FEM für Praktiker

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Kategorie: Level 1 Lehre Theorie Praxis

FEM für Praktiker

Unter dem Titel FEM für Praktiker wurde in den vergangenen Jahren eine Buchreihe herausgegeben, die das Selbststudium der FEM-Simulation besonders anschaulich ermöglichte und intuitiv verständliche Inhalte bot. Besonders die einfachen Beispiele stellten einen Schwerpunkt dar. Diese Beispiele konnten mit dem Schulungsprogramm ANSYS/ED auf einem privaten PC leicht nachvollzogen werden.

Bitte beachten Sie: das in den Büchern genannte Schulungsprogramm ANSYS/ED ist seit 2009 NICHT MEHR VERFÜGBAR.

So wie die Beispiele in den Bücher dargestellt werden, wird heutzutage nicht mehr simuliert: die Software ist moderner und komplexer geworden, die Eingabe von Beispielen geschieht menügesteuert interaktiv. Das Nachvollziehen der Beispiele der Bücher mit den aktuellen Versionen des ANSYS-Programms erfordert Anpassungen. Daher sind die Bücher dieser Buchreihe nicht neu aufgelegt worden.

Auszüge dieser Bücher als Leseproben

Einige Auszüge dieser Bücher sind als Leseproben hier verfügbar. Im einzelnen finden Sie:

• aus FEM für Praktiker Band 1: Grundlagen

8.Auflage Inhaltsverzeichnis
Die hier folgenden Texte stellen Leseproben aus dem Buch "FEM für Praktiker", Band 1: Grundlagen dar.

FEM für Praktiker Band 1: Grundlagen, Teil 4, Beispiel 18 (10 Seiten, 1..2 h)
Nichtlineare strukturmechanische Berechnung einer Tellerfeder. Zum Vergleich werden Berechnungsformeln mit der ANSYS-Parametersprache (APDL) angewendet.

FEM für Praktiker Band 1: Grundlagen, Teil 4, Beispiel 19 (10 Seiten, 1..2 h)
Nichtlineare strukturmechanische Berechnung eines dickwandigen Hochdruckbehälters. Verschiedene Modellierungs-Möglichkeiten werden vorgestellt. Es wird plastisches Materialverhalten berücksichtigt. Zum Vergleich werden Berechnungsformeln angewendet.

• aus FEM für Praktiker Band 2: Strukturdynamik

5.Auflage Inhaltsverzeichnis
Die hier folgenden Texte stellen Leseproben aus dem Buch "FEM für Praktiker", Band 2: Strukturdynamik dar.

FEM für Praktiker Band 2: Strukturdynamik, Teil 1 (58 Seiten, 3..5 h)
Frischen Sie Ihre Grundlagenkenntnisse für dynamische Simulationen der Strukturmechanik auf. Am Einmassenschwinger werden die grundlegenden Begriffe erklärt und die wesentlichen Unterschiede zur Statik aufgezeigt. Die Lösungsmöglichkeiten der Strukturdynamik, die auch bei Mehrmassensystemen Verwendung finden, werden bei diesem einfachen System gezeigt.
Das Wissen über die theoretischen Grundlagen wird aufgefrischt. Es werden die in den folgenden Teilen des Buches verwendeten Begriffe vorgestellt und definiert. Dadurch, dass der Einmassenschwinger vielfach mit einfachsten Formeln und mit einem Taschenrechner berechnet werden kann, ist eine wichtige Kontroll- und Prüfmöglichkeit für FEM-Berechnungen gegeben. Die FEM-Berechnung berücksichtigt viele Details und liefert Ergebnisse hoher Genauigkeit, aber die Abschätzung der Plausibilität, der Vergleich mit Grenzwerten und die Kontrolle der verwendeten Daten muss unabhängig erfolgen: zum Beispiel durch eine grobe Reduktion auf einen Einmassenschwinger und eine Handrechnung mit den Formeln dieses Teils des Buches.

FEM für Praktiker Band 2: Strukturdynamik, Teil 4, Beispiel 2 (19 Seiten, 3..4 h)
Idealisierung und dynamische Simulation eines Lineals.

• aus FEM für Praktiker Band 3: Temperaturfelder

5.Auflage Inhaltsverzeichnis
Die hier folgenden Texte stellen Leseproben aus dem Buch "FEM für Praktiker", Band 3: Temperaturfelder dar.

