Finite-Elemente-Kurs Teil 1

Stabkonstruktion, Balkentragwerke, Fachwerk, Biegebalken, Stabbiegebalken, Torsionswellen, Bauingenieurwesen, Maschinenbau

Dieses Lehr- und Übungsbuch ermöglicht, die Finite-Elemente-Methode (FEM) mit neuen Augen zu sehen und nicht nur in der Theorie nachzuvollziehen, sondern sie fundiert zu verstehen und selbst anzuwenden. Die Inhalte sind so aufgebaut, dass a priori die Theorie mit allen mathematischen Anforderungen und Beispielen dargelegt und a posteriori der gelernte Stoff anhand von Aufgaben tiefgehend geübt wird, sodass er sich nachhaltig festigen kann.

Das Buch behandelt Stabtragwerke, Balkentragwerke, Stabbalkenkonstruktionen und Torsionswellen. Es berücksichtigt – im Unterschied zu anderen Lehrmitteln – als Belastung nicht nur Kräfte und Momente, sondern auch Linienlängskräfte, Linienquerkräfte und Temperaturen. Darüber hinaus wird die herausragende Bedeutung von Symmetrie und Antimetrie für die FEM hervorgehoben. Abgerundet wird der Inhalt durch die Darstellung der Vorgehensweise bei nicht konstanten Material- und Geometrieparametern, eingeprägten Verschiebungen, der Spannungsberechnung und der Berechnung von Lagerreaktionen. Die Abbildungen und Texte folgen einem didaktischen Farbcode. Kontrollfragen ermöglichen es, das Gelernte zu überprüfen.

Das Buch richtet sich an Studierende der Ingenieurwissenschaften, insbesondere des Bauingenieurwesens, des Maschinenbaus, der Fahrzeugtechnik sowie der Luft- und Raumfahrttechnik. Es ist aber auch für Studierende der Mathematik und der Naturwissenschaften sowie für Berufsfachleute von großem Nutzen und hilft beim Verstehen der numerischen Werkzeuge.