Kompaktkurs Finite Elemente fur Einsteiger : Theorie und Beispiele zur Approximation linearer Feldprobleme PDF

Dieses studentenerprobte Lehrbuch stellt die Finite-Elemente-Methode (FEM) als ein allgemeines numerisches Approximationsverfahren fur 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 Fragestellungen mithilfe von Ansatzfunktionen wird die Konsequenz dieser Diskretisierung aufgezeigt. Diese umfasst die Phanomene des „Locking" und des „Hourglassing". Zur praktischen Berechnung einer approximativen Losung werden Verfahren vorgestellt, die fur die computergestutzte Berechnung benotigt werden, wie z. B. das isoparametrische Konzept und die numerische Integration. Abschlieend wird die Berechnung abgeleiteter Groen erlautert und ihre Signifikanz fur die Bewertung der Berechnungsergebnisse dargelegt. Etliche begleitende und weiterfuhrende Beispielaufgaben mit ausfuhrlichen Losungen aus verschiedenen Blickwinkeln tragen zum Verstandnis der Theorie und den damit verbundenen Problemen zur Losungsfindung bei.