• Die Methode der finiten Elemente (FEM) ist eine numerische Näherungsmethode zur Lösung von Problemen der Ingenieurwissenschaften.

• Ihr Hauptgebiet ist die Festigkeitslehre

• Die FE-Methode eignet sich für Probleme mit komplizierter Geometrie und Belastung oder mit variablen Materialeigenschaften, wenn analytische Lösungen schwer zu realisieren oder ausgeschlossen sind.

• Der Gesamtkörper wird dabei in kleine, aber endliche Teilkörper, die finiten Elemente zerlegt. Diese sind in Knotenpunkten miteinander verknüpft.

• In jedem einzelnen finiten Element werden die unbekannten Feldgrößen durch einfache Funktionen approximiert, die durch ihre Knotenwerte bestimmt sind.

• Die Diskretisierung durch finite Elemente führt auf ein großes Gleichungssystem für die unbekannten Knotenwerte.  

Preprocessing

• Aufteilung des Systems in Finite Elemente

• Die Vernetzung der Problemstellung anpassen

• Bestimmung der Werkstoffkennwerte, der Randbedingungen und der Kräfte

FE-Solver

• Erstellen des Gleichungssystems

• Lösen des Gleichungssystems

• Rückrechnen der Dehnungen, Spannungen und der Reaktionskräfte

Postprocessing

• Erstellen eines Verformungsschaubildes

• Farbliche Kennzeichnung von Dehnungen und Spannungen

• Darstellung von Größe und Richtung der Reaktionskräfte