Allgemeines 1D-Element
In der Anwendung können die drei Grundtypen Zug, Torsion und Biegung in einer beliebigen Kombination auftreten. In diesem Kapitel wird vorgestellt, wie sich die Steifigkeitsbeziehung für ein allgemeines 1D-Element gewinnen lässt. Als Basis dienen die Stei
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Markus Merkel • Andreas Öchsner
Eindimensionale Finite Elemente Ein Einstieg in die Methode 2., neu bearbeitete und ergänzte Auflage
Markus Merkel Zentrum für virtuelle Produktentwicklung Hochschule Aalen – Technik und Wirtschaft Aalen Deutschland
Andreas Öchsner Griffith School of Engineering Griffith University Southport Australia
ISBN 978-3-642-54481-1 DOI 10.1007/978-3-642-54482-8
ISBN 978-3-642-54482-8 (eBook)
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Unseren Vätern gewidmet.
Vorwort
Vorwort zur 1. Auflage Der Titel des Buches – Eindimensionale Finite Elemente, Ein Einstieg in die Methode – steht für Inhalt und Ausrichtung. Zum Thema Finite-Elemente-Methode gibt es heute zahlreiche Literatur. Die unterschiedlichen Werke spiegeln die vielfältigen Sichtweisen und Anwendungsmöglichkeiten wider. Der Grundgedanke dieser Einführung in die Methode der Finiten Elemente wird von dem Konzept getragen, die komplexe Methode anhand eindimensionaler Elemente zu erläutern. Ziel ist es, die vielfältigen Aspekte der FiniteElemente-Methode vorzustellen und dem Leser das methodische Verständnis wichtiger Themenbereiche zu ermöglichen. Der Leser lernt die Annahmen und Ableitungen bei verschiedenen physikalischen Problemstellungen in der Strukturmechanik zu verstehen und Möglichkeiten und Grenzen der Methode der Finiten Elemente kritisch zu beurteilen. Zusätzliche umfangreiche mathematische Beschreibungsformen entfallen, die lediglich aus der erweiterten Darstellung für zwei- oder dreidimensionale Problemstellungen entstehen. Somit bleibt die mathematische Beschreibung weitgehend einfach und überschaubar. Die Behandlung eindimensionaler Elemente ist jedoch nicht nur eine reine Beschränkung auf eine einfache und übersichtliche formale Darstellung der notwendigen Gleichungen. Im konstruktiven Ingenieurbau gibt es zahlreiche Strukturen – zum Beispiel Brücken oder Hochspannungsmasten – die üblicherweise mittels eindimensionaler Elemente modelliert werden können.
