Die Finite Elemente Methode (FEM) hat sich durch ihre Universalität und Allgemeingültigkeit auch im Bauwesen fest etabliert. Ein statisches System in ein FE-Programm einzugeben, ist in der Regel ziemlich leicht. Dies täuscht jedoch häufig darüber hinweg, dass fundierte Kenntnisse bezüglich der Theoriehintergründe und der verwendeten Software unerlässlich sind. Alle sechs Kapitel der Vorauflage wurden komplett überarbeitet und an die aktuellen Normen angepasst. Neu hinzugekommen ist das Kapitel 7 "Eigenwertlösungen", das u. a. die Stabilitätsanalyse, die Dynamische Analyse und die Antwortspektrenmethode behandelt. Bei allen Kapiteln stehen die FE-Modellierungen mit zahlreichen Anwendungsbeispielen im Vordergrund. Aus dem Inhalt: Grundlagen zur Finite-Elemente-Methode // Vom realen Bauwerk zum FE-Modell // Fehlerquellen bei Finite-Elemente-Lösungen // Modellierung von Unterzügen // Lagerbedingungen // Bodenmodelle // Eigenwertlösungen. In der Beuth-Mediathek stehen alle Beispiele sowie Testversionen der FE-Programme RFEM und RSTAB zum kostenlosen Download bereit.
Aktualisiert: 2023-06-23
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Die Finite Elemente Methode (FEM) hat sich durch ihre Universalität und Allgemeingültigkeit auch im Bauwesen fest etabliert. Ein statisches System in ein FE-Programm einzugeben, ist in der Regel ziemlich leicht. Dies täuscht jedoch häufig darüber hinweg, dass fundierte Kenntnisse bezüglich der Theoriehintergründe und der verwendeten Software unerlässlich sind. Alle sechs Kapitel der Vorauflage wurden komplett überarbeitet und an die aktuellen Normen angepasst. Neu hinzugekommen ist das Kapitel 7 "Eigenwertlösungen", das u. a. die Stabilitätsanalyse, die Dynamische Analyse und die Antwortspektrenmethode behandelt. Bei allen Kapiteln stehen die FE-Modellierungen mit zahlreichen Anwendungsbeispielen im Vordergrund. Aus dem Inhalt: Grundlagen zur Finite-Elemente-Methode // Vom realen Bauwerk zum FE-Modell // Fehlerquellen bei Finite-Elemente-Lösungen // Modellierung von Unterzügen // Lagerbedingungen // Bodenmodelle // Eigenwertlösungen. In der Beuth-Mediathek stehen alle Beispiele sowie Testversionen der FE-Programme RFEM und RSTAB zum kostenlosen Download bereit.
Aktualisiert: 2023-06-23
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Die Finite Elemente Methode (FEM) hat sich durch ihre Universalität und Allgemeingültigkeit auch im Bauwesen fest etabliert. Ein statisches System in ein FE-Programm einzugeben, ist in der Regel ziemlich leicht. Dies täuscht jedoch häufig darüber hinweg, dass fundierte Kenntnisse bezüglich der Theoriehintergründe und der verwendeten Software unerlässlich sind. Alle sechs Kapitel der Vorauflage wurden komplett überarbeitet und an die aktuellen Normen angepasst. Neu hinzugekommen ist das Kapitel 7 "Eigenwertlösungen", das u. a. die Stabilitätsanalyse, die Dynamische Analyse und die Antwortspektrenmethode behandelt. Bei allen Kapiteln stehen die FE-Modellierungen mit zahlreichen Anwendungsbeispielen im Vordergrund. Aus dem Inhalt: Grundlagen zur Finite-Elemente-Methode // Vom realen Bauwerk zum FE-Modell // Fehlerquellen bei Finite-Elemente-Lösungen // Modellierung von Unterzügen // Lagerbedingungen // Bodenmodelle // Eigenwertlösungen. In der Beuth-Mediathek stehen alle Beispiele sowie Testversionen der FE-Programme RFEM und RSTAB zum kostenlosen Download bereit.
