Frequently asked Questions (FAQ)

Nachfolgend sind einige Antworten auf oft gestellten Fragen zusammengestellt. Wir haben versucht, uns kurz zu halten. Für weitergehende Informationen steht natürlich jederzeit das Internet zur Verfügung.

Was ist FEM?


Die Grundidee der "Finite Element Methode" (FEM) ist relativ simpel. Man nehme einen geometrischen Grundkörper wie z. B. einen Tetraeder oder Hexaeder. Für eine solch einfache Geometrie lässt sich das physikalische Verhalten mittels einfacher Gleichungssysteme mathematisch beschreiben.

Wenn nun mehrere dieser einzelnen Grundkörpern (besagte "Finite-Elemente") miteinander verbunden werden, entsteht ein Gleichungssystem, das schnell auch mehrere Millionen Gleichungen erreichen kann. Mit dieser Vielzahl an Elementen können nahezu alle denkbaren Geometrien diskretisiert (vernetzt) werden. Es sollte lediglich auf die Qualität der Elemente geachtet werden. Natürlich sollte auch ein entsprechender Rechner zur Verfügung stehen, um diese Gleichungssysteme lösen zu können.

Ausführlichere Beschreibung der Methode liefert auch hier das Internet.



Wie genau ist FEM?


FEM ist ein Werkzeug. Auch Menschen ohne technisches Grundwissen können eine FEM-Berechnung produzieren, die allerdings fern der Realität ist, und dann dem Vorgesetzten berichten, FEM sei ungenau.

Spass beiseite. Eine qualifizierte FE-Analyse hat eine Genauigkeit von ca. 5-10%


Was brauchen wir für ein Angebot?


• CAD (am liebsten eine 3-D-CAD-Datei im stp-Format). Falls nicht vorhanden, gern auch 2D-Zeichnungen (dxf)

• Eine kurze Beschreibung des gewünschten Ziels der Untersuchung, falls möglich mit kurzen Lastfallbeschreibungen

• Angabe zu dem geplanten Zeitrahmen



FEM-Beispiel


Ein klassischer Biegebalken. Bitte beachten, dass hier nur die Biegespannungen dargestellt sind! Wenn eine Bewertung über die Vergleichsspannung (z.B. von Mises) erforderlich ist, müssen noch ergänzend die Schubspannungen berücksichtigt werden.


Wie funktioniert eine FEM-Berechnung?


Mit FEM lässt sich Geld verdienen. Daher gibt es kaum Informationen, die diese Methode ehrlich und detailliert beschreiben und somit Know-How preisgeben. Wir empfehlen hierzu eine klassische Quelle:

"The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals" von Olek C Zienkiewicz (Autor), Robert L Taylor (Autor), J.Z. Zhu (Autor). Zu finden im Internet z.B.: bei – bei Amazon

Bitte beachten: Bei dieser Lektüre sind das Wissen um Matrizenrechnung und Englischkenntnisse Voraussetzung.


Das beste FEM-Programm?


Die Meistverbreiteten sind: Ansys, Abaqus, Nastran, Ls-Dyna, Pam-Crash. Unsere Ingenieurgesellschaft arbeitet vorrangig mit Ansys. Aus unserer Erfahrung bietet dieses Produkt das beste Preis- Leistungsverhältnis.

Die obengenannten Programme sind Simulationspakete für einen professionellen Einsatz. Da wir uns im Bereich Personensicherheit bewegen und eine höchstmögliche Übereinstimmung mit der Realität anstreben, benutzen wir keine semi-professionelle Lösungen, die in den gängigen CAD-Paketen integriert sind.






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