Finite Elemente — Ein Einstieg

روش اجزای محدود (FEM) اکنون یک ابزار رایج در طراحی عملیاتی است. بسته‌های برنامه‌های متعدد، همراه با پردازنده‌های پیشرفته و پیش‌پردازنده، امکان استفاده مؤثر از این فرآیند را حتی در شرکت‌های کوچک و متوسط ​​می‌دهند. با این حال، با افزایش تعداد کاربران، تعداد کسانی که از این روش در طیف گسترده‌ای از وظایف استفاده می‌کنند، افزایش می‌یابد، اما فقط بینش کوچکی نسبت به فرآیندهای پشت آن دارند. این منجر به دو مشکل می شود: از یک طرف، مشکلات در برخی از برنامه ها در ذات خود تشخیص داده نمی شوند. از سوی دیگر، یک بینش عمیق تر، امکانات کاربردی جدیدی را نشان می دهد. این کار با شروع با سؤالات ریاضی ابتدایی، از طریق محاسبات خرپایی تا کاربردهای استاندارد در محاسبات قدرت، رسانش گرما و دینامیک، آنچه را که در پس FEM قرار دارد، چگونه می توان از آن استفاده کرد و هنگام استفاده از آن به چه نکاتی توجه کرد، به خواننده منتقل می کند.

Die Finite Elemente Methode (FEM) ist heute ein gängiges Werkzeug der betrieblichen Konstruktionspraxis. Zahlreiche Programmpakete, gemeinsam mit hochentwickelten Pre- und Postprozessoren, erlauben einen effektiven Einsatz des Verfahrens auch in kleineren und mittleren Betrieben. Mit der Zahl der Anwender wächst aber auch die Zahl derjenigen, die zwar die Methode in vielerlei Aufgabenstellungen einsetzen, aber nur einen geringen Einblick in die dahinter stehenden Verfahren besitzen. Das führt zu zweierlei Problemen: Zum einen werden Schwierigkeiten in manchen Anwendungen nicht in ihrem Wesen erkannt. Zum anderen zeigt ein tieferer Einblick neue Anwendungsmöglichkeiten auf. Dieses Werk vermittelt dem Leser ausgehend von elementaren mathematischen Fragen über Fachwerkberechnungen bis hin zu den Standardanwendungen in Festigkeitsberechnung, Wärmeleitung und Dynamik, was hinter der FEM steht, wie sie eingesetzt werden kann und worauf bei der Anwendung zu achten ist.