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2021 | OriginalPaper | Buchkapitel

15. Die Methode der finiten Elemente

verfasst von : Robert Gasch, Klaus Knothe, Robert Liebich

Erschienen in: Strukturdynamik

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Das Verfahren der Übertragungsmatrizen von Kap. 12, aber auch das Ritz’sche Verfahren mit globalen Ansatzfunktionen (Abschn. 14.2) sind immer nur begrenzt einsetzbar. Die Methode der finiten Elemente (FEM) hingegen ist keinen Einschränkungen unterworfen. Mit ihr lassen sich beliebige Tragwerkstypen, Rahmentragwerke genauso wie Flächentragwerke oder dreidimensionale Kontinua behandeln. Rahmentragwerke dürfen beliebig verzweigt sein, Flächentragwerke können Löcher besitzen. Auch bei den Randbedingungen oder beim Verlauf von Steifigkeiten undMassenbelegungen ist alles zugelassen. Diese generelle Einsetzbarkeit erklärt die Beliebtheit der Methode der finiten Elemente.

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Fußnoten
1
Bei dieser Auswahl aktueller FEM-Literatur hat maßgeblich und dankenswerterweise Herr Kollege Prof. M. Zehn (TU Berlin) mitgewirkt.
 
2
Im schubstarren Fall mit \(S\) gegen unendlich geht der Schubparameter \(k\) gegen Null und damit ergeben sich die Ansatzfunktionen von Abb. 15.5 für den schubstarren Balken.
 
