Reinert Kunststofftechnik

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FEM-Berechnung

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Simulation mit der Finite Elemente Methode (kurz FEM-Simulation) beruht auf der Idee, Bauteile in sehr kleine (finite) Elemente zu zerlegen, um die Eigenschaften der Bauteile dann mathematisch mit hinreichender Genauigkeit zu beschreiben und durch die Verbindung der elementaren Eigenschaften wieder auf die Eigenschaft des Bauteils zu schließen. Folgende Definition orientiert sich an den grundlegenden Berechnungsvorgängen bei der FEM-Simulation: "Die FEM ist ein Diskretisierungsverfahren zur numerischen Berechnung von partiellen Differentialgleichungen."

Der grundlegende Anwendungsbereich für FEM-Simulation liegt in der Berechnung von Beanspruchungsgrößen für komplizierte, der konventionellen Statik nicht mehr zugänglichen Bauteilen. Diese Problemstellung liegt im Bereich der statischen Simulation, da hier keine zeitliche Abhängigkeit vorliegt.

Mit der neuen Generation von FEM-Simulationssoftware ist es aber auch möglich, dynamische Vorgänge abzubilden. Somit können nun auch Aufgabenstellungen aus den Bereichen der Schwingungsdynamik, der Wärmeleitung gekoppelt mit Wärmedehnung, der Elektrostatik und der Magnetostatik bearbeitet werden. Deswegen kann die FEM-Simulation auch in den Bereich der kontinuierlichen Simulation eingeordnet werden, da z.B. statische Betrachtungen auch als Momentaufnahme von Schwingungsanalysen erzeugt werden können.