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  • Textbook
  • © 2010

Eindimensionale Finite Elemente

Ein Einstieg in die Methode

  • Neuer und eingängiger Einstieg mit ausschließlich eindimensionalen Elementen
  • Zugang zur Methodik intuitiv aber dennoch wissenschaftlich exakt
  • Mit vielen Beispielen, weiterführenden Aufgaben und Kurzlösungen
  • Includes supplementary material: sn.pub/extras

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Table of contents (13 chapters)

  1. Front Matter

    Pages i-xxiii
  2. Einleitung

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 1-4
  3. Motivation zur Finite-Elemente-Methode

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 5-34
  4. Stabelement

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 35-52
  5. Torsionsstab

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 53-58
  6. Biegeelement

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 59-116
  7. Allgemeines 1D-Element

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 117-136
  8. Ebene und räumliche Rahmenstrukturen

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 137-163
  9. Balken mit Schubanteil

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 165-219
  10. Balken aus Verbundmaterial

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 221-244
  11. Nichtlineare Elastizität

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 245-288
  12. Plastizität

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 289-331
  13. Stabilität (Knickung)

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 333-345
  14. Dynamik

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 347-379
  15. Back Matter

    Pages 381-422

About this book

Der Grundgedanke dieser Einführung in die Methode der Finiten Element wird von dem Konzept getragen, die komplexe Methode nur anhand eindimensionaler Elemente zu erläutern. Somit bleibt die mathematische Beschreibung weitgehend einfach und überschaubar. Das Augenmerk liegt in jedem Kapitel auf der Erläuterung der Methode und deren Verständnis selbst. Der Leser lernt 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. Trotz der einfachen Darstellung an eindimensionalen Elementen steht die exakte wissenschaftliche Formulierung nicht zur Diskussion. Die Beschränkung auf eindimensionale Elemente ist neu für ein Lehrbuch und ermöglicht die Behandlung verschiedenster grundlegender und anspruchsvoller physikalischer Problemstellungen der Strukturmechanik in einem einzigen Lehrbuch. Dieses neue Konzept ermöglicht somit das methodische Verständnis wichtiger Themenbereiche (z.B. Plastizität oder Verbundwerkstoffe), die einem angehenden Berechnungsingenieur in der Berufspraxis begegnen, jedoch in dieser Form nur selten an Hochschulen behandelt werden. Somit ist ein einfacher Einstieg – auch in weiterführende Anwendungsgebiete der Methode der Finiten Elemente – durch das Konzept (a) Einführung in die Grundlagen (b) exakte Ableitung bei Beschränkung auf eindimensionale Elemente (und in vielen Fällen auch auf eindimensionale Probleme) (c) Umfangreiche Beispiele und weiterführende Aufgaben (mit Kurzlösung im Anhang) gewährleistet.

Zur Veranschaulichung wird jedes Kapitel sowohl mit ausführlich durchgerechneten und kommentierten Beispielen als auch mit weiterführenden Aufgaben inklusive Kurzlösungen vertieft. Zudem wird für jedes Kapitel eine ausgewählte Literaturliste angeboten.

Reviews

Aus den Rezensionen:

 “Einführendes Lehrbuch in die Dimensionierung und Auslegung von Bauteilen ... Legt den Schwerpunkt auf die mathematisch-physikalische Behandlung des Lehrstoffs und setzt solide Kenntnisse der Ingenieurmathematik voraus. Wendet sich an Ingenieure in Studium und Praxis und enthält kommentierte Beispiele und weiterführende Übungsaufgaben … Geeignet zum Selbststudium …“ (Pleuß, in: ekz-Informationsdienst, 2010, 2010/42)

Authors and Affiliations

  • FB Maschinenbau, Hochschule Technik Wirtschaft Aalen, Aalen, Germany

    Markus Merkel

  • Fac. Mechanical Engineering, Dept. Materials Mechanics, Technical University of Malaysia, Skudai, Johor, Malaysia

    Andreas Öchsner

Bibliographic Information

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