Software: FEM - Tutorial - Zielstellung

Zielstellung der Übungen

Bei der Auswahl der für die Übung genutzten Software wurden folgende Aspekte berücksichtigt:

Der FEM-Prozess sollte für den Nutzer möglichst transparent bleiben.
Die verwendeten Begriffe auf der Benutzeroberfläche sollten weitestgehend dem allgemeinen Fachsprach-Niveau auf dem Gebiet der FEM entsprechen.
Die typischen Fehlermöglichkeiten bei der FEM-Anwendung sollten reproduzierbar sein.
Die Software sollte von allen Interessenten ohne großen zeitlichen und finanziellen Aufwand beschafft und genutzt werden können.

Die Wahl viel nach einigen Recherchen auf zwei FEM-Systeme und einen zusätzlichen FEM-Solver:

FEMAP war ursprünglich ein FEM-Pre- und Postprocessor, der mit unterschiedlichsten CAD- und FEM-Systemen zusammenarbeiten kann. Erst in neueren Versionen verfügt es über eigene Solver (Gleichungslöser zur Berechnung des Finite-Elemente-Modells). Es können beliebige (geeignete) Solver eingebunden werden.
Mit Tausenden Installationen handelt es sich um kein Exotensystem, sondern es ist eines der Standardprogramme für die Bildung von FEM-Modellen sowie die Auswertung von FEM-Berechnungen.
Da es sich um ein universelles FEM-System für unterschiedlichste Solver und physikalische Domänen handelt, orientiert es sich in seiner Funktionalität nur am verallgemeinerten FEM-Prozess.
Dieses Programm der Firma Unigraphics Solutions Inc. wird seit deren Übernahme durch den Siemenskonzern im Jahre 2007 von Siemens Automation and Drives vertrieben. Dort kann man eine kostenlose Demo-CD der aktuellen FEMAP-Version bestellen. Nach der Installation läuft FEMAP ohne Freischaltung als Demo-Version (eingeschränkt auf 300 Knoten bzw. Elemente).

Obwohl die Demo-Version von FEMAP einen eigenen Solver mitbringt (NX-Nastran), wird für diese Übungen ein separater Solver verwendet, der von Prof. Dr.-Ing. Hartmut Kühn (HTW-Dresden) entwickelt wurde.
Es handelt sich hier um eine eingeschränkte Version (990 Knoten/Elemente) des Solvers, welcher im FEM-Systems MEANS implementiert ist (Vertrieb des Komplettsystems über Ing.büro HTA-Software: http://www.femcad.de).
Durch die Eigenschaften des MEANS-Solvers können einige Beschränkungen des verwendeten FEMAP-Systems gemindert werden (Knotenanzahl und Berechnung unterschiedlicher Lastfälle mit einem FE-Modell).
Achtung: Die folgende Installation setzt ein FEMAP der Version 9.1 voraus! Die Schnittstelle zwischen dem MEANS-Solver und FEMAP 9.1 ist nur in dem Umfang realisiert, wie es im Rahmen dieser Lehrveranstaltung benötigt wird. Darüber hinaus gehende Funktionalität kann in der vorliegenden Konfiguration nicht garantiert werden.

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