Methode der finiten Elemente

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Das vorliegende Buch entstand auf Anregung meines verehrten Lehrers, Herm Prof. Dr. E. Stiefel. Es richtet sich an Mathematiker, Physiker, Ingenieure und Naturwissenschaftler, die an einer elementaren und praxisorientierten Einführung in die Methode der finiten Elemente interessiert sind. In diesem Lehrbuch werden die Grundprinzipien der Methode für ein- und zweidimensionale Probleme ausführlich dargestellt. Die Übertragung der Ideen auf dreidimensionale Aufgaben ist naheliegend. Die Fokussierung auf ein- und zweidimensionale Probleme bietet den Vorteil von Anschaulichkeit und Transparenz. Es wird ein repräsentativer Querschnitt von Anwendungen präsentiert, um die zugrunde liegenden Konzepte zu vermitteln. Angesichts des breiten Anwendungsbereichs der Methode wurde eine Auswahl typischer Problemkreise getroffen. Zunächst werden für die Physik und verschiedene Naturwissenschaften wichtige stationäre und instationäre Feldprobleme behandelt, darunter elliptische Randwertprobleme, instationäre Wärmeleitungsprobleme und Schwingungsaufgaben. Im Bereich der Elastomechanik werden Stäbe, Balken, Scheiben und Platten betrachtet, um das grundsätzliche Vorgehen zu demonstrieren. Das Buch gliedert sich in sechs Kapitel, in denen typische, anwendungsorientierte Problemstellungen formuliert und die notwendigen mathematischen und physikalischen Grundlagen zusammengetragen werden.