Metode elemen hingga
adalah metode numerik yang digunakan untuk mengatasi masalah nilai batas yang
dikarakteristikkan dengan persamaan diferensial parsial dan kondisi batas.
Domain geometrik dari masalah nilai batas didiskritisasi menggunakan elemen
subdomain, disebut elemen hingga, dan persamaan diferensial tersebut diterapkan
terhadap elemen tunggal setelah diubah ke dalam bentuk integral-diferensial
“weak”. Satu set bentuk fungsi digunakan untuk mewakili variabel utama yang
tidak diketahui dalam domain elemen. Satu set persamaan linier diperoleh untuk
setiap elemen dalam domain diskrit.
Sebuah sistem matriks
global dibentuk setelah menyusun seluruh elemen. Dalam buku “Introduction to
the Finite Element Method in Electromagnetics” yang ditulis oleh Anastasis C.
Polycarpou dibahas mengenai metode elemen hingga dalam bidang elektromagnetika.
Buku ini dibagi menjadi dua bagian yaitu :
Chapter 1 menjelaskan
masalah nilai batas satu dimensi yang diaplikasikan pada masalah elektrostatis
menggunakan persamaan Poisson. Keakuratan metode elemen hingga pada elemen
linier dan elemen orde tinggi dievaluasi dengan error komputasi numerik
berdasarkan dua definisi yang berbeda.
Chapter 2 menjelaskan
masalah nilai batas dua dimensi dalam daerah elektrostatis dan elektrodinamis
(masalah waktu harmonik). Untuk kategori kedua, sebuah kondisi batas yang
sangat menarik dikenakan pada batas bagian luar untuk mensimulasi perambatan
gelombang yang takterganggu menuju tak terhingga. Error komputasi numerik
ditampilkan untuk mengevaluasi akurasi dan keefektifan dari metode dalam
menyelesaikan masalah elektromagnetika. Kedua chapter dilengkapi dengan
sejumlah kode-kode Matlab yang digunakan oleh pembaca untuk menyelesaikan
masalah nilai batas satu dan dua dimensi. Kode-kode ini dapat didownload dari alamat URL: www.morganclaypool.com/page/polycarpou
Buku ini ditulis pada
dasarnya untuk insinyur yang tidak ahli atau mahasiswa yang belum dan sudah
tamat yang ingin belajar dasar metode elemen hingga dengan aplikasi dalam
bidang elektromagnetika. Juga ditargetkan untuk insinyur peneliti yang memiliki
pengetahuan dari teknik numerik lainnya dan ingin lebih mengenal metode elemen
hingga. Buku ini dimulai dengan dasar dari metode, termasuk formula masalah
nilai batas menggunakan metode Weighted Residual dan pendekatan Galerkin, dan
berlanjut pada seluruh tiga tipe kondisi batas yang meliputi kondisi batas yang
menarik. Topik penting yang lain adalah pengembangan fungsi bentuk meliputi
orde yang lebih tinggi. Dalam kata-kata yang sederhana, pelajaran menyediakan
pembaca dengan seluruh informasi yang dibutuhkan bagi seseorang untuk
mengaplikasikan metode elemen hingga tentang masalah satu dan dua dimensi dalam
elektromagnetika dengan baik.
Untuk mendownload buku
“Introduction to the Finite Element Method in Electromagnetics” dapat di klik
di sini.