Ventajas y desventajas de los elementos finitos

El método de Elementos Finitos es muy versátil y poderoso y permite a los ingenieros obtener información del comportamiento de objetos de forma complicada bajo casi cualquier carga imaginable (cargas puntuales, de presión, térmicas, fuerzas inerciales, cargas dependientes del tiempo). Permite resolver problemas en estados estables o dependientes del tiempo, lineales o no lineales. Se pueden manejar materiales especiales: no homogéneos, ortotropicos, anisotropicos. Se pueden además considerar efectos especiales sobre los materiales: plasticidad, propiedades dependientes de la temperatura, creep. Las ramas de aplicación son variadísimas: mecánica de sólidos, mecánica de fluidos, electromagnetismo, biomecánica, transferencia de calor y acústica, entre muchas otras.

Ventajas

- Método de propósito- Método bien establecido- Requiere de integración de funciones simples- No requiere de mallas estructuradas- Matrices simétricas y bandeadas

Desventajas

- Requiere de funcionales o de la aplicación de residuos ponderados- Requiere de mallas en el dominio- No adecuado para problemas infinitos- Requiere de refinación de malla- Debe modelar el dominio y el contorno

Ventajas del método de elementos finitos

1. Modelar una forma irregular con bastante facilidad2. Manejar las condiciones generales de carga sin dificultad3. Modelo cuerpos compuestos por varios materiales diferentes porque los elementos

iguales son evaluados individualmente4. Maneje un número ilimitado y tipos de condiciones de contorno5. Variar el tamaño de los elementos para hacer posible el uso de elementos pequeños

donde sea necesario6. Modifica los elementos finitos relativamente fácil y barato7. Incluye efectos dinámicos8. Maneja el comportamiento no lineal existente con grandes deformaciones y materiales

no lineales

Conclusiones

Afortunadamente en método de elementos finitos es una herramienta que brinda muchas ventajas al momento de diseñar y analizar determinada pieza o elemento, pues gracias a su alta eficacia es posible detectar problemas y fallas en las primeras etapas de diseño, obteniendo mejores resultados al momento de someter los elementos diseñados al contexto en el que estarán trabajando, pues los esfuerzos y deformaciones a los que estarán sometidos serán muy similares a los cálculos.