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Kategorie: Level 1 Lehre Theorie Praxis

Literaturliste zu Simulation und Finite-Element-Methode

Möchten Sie sich über weitere Details der Simulation und der Finite-Element-Methode informieren? Für das Selbststudium gibt es eine Reihe von interessanten und hilfreichen Büchern.

In der folgenden Liste finden Sie nähere Angaben zu Büchern. Die Liste ist nach dem Erscheinungsjahr sortiert. Die ersten Bücher enthielten viel Theorie und Grundlagen, sie waren an die Programmierer und Entwickler der Programme gerichtet. Später stehen mehr die technischen Fragen im Vordergrund, die Bücher sind mehr an den Anwender und Ingenieur gerichtet.

Wegen des Umfanges der Liste sind die Hinweise aufgeteilt in

• Literatur vor 2000 und
• hier Literatur nach 2000

Literatur nach 2000

2011

• Rust : Nichtlineare Finite-Elemente-Berechnungen , Kontakt, Geometrie, Material
  

Vieweg+Teubner-Verlag 2011, 2. Auflage, ISBN 978-3-83481-491-3
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Lösung der nichtlinearen Gleichungen    ;    Geometrisch nichtlineares Verhalten    ;    Stabilitätsprobleme    ;    Lastinkrementierung in einer nichtlinearen Berechnung    ;    Grundzüge der Materialmodelle    ;    Theorie und Numerik der linearen Visko-Elastizität    ;    Theorie und Numerik des Kriechens    ;    Theorie und Numerik der Elasto-Plastizität    ;    Einführung in Kontaktberechnungen    ;    Erfüllung der Kontaktbedingung    ;    Aspekte der Kontaktmodellierung    ;    Kontakt-Kinematik    ;    Kontaktfeststellung    ;    Reibung    ;    Kontakt mit Schalen- und Balkenelementen

• Gebhardt : Praxisbuch FEM mit ANSYS Workbench
  

Carl Hanser Verlag 2011, ISBN 978-3-446-42517-0
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Grundlagen der FEM    ;    Anwendungsgebiete    ;    Nichtlinearitäten    ;    Beulen und Knicken    ;    Dynamik    ;    Topologie-Optimierung    ;    Betriebsfestigkeit    ;    Composites    ;    Robust Design Optimierung    ;    Standardisierung und Automatisierung    ;    Implementierung    ;    Der Simulationsprozess    ;    Übungen    ;    Export von Daten
erhältlich auch im Shop der CADFEM GmbH (Stand 2011)

2010

• Lee : Finite Element Simulations with ANSYS Workbench 12
  

SDC Schroff Development Corporation 2010, ISBN 978-1-58503-604-2
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Introduction    ;    Sketching    ;    2D Simulations    ;    3D Solid Modeling    ;    3D Simulations    ;    Surface Models    ;    Line Models    ;    Optimization    ;    Meshing    ;    Buckling and Stress Stiffening    ;    Modal Analyses    ;    Structural Dynamics    ;    Nonlinear Simulations    ;    Nonlinear Materials    ;    Explicit Dynamics

• Nasdala : FEM-Formelsammlung Statik und Dynamik
  

Vieweg+Teubner 2010, ISBN 978-3-8348-0980-3
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Herleitung der FEM    ;    Statische Analysen    ;    Dynamische Analysen    ;    Elemente    ;    Materialmodelle    ;    Kontakt

2009

• Gebhardt : Konstruktionsbegleitende Berechnung mit ANSYS DesignSpace , FEM-Simulation für Konstrukteure
  

Hanser-Verlag 2009, ISBN 978-3-446-41739-7
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Vorteile der konstruktionsbegleitenden FEM    ;    Grundlagen    ;    Software-Nutzung    ;    Berechnungsmöglichkeiten und -grenzen    ;    Standardisierung von Berechnungen    ;    Der Anfang mit ANSYS DesignSpace    ;    Ergebnisauswertung    ;    Genauigkeit    ;    Baugruppen    ;    Analysen in 2D    ;    Dünnwandige Bauteile    ;    Balken    ;    Parameterstudien    ;    Betriebsfestigkeit    ;    Modellieren mit dem DesignModeler    ;    Ablauf einer Berechnung    ;    Übungen    ;    Materialdatenbank    ;    Wenn die Berechnung nicht durchgeführt wird    ;    Export von Daten
erhältlich auch im Shop der CADFEM GmbH (Stand 2010)

• 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
5.Auflage Inhaltsverzeichnis
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
weitere Informationen hierzu auch bei FEM für Praktiker
Bitte beachten Sie: das in dem Buch 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.

