روش اجزا منفصل

آدمی با رشد خود طی سال‌ها و قرن‌ها، ابزار خود را برای بهره‌برداری از طبیعت توسعه داده و می‌دهد. اولین گام‌ها در بهره‌برداری شناخت طبیعت است. این شناخت عموماً با در ابتدا با مشاهدات و آزمایش‌ها رخ می‌داد؛ اما ظهور محاسبه کننده‌هایی از قبیل رایانه‌ها و نرم‌افزارها که بر مبنای داده‌های خام مشاهدات توسعه داده شده بودند، ایده ایجاد آزمایشگاه مجازی را تا حدی تحقق بخشید و این رویه رو به تکامل است.

در توسعه روش‌های رایانه‌ای یا همان عددی، رویکردهای متفاوتی وجود دارد که بی‌شک برگرفته از طبیعت است.

در مهندسی ژئوتکنیک، نگاه واقع‌بینانه به موضوع علم (خاک) آن را ماده‌ای دانه‌ای و عموماً با ذرات مجزا نشان می‌دهد. واژه‌هایی از قبیل دانه و ذره که از مدت‌ها قبل تاکنون برای توصیف خاک در این علم به وفور استفاده شده است مؤید این ادعا است. همچنین آزمایش‌هایی از قبیل دانه‌بندی و تحقیقات گسترده روی اندازه و شکل ذرات و … همگی دلیل آشکار بر اهمیت نگاه مطابق با واقعیت این ماده (دانه‌ای بودن) دارد. بنابراین انتقال چنین واقعیتی به نرم‌افزارها و دنیای مجازی از ارزش و اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

روش اجزا منفصل با بررسی ماده دلخواه در مقیاس ذره‌ای و دانه‌ای، به روشی کارآمد در بسیاری از شاخه‌های علمی مانند صنعت پودر، داروسازی، مهندسی شیمی و پلیمر و مواد، مدل‌سازی فرآیندهای صنعتی و معدنی و … تبدیل شده است. به دلیل چنین رویکردی این روش در رشته ژئوتکنیک –که رفتار ماده‌ای دانه‌ای را بررسی می‌کند- نیز وارد شده و توجه محققان را به خود جلب کرده است؛ گرچه پیچیدگی‌های خاک همان‌طور که تقریب‌های زیادی را در دیگر روش‌های عددی به همراه داشت در این روش نیز به گونه‌ای دیگر بروز کرده و این روش هنوز چندان در سطح گسترده شناخته شده نیست. رویکرد دانه‌ای سبب شده که در مدل‌سازی مواد ناهمگن مانند مواد کامپوزیت به کار گرفته شود