Software: FEM - Tutorial

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weitere FEM-Systeme für die Lehre
Praktische Einführung in die Finite Element Methode (FEM)


In dem Maße, in dem eine Technologie allgegenwärtig wird, wird sie auch unsichtbar.
Das Maß für den Erfolg einer Technologie besteht darin, wie unsichtbar sie wird.
- frei nach Kevin Kelly in "NetEconomy" -

Ausgereifte FEM-Systeme nutzen im Normalfall eine Scriptsprache zum Aufbau der Finite-Element-Modelle, zur Konfiguration des Solvers und zur Steuerung der Experimente. Im Rahmen dieser Scriptsprache ist es meist möglich, Daten aus einer Input-Datei zu lesen und in eine Output-Datei zu schreiben. Es lässt sich wahrscheinlich immer eine Möglichkeit finden, ein Finite-Element-Programm im "Batch-Modus" abzuarbeiten. D.h., man kann es mit den Mitteln des Betriebssystems aufrufen und zur Abarbeitung eines Scripts veranlassen.

Am Beispiel konkreter FEM-Systeme werden in diesem Tutorial folgende Problemkreise behandelt:

  • Methodik zum Aufbau parametrisierter Finite-Element-Modelle,
  • Aspekte der Behandlung unzulässiger Parameter-Kombinationen,
  • Einbindung des FE-Programms in einen Experiment-Workflow,
  • Gewinnung von Übertragungsfunktionen als Ersatzmodelle für die Systemsimulation,
  • Möglichkeiten und Grenzen der Parallelisierung der Modellberechnung.

A. Präludium

B. Übungsbausteine

  1. FEM-Prozess (Beispiel 2D-Mechanik)
  2. 3D-Mechanik (Solid-Modelle)
  3. Elektrostatisches Feld
  4. Elektrisches Flussfeld
  5. Gekoppelte Feldprobleme (Wärme-Mechanik)
  6. Magnetfeldberechnung

C. Materialdaten


Archiv:

- Übungen (Stand 2013) mit der FEMAP-Demoversion
- Beispiele mit dem FEMM-Programm