Mae'r Dull Elfennau Meidraidd (FEM) yn dechneg beirianneg a gwyddonol bwerus a ddefnyddir i ddeall sut mae strwythurau a systemau'n ymateb i wahanol amodau fel grymoedd, gwres neu symudiad. Mae'n debyg i ddatrys pos sy'n cynnwys darnau llai er mwyn deall y darlun ehangach.

Yn y bôn, mae’r FEM yn rhannu strwythurau cymhleth yn gydrannau llai o'r enw "elfennau." Mae'r elfennau hyn fel blociau adeiladu bychain, a thrwy ddeall sut mae pob un yn ymddwyn o dan amodau gwahanol, gallwn ragfynegi sut y bydd y strwythur cyfan yn ymateb.

Mae'r dull hwn yn cynnwys defnyddio hafaliadau mathemategol i ddisgrifio ymddygiad pob elfen a sut maent yn rhyngweithio â'i gilydd. Yna mae cyfrifiaduron yn dadansoddi'r hafaliadau hyn i efelychu sut mae'r system gyfan yn ymddwyn pan fydd yn destun gwahanol rymoedd neu newidiadau.

Drwy ddefnyddio’r FEM, gall peirianwyr a gwyddonwyr efelychu ac optimeiddio dyluniadau, gan sicrhau eu bod yn gadarn, yn ddiogel ac yn effeithlon cyn eu hadeiladu go iawn. Mae'n ffordd hynod effeithiol o astudio a rhagfynegi ymddygiad systemau cymhleth, gan gynorthwyo wrth ddatblygu strwythurau a dyfeisiau mwy diogel a mwy cadarn.

Finite Element Method Dam
Zienkiewicz

Y Dull Elfennau Meidraidd a Phrifysgol Abertawe

Mae'r Athro Olgierd Cecil Zienkiewicz (1921-2009), a oedd yn cael ei adnabod fel 'Olek', yn cael ei gydnabod yn rhyngwladol fel un o dri datblygwr arloesol y Dull Elfennau Meidraidd (FEM) - y lleill yw John Argyris a Ray Clough.

Daeth yr Athro Zienkiewicz yn Athro Peirianneg Sifil ym Mhrifysgol Abertawe ym 1961. Yn fuan ar ôl iddo gyrraedd, derbyniodd am PhD fyfyriwr ifanc o Tsieina, Y K Cheung a fyddai'n gweithio o dan arweiniad yr Athro Zienkiewicz ar yr ymchwil gyntaf i'r elfen feidraidd yn Abertawe ac yn cydweithio ar argraffiad cyntaf y traethawd sy'n glasurol erbyn hyn, The Finite Element Method.

Oherwydd ei frwdfrydedd a'i waith caled, bu cenedlaethau newydd o ymchwilwyr cyfrifiadol yn Abertawe ac mewn mannau eraill. Roedd yr Athro Lewis FREng, yr Athro Morgan FREng a'r diweddar Athro Owen FRS, FREng, ymhlith aelodau cynnar Adran Peirianneg Sifil fwyfwy arloesol ac enwog Abertawe.

Wrth i ddylanwad gwyddoniaeth gyfrifiadol ehangu, daeth ymchwilwyr cyfrifiadol o wahanol ddisgyblaethau peirianneg ynghyd, gan gynnwys y cyn-benaethiaid yr Athro Bonet, yr Athro Morgan, yr Athro Hassan a'r Athro Nithiarasu, i sefydlu Canolfan Peirianneg Sifil a Chyfrifiadol. Yn 2022, fel rhan o'r Gyfadran Gwyddoniaeth a Pheirianneg newydd, crëwyd Sefydliad Zienkiewicz i gefnogi modelu cyfrifiadol ar draws y disgyblaethau technegol, gan gydnabod y weledigaeth eang wreiddiol o fodelu, a'r dulliau cyfrifiadol AI newydd sy'n trawsnewid ein perthynas â data.

FEM Book Cover