Autodesk Inventor: Finite-Elemente-Methode (FEM)

Was ist die Finite-Elemente-Methode?

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Erfahren Sie in einem kurzen Überblick, wofür Sie die FE-Methode in Inventor nutzen können.
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Transkript

Anhand dieser Folien möchte ich Ihnen nun einen kurzen grundlegenden Einblick zur Finite-Elemente-Methode geben. Sie kennen aus Ihrer Techniker-Ausbildung vermutlich alle solche einen klassischen Lastfall. Ein Träger mit einem quadratischen Querschnitt, der auf der linken Seite fix eingespannt ist und im rechten Bereich wirkt eine Kraft von oben auf den Träger. Dass dieser Träger sich nach unten durchbiegt, wird uns alle klar sein. Ich vermute auch, dass Sie alle mit Hilfe eines Taschenrechners und eines Blatt Papiers, die genaue Durchbiegung und Bespannungssituation in diesem Träger berechnen können. Unser nächster Lastfall sieht sehr ähnlich aus nur hier wird die manuelle Berechnung mit einem Taschenrechner schon sehr viel schwieriger. Sie sehen, über die Länge des Trägers sind drei Ausschnitte: eine Bohrung, ein rechteckiger Ausschnitt und noch ein dreieckiger Ausschnitt. Genau aus diesem Grund wird die Berechnung sehr viel komplexer. Der Träger wird sich zwar genauso nach unten durchbiegen, aber welche Spannungen im Träger herrschen und wie groß die Durchbiegung ist, ist nicht mehr so einfach zu berechnen. Und genau an dieser Stelle hilft uns nun die Finite-Elemente-Methode. Finite Elemente bedeutet, dass unser Träger mit den teilweise schwierigen Geometrien wieder in einfache dreieckige Geometrien unterteilt wird. Bereits Mitte des 19. Jahrhunderts ist ein deutscher Mathematiker, Karl Schellbach, auf diese Idee gekommen. Er versuchte solche komplexe Geometrien, also Längs- oder auch Querschnitte, in einfachere kleine dreieckige Geometrien zu teilen und dann jedes dieser einzelnen Dreieckige zu berechnen und daraus wieder ein Gesamtergebnis für einen Träger oder für einen anderen Lastfall zu bekommen. Das größte Problem, das Karl Schellbach damals hatte, war die Zeit. Er musste händisch jedes einzelne Dreieck berechnen und diese einzeln Berechnungen zu einem Gesamtergebnis zusammenfügen. In der heutigen Zeit haben wir den Riesenvorteil, dass wir sehr leistungsstarke Rechner für solche Berechnungen verwenden können und somit kommen wir auch in diesem Fall sehr schnell zu Gesamtergebnissen für solche Lastfälle.

Autodesk Inventor: Finite-Elemente-Methode (FEM)

Lernen Sie die Grundlagen der Finite-Elemente-Methode kennen und sehen Sie, wie Sie damit digitale Simulationen und Berechnungen in Inventor durchführen können.

1 Std. 31 min (37 Videos)
FEM mit Inventor Professional
Anonym
Die Videos von Herrn Gruber enthalten sehr wertvolle Hinweise.

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