FEM für Praktiker Band 3: Temperaturfelder, Teil 1 (28 Seiten, 2..3 h)
Hier werden die maßgebenden Begriffe genannt und erläutert, die für die Simulation von Temperaturfeldern mit der FEM und die physikalischen Effekte wichtig sind. Der Inhalt ist nur soweit ausgeführt, dass der Anschluss zum Grundlagenwissen hergestellt wird. Hierzu zählen in Hinsicht auf die numerische Lösung der Wärmeübertragungsaufgaben die Begriffe der stationären und der instationären (transienten) und der linearen und nichtlinearen Wärmeübertragung. Darüber hinaus werden die physikalischen Grundlagen der Wärmeleitung, des Wärmeüberganges, der Wärmestrahlung, von Wärmequellen und -senken, der Wärmekapazität und -speicherung sowie des Phasenwechsels beschrieben, soweit sie für die Anwendungen dieses Fachbereiches wichtig sind.

FEM für Praktiker Band 3: Temperaturfelder, Teil 4, Beispiel 4-3 (13 Seiten, 1..2 h)
Temperaturfeld-Simulation des Abbrandes eines Holzbalkens. Zum Vergleich wird das Verhalten eines Stahlträgers untersucht.

FEM für Praktiker Band 3: Temperaturfelder, Teil 4, Beispiel 8-2 (8 Seiten, 1..2 h)
Temperaturfeld-Simulation eines Flächenheizkörpers mit Rohrströmungs-Elementen FLUID116.

Die Bücher

Die folgende Liste zeigt die letzten Auflagen der Bücher der Reihe "FEM für Praktiker".

• Müller, Groth : FEM für Praktiker - Band 1: Grundlagen , Basiswissen und Arbeitsbeispiele zu FEM-Anwendungen - Lösungen mit dem Programm ANSYS Rev.9/10
  

Expert-Verlag 2007, ISBN 978-3-8169-2685-6
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Die Erfolgsstory der Finite-Element-Methode    ;    Grundidee der Finite-Element-Methode    ;    Einführung der FEM im Betrieb    ;    Die Steifigkeitsmatrix des Balkenelementes    ;    Die Steifigkeitsmatrix des Scheibenelementes    ;    Fallbeispiele der Idealisierung    ;    Modellgenerierung    ;    Die Vernetzung des Geometriemodells    ;    Belastung und Lösungsphase    ;    Postprocessing    ;    Maßeinheiten und Umrechnungsfaktoren

• Stelzmann, Groth, Müller : FEM für Praktiker - Band 2: Strukturdynamik , Basiswissen und Arbeitsbeispiele zu FEM-Anwendungen der Strukturdynamik - Lösungen mit dem Programm ANSYS
  

Expert-Verlag 2008, ISBN 978-3-8169-2842-3
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Systeme mit einem Freiheitsgrad    ;    Herleitung der Bewegungsgleichung    ;    Die freie Schwingung    ;    Erzwungene Schwingung mit harmonischer Belastung    ;    Erzwungene Schwingung bei periodischer Belastung    ;    Erzwungene Schwingung bei Impulslasten    ;    N-Massen-Schwinger    ;    Berücksichtigung der Dämpfung    ;    Berechnung von Eigenfrequenzen und Eigenformen    ;    Transiente Analyse, Zeitintegration    ;    Frequenzganganalyse    ;    Modale Superposition    ;    Antwortspektrum-Methode

• Groth, Müller : FEM für Praktiker - Band 3: Temperaturfelder , Basiswissen und Arbeitsbeispiele zu FEM-Anwendungen der Temperaturfeldberechnung - Lösungen mit dem Programm ANSYS
  

Expert-Verlag 2009, ISBN 978-3-8169-2714-3
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Physikalische Grundlagen    ;    Grundgleichungen der Wärmeübertragung    ;    Analoge Feldanwendungen    ;    Grundidee der Finite-Element-Methode    ;    Handhabung des Ansys/ED-Programms    ;    Beispiele zu stationären Temperaturfeldern    ;    Beispiele zu transienten Temperaturfeldern    ;    Beispiele zu Phasenwechsel    ;    Beispiele zu Wärmestrahlung    ;    Beispiele zu analogen Feldberechnungen    ;    Beispiele zu Multiphysik-Berechnungen    ;    Beispiele zu Temperaturfeld- und Strukturberechnungen    ;    Beispiele mit Strömungen

• Schätzing : FEM für Praktiker - Band 4: Elektrotechnik , Basiswissen und Arbeitsbeispiele zu FEM-Anwendungen in der Elektrotechnik. Lösungen mit dem Programm ANSYS Rev.12
  

Expert-Verlag 2009, ISBN 978-3-8169-2841-6
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Grundlagen Elektrische und magnetische Felder    ;    Grundlagen Finite-Elemente-Methode    ;    Struktur einer Berechnung    ;    Größen und Einheiten    ;    Ränder    ;    Ergebnisdarstellung    ;    Stationäres elektrisches Strömungsfeld    ;    Elektrostatisches Feld    ;    Stationäres Magnetfeld    ;    Quasistationäres elektromagnetisches Feld    ;    Wellenfelder    ;    Schaltung mit diskreten Bauelementen