FEM Berechnung, Simulation und Analyse

Finite Elemente Methode (FEM)

Komplexe Geometrien erfordern komplexe Anschlüsse. Im Bereich der Fliegenden Bauten sind normativ geregelte Standardanschlüsse die Ausnahme. Hier kommen FEM Analysen, verknüpft mit ingenieurmäßigem Denken und konstruktiver Erfahrung ins Spiel. Darüber hinaus kommen oft Hohlprofile zum Einsatz, die ebenfalls nur spärlich in den Normen behandelt werden. Das gleiche gilt für Dauerfestigkeitsuntersuchungen mittels Kerbfällen. Um die Tragfähigkeit dieser Anschlüsse dennoch nachweisen zu können, benutzt das B&W Statik Ingenieurbüro, neben einschlägiger Fachliteratur, die Methode der Finiten Elemente. So ist es uns möglich, neben der statischen Nachweisführung, die Knotenpunkte auch auf ihr Ermüdungsverhalten unter Wechselbeanspruchungen zu untersuchen.

Dies setzt neben einem fundierten Wissen im Bereich der Numerik vor allem auch ein konstruktives Verständnis voraus. Kompetenter Ansprechpartner ist hier Herr Buchberger, der nicht nur Diplom-Maschinenbauingenieur ist, sondern auch einen Meister als Werkzeugmacher besitzt und bereits viele Jahre Berufserfahrung als Entwicklungs- und Konstruktionsingenieur mit in die Firma einbringt. Auch Herr Wittmann hat sich während seines Studium am Lehrstuhl für Statik und nach seinem Studium am Lehrstuhl für Massivbau an der TU München intensiv mit FEM Berechnungen auseinandergesetzt und neue Elemente im Bereich der Plattenproblematik entwickelt und programmiert. Er ist mit den Hintergründen und Berechnungsabläufen eines FEM Programms vertraut und weiß, auf welche Besonderheiten bei dieser Methode zu achten sind, damit den Ergebnissen getraut werden können.

FEM Analysen setzen im Bereich des Bauingenieurwesens und des Maschinenbaus neue Maßstäbe. Jedoch ist diese Methode auch mit Vorsicht zu genießen – Fehlen dem Ingenieur fachliches Hintergrundwissen, so kann es schnell zu Fehleinschätzungen und zu von der Realität stark abweichenden Ergebnissen kommen. Hier ist ein breit gefächertes Wissen des Ingenieurs gefragt, denn Plausibilitätsprüfungen sind hier unverzichtbar. Beispielsweise führt die Bemessung eines wandartigen Trägers (z.B. einer Betonwand)  alleine durch FEM zu einer Unterdimensionierung mit den Folgen von großen Rissen in der Wand. Abhilfe kann hier zum Beispiel die Modellierung des Kraftflusses mit Hilfe eines Stabwerksmodells schaffen. Deshalb werden FEM Berechnungen bei den B&W Ingenieuren stets mit Handrechnungen und Ergebnissen aus Tabellenwerken einschlägiger Fachliteratur überprüft.

 

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