Finite Elemente Für Ingenieure 1: Grundlagen, Matrixmethoden, Elastisches Kontinuum

ISBN-13: 9783642624438 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 401 str.

Josef Betten

Opis

Dieses zweibandige Werk fuhrt systematisch in die Finite-Elemente-Methode fur die Kontinuumsmechanik ein. Es geht damit weit uber das traditionelle Anwendungsgebiet innerhalb der Strukturmechanik hinaus und zeigt auf, wie Probleme innerhalb der Elasto-, Plasto- und Kriechmechanik, der Fluidmechanik, der Warmeubertragung und der Elektrotechnik numerisch gelost werden konnen, die analytisch nicht oder nur unbefriedigend behandelbar sind. Im ersten Band gibt der Autor einen leicht verstandlichen Einstieg in die Methode. Die 2. Auflage stellt eine wesentliche Erweiterung dar, in der auch raumliche Probleme ausfuhrlich behandelt werden. Das Buch enthalt eine Vielzahl von Ubungsaufgaben aus unterschiedlichen Fachgebieten mit vollstandig ausgearbeiteten und diskutierten Losungen. Zum Einsatz kommt Maple8. Die beigefugte CD-ROM enthalt die im Textteil und in den Ubungen entwickelten Programme, die der Anwender fur die eigenen Bedurfnisse abandern kann. Angesprochen werden Studierende der Ingenieurwissenschaften, der Informatik, Mathematik und Physik. In der Praxis tatige Ingenieure finden Anregungen beim Aufstellen eigener Finite-Elemente-Programme."

Recenzje

"Das Buch (Bd. 1 und 2) ist als Einführung in die Methode der Finiten Elemente zu sehen. Es ist vor allem Studierenden als Begleitbuch zur FE-Vorlesung und zur Prüfungsvorbereitung sehr zu empfehlen, da es die wichtigsten Elementformulierungen und Lösungsverfahren enthält. Zudem besteht die zweite Hälfte sowohl von Teil 1 als auch von Teil 2 aus vollständig gelösten Beispielen unterschiedlicher Schwierigkeit, womit sich das Buch auch für einen in der Praxis tätigen Ingenieur eignet, der sich entweder in die gesamte Thematik einarbeiten oder einzelne Teilgebiete auffrischen möchte."

(ZAMM, Z. Angew. Math. Mech. 80 (2000))

Spis treści

1 Einführung.- 2 Matrixmethoden.- 3 Matrix-Steifigkeitsmethode.- 3.1 Steifigkeitsmatrizen von Federn.- 3.2 Steifigkeitsmatrizen für Stabelemente.- 3.3 Steifigkeitsmatrizen für Fachwerke.- 3.4 Steifigkeitsmatrizen für Biegebalken.- 3.5 Vergleich zwischen Steifigkeits-und Übertragungsmatrix.- 3.6 Inhomogene Randbedingungen.- 4 Elastisches Kontinuum.- 4.1 Dreieckselement für ebene elastische Probleme.- 4.2 Verschiebungsansätze höherer Ordnung.- 4.2.1 Quadratischer Verschiebungsansatz.- 4.2.2 Kubischer Verschiebungsansatz.- 4.3 Natürliche Koordinaten im finiten Dreieckselement (Flächenkoordinaten).- 4.4 Rechteckelemente der LAGRANGE-Klasse.- 4.5 Rechteckelemente der SERENDIPITY-Klasse.- 4.6 Übergangselemente.- 4.7 Isoparametrische finite Elemente.- 4.8 Einsatz konformer Abbildungen in der FEM.- 4.9 Tetraederelemente.- 4.10 Hexaederelemente.- 4.11 Pentaederelemente.- 4.12 Isoparametrische räumliche Elemente.- Lösungen der Übungsanfgaben.- Sachwortverzeichnis.

O autorze

 

1958 bis 1964 Studium des Maschinenbaus an der Technischen Hochschule Aachen und anschließend Industrietätigkeit bei der Rheinischen Walzmaschinenfabrik. 1968 bis 1970 wissenschaftlicher Mitarbeiter und Assistent an der RWTH Aachen. 1968 Promotion und Verleihung der BOCHERS-Plakette. 1970 Lehrauftrag in "Mathematische Modelle in der Werkstoffkunde". 1971 Habilitation und anschließende Lehrtätigkeit an der Fakultät für Maschinenwesen der RWTH Aachen. 1980 Professor für Mechanik an der TU Graz. Seit 1981 Professor an der RWTH Aachen.

Arbeitsgebiete: Tensorrechnung, Kontinuumsmechanik (Elasto-, Plasto- und Kriechmechanik), Viskoelastizitäts- und Viskoplastizitätstheorie, Rheologie, Materialtheorie, Numerische Mechanik und Mathematik.

Autor mehrerer Bücher und mehr als 180 Veröffentlichungen in internationalen Fachzeitschriften.

Blurb

 

Dieses zweibändige Werk führt systematisch in die Finite-Elemente-Methode für die Kontinuumsmechanik ein. Es geht damit weit über das traditionelle Anwendungsgebiet innerhalb der Strukturmechanik hinaus und zeigt auf, wie Probleme innerhalb der Elasto-, Plasto- und Kriechmechanik, der Fluidmechanik, der Wärmeübertragung und der Elektrotechnik numerisch gelöst werden können, die analytisch nicht oder nur unbefriedigend behandelbar sind.

Im ersten Band gibt der Autor einen leicht verständlichen Einstieg in die Methode. Die 2. Auflage stellt eine wesentliche Erweiterung dar, in der auch räumliche Probleme ausführlich behandelt werden.

Das Buch enthält eine Vielzahl von Übungsaufgaben aus unterschiedlichen Fachgebieten mit vollständig ausgearbeiteten und diskutierten Lösungen. Zum Einsatz kommt Maple8. Die beigefügte CD-ROM enthält die im Textteil und in den Übungen entwickelten Programme, die der Anwender für die eigenen Bedürfnisse abändern kann.

Angesprochen werden Studierende der Ingenieurwissenschaften, der Informatik, Mathematik und Physik. In der Praxis tätige Ingenieure finden Anregungen beim Aufstellen eigener Finite-Elemente-Programme.