• 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

2008

• 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
5.Auflage Inhaltsverzeichnis
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
Meinungen zu diesem Buch: "Beim industriellen Einsatz von Finite-Element-Programmen steht man oft vor der Situation, eine FE-Analyse durchzuführen, die man selbst noch nicht praktiziert hat. Die Einarbeitung verlangt einerseits Verständnis der dynamischen Zusammenhänge, andrerseits auch das Verständnis der numerischen Umsetzung in der zur Verfügung stehenden FE-Methode (z.B. Frequency Response, Random Response, Antwortspektrum-Methode), um das geeignete Verfahren auszusuchen und sinnvoll einzusetzen.
Andere Bücher sind meist für die Entwickler solcher Verfahren geschrieben und für die industrielle Praxis zu tiefgreifend. Oder es sind Bücher, die die Bedienung eines FE-Programms beschreiben, ohne die Dynamik ausreichend zu erklären.
Dieses Buch ist meines Wissens das einzige, das den Brückenschlag schafft: Beschreibung der Dynamik und der numerischen Lösungsverfahren und praktische Umsetzung.
Zudem gibt der Autor auch Anhaltswerte für Größen wie das Lehrsche Dämpfungsmaß. Solche Anhaltswerte sind in der Praxis oft Expertenwissen und nuer schwer zugänglich.
FEM für Praktiker: Strukturdynamik ist nicht nur für Anwender von ANSYS geeignet. Die grundlegenden Verfahren sind in ABAQUS und NASTRAN ähnlich und die beschriebene Vorgehensweise übertragbar.
Für mich ist das Buch deshalb extrem wertvoll und konkurrenzlos in seiner Art."
weitere Informationen hierzu auch bei FEM für Praktiker
Bitte beachten Sie: das in dem Buch 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.

2007

• 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
8.Auflage Inhaltsverzeichnis
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
Meinungen zu diesem Buch:
"Ein ausgezeichnetes Lehrbuch, das auch sehr ins Detail geht, dabei aber versucht immer verständlich zu bleiben. Nebenbei wird man noch sehr gut in das beste FEM-Programm überhaupt eingeführt."
"Im Rahmen einer Studienarbeit beschäftige ich mich mit FEM und mit ANSYS. Da das Buch auf Grundlage der Studentenversion von ANSYS geschrieben wurde und sehr genau die Programmierung in ANSYS Classic und auch ausreichend die Workbench beschreibt, ist es ein ideales Instrument für meine Studienarbeit. Sehr empfehlenswert!"
weitere Informationen hierzu auch bei FEM für Praktiker
Bitte beachten Sie: das in dem Buch 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.

• Barbero : Finite Element Analysis of Composite Materials
  

CNC Press 2007, ISBN 978-142-005433-0
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    MECHANICS OF ORTHOTROPIC MATERIALS    ;    INTRODUCTION TO THE FINITE ELEMENT METHOD    ;    ELASTICITY AND STRENGTH OF LAMINATES    ;    BUCKLING    ;    FREE EDGE STRESSES    ;    COMPUTATIONAL MICROMECHANICS    ;    VISCOELASTICITY    ;    DAMAGE MECHANICS    ;    A DAMAGE MODEL FOR FIBER REINFORCED COMPOSITES    ;    DELAMINATIONS    ;    APPENDIX A: TENSOR ALGEBRA    ;    APPENDIX B: STRAIN CONCENTRATION TENSORS    ;    APPENDIX C: SECOND ORDER DIAGONAL DAMAGE MODELS    ;    APPENDIX D: NUMERICAL INVERSE LAPLACE TRANSFORM    ;    APPENDIX E: INTRODUCTION TO THE SOFTWARE INTERFACE

