos tambin estn definidos por la numeracin de la malla, la cual permite referenciar la correspondiente deflexin o esfuerzo (en anlisis estructural) para una localizacin especfica.3Anlisis (cmputo de la solucin)[editar]En la siguiente etapa en el proceso de anlisis de elementos finitos se lleva a cabo una serie de procesos computacionales que involucran fuerzas aplicadas, y las propiedades de los elementos de donde producir un modelo de solucin. Tal anlisis estructural permite la determinacin de efectos como lo son las deformaciones, estiramiento oestrsque son causados por fuerzas estructurales aplicadas como lo son lafuerza, lapresiny lagravedad.Post-procesamiento (visualizacin)[editar]Estos resultados entonces pueden ser estudiados utilizando herramientas visuales dentro del ambiente de FEA para ver y para identificar completamente las implicaciones del anlisis. Herramientas numricas y grficas permiten la localizacin precisa de informacin como esfuerzos y deformaciones a ser identificadas.

Aplicacin de FEA a la industria de la ingeniera mecnica[editar]Una variedad de especializaciones bajo el mbito de la ingeniera mecnica tal como lo es la aeronutica, biomecnica, y las industrias automotrices, todas comnmente usan el anlisis de elementos finitos integrado en el diseo y desarrollo de sus productos. Varios paquetes modernos de FEA incluyen componentes especficos como el trmico (termal), electromagntico, fluido y ambientes de trabajo estructural. En una simulacin estructural el anlisis de elementos finitos ayuda a producir visualizaciones de rigidez y fuerza y adems ayuda a minimizar peso, materiales y costos. El anlisis de elementos finitos permite una detallada visualizacin de en donde las estructuras se doblan o tuercen, e indica la distribucin del esfuerzo y los desplazamientos. Los programas computacionales de anlisis de elementos finitos proveen un amplio rango de opciones de simulacin para controlar la complejidad de ambos, el modelado y el anlisis de un sistema. De forma similar, el nivel deseado de precisin y los requerimientos de tiempo computacional asociados pueden ser manejados simultneamente para atender a la mayora de las aplicaciones de ingeniera.El anlisis de elementos finitos, permite la construccin de diseos enteros, su refinacin y la optimizacin de stos antes de que el diseo sea manufacturado. Esta poderosa herramienta de diseo ha mejorado en gran forma, ambos, el estndar de diseos en ingeniera y la metrologa del proceso del diseo en muchas aplicaciones industriales.4La introduccin del anlisis de elementos finitos ha reducido el tiempo que se toma para llevar productos desde el concepto hasta la lnea de produccin.4A travs de la mejora de diseos de prototipos iniciales usando el anlisis de elementos finitos se han acelerado, principalmente, las pruebas y el desarrollo.5En resumen, los beneficios del anlisis de elementos finitos son: una alta precisin, diseo mejorado, y una mejor percepcin de los parmetros crticos de diseo, prototipos virtuales, menos prototipos dehardware, y ciclo de diseo ms rpido y econmico, alza en la productividad y en las ganancias.4Ingeniera asistida por computadora (CAE) y el FEA en la industria[editar]La habilidad de modelar un sistema estructural en3Dpuede proveer un poderoso y preciso anlisis de casi cualquier estructura. Los modelos tridimensionales, en general, pueden ser producidos usando un rango de paquetes comunes de diseo asistido por computadora. Los modelos tienden a entrar en un rango amplio variando en complejidad y en formato de archivo, dependiendo del programa computacional (software) de creacin del modelo en 3D y en la complejidad de la geometra del modelo. El anlisis de elementos finitos es una industria creciente en el anlisis de diseo de productos y desarrollos en ingeniera. El uso de FEA como una herramienta de ingeniera de manera habitual est creciendo rpidamente. Los avances en el poder de procesamiento de las computadoras, del FEA y del software de modelado ha permitido la continua integracin de FEA en los campos de ingeniera en diseo de productos y desarrollo.Han habido muchas cosas que han restringido el desempeo y finalmente la aceptacin y utilizacin de FEA en conjuncin con el CAD en las etapas de diseo del producto y su desarrollo. Las separaciones en compatibilidad entre los formatos de archivos de programas de CAD y FEA limitaban el grado en que las compaas podan disear fcilmente y probar sus productos usando la combinacin de CAD y FEA respectivamente. Tpicamente, los ingenieros usan software CAD especializado en el modelado en el diseo del producto, y despus se exporta ese diseo a un paquete de FEA para ser el anlisis.Pero, esos ingenieros que dependen de el intercambio de informacin a travs de traductores o estndares de intercambio tales comoIGESoSTEPcitan problemas ocasionales en la fiabilidad los cuales causan intercambios poco existosos de geometra.6As es que la creacin de muchos modelos externos al ambiente de FEA se consideran como problemticos en el xito de anlisis de elementos finitos. La tendencia actual en el software de FEA y la industria en ingeniera ha sido la creciente demanda por la integracin entre el modelado slido y el anlisis de elementos finitos.Durante el diseo y desarrollo de productos, los ingenieros requieren actualizaciones automticas entre sus ltimos modelos en los ambientes de CAD y FEA. Todava hay una necesidad de mejorar la relacin entre CAD y FEA, hacindolo tcnicamente ms cercanos y unidos. Aunque la demanda de una integracin CAD-FEA unida con las mejoras en los desarrollos de ordenadores y software ha introducido una tendencia ms colaborativa y robusta donde los problemas de compatibilidad empiezan a ser eliminados. Los diseadores estn ahora introduciendo simulaciones en computadora capaces de usar archivos pre existentes de CAD sin la necesidad de modificar y recrear los modelos para acoplarse a los ambientes de FEA.6Uno de estos programas con anlisis de elementos finitos integrado esSolidWorksde la compaa SolidWorks Corporation, que es una herramienta de diseo de medio rango que ofrece un nivel introductorio al programa de FEA llamado CosmoExpress. Entre los mdulos ms avanzados para SolidWorks est COSMOSMotion que simula las colisiones cinemticas de diversos cuerpos y maneja ms avanzadas simulaciones lineales estticas.Vase tambin:Pro/Engineer(ProE).FEA / Anlisis de elementos FinitosEl anlisis de elementos finitos (FEA)es el modelado de productos y sistemas en un entorno virtual, con el propsito de encontrar y resolver potenciales (o actuales) problemas estructurales o de rendimiento. FEA es la aplicacin prctica del mtodo de elementos finitos (FEM), que es utilizado por ingenieros y cientficos parar matemticamente modelar y resolver numricamente problemas de complejas estructuras, fluidos y de multifsica. El software FEA puede ser utilizado en una amplia gama de industrias, pero es ms comnmente utilizado en las industrias aeronutica, biomecnica y de automocin.Uno de los modelos de elementos finitos (FE) cuenta con un sistema de puntos, llamados "nodos", que constituyen la forma del diseo. Conectados a estos nodos estn los mismos elementos finitos que forman la malla de elementos finitos y contienen el material y las propiedades estructurales del modelo, la definicin de cmo va a reaccionar a ciertas condiciones. La densidad de la malla de los elementos finitos puede variar a travs del material, en funcin del cambio esperado en los niveles de estrs de un rea en particular. Partes que experimentan grandes cambios en stress por lo general requieren una densidad de malla superiores a los que la experiencia de variacin supone poco o ningn esfuerzo. Los puntos de inters pueden incluir los puntos de fractura del material previamente probado, filetes, esquinas, detalles complejos, y reas de alto estrs.Los modelos FE pueden ser creados usando elementos en una dimensin (1D haz), dos dimensiones (2D shell) o tridimensionales (3D slido). Mediante el uso de vigas y conchas en lugar de elementos slidos, un modelo representativo se puede crear con menos nodos sin comprometer la precisin. Cada combinacin de modelos requiere una diversa gama de propiedades que se definen como: reas de la seccin Momentos de inercia torsin constante Espesor de la chapa resistencia a la flexin corte transversal

