Die Finite-Elemente-Methode auf dem PC

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Die Finite-Elemente-Methode (FEM) hat sich in den letzten Jahren zu einem zentralen Werkzeug für Ingenieure entwickelt. Während sie früher als eigenständiges Verfahren auf Großrechnern genutzt wurde, ist sie heute in vielen CAD-Systemen integriert. Zukünftig wird jeder Ingenieur in Konstruktion und Entwicklung mit FEM-Rechnungen konfrontiert sein. Um die Methode effektiv anzuwenden, muss das physikalische Kontinuum in ein rechnerfreundliches Modell umgewandelt werden, was Manipulationen zur Berücksichtigung von Rand- und Sonderbedingungen erfordert. Die besten Erfahrungen erhält man durch die Anwendung auf einfache, modifizierbare Beispiele, vorausgesetzt, man hat Zugang zu einem benutzerfreundlichen Rechner und einem entsprechenden FEM-Programm. Die wachsende deutschsprachige Literatur zur FEM stellt oft hohe Anforderungen an die theoretischen Kenntnisse in Mechanik, Matrizenrechnung und numerischer Mathematik. Praktische Hilfen zur Modellbildung und Simulation sind selten. Zudem sind viele am Markt verfügbaren FEM-Programmsysteme und deren Handbücher nicht optimal für Einsteiger geeignet, was dazu führt, dass Unternehmen aus der mittelständischen Industrie berichten, dass die Investitionen in CAD- und FEM-Software nicht die erhofften Effizienzgewinne bringen, da der Einarbeitungsaufwand zu hoch ist.