Anhand vieler Beispiele wird in diesem Buch der Einstieg in die Nutzung moderner Finite Elemente Programme (FEM) als Werkzeug zur konstruktionsbegleitenden Berechnung im Maschinenbau erarbeitet. Der Schwerpunkt ist dabei der systematische Aufbau geeigneter Simulationsmodelle. Die prinzipiell softwareunabhängige Vorgehensweise wird anhand des FEM-Programms Ansys Workbench erklärt. Nach dem Studium dieses Buches sollte der Leser in der Lage sein, einfache Simulationsmodelle zu erstellen, damit zuverlässige Berechnungsergebnisse zu erzielen und schwerwiegende Berechnungsfehler zu vermeiden. Das Buch richtet sich in erster Linie an Studierende des Maschinenbaus und verwandter Studiengänge ist aber auch als Unterstützung für alle noch unerfahrenen Anwender von FEM-Programmen geeignet.
Kostenloses Lehrbuch
FEM-Berechnung für Maschinenbauingenieure
Einführung in die Simulation mit Ansys Workbench
Beschreibung
Inhalt
Bewertungen
- Vorwort
- Einführung
- Einleitung
- Grundgedanke der FEM
- Einsatzgebiete der FEM
- Historie
- Einführung in die FEM – Theorie
- Prinzipielle Lösungsschritte der FEM
- Fehlermöglichkeiten bei der FEM – Berechnung
- Ansys Workbench
- Leistungsfähigkeit von Ansys Workbench
- Benutzeroberfläche von Ansys Workbench
- Ablauf einer typischen FEM – Berechnung
- Ein kleines Einführungsbeispiel
- Aufbau eines Simulationsmodells
- Vorbereitung der Geometrie
- Symmetrie
- Geometrievereinfachung
- Lastangriffsflächen
- Definition von Randbedingungen
- Allgemeine Hinweise
- Lagerungen
- Lasten
- Aufbringen von Randbedingungen
- Beispiel: Lagerbügel
- Realität und Modellbildung
- Berechnungsmodell und Ergebnisse
- Vernetzung
- Netzgenerator
- Einflussmöglichkeiten auf ein FEM – Netz
- Variantenrechnung
- Auswertung der FEM – Berechnungen
- Verformungen
- Spannungen und Dehnungen
- Sicherheiten
- Weitere Hilfsmittel zur Auswertung
- Modellierung von Verschraubungen
- Normschrauben
- Bauteilbelastung durch Schraubenkräfte
- Beispiel: Kolbenstangenauge
- Flächenmodelle
- Werkstoffdefinition
- Bericht
- Beispiel: Feder für ein Mobiltelefonladegerät
- Baugruppen
- Kontaktarten
- Handhabung großer Baugruppen
- Beispiel: Baugruppe mit mehreren Einzelteilen
- Bauteilbeurteilung
- Aufgabenstellung
- statischer Festigkeitsnachweis
- Dynamische Bauteilbeanspruchung
- Festigkeitsnachweis nach FKM-Richtlinie
- Lebensdauerabschätzung
- Beispiel: Festigkeitsnachweis für eine dynamische Bauteilbelastung
- Modalanalyse
- Beispiel: Modalanalyse einer Winkelschleiferabdeckung
- Temperaturfeldberechnung
- Beispiel: Thermisch/mechanische Berechnung eines Zylinderkopfes
- Topologieoptimierung
- Einige Überlegungen zur Modellbildung
- Beispiel: Handpackzange
- Beispiel: Wagenheber
- Beispiel: Spannelement
- Beispiel: Korkenzieher
- Beispiel: Zwetschgenentkerner
- Ausblick
- Literaturverzeichnis
Sehr gutes, übersichtliches und leicht verständliches Einsteigerbuch mit vielen guten Beispielen!
Gutes, anschauliches und sehr leicht verständliches Buch zum Einlesen in FEM mit vielen praktischen Problemen und deren Lösungen. Geht allerdings nicht sehr in die Tiefe.
Gute und anschauliche Einführung in die FEM-Berechnung. Das Buch ist sehr anwendungsorientiert und geht jedoch auch auf wesentliche Aspekte der Theorie ein.