Para simular los efectos de los entornos reales de trabajo en la FEA, los distintos tipos de carga se puede aplicar a la modelo de elementos finitos, incluyendo: nodal: fuerzas, momentos, los desplazamientos, velocidades, aceleraciones, temperatura y flujo de calor Elemental: carga distribuida, presin, temperatura y flujo de calor Las cargas de aceleracin del cuerpo (la gravedad)

Los tipos de anlisis son: esttica lineal: anlisis lineal con las cargas aplicadas y las limitaciones que son estticas esttica y la dinmica no lineal: los efectos debidos al contacto (donde una parte del modelo entra en contacto con otra), las definiciones de material no lineal (plasticidad, elasticidad, etc) y el desplazamiento de gran tamao (las cepas que superan la teora de baja cilindrada que limitan un enfoque de anlisis lineal) Modos Normal: frecuencias naturales de vibracin Respuesta dinmica: las cargas o movimientos que varan con el tiempo y la frecuencia Pandeo: carga crtica en la que una estructura se vuelve inestable La transferencia de calor: el cambio de conduccin, radiacin

Los resultados tpicos calculados por el programa incluyen: nodal desplazamientos, velocidades y aceleraciones Las fuerzas elementales, deformaciones y tensiones

Beneficios de la FEAFEA puede ser utilizado en el diseo de nuevos productos, o para refinar un producto ya existente, para asegurar que el diseo ser capaz de realizar las especificaciones antes de la fabricacin. Con FEA puede: Predecir y mejorar el rendimiento y fiabilidad del producto Reducir la creacin de prototipos fsicos y pruebas Evaluar los diferentes diseos y materiales Optimizar el diseo y reducir el uso de materiales