Aktualisiert: 2023-06-23
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Dieses Lehrbuch liefert eine präzise Einführung in Theorie und Numerik partieller Differentialgleichungen. Analysis und Numerik werden sorgfältig entwickelt. Eine besondere Betonung liegt auf der gleichzeitigen Darstellung von theoretischen und numerischen Verfahren zur Lösung partieller Differentialgleichungen. Es werden die Grundtypen partieller Differentialgleichungen zweiter Ordnung theoretisch behandelt und jeweils die gängigen numerischen Verfahren diskutiert. Behandelte Typen: Elliptische, parabolische und hyperbolische Differentialgleichungen Analysis: Klassische Lösungen, schwache Lösungen Numerik: Ritz-Galerkin-Verfahren, Finite Elemente, Differenzenverfahren Für Studierende der Mathematik, Ingenieur- oder Naturwissenschaften Mit zahlreichen Beispielrechnungen und Illustrationen
Aktualisiert: 2023-05-29
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Dieses Lehrbuch liefert eine präzise Einführung in Theorie und Numerik partieller Differentialgleichungen. Analysis und Numerik werden sorgfältig entwickelt. Eine besondere Betonung liegt auf der gleichzeitigen Darstellung von theoretischen und numerischen Verfahren zur Lösung partieller Differentialgleichungen. Es werden die Grundtypen partieller Differentialgleichungen zweiter Ordnung theoretisch behandelt und jeweils die gängigen numerischen Verfahren diskutiert. Behandelte Typen: Elliptische, parabolische und hyperbolische Differentialgleichungen Analysis: Klassische Lösungen, schwache Lösungen Numerik: Ritz-Galerkin-Verfahren, Finite Elemente, Differenzenverfahren Für Studierende der Mathematik, Ingenieur- oder Naturwissenschaften Mit zahlreichen Beispielrechnungen und Illustrationen
Aktualisiert: 2023-05-29
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Über die Nutzungsdauer hinweg verringert sich die Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen Zellen. Diese Degradation wird durch unterschiedliche Alterungsprozesse verursacht und kann in einem abrupten Einbrechen des sogenannten Gesundheitszustands einer Batteriezelle enden und eine gezielte Second-Life Nutzung erschweren. Das Ziel dieser Arbeit ist eine modellbasierte und experimentelle Untersuchung der Alterung einschließlich der Möglichkeit zur Beeinflussung des Alterungsverhaltens über die Ladestrategie und das Anodendesign. Im Modell kann sowohl durch die Ladestrategien als auch die Verwendung von Porositätsprofilen in der Anode mit höherer Porosität am Separator das Alterungsverhalten verbessert und das Einbrechen der Kapazität bei hoher Zyklenzahl deutlich abgeschwächt werden, wobei das Anodendesign im Vergleich einen größeren Effekt aufweist. Auch in Laborversuchen weisen Zellen mit einem zweistufigen Anodenaufbau in verschiedenen Zellformaten (Knopf- und Pouchzellen, Halb- und Vollzellen) eine bessere Zyklenstabilität gegenüber einem herkömmlichen Aufbau auf.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Die Finite Elemente Methode (FEM) hat sich durch ihre Universalität und Allgemeingültigkeit auch im Bauwesen fest etabliert. Ein statisches System in ein FE-Programm einzugeben, ist in der Regel ziemlich leicht. Dies täuscht jedoch häufig darüber hinweg, dass fundierte Kenntnisse bezüglich der Theoriehintergründe und der verwendeten Software unerlässlich sind. Alle sechs Kapitel der Vorauflage wurden komplett überarbeitet und an die aktuellen Normen angepasst. Neu hinzugekommen ist das Kapitel 7 "Eigenwertlösungen", das u. a. die Stabilitätsanalyse, die Dynamische Analyse und die Antwortspektrenmethode behandelt. Bei allen Kapiteln stehen die FE-Modellierungen mit zahlreichen Anwendungsbeispielen im Vordergrund. Aus dem Inhalt: Grundlagen zur Finite-Elemente-Methode // Vom realen Bauwerk zum FE-Modell // Fehlerquellen bei Finite-Elemente-Lösungen // Modellierung von Unterzügen // Lagerbedingungen // Bodenmodelle // Eigenwertlösungen. In der Beuth-Mediathek stehen alle Beispiele sowie Testversionen der FE-Programme RFEM und RSTAB zum kostenlosen Download bereit.
Aktualisiert: 2022-01-01
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Mit welchen Ansätzen kann der Korrosionsstart und -fortschritt an Kanten und in Flanschen über einen längeren Zeitraum simuliert werden? Zur Beantwortung der Forschungsfrage werden anhand der genannten konstruktiven Schwachstellen geometrische Charakterisierungen, messtechnisch ermittelte Kennwerte, entwickelte Simulationsmodelle, Parameterstudien und experimentelle Validierungen präsentiert. Beide Simulationsansätze ermöglichen die Simulation des jeweiligen Anwendungsfalls, ohne dabei die Struktur des vorliegenden Materialmodells zu verlassen. Dabei werden durch geeignete analytische Funktionen die Quantitäten geometrischer Eigenschaften in einfache Ersatzgeometrien implementiert. Diese Vorteile führen zusammen mit der hohen Effizienz der beiden Modelle und der guten Übereinstimmung zu versuchstechnischen Untersuchungen zu einer praktikablen Lösung für die industrielle Anwendung.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Das Lastabtragungsverhalten und die Interaktion schlanker, unbewehrter, hydraulisch gebundener Tragglieder mit dem umgebenden Boden wird bei Nachweisen der Gesamtstandsicherheit mit bestehenden Bemessungsansätzen nicht zutreffend erfasst.
