Nichtlineare Finite-Elemente-Berechnungen

Dieses Lehrbuch beschreibt die numerische Berechnung von Nichtlinearitäten in der Strukturmechanik, d. h. große Drehungen, große Dehnungen (geometrische Nichtlinearitäten), nichtlineares Materialverhalten, besonders Plastizität und zeitabhängiges Verhalten, und Kontakt. Darauf aufbauend werden Stabilitätsprobleme und Traglastberechnungen behandelt. Dabei wird am Beispiel einfacher Systeme die Problematik erläutert, formelmäßig erfasst, in den Kontext der Finiten Elemente eingebunden und bis zum Dreidimensionalen verallgemeinert. Die einzelnen Schritte werden detailliert bis hin zu Zahlenbeispielen. Die vorliegende Auflage wurde vollständig überarbeitet und im Bereich der mathematischen Methoden, der kontinuumsmechanischen Darstellung, beim Vergleich der verschiedenen Konzepte für große Verformungen, bei Stabilität und dem Bogenlängenverfahren erweitert. Das Kontaktkapitel wurde um Mortar-Kontakt und um Beispielrechnungen, die auch die Lösung der nichtlinearen Gleichungen erläutern, ergänzt.

Der Inhalt

Geometrisch nichtlineares Verhalten - Grundlegende mathematische Methoden - Stabilitätsprobleme - Lastinkrementierung - Lineare Visko-Elastizität und Kriechen - Kontaktmodellierung - Kontaktbedingung - Kontakt-Kinematik und -feststellung

Die Zielgruppen

- Studierende des Maschinenbaus und des Bauingenieurwesens im Hauptstudium

- Ingenieure in der Berufspraxis, die mit FE-Programmen arbeiten und diese besser verstehen wollen, um sie effektiver zu nutzen.

Der Autor

Prof. Dr.-Ing. Wilhelm Rust lehrt an der Hochschule Hannover Simulationsverfahren im Maschinenbau und ist verantwortlich für den Masterstudiengang Maschinenbau - Entwicklung.