• Tu, Yeoh, Liu : Computational Fluid Dynamics - A Practical Approach
  

Butterworth Heinemann 2007, ISBN 978-0-7506-8563-4
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    CFD Solution Procedure V A Beginning    ;    Governing Equations for CFD V Fundamentals    ;    CFD Techniques V Basics    ;    CFD Solution Analysis - Essentials    ;    Practical Guidelines on CFD Simulation and Analysis    ;    Some Applications of CFD with Examples    ;    Some Advanced Topics in CFD    ;    Full Derivation of Conservation Equations    ;    Upwind Schemes    ;    Explicit and Implicit Methods    ;    Learning Program    ;    CFD Assignments and Guideline for CFD Project

2006

• Stolarski, Nakasone, Yoshimoto : Engineering Analysis with Ansys Software
  

Elsevier BH 2006, ISBN 0-7506-6875-X
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Basics of finite-element method    ;    Overview of Ansys structure and visual capabilities    ;    Application of Ansys to stress analysis    ;    Mode analysis    ;    Analysis for fluid dynamics    ;    Application of Ansys to thermo mechanics    ;    Application of Ansys to contact between machine elements

2003

• Betten : Finite Elemente für Ingenieure 1 , Grundlagen, Matrixmethoden, Elastisches Kontinuum
  

Springer-Verlag 2003, ISBN 3-540-00438-6
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Matrixmethoden    ;    Matrix-Steifigkeitsmethode    ;    Steifigkeitsmatrizen für Stabelemente, Fachwerke, Biegebalken    ;    Elastisches Kontinuum    ;    Verschiebungsansätze    ;    Rechteckelemente der Lagrange-Klasse, der Serendipity-Klasse    ;    Übergangselemente

• Madenci, Guven, Kilic : Fatigue Life Prediction of Solder Joints in Electronic Packages with ANSYS(R)
  

Springer-Verlag 2003, ISBN 978-1-4020-7330-4
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Numerical Modeling with Finite Element Analysis    ;    Constitutive Relations    ;    Failure Prediction    ;    Thermomechanical Fatigue Life Prediction Analysis    ;    Case Study: BGA-Type Package    ;    Mechanical Bending Fatigue Life Prediction Analysis    ;    Macro Reference Library

2002

• Bathe : Finite-Elemente-Methoden
  

Springer-Verlag 2002, ISBN 3-540-66806-3
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Eine Einführung in den Gebrauch von Finite-Element-Verfahren    ;    Vektoren, Matrizen und Tensoren    ;    Einige Grundbegriffe ingenieurwissenschaftlicher Berechnungen    ;    Formulierung der Methode der Finiten Elemente    ;    Formulierung und Berechnung von isoparametrischen Finite-Element-Matrizen    ;    Nichtlineare Finite-Elemente-Berechnungen in der Festkörper- und Strukturmechanik    ;    Finite-Elemente-Berechnungen von Wärmeübertragungs- und Feldproblemen    ;    Lösung von Gleichgewichtsbeziehungen in statischen Berechnungen    ;    Lösung von Bewegungsgleichungen in kinetischen Berechnungen    ;    Vorbemerkungen zur Lösung von Eigenproblemen    ;    Lösungsverfahren für Eigenprobleme    ;    Implementierung der Finite-Elemente-Methode (Programm STAP)

2001

• Wriggers : Nichtlineare Finite-Element-Methoden
  

Springer-Verlag 2001, ISBN 3-540-67747-X
Einige Schlagworte aus dem Inhalt:    Nichtlineare Phänomene    ;    Kontinuumsmechanische Grundgleichungen    ;    Räumliche Diskretisierung der Grundgleichungen    ;    Lösungsverfahren für zeitunabhängige Probleme    ;    Lösungsverfahren für zeitabhängige Probleme    ;    Stabilitätsprobleme    ;    Adaptive Verfahren    ;    Spezielle Strukturelemente    ;    Spezielle Kontinuumselemente    ;    Kontaktprobleme    ;    Tensorrechnung