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FEM: Grundlagen und Anwendungen der Finite-Element-Methode im Maschinen- und Fahrzeugbau
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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...
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.
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.