Hahn / Reck Kompaktkurs Finite Elemente für Einsteiger

Theorie und Beispiele zur Approximation linearer Feldprobleme
1. Auflage 2018
ISBN: 978-3-658-22775-3
Verlag: Springer
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 279 Seiten, eBook

Dieses studentenerprobte Lehrbuch stellt die Finite-Elemente-Methode (FEM) als ein allgemeines numerisches Approximationsverfahren für partielle Differentialgleichungen mit einem Fokus auf die lineare Elastostatik vor. Neben dem systematischen Vorgehen zur Erstellung von Finite Elementen und dem daraus resultierenden Gleichungssystem aus den physikalischen Problemstellungen mithilfe von Ansatzfunktionen wird die Konsequenz dieser Diskretisierung aufgezeigt. Diese umfasst die Phänomene des „Locking“ und des „Hourglassing“. Zur praktischen Berechnung einer approximativen Lösung werden Verfahren vorgestellt, die für die computergestützte Berechnung benötigt werden, wie z. B. das isoparametrische Konzept und die numerische Integration. Abschließend wird die Berechnung abgeleiteter Größen erläutert und ihre Signifikanz für die Bewertung der Berechnungsergebnisse dargelegt. Etliche begleitende Beispielaufgaben mit Lösungen tragen zum Verständnis der Theorie bei.

Zielgruppe

Upper undergraduate

Autoren/Hrsg.

Hahn, Manfred

Reck, Michael

Inhaltsverzeichnis

Physikalische Grundlagen der FEM.- Mathematische Grundlagen der FEM.- Ansatzfunktionen.- Finite-Elemente-Formulierung.- Isoparametrisches Konzept.- Numerische Integration.- Nachlaufrechnung.- Elementanalyse.- Anwendungsbeispiele und praktische Elementeigenschaften.

Über Autor(innen)

Prof. Dr.-Ing. Manfred Hahn  ist in der Industrie tätig gewesen, vornehmlich im Leichtbau / Faserverbundsektor. Nach seiner Promotion an der Universität Stuttgart war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Technischen Universität Dresden tätig. Derzeit arbeitet er an der Wilhelm-Büchner-Hochschule in Darmstadt/Pfungstadt als Dozent. Dr.-Ing. Michael Reck i st wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Universität Stuttgart und unterrichtet die Vorlesungen Einführung in die Finite-Elemente-Methode, Finite Elemente 2/3 und Nichtlineare Finite Elemente an der Fakultät für Luft- und Raumfahrttechnik.