Kompaktkurs Finite Elemente fr Einsteiger

Dieses studentenerprobte Lehrbuch stellt die Finite-Elemente-Methode (FEM) als ein allgemeines numerisches Approximationsverfahren fr partielle Differentialgleichungen mit einem Fokus auf die lineare Elastostatik vor. Neben dem systematischen Vorgehen zur Erstellung von Finite Elementen und dem daraus resultierenden Gleichungssystem aus den physikalischen Fragestellungen mithilfe von Ansatzfunktionen wird die Konsequenz dieser Diskretisierung aufgezeigt. Diese umfasst die Phnomene des Locking und des Hourglassing. Zur praktischen Berechnung einer approximativen Lsung werden Verfahren vorgestellt, die fr die computergesttzte Berechnung bentigt werden, wie z. B. das isoparametrische Konzept und die numerische Integration. Abschlieend wird die Berechnung abgeleiteter Gren erlutert und ihre Signifikanz fr die Bewertung der Berechnungsergebnisse dargelegt. Etliche begleitende und weiterfhrende Beispielaufgaben mit ausfhrlichen Lsungen aus verschiedenen Blickwinkeln tragen zum Verstndnis der Theorie und den damit verbundenen Problemen zur Lsungsfindung bei.