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  • Textbook
  • © 2014

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 (14 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 5-30
  4. Stabelement

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 31-49
  5. Analogien zum Dehnstab

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 51-61
  6. Biegeelement

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 63-111
  7. Allgemeines 1D-Element

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 113-132
  8. Ebene und räumliche Rahmenstrukturen

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 133-160
  9. Balken mit Schubanteil

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 161-214
  10. Balken aus Verbundmaterial

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 215-238
  11. Nichtlineare Elastizität

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 239-277
  12. Plastizität

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 279-319
  13. Stabilität (Knickung)

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 321-333
  14. Dynamik

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 335-367
  15. Spezialelemente

    • Markus Merkel, Andreas Öchsner
    Pages 369-383
  16. Back Matter

    Pages 385-428

About this book

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. 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.

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 zweiten Auflage dieses Lehrbuches wurden alle graphischen Darstellungen überarbeitet, die Wärmeleitung bei den Stabelementen ergänzt und Spezialelemente als neues Kapitel aufgenommen. Auch wurde das Prinzip der virtuellen Arbeiten zur Ableitung der Finite-Elemente-Hauptgleichung eingeführt.

Authors and Affiliations

  • Zentrum für virtuelle Produktentwicklung, Hochschule für Technik und Wirtschaft, Aalen, Germany

    Markus Merkel

  • Griffith School of Engineering, Griffith University, Southport, Australia

    Andreas Öchsner

About the authors

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 2014 Professsor für Maschinenbau an der Griffith University in Australien und u.a. für die Ausbildung der Studierenden in der Finite-Elemente-Methode verantwortlich.

Bibliographic Information

  • Book Title: Eindimensionale Finite Elemente

  • Book Subtitle: Ein Einstieg in die Methode

  • Authors: Markus Merkel, Andreas Öchsner

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-642-54482-8

  • Publisher: Springer Vieweg Berlin, Heidelberg

  • eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)

  • Copyright Information: Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2014

  • Softcover ISBN: 978-3-642-54481-1Published: 24 March 2015

  • eBook ISBN: 978-3-642-54482-8Published: 17 March 2015

  • Edition Number: 2

  • Number of Pages: XXIII, 428

  • Number of Illustrations: 212 b/w illustrations

  • Topics: Solid Mechanics, Engineering Design, Mathematical and Computational Engineering

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