Literatur
1.
Zurück zum Zitat K. J. Bathe. Finite-Elemente-Methoden. Springer, Berlin, 2007. K. J. Bathe. Finite-Elemente-Methoden. Springer, Berlin, 2007.
2.
Zurück zum Zitat K. J. Bathe. Finite Element Procedures. Prentice Hall, 2. Auflage, 1996.MATH K. J. Bathe. Finite Element Procedures. Prentice Hall, 2. Auflage, 1996.MATH
3.
Zurück zum Zitat K. Knothe und H. Wessels. Finite Elemente. Springer, Berlin, 2008.MATH K. Knothe und H. Wessels. Finite Elemente. Springer, Berlin, 2008.MATH
4.
Zurück zum Zitat O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor und J. Z. Zhu. The Finite Element Method – Its Basics and Fundamentals. Butterworth Heinemann, 6. Auflage, 2005. O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor und J. Z. Zhu. The Finite Element Method – Its Basics and Fundamentals. Butterworth Heinemann, 6. Auflage, 2005.
5.
Zurück zum Zitat O. C. Zienkiewicz und R. L. Taylor. The Finite Element Method – For Solid and Structural Mechanics. Butterworth Heinemann, 6. Auflage, 2005.MATH O. C. Zienkiewicz und R. L. Taylor. The Finite Element Method – For Solid and Structural Mechanics. Butterworth Heinemann, 6. Auflage, 2005.MATH
6.
Zurück zum Zitat Y. Deger. Die Methode der Finiten Elemente. Expert, 5. Auflage, 2008. Y. Deger. Die Methode der Finiten Elemente. Expert, 5. Auflage, 2008.
7.
8.
Zurück zum Zitat NAFEMS. A Finite Element Primer. NAFEMS, 2. Auflage, 2003. NAFEMS. A Finite Element Primer. NAFEMS, 2. Auflage, 2003.
9.
Zurück zum Zitat D. Baguley und D. R. Hose. How to Model with Finite Elements. NAFEMS, 1997. D. Baguley und D. R. Hose. How to Model with Finite Elements. NAFEMS, 1997.
10.
Zurück zum Zitat P. Wriggers. Nonlinear Finite Element Methods. Springer, Berlin, 2008.MATH P. Wriggers. Nonlinear Finite Element Methods. Springer, Berlin, 2008.MATH
11.
Zurück zum Zitat B. Klein. FEM Grundlagen und Anwendungen der Finite-Elemente-Methode im Maschinen- und Fahrzeugbau. Vieweg, Braunschweig, 2007. B. Klein. FEM Grundlagen und Anwendungen der Finite-Elemente-Methode im Maschinen- und Fahrzeugbau. Vieweg, Braunschweig, 2007.
12.
Zurück zum Zitat K. Knothe. Vergleichende Darstellung verschiedener Verfahren zur Berechnung der Eigenschwingungen von Rahmentragwerken. Fortschrittsberichte VDI, Reihe 11, 9, 1971. K. Knothe. Vergleichende Darstellung verschiedener Verfahren zur Berechnung der Eigenschwingungen von Rahmentragwerken. Fortschrittsberichte VDI, Reihe 11, 9, 1971.
13.
Zurück zum Zitat R. Zurmühl. Ein Matrizenverfahren zur Behandlung von Biegeschwingungen nach der Deformationsmethode. Ing Arch, 22:201–213, 1963.MATHCrossRef R. Zurmühl. Ein Matrizenverfahren zur Behandlung von Biegeschwingungen nach der Deformationsmethode. Ing Arch, 22:201–213, 1963.MATHCrossRef
14.
Zurück zum Zitat R. Uhrig. Zur Berechnung der Steifigkeitsmatrizen des Balkens. Der Stahlbau, 4:123–125, 1965. R. Uhrig. Zur Berechnung der Steifigkeitsmatrizen des Balkens. Der Stahlbau, 4:123–125, 1965.
15.
Zurück zum Zitat R. Uhrig. Finite Berechnung von Schwingungen mit kontinuierlich verteilter Masse und Nachgiebigkeit. Ing Arch, 24:95–108, 1965.MATHCrossRef R. Uhrig. Finite Berechnung von Schwingungen mit kontinuierlich verteilter Masse und Nachgiebigkeit. Ing Arch, 24:95–108, 1965.MATHCrossRef
16.
Zurück zum Zitat O. Zienkiewicz. Methode der finiten Elemente, erw. u. völlig neubearb. Auflage. Hanser, München Wien, 2. Auflage, 1992. O. Zienkiewicz. Methode der finiten Elemente, erw. u. völlig neubearb. Auflage. Hanser, München Wien, 2. Auflage, 1992.
17.
Zurück zum Zitat N. Kikuchi. Finite element methods in mechanics. Cambridge University Press, Cambridge, 1986.MATHCrossRef N. Kikuchi. Finite element methods in mechanics. Cambridge University Press, Cambridge, 1986.MATHCrossRef
19.
