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Eindimensionale Finite Elemente

Ein Einstieg in die Methode

  • Markus Merkel
  • Andreas Öchsner
Textbook
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Table of contents

  1. Front Matter
    Pages I-XXIII
  2. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 1-4
  3. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 5-30
  4. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 31-50
  5. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 51-65
  6. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 67-113
  7. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 115-132
  8. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 133-156
  9. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 157-208
  10. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 209-231
  11. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 233-273
  12. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 275-323
  13. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 325-337
  14. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 339-370
  15. Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 371-384
  16. Back Matter
    Pages 385-432

About this book

Introduction

Die Finite-Elemente-Methode wird in dieser Einführung in ihrer Komplexität auf eindimensionale Elemente heruntergebrochen. Somit bleibt die mathematische Beschreibung weitgehend einfach und überschaubar.

Das Augenmerk liegt in jedem Kapitel auf der Erläuterung der Methode und deren Verständnis. Die Leser lernen, die Annahmen und Ableitungen bei verschiedenen physikalischen Problemstellungen in der Strukturmechanik zu verstehen und Möglichkeiten und Grenzen der Methode der Finiten Elemente kritisch zu beurteilen.

Diese Herangehensweise ermöglicht das methodische Verständnis wichtiger Themenbereiche, wie z.B. Plastizität oder Verbundwerkstoffe und gewährleistet einen einfachen Einstieg in weiterführende Anwendungsgebiete. Ausführliche durchgerechnete und kommentierte Beispiele und weiterführende Aufgaben mit Kurzlösung im Anhang unterstützen den Lernerfolg.

In der dritten Auflage dieses Lehrbuches ist das grundlegende Konzept zur Behandlung der Finite-Elemente-Methode mit eindimensionalen Fragestellungen erhalten geblieben.Zusätzlich aufgenommen wurde die Thermoelastizität, sowie zahlreiche Aufgaben mit Lösungen ergänzt.

Der Inhalt  

Einleitung.- Motivation zur Finite-Elemente-Methode.- Stabelement.- Analogien zum Dehnstab.- Biegeelement.- Allgemeines 1D-Element.- Ebene und räumliche Rahmenstrukturen.- Balken mit Schubanteil.- Balken aus Verbundmaterial.- Nichtlineare Elastizität.- Plastizität.- Stabilität (Knickung).- Dynamik.- Spezialelemente.- Anhang.

Die Zielgruppen

Studierende und Berechnungsingenieure in der Berufspraxis

Die Autoren

Prof. Dr.-Ing. Markus Merkel

studierte Maschinenbau an der Universität Erlangen-Nürnberg und promovierte dort am Lehrstuhl für Technische Mechanik. Er ist seit 2004 Professor an der Hochschule Aalen und vertritt die Finite-Elemente-Methode in der Lehre.

Prof. Dr.-Ing. Andreas Öchsner

studierte Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität Stuttgart und promovierte an der Universität Erlangen-Nürnberg. Er ist seit 2018 Professor für Maschinenbau an der Hochschule Esslingen und u.a. für die Ausbildung der Studierenden im Leichtbau und der Struktursimulation verantwortlich.

 


Keywords

Dynamik Eindimensionale Elemente Elastizität FEM Finite-Elemente-Methode Nichtlinearitäten Plastizität Stabelemente Statik

Authors and affiliations

  • Markus Merkel
    • 1
  • Andreas Öchsner
    • 2
  1. 1.Institut für virtuelle ProduktentwicklungHochschule für Technik und Wirtschaft AalenAalenGermany
  2. 2.Hochschule EsslingenEsslingenMalaysia

Bibliographic information

Industry Sectors
Materials & Steel
Automotive
Biotechnology
Electronics
Consumer Packaged Goods
Energy, Utilities & Environment
Aerospace
Oil, Gas & Geosciences
Engineering