Software für Finite-Elemente-Berechnung (FEM)

Finite-Elemente-Methode (FEM)

Die Finite-Elemente-Methode (FEM) ist ein Berechnungsverfahren für Aufgabenstellungen im wissenschaftlich-technischen Bereich. Mit der FE-Methode lassen sich komplexe Probleme berechnen, die sonst nicht beziehungsweise nur sehr aufwendig mit anderen Mitteln gelöst werden können.

Da es sich bei der FEM um ein numerisches Verfahren zur Lösung von Differentialgleichungen handelt, lassen sich Berechnungen in verschiedenen physikalischen Disziplinen durchführen. Das zu analysierende Bauteil wird dabei in eine große Anzahl von endlich kleinen (finiten) Elementen unterteilt, die aufgrund ihrer einfachen Geometrie mit bekannten Ansatzfunktionen gut berechnet werden können. Diese Aufteilung gab der Methode den Namen „Finite-Elemente-Methode“.

Im konstruktiven Ingenieurbau ist die Methode der finiten Elemente heutzutage ein Standardverfahren zur computergestützten Berechnung von Stab- und Flächentragwerken.

3D FEM-Programm für Statik, Dynamik und Bemessung

Das Statikprogramm RFEM eignet sich für die benutzerfreundliche Anwendung der Finite-Elemente-Methode in der Tragwerksplanung. Die ausgefeilte Eingabetechnik ermöglicht eine kurze Einarbeitung und intuitive Modellierung von einfachen und komplexen Strukturen. In RFEM lassen sich 3D-Konstruktionen statisch und dynamisch berechnen.

RFEM ist die Basis einer modular aufgebauten Programmfamilie. Das Hauptprogramm RFEM dient zur Definition der Struktur, Materialien und Einwirkungen ebener und räumlicher Platten-, Scheiben-, Schalen- und Stabtragwerke. 

Außerdem werden in RFEM die Schnittgrößen und Lagerkräfte berechnet. Mischsysteme sind ebenso möglich wie die Behandlung von Volumen- und Kontaktelementen.

Die normgerechte Bemessung der Bauteile aus verschiedenen Materialien erfolgt in den Zusatzmodulen.

Zusatzmodule für RFEM

Für die Bemessung der Materialien wie Stahl- und Spannbeton, Stahl, Aluminium, Holz und Glas stehen eine Vielzahl leistungsstarker Zusatzmodule zur Verfügung.

Mit Ihnen lassen sich u. a. nichtlineare Berechnungen, Stabilitätsanalysen, dynamische Untersuchungen, Anschluss-Nachweise sowie Formfindungsprozesse für Seil- und Membrankonstruktionen durchführen.

Buch über FEM und das Statikprogramm RFEM

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

Qualität der FEM-Ergebnisse

Die Statik-Software von Dlubal liefert nachvollziehbare statische Berechnungen. Sie hat keinen "Black Box"-Charakter. Zahlreiche Verifikationsbeispiele verdeutlichen dies und legen die Berechnungsmethoden offen.

Auszug aus Knowledge Base | Finite-Elemente-Berechnungen

  1. FE-Netz-Qualität anzeigen

    FE-Netz-Qualität anzeigen

    Als neues Hilfsmittel bei statischen Berechnungen von flächigen Bauteilen wurde die Anzeige der FE-Netz-Qualität in RFEM implementiert. Hierbei wird eine interne Kontrolle der erzeugten FE-Elemente für definierte Kriterien durchgeführt. Das Ergebnis kann durch den Anwender graphisch dargestellt werden. Es werden dabei drei verschiedene Stufen der Qualität farblich unterschiedlich angezeigt. Alle Werte der geprüften Kriterien sind durch den User editierbar und somit auf die Bedürfnisse jedes einzelnen einstellbar.

  2. Bild 01 - Wirkungsbereich

    Verwendung des Ergebnisstabes in RFEM

    Seit der Freigabe von RFEM 5 steht der Stabtyp "Ergebnisstab" zur Verfügung. Der Ergebnisstab ist ein virtueller Stab ohne jegliche Steifigkeit und benötigt keine Lagerung. Er kann vielseitig eingesetzt werden, um Ergebnisse aus Stäben, Flächen und Volumen aufzuintegrieren und als Stabschnittgrößen auszugeben.

Weitere Fachbeiträge sowie Tipps & Tricks in der Knowledge Base

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RFEM Hauptprogramm
RFEM 5.xx

Basisprogramm

Das FEM-Programm RFEM ermöglicht die schnelle und einfache Modellierung, Berechnung und Bemessung von Tragkonstruktionen mit Stab-, Platten-, Scheiben-, Faltwerk-, Schalen- und Volumen-Elementen aus verschiedenen Materialien.

