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Buch über FEM und RFEM

Finite Elemente in der Baustatik-Praxis: Mit vielen Anwendungsbeispielen

In diesem Buch für Ingenieure und Studenten erfahren Sie Grundlegendes zur Finite-Elemente-Methode praxisnah anhand von überschaubaren Beispielen, die mit RFEM berechnet wurden.

Eine Konsole aus Rundstab wird der exzentrischen Querbelastung ausgesetzt. Unter Verwendung der geometrisch-linearen Analyse bestimmen Sie die maximale Durchbiegung und maximale Verdrehung der Konsole.

Eine Konsole aus Rundstab wird anhand exzentrischer Gleichlast belastet. Unter Verwendung der geometrisch-linearen Analyse bestimmen Sie die maximale Durchbiegung und maximale Verdrehung der Konsole.

Eine Konsole aus Rundstahl wird anhand exzentrischer Normalkraft belastet. Unter Verwendung der geometrisch linearen Analyse und Theorie II. Ordnung bestimmen Sie die maximale vertikale Auslenkung der Konsole.

Ein einfach gelagerter Träger wird mittels reiner Biegung belastet. Ermitteln Sie die Verzweigungslast und den zugehörigen Lastfaktor bedingt durch das Biegeknicken.

Eine Membran wird mittels isotroper Vorspannung zwischen zwei Radien zweier konzentrischer Zylinder gedehnt, die nicht in einer Ebene parallel zur vertikalen Achse liegen. Finden Sie die endgültige minimale Form der Membran - das sogenannte Helikoid - und bestimmen Sie die Oberfläche der resultierenden Membran. Hierzu wird das Zusatzmodul RF-FORMFINDUNG verwendet. Elastische Verformungen werden sowohl in RF-FORMFINDUNG als auch in analytischer Lösung nicht beachtet, in diesem Beispiel auch das Eigengewicht.

Eine zylindrische Membran wird mittels isotroper Vorspannung gedehnt. Finden Sie die endgültige minimale Form der Membran - Katenoid. Bestimmen Sie die maximale radiale Durchbiegung der Membran. Hierzu wird das Zusatzmodul RF-FORMFINDUNG verwendet. Elastische Verformungen werden sowohl in RF-FORMFINDUNG als auch in analytischer Lösung nicht beachtet, in diesem Beispiel auch das Eigengewicht.

Dieses Verifikationsbeispiel basiert auf dem Verifikationsbeispiel 0122. Ein Einmassensystem ohne Dämpfung ist einer axialen Belastungskraft ausgesetzt. Es wird ein ideales elastisch-plastisches Material mit Eigenschaften angenommen. Bestimmen Sie den zeitlichen Verlauf der Endpunkt-Durchbiegung, Geschwindigkeit und Beschleunigung.

Eine Strebe mit Kreisquerschnitt wird entsprechend den vier grundlegenden Eulerschen Knickfällen gelagert und einer Druckkraft ausgesetzt. Ermitteln Sie die Verzweigungslast.

Eine symmetrische flache Konstruktion besteht aus acht gleichen Fachwerkstäben, die in Gelenklagern eingelassen sind. Die Struktur wird durch die konzentrierte Kraft und alternativ durch die über den kritischen Grenzpunkt gehende Knoten-Zwangsverformung belastet, wenn der Durchschlag auftritt. Die Knoten-Zwangsverformung wird in RFEM 5 und RSTAB 8 verwendet, um den vollständigen Gleichgewichtspfad des Durchschlags zu bekommen. Das Eigengewicht wird in diesem Beispiel nicht berücksichtigt. Bestimmen Sie den Zusammenhang zwischen der tatsächlichen Belastungskraft und der Durchbiegung unter Berücksichtigung der Analyse großer Verformungen. Berechnen Sie den Lastfaktor bei den festgelegten Durchbiegungen.

Ein Seil wird durch gleichmäßige Last belastet. Das hat eine verformte Form in Gestalt von einem Kreissegment zur Folge. Bestimmen Sie die Gleichgewichtskraft des Seiles, um den gegebenen Durchhang des Seiles zu erhalten. Hierzu wird das Zusatzmodul RF-FORMFINDUNG verwendet. Elastische Verformungen werden sowohl in RF-FORMFINDUNG als auch in analytischer Lösung nicht berücksichtigt, in diesem Beispiel auch das Eigengewicht.

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