Finite Elements Methods in Mechanics

Das Buch "Finite Elements Methods in Mechanics" bietet eine umfassende Einführung in die grundlegenden Bereiche des Maschinenbaus, einschliesslich Fluidmechanik, Wärmeleitung, Balken und Elastizität. Es legt besonderen Wert auf die physikalischen Grundlagen der Finite-Elemente-Approximation, indem es die Anwendung von Finite Elementen zur Analyse elastischer Membranen behandelt. Die detaillierten Ableitungen der Massen-, Steifigkeits- und Kraftmatrizen ermöglichen ein tiefes Verständnis der zugrunde liegenden Konzepte. Darüber hinaus werden verschiedene Computerverfahren mit numerischen Beispielen vorgestellt, um die theoretischen Konzepte zu veranschaulichen. Die Kapitel zur Fluidmechanik behandeln sowohl konventionelle als auch Wirbeltransportformulierung für viskosen, inkompressiblen Fluidfluss und bieten eine eingehende Diskussion der Lösungsansätze. Die variationalen und Galerkin-Formulierungen für Wärmeleitung, Balken und Elastizitätsprobleme werden ebenfalls ausführlich behandelt. Das Buch enthält drei Computerprogramme, die in einer C++-Umgebung geschrieben sind, um spezifische Probleme zu lösen, darunter die Poisson-Gleichung und elastische Probleme in zwei und drei Dimensionen.