La méthode des éléments finis (« Finite Element Method« , FEM) est une technique de calcul numérique largement utilisée dans les domaines de l’ingénierie, de l’architecture et de la construction. Il s’agit d’une méthode particulièrement utile pour analyser des structures complexes et résoudre des problèmes qui étaient auparavant considérés comme insolubles en raison de leurs exigences élevées en matière de calcul. L’un de ces problèmes, par exemple, est la résistance des matériaux.
La technique FEM est appliquée en divisant un objet difficile à analyser, dans notre cas un bâtiment ou une structure, en petites parties ou « éléments finis« . Sur la base des conditions limites établies, la géométrie et les propriétés des matériaux sont définies et un maillage est créé. Plus le maillage est fin, meilleurs sont les résultats, mais plus le temps nécessaire à l’analyse informatique est long.
La méthode consiste à résoudre des équations différentielles avec N équations et N inconnues, dans le contexte de l’architecture et de la construction, et fournit la solution exacte (pour les déformations et les contraintes) aux nœuds générés entre les mailles. Pour les points situés en dehors des nœuds, une interpolation est appliquée afin d’obtenir une solution approximative.
Grâce au calcul et à l’analyse FEM, la nécessité d’effectuer des essais sur des prototypes est réduite, le temps de développement du projet est réduit et une analyse structurelle plus détaillée et plus précise est obtenue. Il s’agit d’un outil précieux dans les domaines de l’ingénierie, de l’architecture et de la construction, qui permet de résoudre efficacement des problèmes complexes.
Par Alberto Lopez, ingénieur structurel principal au département d’architecture d’Amusement Logic
