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

Description

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 Anwendungen oft sehr schnell. 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 Problemstellungen werden gelöste Fallstudien sowie Verständnisaufgaben behandelt.