Bauteilberechnung und Optimierung mit der FEM

1. Front Matter

   Pages 1-13

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2. Theoretische Grundlagen

   1. Front Matter

      Pages 15-15

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   2. Werkstoff-Phänomenologie

      • Gerhard Silber, Florian Steinwender

      Pages 16-22

   3. Einführung in die Kontinuumsmechanik

      • Gerhard Silber, Florian Steinwender

      Pages 23-97

   4. Materialgleichungen (Materialtheorie)

      • Gerhard Silber, Florian Steinwender

      Pages 98-205

   5. Randwertprobleme

      • Gerhard Silber, Florian Steinwender

      Pages 206-210

   6. Spezielle Tragwerke

      • Gerhard Silber, Florian Steinwender

      Pages 211-228

3. Anwendungen

   1. Front Matter

      Pages 229-229

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   2. Finite Elemente Methode (FEM)

      • Gerhard Silber, Florian Steinwender

      Pages 230-344

   3. Elementwahl, Transfer von CAD- und Messdaten in ein FE-Programm

      • Gerhard Silber, Florian Steinwender

      Pages 345-356

   4. Viskoelastische Stab- und Balkentragwerke

      • Gerhard Silber, Florian Steinwender

      Pages 357-386

   5. Rotationssymmetrische linear-elastische Trägerstrukturen

      • Gerhard Silber, Florian Steinwender

      Pages 387-419

   6. Polymere Weichschaumstoffe

      • Gerhard Silber, Florian Steinwender

      Pages 420-425

4. Back Matter

   Pages 426-460

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In einer Zeit schnellen Wandels werden von Unternehmen immer kürzere Entwicklungszeiten für innovative hochtechnologische Produkte bei optimalem Materialeinsatz gefordert. Diese Produkte müssen außerdem kostengünstig und konkurrenzfähig sein und zwar unabhängig davon, ob es sich um Produkte des Maschinenbaus, der Luft-und Raumfahrtindustrie, der Medizintechnik oder anderer Bereiche handelt. Um diesen Ansprüchen gerecht werden zu können, ist die Entwicklung und Gestaltung eines Produktes bis hin zum Design unter Einbeziehung moderner Materialien weitestgehend nur noch mit Hilfe eines abgerundeten theoretischen Basiswissens sowie computerunterstützter Methoden, wie etwa der Finiten Elemente Methode (FEM) möglich. Deshalb müssen heutige Absolventen von Ingenieurdisziplinen ebenso wie auch in der Praxis stehende Ingenieure sowohl über ausreichende Kenntnisse von Materialien und deren Verhal­ ten (Werkstoffphänomenologie und Modellierung) einerseits sowie geeigneter numerischer Berechnungsverfahren (FEM) andererseits im Rahmen der Entwicklung und Konstruktion von Bauteilen und Bauteilsystemen (Produkten) verfügen. Bei der Berechnung solcher Produkte reicht es aber nicht mehr aus, stets und höchstens linear--elastisches Materialverhalten oder gar die Bauteile als starre Körper vorauszuset­ zen. Ganz im Gegenteil hat der Entwickler im Rahmen einer Wertschöpfung heutzutage bei der Vielzahl von Materialien ja gerade die "Wahl ", ein für das jeweilige Bauteil optimales Materialverhalten "einzubauen". Für solche ambitionierteren Modellierungen einer jeweils zu entwerfenden Struktur und deren Vorhersage im Betrieb ist allerdings ein bestimmtes Grundlagenwissen unabdingbar. Dieses Wissen setzt sich idealerweise aus Kenntnissen der Werkstoffphänomenologie, derKontinuumsmechanik und Materialtheorie sowie der Finiten Elemente Methode (FEM) zusammen.

• Elementwahl
• Kontinuumsmechanik
• Leichtbau
• Materialgleichung
• Mechanik
• Randwertproblem
• Tragwerk
• Werkstoff
• Werkstoff-Phänomenologie
• polymerer Weichschaumstoff
• rotationssymmetrische Trägerstruktur
• spezielles Tragwerk

"Das Buch von G. Silber und F. Steinwender gehört zu den herauszuhebenden Büchern, zumal es theoretisch streng und konsequent aufgebaut ist, gleichzeitig die praktische Anwendung nicht aus dem Auge verliert".
ZAMM Zeitschrift für angewandte Mathematik und Mechanik, 03/2006

• Frankfurt am Main, Deutschland

  Gerhard Silber, Florian Steinwender

Prof. Dr.-Ing. habil. Gerhard Silber ist Professor für Technische Mechanik und Werkstoffmechanik sowie Geschäftsführender Direktor des Instituts für Materialwissenschaften (IfM) an der FH Frankfurt am Main.
Prof. Dr.-Ing. Florian Steinwender ist Professor für Konstruktion/CAD und die Finite Elemente Methode sowie Mitglied im Institut für Materialwissenschaften an der FH Frankfurt am Main.

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