FEM - Grundlagen und Anwendungen der Finite-Elemente-Methode im Maschinen- und Fahrzeugbau. Mit 12 Fallstudien und 20 Übungsaufgaben

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

Inhaltsverzeichnis:

Aus dem Inhalt:
1. Anwendungsfelder und Software
2. Grundgleichungen
3. Matrix-Steifigkeitsmethode
4. Elementkatalog für elastostatische Probleme
5. Kontaktprobleme
6. FEM Ansatz für dynamische Probleme
7. Wärmeübertragungsprobleme
.8. Mehrkörpersysteme
9. Optimierungsproblematik
10. Grundregeln der FEM-Anwendung
11. Fallstudien