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Dieses Werk orientiert sich an den Bedürfnissen von Praktikern in Maschinenbau und Bauwesen sowie Studenten in anwendungsorientierten Studiengängen. Natürlich wird in die Grundlagen eingeführt, der Schwerpunkt liegt jedoch in der Vermittlung des Lehrstoffes anhand von Beispielen. Alle Beispiele wurden von Nicht-Experten durchgerechnet und auf Nachvollziehbarkeit geprüft. Der Autor des Werks ist einer der Entwickler des professionellen FEM-Programms, dessen Trainingsversion auf CD-ROM beiliegt. Beginnend mit der Installation wird der Anwender Schritt für Schritt mit dem Programm bekannt gemacht. Außerdem befinden sich auf der CD-ROM Auswertungen von FEM-Analysen in Farbe. Das didaktische Konzept dieses Werks sorgt dafür, dass nicht nur fachliche Inhalte, sondern auch Anwendungserfahrung und ein Gefühl für die Möglichkeiten und Schwierigkeiten der FEM-Berechnungen vermittelt werden.

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1 Die FEM.- 1.1 Geschichtliches über die Anwendung.- 1.2 Grundlagen der Modellbildung - Modellierung.- 1.3 Für welchen Anwender geeignet? - Anwender A und B.- 1.4 Intelligentes FEM-Programm = Qualitätssicherung.- 1.4.1 Ursachen für Anwenderprobleme mit der FEM.- 1.4.2 Reduzierung dieser Probleme - die Benutzerschale.- 1.4.3 Erkennen des Problems 1.- 1.4.4 Erkennen des Problems 2.- 1.4.5 Erkennen des Problems 3.- 1.5 Weitere Prüfungen zur Qualitätssicherung.- 1.6 Das Protokollfile.- 1.7 Programmsteuerung über Optionsauswahl - das Optionfile.- 2 Die verschiedenen Anwendungsgebiete der FEM.- 2.1 Lineare Statik.- 2.1.1 Mögliche Materialeigenschaften.- 2.1.2 Zur Formulierung des Rechenmodells.- 2.2 Nichtlineare Statik.- 2.2.1 Iterationsmethoden.- 2.2.2 Mögliche Materialeigenschaften.- 2.2.3 Zur Formulierung des Rechenmodells.- 2.3 Stabilitätsprobleme.- 2.3.1 Mögliche Materialeigenschaften.- 2.3.2 Zur Formulierung des Rechenmodells.- 2.4 Lineare und nichtlineare Dynamik.- 2.4.1 Lösung von Schallproblemen, Akustik.- 2.4.2 Mögliche Materialeigenschaften.- 2.4.3 Zur Formulierung des Rechenmodells.- 2.5 Stationäre und instationäre Potenzialprobleme.- 2.5.1 Analogie der Potenzialprobleme.- 2.5.2 Grundlagen der stationären Potenzialprobleme.- 2.5.3 Zur Formulierung des Rechenmodells.- 2.5.4 Mögliche nichtlineare Magnetfeldmodelle.- 2.5.5 Grundlagen der instationären Potenzialprobleme.- 3 Die in den Beispielen verwendeten Elemente des FEM-Programms.- 3.1 Allgemeine Definitionen - Anordnung der Zwischenknoten.- 3.2 Flächenelemente.- 3.2.1 Beanspruchungsarten bei Flächenelementen.- 3.2.2 Drei- und viereckiges Flächenelement mit linearem oder quadratischem Verschiebungsansatz.- 3.3 Raumelemente mit linearem oder quadratischem Verschiebungsansatz.- 3.4 Stabelemente.- 3.4.1 Beschreibung der Stabquerschnittswerte - Property.- 3.4.2 Aussteuerung von Schnittgrößen.- 3.4.3 Stabelementrandbedingungen (Gelenke, Federn usw.).- 3.4.4 Stabelement mit konstantem oder geometrisch linear veränderlichem Querschnitt.- 3.4.5 Stabelement mit exzentrischem Knotenanschluss und Wölbkrafttorsion.- 3.5 Grundsätzliches zur Elementbeschreibung.- 3.6 Elementqualität.- 3.6.1 Überprüfung der Elementqualität am Balkenmodell.- 3.6.2 Membranelement als Balken.- 3.6.3 Plattenelement als Balken.- 3.6.4 Raumelement als Balken.- 3.6.5 Übersicht; Balkentest für alle Elemente.- 4 Der Einstieg in die FEM durch einfache Beispiele.- 4.1 Das Modell ingo.- 4.2 Ein erstes Beispiel aus der linearen Statik mit Raumelementen.- 4.2.1 Starten des Preprozessors FEMAP.- 4.2.2 Die Geometriebeschreibung (ingog).- 4.2.3 Material- und Property-Definition.- 4.2.4 Netzerstellung 1. Schritt, rechte Hälfte.- 4.2.5 Netzerstellung 2. Schritt, Spiegelung (ingof).- 4.2.6 Netzerstellung letzter Schritt, Raumelemente (ingor).- 4.2.7 Modell abschließen, Randbedingungen und Belastung.- 4.2.8 Starten des FEM-Programms TP2000.- 4.2.9 Verfolgen des Rechenablaufs von TP2000 am Bildschirm.- 4.2.10 Optionen ändern; Zwischenknoten einfügen.- 4.3 Wiederholung des ersten Beispiels mit realitätsgetreuer Belastung.- 4.4 Ausgabedaten des FEM-Programms, das Protokollfile ingor1 -s.prt.- 4.5 Beispiel aus der linearen Statik mit Schalenelementen (ingos).- 4.6 Beispiel aus der linearen Statik mit Membranelementen (ingom).- 4.6.1 Lastfall 1 ohne Kontaktanalyse; Vergleich Raum-, Schalen- und Membranelement.- 4.6.2 Lastfall 1 mit Kontaktanalyse ohne Reibung (ingomk).- 4.6.3 Lastfall 1 mit Kontaktanalyse mit Reibung.- 4.7 Beispiel aus der linearen Statik mit rotationssymmetrischen Elementen (ingort).- 4.8 Beispiel aus der nichtlinearen Statik mit rot.symm. Elementen mit Fließgesetz und großen Verformungen (ingorn).- 4.9 Beispiel aus der nichtlinearen Statik mit rot.symm. Elementen, Gummimaterial und Kontakt gegen starren Rand (ingorg).- 4.10 Beispiel aus der Stabilität mit Schalenelementen, Berechnung der kritischen Beullasten und-formen (ingoss).- 4.11 Beispiel aus der linearen Dynamik

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