Đề tài Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn giải các bài toán kỹ thuật điện

Trong tự nhiên, các đại lượng đặc trưng cho các quá trình vật lí có phân bố rất phức tạp trong không gian và được biểu diễn theo thời gian. Nếu sử dụng các công cụ toán học giải tích thông thường để giải quyết các bài toán vật lý này thì rất khó khăn hoặc không thể. Hiện nay, giải pháp thông dụng là sử dụng các phương pháp số để giải quyết các quá trình/bài toán vật lí phức tạp này. Các phương pháp số được xây dựng rất công phu và tỉ mỉ, nó chia quá trình tính toán thành nhiều phép tính nhỏ theo một giải thuật đã có để đưa đến kết quả toàn cục - giải bài toán. Một trong những phương pháp số được giới kỹ thuật khảo sát kỹ nhất là phương pháp phần tử hữu hạn với ứng dụng chủ yếu là để giải bài toán phân bố liên tục, các bài toán đạo hàm riêng theo tọa độ và thời gian. Phương pháp này được nghiên cứu từ thập kỉ 1950 khởi đầu trong lãnh vực cơ kết cấu, nhưng mãi đến những năm cuối 1970 đầu 1980 mới được nghiên cứu và ứng dụng trong ngành điện kỹ thuật. Sự ứng dụng phương pháp phần tử hữu hạn lúc ban đầu không được phổ biến do khối lượng tính toán là rất lớn. Cho đến khi sự xuất hiện của máy tính phổ biến hơn thì phương pháp phần tử hữu hạn bắt đầu có những phát triển vượt bậc. Ngày nay phương pháp này đã được áp dụng vào các phần mềm máy tính sử dụng tính toán trong nhiều lĩnh vực: xây dựng, điện, cơ khí, hàng không, Chương này sẽ trình bày các khái niệm tổng quan về phương pháp phần tử hữu hạn và cách thức ứng dụng phương pháp này dựa trên các phần mềm máy tính.