Lineare und nichtlineare FEM

Dieses Lehrbuch bringt im ersten Teil leicht verständlich die Merkmale und Eigenschaften linearer finiter Elemente aus dem Bereich der Elastostatik und Dynamik und erläutert Vorgehensweisen bei der Erstellung von Simulationsmodellen. Der Fokus liegt auf einer Erklärung der Zusammenhänge, die für Anwender kommerzieller Software notwendig sind. Dieses Lehrbuch bringt im ersten Teil leicht verständlich die Merkmale und Eigenschaften linearer finiter Elemente aus dem Bereich der Elastostatik und Dynamik und erläutert Vorgehensweisen bei der Erstellung von Simulationsmodellen. Im zweiten Teil liegt der Schwerpunkt auf nichtlinearen zeitabhängigen Vorgängen und Lösungsverfahren. Praxisbeispiele aus der Umformtechnik werden anschaulich mit der Software LS-DYNA® gelöst. Der Fokus liegt auf einer Erklärung der Zusammenhänge, die für Anwender kommerzieller Software notwendig sind. Theoretische Grundlagen werden in dem Umfang dargestellt, der für das Verständnis der Benutzung eines Programms notwendig ist. Die vorliegende Auflage wurde stark überarbeitet und die Anzahl der Übungsaufgaben mit Lösungen wurde erhöht. Der Inhalt Einführung in die lineare FEM - Mechanische Größen der Strukturmechanik - Mathematische Modellierung über Energieprinzipien - Diskretisierung mit Finiten Elementen - Finite-Elemente-Klassen - Mathematische und numerische Aspekte der FEM - Geometrische Nichtlinearität - Materielle Nichtlinearität - Kontaktmodellierung - Gleichungslösung bei nichtlinearen statischen Problemen - Zeitintegration von nichtlinearen dynamischen Problemen - Blechumformsimulation - Anhang: Mathematische Hilfsmittel - Einführung in die Simulation mit LS-DYNA® - Lösungen zu den Aufgaben Die Zielgruppen Studierende aus Bachelor- und Masterstudiengängen der Ingenieurwissenschaften an Hochschulen und Technischen Universitäten Ingenieur*innen und Techniker*innen Der Autor Prof. Dr.-Ing. Marcus Wagner lehrt an der Ostbayerischen Technischen Hochschule Regensburg Finite Elemente, Ingenieurinformatik und Maschinendynamik und leitet die Labore Finite-Elemente sowie Maschinendynamik und Strukturanalyse. Dieses Lehrbuch bringt im ersten Teil leicht verständlich die Merkmale und Eigenschaften linearer finiter Elemente aus dem Bereich der Elastostatik und Dynamik und erläutert Vorgehensweisen bei der Erstellung von Simulationsmodellen. Im zweiten Teil liegt der Schwerpunkt auf nichtlinearen zeitabhängigen Vorgängen und Lösungsverfahren. Praxisbeispiele aus der Umformtechnik werden anschaulich mit der Software LS-DYNA® gelöst. Der Fokus liegt auf einer Erklärung der Zusammenhänge, die für Anwender kommerzieller Software notwendig sind. Theoretische Grundlagen werden in dem Umfang dargestellt, der für das Verständnis der Benutzung eines Programms notwendig ist. Die vorliegende Auflage wurde stark überarbeitet und die Anzahl der Übungsaufgaben mit Lösungen wurde erhöht.