Zurück zum Zitat P. Tong und J. N. Rossetos. Finite Element Method – Basic Techniques and Implementation. Dover Pubn Inc, 2. Auflage, 2008. P. Tong und J. N. Rossetos. Finite Element Method – Basic Techniques and Implementation. Dover Pubn Inc, 2. Auflage, 2008.
20.
Zurück zum Zitat H. R. Schwarz. Methode der finiten Elemente. Teubner, Stuttgart, 3. Auflage, 1991.MATHCrossRef H. R. Schwarz. Methode der finiten Elemente. Teubner, Stuttgart, 3. Auflage, 1991.MATHCrossRef
21.
Zurück zum Zitat O. Zienkiewicz. The finite element method. Butterworth-Heinemann, Oxford, 6. Auflage, 2005.MATH O. Zienkiewicz. The finite element method. Butterworth-Heinemann, Oxford, 6. Auflage, 2005.MATH
22.
Zurück zum Zitat J. H. Argyris und H. R. Mlejnek. Die Methode der finiten Elemente in der elementaren Strukturmechanik, Band 1. Vieweg-Verlag, Braunschweig, 1986.MATH J. H. Argyris und H. R. Mlejnek. Die Methode der finiten Elemente in der elementaren Strukturmechanik, Band 1. Vieweg-Verlag, Braunschweig, 1986.MATH
23.
Zurück zum Zitat J. H. Argyris und H. R. Mlejnek. Die Methode der finiten Elemente in der elementaren Strukturmechanik, Band 2. Vieweg-Verlag, Braunschweig, 1987.MATH J. H. Argyris und H. R. Mlejnek. Die Methode der finiten Elemente in der elementaren Strukturmechanik, Band 2. Vieweg-Verlag, Braunschweig, 1987.MATH
24.
Zurück zum Zitat C. Brebbia, editor. Finite Element Systems, rev. edition. Springer, Berlin, Heidelberg, 3. Auflage, 1985. C. Brebbia, editor. Finite Element Systems, rev. edition. Springer, Berlin, Heidelberg, 3. Auflage, 1985.
25.
Zurück zum Zitat H. Kardestuncer, editor. Finite element handbook. McGraw-Hill, New York, 1987.MATH H. Kardestuncer, editor. Finite element handbook. McGraw-Hill, New York, 1987.MATH
26.
Zurück zum Zitat D. G. Ashwell und R. H. Gallagher, editors. Finite elements for thin shells and curved members. Wiley, London, 1976.MATH D. G. Ashwell und R. H. Gallagher, editors. Finite elements for thin shells and curved members. Wiley, London, 1976.MATH
27.
Zurück zum Zitat M. M. Kamal und J. A. Wolf, editors. Finite element applications in vibration problems. American Society of Mechanical Engineers, New York, 1977. M. M. Kamal und J. A. Wolf, editors. Finite element applications in vibration problems. American Society of Mechanical Engineers, New York, 1977.
28.
Zurück zum Zitat F. K. Bogner, R. L. Fox und L. A. Schmit. The generation of interelement, compatible stiffness and mass matrices by use of interpolation formulas. In Proc. (Ist.) Conf. on Matrix Meth. in Struct. Mech. AFFDL TR, S. 66–80, 1965. F. K. Bogner, R. L. Fox und L. A. Schmit. The generation of interelement, compatible stiffness and mass matrices by use of interpolation formulas. In Proc. (Ist.) Conf. on Matrix Meth. in Struct. Mech. AFFDL TR, S. 66–80, 1965.
29.
Zurück zum Zitat H. Schaefer. Eine einfache Konstruktion von Koordinatenfunktionen für die numerische Lösung zweidimensionaler Randwertprobleme nach Rayleigh–Ritz. Ing Arch, 25:73–81, 1966.MATHCrossRef H. Schaefer. Eine einfache Konstruktion von Koordinatenfunktionen für die numerische Lösung zweidimensionaler Randwertprobleme nach Rayleigh–Ritz. Ing Arch, 25:73–81, 1966.MATHCrossRef
30.
Zurück zum Zitat E. Hinton und D. R. J. Owen, editors. Finite element software for plates and shells. Pineridge Press, Swansea, 1983. E. Hinton und D. R. J. Owen, editors. Finite element software for plates and shells. Pineridge Press, Swansea, 1983.
31.
Zurück zum Zitat O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor und J. M. Too. Reduced integration in general analysis of plates and shells. Int. J. Numerical Methods Eng, 3:275–290, 1971.MATHCrossRef O. C. Zienkiewicz, R. L. Taylor und J. M. Too. Reduced integration in general analysis of plates and shells. Int. J. Numerical Methods Eng, 3:275–290, 1971.MATHCrossRef