Mit numerischen Modellierungen werden die Interaktion pfahlartiger Tragglieder mit dem umgebenden Boden sowie die daraus resultierenden Versagensmechanismen untersucht. Die Validierung des numerischen Modells erfolgt durch Nachrechnung von 1g-Modellversuchen. Das validierte Modell wird darauf für die Sensitivitätsanalyse und die Ableitung eines analytischen Modells genutzt.
Mit dem analytischen Berechnungsansatz wird die Aktivierung der Bemessungswiderstände von pfahlartigen Traggliedern quantifiziert. Es werden Berechnungsmethoden zur Berücksichtigung der Bemessungswiderstände der pfahlartigen Tragglieder beim Nachweis der Gesamtstandsicherheit aufgezeigt.
Aktualisiert: 2020-01-27
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Dieses Lehrbuch behandelt das Thema Numerik partieller Differentialgleichungen, im Wesentlichen aufbauend auf dem Band Numerische Mathematik 1. Der Schwerpunkt liegt auf elliptischen und parabolischen Systemen; hyperbolische Erhaltungsgleichungen werden aber ebenfalls elementar behandelt. Numerische Mathematik wird verstanden als Teilgebiet des Scientific Computing, zu Deutsch auch Wissenschaftliches Rechnen. Im Vordergrund steht hier die Effizienz von Algorithmen, d.h. Schnelligkeit, Verlässlichkeit und Robustheit, dies führt zu adaptiven Algorithmen. Die theoretische Herleitung und Analyse von Algorithmen ist in diesem Buch so elementar wie möglich gehalten; die benötigte etwas anspruchsvollere mathematische Theorie ist im Anhang zusammengefasst. Zahlreiche Abbildungen und Illustrationsbeispiele erläutern die komplexen Sachverhalte. Als nichttriviale Beispiele dienen Probleme aus Nanotechnologie, Chirurgie und Physiologie. Das Buch richtet sich an Studierende sowie an bereits im Beruf stehende Mathematiker, Naturwissenschaftler und Ingenieure. Es ist als Lehrbuch konzipiert, aber auch gut für ein Selbststudium geeignet. Aus dem Inhalt Elementare partielle Differentialgleichungen Mathematische Modelle aus Elektrodynamik, Strömungsdynamik, Elastomechanik Differenzen-Methoden Spektralmethoden Finite-Elemente-Methoden Direkte und iterative Löser für Gittergleichungssysteme Konstruktion adaptiver hierarchischer Gitter Adaptive Mehrgittermethoden für lineare Rand- und Eigenwertprobleme Adaptive Mehrgittermethoden für nichtlineare elliptische Randwertprobleme Raum-Zeit-adaptive Integration parabolischer Differentialgleichungen
Aktualisiert: 2020-10-12
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Dieses Lehrbuch liefert eine präzise Einführung in Theorie und Numerik partieller Differentialgleichungen. Analysis und Numerik werden sorgfältig entwickelt. Eine besondere Betonung liegt auf der gleichzeitigen Darstellung von theoretischen und numerischen Verfahren zur Lösung partieller Differentialgleichungen. Es werden die Grundtypen partieller Differentialgleichungen zweiter Ordnung theoretisch behandelt und jeweils die gängigen numerischen Verfahren diskutiert. Behandelte Typen: Elliptische, parabolische und hyperbolische Differentialgleichungen Analysis: Klassische Lösungen, schwache Lösungen Numerik: Ritz-Galerkin-Verfahren, Finite Elemente, Differenzenverfahren Für Studierende der Mathematik, Ingenieur- oder Naturwissenschaften Mit zahlreichen Beispielrechnungen und Illustrationen
Aktualisiert: 2023-03-27
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Die Finite Elemente Methode (FEM) hat sich durch ihre Universalität und Allgemeingültigkeit auch im Bauwesen fest etabliert. Ein statisches System in ein FE-Programm einzugeben, ist in der Regel ziemlich leicht. Dies täuscht jedoch häufig darüber hinweg, dass fundierte Kenntnisse bezüglich der Theoriehintergründe und der verwendeten Software unerlässlich sind. Alle sechs Kapitel der Vorauflage wurden komplett überarbeitet und an die aktuellen Normen angepasst. Neu hinzugekommen ist das Kapitel 7 "Eigenwertlösungen", das u. a. die Stabilitätsanalyse, die Dynamische Analyse und die Antwortspektrenmethode behandelt. Bei allen Kapiteln stehen die FE-Modellierungen mit zahlreichen Anwendungsbeispielen im Vordergrund. Aus dem Inhalt: Grundlagen zur Finite-Elemente-Methode // Vom realen Bauwerk zum FE-Modell // Fehlerquellen bei Finite-Elemente-Lösungen // Modellierung von Unterzügen // Lagerbedingungen // Bodenmodelle // Eigenwertlösungen. In der Beuth-Mediathek stehen alle Beispiele sowie Testversionen der FE-Programme RFEM und RSTAB zum kostenlosen Download bereit.
