FEM (PDF)

Die virtuelle Produktentwicklung am Rechner ist heute Realität geworden. Methodisch führt dies zur Verknüpfung von 3-D-CAD, MKS, FEM, STRUOPT und Rapid-Prototyping. Hiermit sind die Ingenieure gefordert, rechnerunterstützte Arbeitstechniken gründlich zu erlernen. Kern der CAE-Technik ist die Finite-Element-Methode (FEM), die als universelles Analysewerkzeug tiefe Einblicke in die Elastik, Dynamik, Kinematik/Kinetik sowie das thermische bzw. strömungsmechanische Verhalten von Bauteilen und Systemen ermöglicht. Auf Basis dieser Simulationen sind sichere Vorauslegungen möglich, womit sich Innovationszeiten und Erprobungen verkürzen lassen. Über die Zeit- und Kostenersparnis amortisieren sich FEM-Aufwendungen oft sehr schnell. Dieses Lehr- und Übungsbuch zeigt dies in sehr anschaulicher und verständlicher Weise. Die Fallstudien und Übungsaufgaben ermöglichen ein Selbststudium.

Übungsteil und mathematischer Anhang wurden erweitert.



Der Inhalt:

. Grundlagen der FEM

. Verständnis des Ablaufs und der programmtechnischen Realisierung

. Elementbeschreibung, Konvergenzverhalten, Vernetzung und Gleichungslösung

. Lösung von linearen und nichtlinearen Festigkeitsproblemen

. exemplarische Behandlung von Mehrkörperstrukturen (MKS), Dynamik, Wärmeübertragung und Multiphysik sowie

. Anwendungsregeln, Fehlervermeidung und QS von Ergebnissen



Zu allen Problemgebieten werden gelöste Fallstudien sowie Verständnisaufgaben behandelt.



Die Zielgruppen

Studierende an Hochschulen und Technischen Universitäten

Ingenieure und Techniker



Der Autor

Dr.-Ing. Bernd Klein ist Universitätsprofessor an der Universität Kassel, Arbeitsgebiete: Leichtbau, CAD und Entwicklungsmethodik.