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FINITE-ELEMENTE-BERECHNUNG (FEM)

Bild mit freundlicher Genehmigung von Briggs Automotive Company Ltd.

Software für Finite-Elemente-Berechnung

Die Finite-Elemente-Berechnung (auch Finite-Elemente-Methode oder FEM-Berechnung) ist ein computergestütztes Verfahren zur Prognose, wie ein Produkt unter realen Bedingungen auf bestimmte Kräfte, Schwingungen, Wärme, Fluidströmungen und andere physikalische Einwirkungen reagieren wird. Die Finite-Elemente-Berechnung gibt an, ob ein Produkt brechen oder verschleißen wird oder so funktioniert, wie es geplant wurde. Das Verfahren wird zwar als Berechnung bezeichnet, dient bei der Produktentwicklung aber zur Prognose, wie sich das Produkt unter Belastung verhalten wird.

Die Funktionsweise der Elemente-Berechnung besteht grundsätzlich darin, dass ein reales Objekt in eine Vielzahl (Tausende bis Hunderttausende) von finiten Elementen, beispielsweise kleine Würfel, zerlegt wird. Mithilfe mathematischer Gleichungen wird nun das Verhalten der einzelnen Elemente errechnet. Abschließend addiert der Computer die einzelnen ermittelten Verhaltensweisen und kann daraus eine Gesamtprognose des Verhaltens des eigentlichen Objekts abgeben.

Die Finite-Elemente-Berechnung kann das Verhalten von Produkten unter der Einwirkung einer Vielzahl von physikalischen Faktoren vorhersagen, darunter:

  • Mechanische Spannung
  • Mechanische Schwingung
  • Materialermüdung
  • Bewegung
  • Wärmeübertragung
  • Fluidströmung
  • Elektrostatik
  • Kunststoffspritzguss (Englisch)

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