
Introduction to Finite Element Methods
Das vorliegende Lehrbuch bietet eine Einführung in die Finite-Elemente-Methode aus ingenieurwissenschaftlicher Sicht.
Es umfasst die Grundprinzipien der virtuellen Arbeit, die Herleitung von verschiebungsbasierten, gemischten und hybriden Elementformulierungen für 1-D- und 2-D-Membranen sowie für Biegestrukturen und Wärmeleitung. Es werden verschiedene Elementgeometrien, darunter Dreieckselemente und das isoparametrische Konzept, sowie entsprechende numerische Integrationsverfahren vorgestellt.
Die Elementmatrizen und Lastvektoren werden detailliert hergeleitet, der Aufbau auf Systemebene wird im Hinblick auf die Erfüllung der Randbedingungen und die numerische Effizienz diskutiert. Fehlerauswertungen und Untersuchungen zur Qualität der Elemente runden den Arbeitsablauf ab.