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
Spannungsverteilung in einem Kniehebelspanner
Im Labor eingesetzte FEM-Software
- NX mit Simcenter Nastran (Version 1930)
- Abaqus (Version 2019)
- TOSCA
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
Finite-Elemente-Methode
Rechnergestützte Einführung
5., bearb. u. erg. Aufl. 2015
ISBN: 978-3-642-53937-4