FEM

Die Finite-Element-Methode hat sich seit vielen Jahren im Ingenieurwesen bewhrt und wird mittlerweile schon routinemig fr Berechnungsaufgaben im Maschinen-, Appara- und Fahrzeugbau eingesetzt. Sie ermglicht weitestgehend realittsnahe Aussagen durch Rechnersimulation im Stadium der Bauteil- oder Strukturentwicklung und trgt damit wesentlich zur Verkrzung der gesamten Produktentwicklungszeit bei. Im Zusammenwirken mit CAD zhlt heute die FEM als das leistungsfhigste Verfahren, die Ingenieurarbeit zu rationalisieren und qualitativ zu optimieren. Das Vertrauen in FEM-Rechnungen darf aber nicht nachlssig machen, so haftet der Berechnungsingenieur bei einer falschen Auslegung nach dem BGB, GSG und dem ProdHfG. Insofern sollten die Grundzge der FE-Methode allen Ingenieuren bekannt sein, um die problemgerechte Einsetzbarkeit und die erzielten Ergebnisse in der Praxis beurteilen zu knnen. Intention des Buches ist daher der Brckenschlag zwischen Theorie und Praxis sowie einen berblick zu Anwendungen in der Statik, Dynamik und Wrmebertragung geben zu wollen. 1. 1 Historischer berblick Mit der klassischen technischen Mechanik ist es bis heute nicht mglich, komplexe Zus- menhnge in realen Systemen ganzheitlich zu erfassen. blicherweise geht man dann so vor, dass ein stark vereinfachtes Modell des Problems geschafft wird, welches gewhnlich leicht zu lsen ist. Hierbei ist natrlich die bertragbarkeit der Ergebnisse stets kritisch abzuklren, da die Abweichungen meist gro sind. Allgemeines Bestreben ist es daher, Systeme so realittsnah wie ntig fr eine Betrachtung aufzubereiten. Von der Vorgehensweise Diskretes Modell F(t) her kann in eine diskrete m 1 Kontinuierliches Modell und eine kontinuierliche d c 1 1 Modellbildungunterschie- F(t) (bzw. F) den werden.