Basic Principles of the Finite Element Method

Bietet einen Einführungstext, der die Grundtheorie der Finite-Elemente-Methode in einer Form darstellt, die für Ingenieur- und Materialwissenschaftsstudenten verständlich ist. Obwohl dieses Buch mit Materialwissenschaftlern geschrieben wurde, wird es sich als nützlich für alle diejenigen erweisen, die daran interessiert sind, die Grundlagen der Finite-Elemente-Methode zu lernen. Die Methode ist heute in der Materialwissenschaft und -technologie weit verbreitet. Beispielsweise ist es die Grundlage für die Bestimmung der Spannungsverteilung bei belasteten Proben, die in Verformungs- und Bruchstudien verwendet werden. Es wird verwendet, um das mechanische Verhalten von Verbundwerkstoffen und zellulären Feststoffen vorherzusagen und es wird verwendet, um die Materialverarbeitung von Metallen und Polymeren zu analysieren. Materialwissenschaftler verwenden eines der vielen verfügbaren kommerziellen Finite-Elemente-Pakete, um Probleme in diesen Bereichen zu modellieren. Diese Materialwissenschaftler und Technologen sind nicht immer gut über die Prinzipien der analytischen Methoden, die diese Pakete verwenden, informiert. Ein Grund dafür ist, dass sie die vorhandenen Texte schwer lesbar finden. Es gibt eine umfangreiche Liste von Finite-Elemente-Büchern, die hauptsächlich für Ingenieure oder Mathematiker geschrieben wurden. In ihnen machen die Autoren Annahmen, dass der Leser eine Einrichtung mit Matrixalgebra hat, eine Erdung in der angewandten Mechanik hat und ein Bewusstsein für Energieprinzipien hat, die nicht prominent in Materialwissenschaftskursen vorkommen und in Folge selten der Bestand im Handel der Materialwissenschaft sind Bogenschützen oder Technologe S Das Ziel dieses Buches ist es, einen Einführungstext bereitzustellen, der die Grundtheorie der Finite-Elemente-Methode in einer Form darstellt, die für Materialwissenschaftler verständlich ist. Es präsentiert die Grundideen sequentiell und gemessen und vermeidet die Verwendung eines nicht klar definierten Fachvokabulars. Die Grundprinzipien werden durch eine Vielzahl von Beispielen veranschaulicht, die dazu dienen, die besonderen Aspekte der Theorie zu verstärken, und es gibt drei Finite-Elemente-Analysen, die im Extenso mit der detaillierten Mathematik präsentiert werden. Auf diese Weise wird ein Teil des Geheimnisses, das kommerzielle Finite-Elemente-Pakete umhüllen kann, durchdrungen. So ist die umfangreiche Skala des Finite-Elemente-Wissens, dass jeder Text dieses einführenden Charakters bei seiner Materialauswahl selektiv sein muss. Das Kriterium für die Auswahl der Themen wurde von dem Wunsch geleitet, die Leser an den Punkt am Ende des Buches zu bringen, wo sie ihr Verständnis weiter entwickeln können, indem sie die vorhandene Literatur lesen, in der es eine Reihe von strengen und wissenschaftlichen Texten mit einer Fülle von Details gibt. the move advanced aspects der Theorie. Es ist keine Liste der empfohlenen Texte enthalten. Die Wahl der Texte ist eine Frage der persönlichen Wahl. Der fruchtbarste Weg nach vorne ist es, die Bibliotheksregale oder die Buchhandlung zu durchsuchen, um einen Text zu suchen, der den Bereich adressiert, in dem Erleuchtung gesucht wird, in einer Weise, die mit dem aktuellen Wissen der Leser übereinstimmt. Der Text verwendete bewusst die zweite Person Plural, um die Absicht zu betonen, dass die Behandlung des Themas ein (zwangsläufig) einseitiges Tutorial mit dem Leser darstellen sollte. Das Deckdiagramm zeigt die Spannungskonturen um das Loch einer belasteten Platte mit viereckigen Elementen. Es ist in der Tat eine bildliche Darstellung der Lösung, von der ein Teil am Ende von CH.1 zitiert wird.