RFEM Stahlbetonbau
RF-BETON 5.xx

Zusatzmodul

Stahlbetonbemessung von Stäben und Flächen (Platten, Scheiben, Faltwerke und Schalen)

RFEM Stahlbetonbau
RF-BETON Stützen 5.xx

Zusatzmodul

Stahlbetonbemessung nach dem Modellstützen- bzw. Nennkrümmungsverfahren

RFEM Stahlbetonbau
RF-BETON NL 5.xx

Zusatzmodul

Physikalisch und geometrisch nichtlineare Stahlbetonberechnung von Flächen- und Stabtragwerken aus Stahlbeton

RFEM Stahlbetonbau
RF-STANZ Pro 5.xx

Zusatzmodul

Durchstanznachweise von punktgestützten und liniengelagerten Platten sowie Fundamenten

RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-STAHL 5.xx

Zusatzmodul

Spannungsanalyse von Flächen und Stäben

RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-STAHL EC3 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Stahlstäben nach EC 3

RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-STAHL Wölbkrafttorsion 5.xx

Modulerweiterung für RF-STAHL EC3

Biegedrillknicknachweise nach Theorie II. Ordnung mit 7 Freiheitsgraden

RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-STAHL Plastizität 5.xx

Modulerweiterung für RF-STAHL EC3

Plastische Bemessung von Querschnitten nach dem Teilschnittgrößenverfahren (TSV) und der Simplex-Methode.

RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-STAHL AISC 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Stahlstäben nach ANSI/AISC 360 (US-Norm)

RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-ALUMINIUM 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Aluminium-Stäben nach Eurocode 9

RFEM Stahl- und Aluminiumbau
RF-ALUMINIUM ADM 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Stäben aus Aluminium nach ADM 2010, ADM 2015 (US-Norm)

RFEM Holzbau
RF-HOLZ Pro 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Stäben und Stabsätzen aus Holz

RFEM Holzbau
RF-HOLZ AWC 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Stäben und Stabsätzen aus Holz nach ANSI/AWC NDS

RFEM Glasbau
RF-GLAS 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Einscheiben-, Verbund- und Isolierverglasung

RFEM Türme und Masten
RF-MAST Struktur 5.xx

Zusatzmodul

Generierung von Gittermaststrukturen

RFEM Türme und Masten
RF-MAST Belastung 5.xx

Zusatzmodul

Generierung von Wind-, Eis- und Verkehrslasten für Gittermaste

RFEM Türme und Masten
RF-MAST Bemessung 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von Gittermaststäben nach Eurocode

RFEM Verbindungen
RF-RAHMECK Pro 5.xx

Zusatzmodul

Eckverbindungen für Rahmen nach EN 1993-1-8 (EC 3)

RFEM Verbindungen
RF-JOINTS Stahl - Gelenkig 5.xx

Zusatzmodul

Gelenkige Verbindungen nach EN 1993-1-8

RFEM Verbindungen
RF-JOINTS Stahl - Stützenfuß 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung von gelenkigen und eingespannten Stützenfüßen

RFEM Verbindungen
RF-JOINTS Holz - Stahl zu Holz 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung indirekter Holzverbindungen nach Eurocode 5 und NDS

RFEM Verbindungen
RF-JOINTS Holz - Holz zu Holz 5.xx

Zusatzmodul

Bemessung direkter Holzverbindungen nach Eurocode 5

RFEM Dynamische Analyse
RF-DYNAM Pro - Eigenschwingungen 5.xx

Zusatzmodul

Analyse von Eigenschwingungen

RFEM Dynamische Analyse
RF-DYNAM Pro - Erzwungene Schwingungen 5.xx

Zusatzmodul

Das Zeitverlaufsverfahren und das Multimodale Antwortspektrenverfahren

RFEM Dynamische Analyse
RF-DYNAM Pro - Ersatzlasten 5.xx

Zusatzmodul

Das statische Ersatzlastverfahren unter Verwendung des multimodalen Antwortspektrenverfahrens

RFEM Dynamische Analyse
RF-DYNAM Pro – Nichtlinearer Zeitverlauf 5.xx

Zusatzmodul

Die Zeitverlaufsanalyse unter Berücksichtigung von Nichtlinearitäten.

RFEM Rohrleitungssysteme
RF-PIPING 5.xx

Zusatzmodul

Modellierung von Rohrleitungen

RFEM Rohrleitungssysteme
RF-PIPING Design 5.xx

Zusatzmodul

Spannungsanalyse von Rohrleitungen

RFEM Membran- und Textilbau
RF-FORMFINDUNG 5.xx

Zusatzmodul

Formfindung von Membran- und Seilkonstruktionen

RFEM Membran- und Textilbau
RF-ZUSCHNITT 5.xx

Zusatzmodul

Schnittmuster für Membrankonstruktionen