32.
Zurück zum Zitat E. Hinton, A. Razzaque, O. C. Zienkiewicz und L. D. Davies. Simple finite element solution for plates of homogeneous, sandwich and cellular construction. Proc. ICE, Part 11, 59:43–65, 1975. E. Hinton, A. Razzaque, O. C. Zienkiewicz und L. D. Davies. Simple finite element solution for plates of homogeneous, sandwich and cellular construction. Proc. ICE, Part 11, 59:43–65, 1975.
33.
Zurück zum Zitat E. D. L. Pugh, E. Hinton und O. C. Zienkiewicz. A study of quadrilateral plate bending elements with reduced integration. Int. J. Numerical Methods Eng, 12:1059–1079, 1978.MATHCrossRef E. D. L. Pugh, E. Hinton und O. C. Zienkiewicz. A study of quadrilateral plate bending elements with reduced integration. Int. J. Numerical Methods Eng, 12:1059–1079, 1978.MATHCrossRef
34.
Zurück zum Zitat E. Hinton, E. M. Salonen und N. Bicanic. A study of locking phenomena in isoparametric elements. In 3rd MAFELAP Conf. Brunel Univ., Uxbridge, London, 1979. Academic Press. E. Hinton, E. M. Salonen und N. Bicanic. A study of locking phenomena in isoparametric elements. In 3rd MAFELAP Conf. Brunel Univ., Uxbridge, London, 1979. Academic Press.
35.
Zurück zum Zitat D. S. Malkus und T. J. R. Hughes. Mixed finite elements – reduced and selective integration techniques: a unification of concepts. Comp. Meth. in Appl. Mech. Eng., 15:63–81, 1978.MATHCrossRef D. S. Malkus und T. J. R. Hughes. Mixed finite elements – reduced and selective integration techniques: a unification of concepts. Comp. Meth. in Appl. Mech. Eng., 15:63–81, 1978.MATHCrossRef
36.
Zurück zum Zitat S. N. Atluri, R. H. Gallagher und O. C. Zienkiewicz, editors. Hybrid and mixed finite element methods. Wiley–Interscience, New York, 1983. S. N. Atluri, R. H. Gallagher und O. C. Zienkiewicz, editors. Hybrid and mixed finite element methods. Wiley–Interscience, New York, 1983.
37.
Zurück zum Zitat A. K. Noor und J. M. Peters. Mixed models and reduced/selective integration. displacement models for vibration analysis of shells. In Hybrid and mixed finite element methods, S. 537–564. Wiley-Interscience, New York, 1983. A. K. Noor und J. M. Peters. Mixed models and reduced/selective integration. displacement models for vibration analysis of shells. In Hybrid and mixed finite element methods, S. 537–564. Wiley-Interscience, New York, 1983.
38.
Zurück zum Zitat D. Karamanlidis und H. Le The. Berechnung dünner Plattentragwerke nach dem Finite-Elemente-Verfahren. VDI-Forschungsheft, 621, 1984. D. Karamanlidis und H. Le The. Berechnung dünner Plattentragwerke nach dem Finite-Elemente-Verfahren. VDI-Forschungsheft, 621, 1984.
39.
Zurück zum Zitat D. Karamanlidis und S. N. Atluri. Mixed finite element models for plate bending analysis: Theory. Comput. Struct., 19:431–445, 1984.MATHCrossRef D. Karamanlidis und S. N. Atluri. Mixed finite element models for plate bending analysis: Theory. Comput. Struct., 19:431–445, 1984.MATHCrossRef
40.
Zurück zum Zitat D. Karamanlidis, H. Le The und S. N. Atluri. Mixed finite element models for plate bending analysis: A new element and its applications. Comput. Struct., 19:565–581, 1984.MATHCrossRef D. Karamanlidis, H. Le The und S. N. Atluri. Mixed finite element models for plate bending analysis: A new element and its applications. Comput. Struct., 19:565–581, 1984.MATHCrossRef
41.
Zurück zum Zitat V. Koloušek. Dynamik der Baukonstruktionen. VEB Verlag für Bauwesen, Berlin, 1962. V. Koloušek. Dynamik der Baukonstruktionen. VEB Verlag für Bauwesen, Berlin, 1962.
Metadaten
Titel
Die Methode der finiten Elemente
verfasst von
Robert Gasch
Klaus Knothe
Robert Liebich
Copyright-Jahr
2021
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-61768-7_15

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.