Aktualisiert: 2021-12-07
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Ein integrales Modellierungskonzept zur numerischen Simulation der Osseointegration und Langzeitsstabilität von Endoprothersen
Aktualisiert: 2020-11-23
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Die Finite Elemente Methode (FEM) hat sich durch ihre Universalität und Allgemeingültigkeit auch im Bauwesen fest etabliert. Ein statisches System in ein FE-Programm einzugeben, ist in der Regel ziemlich leicht. Dies täuscht jedoch häufig darüber hinweg, dass fundierte Kenntnisse bezüglich der Theoriehintergründe und der verwendeten Software unerlässlich sind. Alle sechs Kapitel der Vorauflage wurden komplett überarbeitet und an die aktuellen Normen angepasst. Neu hinzugekommen ist das Kapitel 7 "Eigenwertlösungen", das u. a. die Stabilitätsanalyse, die Dynamische Analyse und die Antwortspektrenmethode behandelt. Bei allen Kapiteln stehen die FE-Modellierungen mit zahlreichen Anwendungsbeispielen im Vordergrund. Aus dem Inhalt: Grundlagen zur Finite-Elemente-Methode // Vom realen Bauwerk zum FE-Modell // Fehlerquellen bei Finite-Elemente-Lösungen // Modellierung von Unterzügen // Lagerbedingungen // Bodenmodelle // Eigenwertlösungen. In der Beuth-Mediathek stehen alle Beispiele sowie Testversionen der FE-Programme RFEM und RSTAB zum kostenlosen Download bereit.
Aktualisiert: 2021-12-07
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Dieses Lehrbuch behandelt das Thema Numerik partieller Differentialgleichungen, im Wesentlichen aufbauend auf dem Band Numerische Mathematik 1. Der Schwerpunkt liegt auf elliptischen und parabolischen Systemen; hyperbolische Erhaltungsgleichungen werden aber ebenfalls elementar behandelt. Numerische Mathematik wird verstanden als Teilgebiet des Scientific Computing, zu Deutsch auch Wissenschaftliches Rechnen. Im Vordergrund steht hier die Effizienz von Algorithmen, d.h. Schnelligkeit, Verlässlichkeit und Robustheit, dies führt zu adaptiven Algorithmen. Die theoretische Herleitung und Analyse von Algorithmen ist in diesem Buch so elementar wie möglich gehalten; die benötigte etwas anspruchsvollere mathematische Theorie ist im Anhang zusammengefasst. Zahlreiche Abbildungen und Illustrationsbeispiele erläutern die komplexen Sachverhalte. Als nichttriviale Beispiele dienen Probleme aus Nanotechnologie, Chirurgie und Physiologie. Das Buch richtet sich an Studierende sowie an bereits im Beruf stehende Mathematiker, Naturwissenschaftler und Ingenieure. Es ist als Lehrbuch konzipiert, aber auch gut für ein Selbststudium geeignet. Aus dem Inhalt Elementare partielle Differentialgleichungen Mathematische Modelle aus Elektrodynamik, Strömungsdynamik, Elastomechanik Differenzen-Methoden Spektralmethoden Finite-Elemente-Methoden Direkte und iterative Löser für Gittergleichungssysteme Konstruktion adaptiver hierarchischer Gitter Adaptive Mehrgittermethoden für lineare Rand- und Eigenwertprobleme Adaptive Mehrgittermethoden für nichtlineare elliptische Randwertprobleme Raum-Zeit-adaptive Integration parabolischer Differentialgleichungen
Aktualisiert: 2020-10-12
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Dieses Lehrbuch liefert eine präzise Einführung in Theorie und Numerik partieller Differentialgleichungen. Analysis und Numerik werden sorgfältig entwickelt. Eine besondere Betonung liegt auf der gleichzeitigen Darstellung von theoretischen und numerischen Verfahren zur Lösung partieller Differentialgleichungen. Es werden die Grundtypen partieller Differentialgleichungen zweiter Ordnung theoretisch behandelt und jeweils die gängigen numerischen Verfahren diskutiert. Behandelte Typen: Elliptische, parabolische und hyperbolische Differentialgleichungen Analysis: Klassische Lösungen, schwache Lösungen Numerik: Ritz-Galerkin-Verfahren, Finite Elemente, Differenzenverfahren Für Studierende der Mathematik, Ingenieur- oder Naturwissenschaften Mit zahlreichen Beispielrechnungen und Illustrationen
Aktualisiert: 2023-03-27
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