elementgrootten

Elementgrootten is de term die verwijst naar de afmetingen of grootte van de discrete elementenwaaruit een numerieke mesh is opgebouwd, bijvoorbeeld in de eindige-elementenmethode (FEM) of in andere discretisatietechnieken zoals de eindige-volume methode. De elementgrootte bepaalt de resolutie van de berekening en beïnvloedt zowel de nauwkeurigheid als de rekentijd van een simulatie.

In een mesh kunnen verschillende maten voorkomen. Veelgebruikte maten zijn de maximale elementdiameter, de typische randlengte van elementen en de verdeling van grootte over het domein. In 2D betreft dit vaak driehoeken of vierkanten; in 3D vaak tetraëderen of hexahedra. Kwaliteitskenmerken zoals vorm-regulariteit en aspectratio spelen ook mee bij de beoordeling van de bruikbaarheid van een element.

De selectie van elementgrootten gebeurt vaak via verschillende strategieën. Een uniforme maat geeft overal hetzelfde element, terwijl graded meshing veranderlijke maten hanteert (kleiner waar resultaten sterk afhankelijk zijn van lokale variaties). Adaptieve meshing past de grootte automatisch aan op basis van foutmetingen of fysische gradaties, bijvoorbeeld nabij wrijvingsgrenzen, scherpe schakels of grenslagen. Software voor meshing ondersteunt vaak een “grootteveld” of veld van gewenste maten om aan te geven waar verfijning nodig is.

Impact en overwegingen: fijnmazige elementgrootten leveren vaak nauwkeurigere resultaten maar verhogen de rekentijd en het geheugenverbruik. Grotere elementenverspreidingen verminderen de rekentijd, maar kunnen lokaliseren van fouten bemoeilijken. Balans tussen nauwkeurigheid en rekenkosten is essentieel bij het selecteren van elementgrootten.

Zie ook: eindige-elementenmethode, meshing, foutmetingen.