FEM

Vorlesung "Finite-Elemente-Methode (FEM)"

Die Finite-Elemente-Methode (FEM) hat sich in der Zwischenzeit zum wichtigsten numerischen Analyse- und Simulationsverfahren der Ingenieurwissenschaften entwickelt. FEM wird im Maschinenbau, in der Fahrzeug- sowie in der Luft- und Raumfahrttechnik nicht nur im Bereich der Elastostatik und Elastodynamik (Spannungs- und Frequenzanalysen) verwendet; die Methodik kann auch für die Simulation und Analyse von Fragestellungen aus den Fachgebieten Strömungstechnik, stationäre und instationäre Temperaturfeldanalyse, Akustik, Mechatronik u.a. eingesetzt werden.

Die Vorlesung FEM wird sich primär auf die Analyse von Fragestellungen aus der Elastostatik konzentrieren. Folgende wesentliche Punkte dieser Methode werden behandelt:
 

  •  Konzept und Grundgleichung der Finite-Elemente-Methode
    • Grundgleichungen der Elastostatik
    • Matrix-Steifigkeitsmethodik
    • Kriterien der Modellbildung
  • Elementekatalog für die Lösung elastostatischer Probleme (Stab-, Balken-, Platten-, Schalen- und Volumenelemente)
  • Regeln für die Modellierung und Vernetzung von Bauteilen
  • Modellierung und Simulation praktischer Anwendungsbeispiele
  • Einführung in die Analyse von nichtlinearen Spannungsverteilungen
    • Materialnichtlinearitäten
    • Geometrische Nichtlinearitäten
    • Kontaktprobleme


Die Vorlesung FEM wird nach der Erarbeitung der theoretischen Grundlagen als Rechnerpraktikum im PC-Pool des Rechenzentrums der UniBwM durchgeführt. Eingesetzt wird das in der Industrie weit verbreitete Softwaresystem MSC.NASTRAN (NASA-Struction and Analysis).
Die Vorlesung "Finite-Elemente-Methode" wird als Technisches Wahlpflichtfach im 7. Studientrimester (Wintertrimester) angeboten.