Metoda Elementów Skończonych (MES) należy obecnie do głównych narzędzi obliczeniowych inżyniera konstruktora. Obszar jej stosowania rozciąga się między innymi na zagadnienia inżynierii lądowej, mechaniki płynów, budowy maszyn, okrętownictwa, lotnictwa, ale także na zagadnienia związane z oddziaływaniami magnetycznymi, przewodnictwem prądu, rozkładem temperatury itd. W istocie trudno wskazać dziedzinę działalności inżynierskiej, w której MES nie święciłaby sukcesów związanych z jej zastosowaniem.
Musimy jednak mocno podkreślić, że twórcze i odpowiedzialne posługiwanie się MES wymaga zrozumienia podstaw metody i jej uwarunkowań, a nie tylko ograniczenia się do bezmyślnego ,,klikania”. Profesor Wilson, senior Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, nestor i światowy autorytet w zakresie metod numerycznych w inżynierii, we wstępie do jednej ze swoich książek [1] dotyczącej MES zaznaczył: ,,do not use a structural analysis program unless you fully understand the theory and approximations used within the program”. Myśl ta musi przyświecać każdemu świadomemu użytkownikowi komercyjnych pakietów MES, tak aby mógł we właściwy sposób stworzyć tzw. model obliczeniowy obiektu, przeprowadzić analizy i umiejętnie oszacować wyniki, a nie dać się omamić i zwieść „produkowanymi” przez program pięknymi kolorowymi rysunkami, np. w postaci map naprężeń, przemieszczeń itp.
Oddajemy do rąk Czytelnika skrypt Wprowadzenie do modelowania MES w programie ABAQUS. System ten jest zaliczany do wiodących komercyjnych i akademickich programów Metody Elementów Skończonych na świecie. Zapoznanie się z rozdziałem instrukcji programu opisującym możliwe zastosowania systemu pozwala tylko częściowo docenić jego możliwości. Program ten bowiem pozwala użytkownikowi na aktywne rozbudowanie funkcjonalności poprzez dodawanie własnych procedur numerycznych opisujących np. równanie konstytutywne czy autorski element skończony.
Ze względu na charakter niniejszego opracowania wyżej wymienione zagadnienia nie będą przedmiotem rozważań skryptu. Przedstawione zadania mają zaznajomić Czytelnika z wstępnymi technikami pracy w środowisku pre- i postprocesora programu związanymi z przygotowaniem modelu oraz poprawną analizą wyników. Rozważania są ograniczone tylko do problemów statyki liniowej. Pokazano możliwe sposoby dyskretyzacji, z jednoczesnym zastrzeżeniem, że nie są to jedyne warianty postępowania. Praktyka autorów w pracy z programem wskazuje, że w miarę nabywania doświadczenia użytkownik samodzielnie rozwinie własne sposoby przygotowania projektu. W niniejszym skrypcie przyjęto, że zakres niezbędnej do pracy z programem wiedzy obejmuje opanowanie materiału wyłożonego na kursach mechaniki budowli, wytrzymałości materiałów, teorii sprężystości (lub równoważnych) i oczywiście na wykładach z MES. Jako komplementarne rozwinięcie problematyki można zaproponować opracowania [2–8] i cytowaną tam literaturę.
Bezpłatne e-booki w ofercie Wydawnictwa Politechniki Gdańskiej (inżynieria lądowa, transport):
· Abramski Marcin, Doraźna nośność słupów o przekroju kołowym z rur FRP wypełnionych betonem. Badania, teoria, obliczanie. Seria monografie nr 180, ISBN: 978-83-7348-774-1, Gdańsk 2019
· Bergel-Hayat Ruth, Żukowska Joanna, Time-series analysis of road safety trends aggregated at national level in Europe for 2000–2010, ISBN: 978-83-7348-630-0, Gdańsk 2013
· Chróścielewski Jacek, Miśkiewicz Mikołaj, Pyrzowski Łukasz, Wprowadzenie do modelowania MES w programie SOFiSTiK. Materiały pomocnicze do laboratorium z metody elementów skończonych, ISBN: 978-83-7348-670-6, Gdańsk 2017
· Grulkowski Sławomir (red.), Wybrane zagadnienia budowy, projektowania i eksploatacji dróg szynowych, ISBN: 978-83-7348-943-1, Gdańsk 2025
· Kaszubowski Daniel, Metoda wspomagająca wybór modelu transportu ładunków przez samorząd lokalny, ISBN: 978-83-7348-772-7, Gdańsk 2019
· Kędra Zbigniew, Technologia robót torowych, ISBN: 978-83-7348-634-8, Gdańsk 2015
· Koc Władysław, Grulkowski Sławomir, Kędra Zbigniew, Nowakowski Mirosław J., Drogi szynowe, ISBN: 978-83-7348-511-2, Gdańsk 2013
· Wilde Krzysztof, Modal diagnostics of civil engineering structures, ISBN: 978-83-7348-227-2, Gdańsk 2008
Pełna oferta bezpłatnych e-booków dostępna jest na stronie Wydawnictwa PG oraz w Pomorskiej Bibliotece Cyfrowej.