Software: FEM - Tutorial: Unterschied zwischen den Versionen

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<div align="center"> '''Praktische Einführung in die Finite Element Methode (FEM)''' </div>
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<div align="center">[http://www.ifte.de/mitarbeiter/kamusella.html '''Autor: Dr.-Ing. Alfred Kamusella''']</div>
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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 für Lehrzwecke kostenlos verfügbarer FEM-Programme werden in diesem [http://www.ifte.de/lehre/fem/index.html '''Tutorial'''] folgende Problemkreise behandelt:
 
* Grundlagen des FEM-Prozesses für unterschiedliche physikalische Domänen
Am Beispiel konkreter FEM-Systeme werden in diesem [http://www.ifte.de/lehre/fem/index.html '''Tutorial'''] folgende Problemkreise behandelt:
* Methodik zum Aufbau parametrisierter Finite-Element-Modelle,
* Methodik zum Aufbau parametrisierter Finite-Element-Modelle,
* Aspekte der Behandlung unzulässiger Parameter-Kombinationen,
* Einbindung von FEM-Modellen in einen Experiment-Workflow zur Analyse und Optimierung,
* Einbindung des FE-Programms in einen Experiment-Workflow,
* Gewinnung von Übertragungsfunktionen als Ersatzmodelle für die Systemsimulation,
* Gewinnung von Übertragungsfunktionen als Ersatzmodelle für die Systemsimulation,
* Möglichkeiten und Grenzen der Parallelisierung der Modellberechnung.
* Strukturoptimierung von Bauteilen.


'''A. Präludium'''  
'''A. Präludium'''  
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* [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Software|Verwendete Software]]:
* [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Software|Verwendete Software]]:
** [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_FEMM-Installation|FEMM-Installation]]
** [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_FEMM-Installation|FEMM-Installation]]
** [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Z88Aurora-Installation|Z88Aurora/Z88Arion-Installation]]
** [[Software:_CAD_-_Tutorial_-_Inventor|Autodesk Inventor (Installation und Benutzer-Oberfläche)]]
** [[Software:_CAD_-_Tutorial_-_Inventor|Autodesk Inventor (Installation und Benutzer-Oberfläche)]]
** [[Software:_CAD_-_Tutorial_-_AutoCAD|Autodesk AutoCAD (Installation und Benutzer-Oberfläche)]]
** [[Software:_CAD_-_Tutorial_-_Fusion|Autodesk Fusion 360 (Schnellstart)]]
* [http://www.esocaet.com/wikiplus/index.php/Kategorie:Alle '''"Literatur"-Empfehlung: CADFEM-WikiPlus (Grundlagen zur FEM)''']
* [http://www.esocaet.com/wikiplus/index.php/Kategorie:Alle '''"Literatur"-Empfehlung: CADFEM-WikiPlus (Grundlagen zur FEM)''']


'''B. Übungsbausteine'''
'''B. Übungsbausteine'''
# [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_FEM-Prozess|'''FEM-Prozess (Beispiel 2D-Mechanik)''']]  
# [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_FEM-Prozess_2D-Bauteil|'''FEM-Prozess (am Beispiel "flaches Bauteil")''']]
# [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_3D-Mechanik|'''3D-Mechanik (Solid-Modelle)''']]  
# [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_3D-Mechanik_mit_Kontakten|'''3D-Mechanik (mit Kontakten zwischen Bauteil-Oberflächen)''']]  
# [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Elektrostatisches_Feld|'''Elektrostatisches Feld''']]
# [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Elektrostatik|'''Elektrostatisches Feld (elektr. Kapazität) ''']]
# [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Elektrisches_Flussfeld|'''Elektrisches Flussfeld''']]
# [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Elektrofluss|'''Elektrisches Flussfeld (ohm. Widerstand)''']]
# [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Gekoppelte_Feldprobleme|'''Gekoppelte Feldprobleme (Wärme-Mechanik)''']]  
# [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld|'''Magnetfeld (Elektromagnet)''']]
# [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Magnetfeld|'''Magnetfeldberechnung''']]
# [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Strukturoptimierung|'''Optimierung mech. Strukturen mit bionischen Prinzipien''']]  


[[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Material|'''C. Materialdaten''']]
[[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Material|'''C. Materialdaten''']]
:* [http://www.optiyummy.de/images/Software_FEM_-_Tutorial_-_Materialbibliothek_-_Autodesk.pdf ''Aufbau einer Autodesk-Materialbibliothek (PDF) - Autor: Felix Kirsten'']
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'''Archiv''':<br>
'''Archiv''':  
- Übungen (Stand 2013) mit der [[Software:_FEM_-_FEMAP|'''FEMAP-Demoversion''']]<br>- Beispiele mit dem [[Software:_FEM_-_FEMM|'''FEMM-Programm''']] <div align="center"> [[Software:_FEM-Systeme|&larr;]] [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Einleitung|&rarr;]] </div>
* Übungen (Stand 2013) mit der [[Software:_FEM_-_FEMAP|'''FEMAP-Demoversion''']]
* Übungen (Stand 2017) mit [[Software:_Autodesk_Simulation_Mechanical|'''Autodesk Simulation Mechanical''']]
* Beispiele mit dem [[Software:_FEM_-_FEMM|'''FEMM-Programm''']]  
<div align="center"> [[Software:_FEM-Systeme|&larr;]] [[Software:_FEM_-_Tutorial_-_Einleitung|&rarr;]] </div>

Version vom 14. Januar 2019, 17:01 Uhr

↑ weitere FEM-Systeme für die Lehre

Praktische Einführung in die Finite Element Methode (FEM)
(Online-Kurs mit 6 Übungen)


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" -

Am Beispiel für Lehrzwecke kostenlos verfügbarer FEM-Programme werden in diesem Tutorial folgende Problemkreise behandelt:

  • Grundlagen des FEM-Prozesses für unterschiedliche physikalische Domänen
  • Methodik zum Aufbau parametrisierter Finite-Element-Modelle,
  • Einbindung von FEM-Modellen in einen Experiment-Workflow zur Analyse und Optimierung,
  • Gewinnung von Übertragungsfunktionen als Ersatzmodelle für die Systemsimulation,
  • Strukturoptimierung von Bauteilen.

A. Präludium

B. Übungsbausteine

  1. FEM-Prozess (am Beispiel "flaches Bauteil")
  2. 3D-Mechanik (mit Kontakten zwischen Bauteil-Oberflächen)
  3. Elektrostatisches Feld (elektr. Kapazität)
  4. Elektrisches Flussfeld (ohm. Widerstand)
  5. Magnetfeld (Elektromagnet)
  6. Optimierung mech. Strukturen mit bionischen Prinzipien

C. Materialdaten

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