Die Finite-Elemente-Methode (FEM) ist ein nummerisches Verfahren, das zur Berechnung von strukturmechanischen Aufgaben oder ganz allgemein zur Lösung von Feldproblemen eingesetzt wird. Schon im 19-ten Jahrhundert wurden von Naturwissenschaftlern wie Navier, Castigliano u.a. die Grundlagen der Methode geschaffen. Der entscheidende Durchbruch der Methode gelang erst in den letzten drei Jahrzehnten durch die Entwicklung leistungsfähiger Computer. Sie sind in der Lage, die auftretenden großen Gleichungssysteme zu lösen.
Im Rahmen der Analyse von Bauteilen lassen sich u.a. folgende Aufgaben lösen:
- Verformungsberechnung
- Spannungsberechnung
- Knicken, Beulen
- Wärmeübertragung (Potentialprobleme)
- Eigenfrequenzen, Schwingungsformen
- Umformsimulation
- Topologieoptimierung
![Kniehebelspanner](/maschinenbau/images/cas_labor/kniehebelspanner_zugeschnitten.png.scaled/02004e4e358f61356b756cd6ce7f0792.png)
Spannungsverteilung in einem Kniehebelspanner
Im Labor eingesetzte FEM-Software
- Simcenter 3D (Version 2306)
- Abaqus (Version 2022)
- Heeds (Version 2210)
Lehrveranstaltungen
Es werden folgende Lehrveranstaltungen angeboten:
- Modul Grundzüge der FEM (5LP / 2V / 1Ü / 2P) im 4. Semester Bachelor
- Modul Höhere FEM (6LP / 2V / 1Ü / 2P) im 3. Semester Master
Lehrbuch zur Vorlesung
![Titelseite Buch Prof. Steinke](/maschinenbau/images/cas_labor/Buch_Steinke_5_Auflage.jpg.scaled/e982c8b62cad3f10a813fcfa2def8c50.jpg)
Finite-Elemente-Methode
Rechnergestützte Einführung
5., bearb. u. erg. Aufl. 2015
ISBN: 978-3-642-53937-4