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Kurzbeschreibung
Die Methode der Finiten Elemente (FEM) hat längst alle Bereiche des Ingenieurwesens durchdrungen. Durch ihre Universalität und Allgemeingültigkeit hat sie sich auch im Bauwesen fest etabliert. Die Theorie- und Hintergrunderläuterungen der FEM werden zunächst allgemein und dann in Bezug auf die verwendete Software erläutert. Daran schließen sich möglichst einfache Beispiele an, die die Methode mit all ihren Besonderheiten transparent machen und die gewonnenen Kenntnisse festigen. Mit dieser Vorgehensweise wird dem praktisch tätigen Ingenieur und den Studierenden die Theorie der FEM vorrangig durch Beispiele und weniger durch Differentialgleichungen und Funktionen erläutert. In allen Kapiteln stehen FE-Modellierungen und Anwendungsbeispiele im Vordergrund.
Über den Autor
Prof. Dr.-Ing. Christian Barth vertritt das Lehrgebiet "Berechnungsmethoden der Baumechanik" an der HTW Dresden und war 16 Jahre im Bereich Softwareenwicklung und Anwenderschulung tätig. M. Eng., Dipl.-Ing. (FH) Walter Rustler ist seit mehr als 15 Jahren in der Entwicklung von Statiksoftware tätig und leitender Angestellter bei der Ingenieur-Software Dlubal GmbH.
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Die hilfreichsten Kundenrezensionen
2 von 2 Kunden fanden die folgende Rezension hilfreich
Format:Gebundene Ausgabe
Barth, C.; Rustler, W.: Finite Elemente in der Baustatik-Praxis. Bauwerk Verlag GmbH, Berlin 2010
Das Buch ist in sechs Kapitel unterteilt, deren Aufzählung bereits Ziel, Schwerpunkte und Besonderheiten der vorgelegten Publikation hinreichend manifestieren. Sie lauten:
- Allgemeines, Hintergründe und theoretische Grundlagen zur FEM,
- Vom realen Bauwerk zum FE-Modell,
- Fehlerquellen bei FE-Lösungen,
- Modellierung von Unterzügen,
- Lagerbedingungen und
- Bodenmodelle.
Da das Buch im Wesentlichen an ein Softwareprodukt gebunden ist, könnte dies als Nachteil empfunden werden. Dem ist aber entgegenzuhalten, dass mit den auf der beiliegenden CD vorhandenen Demoversionen eine interaktive Arbeit des Lesers ermöglicht und gefördert wird, was als sehr lobenswert einzuschätzen ist. Die Handhabung und damit auch das Verständnis in die FEM erfährt man nur, wenn man es selbst macht. 'Learning by Doing' ist insbesondere für die richtige Anwendung der FEM ein unerlässliches Prinzip.
Die Mehrzahl der grafischen Darstellungen sind Kopien der Ein- und Ausgabemasken des FE-Programms RFEM. Mitunter wäre es besser gewesen, etwas übersichtlichere und damit auch lesbarere Darstellungsformen zu wählen. Weiterhin fehlt dem Rezensenten eine ausführlichere Darstellung und Erklärung der im Softwareprogramm vorhandenen verschieden Arten von Spannungen, wie z. B. Haupt- und Vergleichsspannungen. So werden auf der Seite 56 leider nur die Hauptnormalspannungen, aber nicht die Hauptschubspannungen erwähnt.
Aus der Sicht des Rezensenten kann das Buch Studenten der Fachrichtung Bauingenieurwesen wärmstens empfohlen werden. Doch auch der in der Praxis tätige Ingenieur, der nicht tagtäglich mit der FEM konfrontiert ist, findet in dem Buch von C. Barth und W. Rustler eine ideale Auffrischung verlorenen Wissens. Als diesbezügliche Hilfen dienen ihm ein solide aufbereitetes Glossar, ein übersichtliches Verzeichnis der Beispiele und ein gut ausgewähltes Stichwortverzeichnis.
Mirko Slavik
Dresden, Oktober 2010
Das Buch ist in sechs Kapitel unterteilt, deren Aufzählung bereits Ziel, Schwerpunkte und Besonderheiten der vorgelegten Publikation hinreichend manifestieren. Sie lauten:
- Allgemeines, Hintergründe und theoretische Grundlagen zur FEM,
- Vom realen Bauwerk zum FE-Modell,
- Fehlerquellen bei FE-Lösungen,
- Modellierung von Unterzügen,
- Lagerbedingungen und
- Bodenmodelle.
Da das Buch im Wesentlichen an ein Softwareprodukt gebunden ist, könnte dies als Nachteil empfunden werden. Dem ist aber entgegenzuhalten, dass mit den auf der beiliegenden CD vorhandenen Demoversionen eine interaktive Arbeit des Lesers ermöglicht und gefördert wird, was als sehr lobenswert einzuschätzen ist. Die Handhabung und damit auch das Verständnis in die FEM erfährt man nur, wenn man es selbst macht. 'Learning by Doing' ist insbesondere für die richtige Anwendung der FEM ein unerlässliches Prinzip.
Die Mehrzahl der grafischen Darstellungen sind Kopien der Ein- und Ausgabemasken des FE-Programms RFEM. Mitunter wäre es besser gewesen, etwas übersichtlichere und damit auch lesbarere Darstellungsformen zu wählen. Weiterhin fehlt dem Rezensenten eine ausführlichere Darstellung und Erklärung der im Softwareprogramm vorhandenen verschieden Arten von Spannungen, wie z. B. Haupt- und Vergleichsspannungen. So werden auf der Seite 56 leider nur die Hauptnormalspannungen, aber nicht die Hauptschubspannungen erwähnt.
Aus der Sicht des Rezensenten kann das Buch Studenten der Fachrichtung Bauingenieurwesen wärmstens empfohlen werden. Doch auch der in der Praxis tätige Ingenieur, der nicht tagtäglich mit der FEM konfrontiert ist, findet in dem Buch von C. Barth und W. Rustler eine ideale Auffrischung verlorenen Wissens. Als diesbezügliche Hilfen dienen ihm ein solide aufbereitetes Glossar, ein übersichtliches Verzeichnis der Beispiele und ein gut ausgewähltes Stichwortverzeichnis.
Mirko Slavik
Dresden, Oktober 2010
Format:Gebundene Ausgabe
Das Fachbuch "Finite Elemente in der Baustatik-Praxis" von Herr Prof. Dr.-Ing. Ch. Barth und Herr M.Eng. Dipl.-Ing. (FH) W. Rustler beschreibt dem Leser in kompakter Form die Anwendung der FEM im Bauwesen.
In den Kapiteln Grundlagen zur Finite-Elemente-Methode, Vom realen Bauwerk zum FE-Modell, Fehlerquellen bei Finite-Elemente-Lösungen, Modellierung von Unterzügen, Lagerbedingungen und Bodenmodelle stützen sich die Autoren überwiegend auf Praxis- und Anwendungsbeispiele, wobei die theoretischen Hintergründe nicht vernachlässigt werden. Das ist auch als großer Vorteil des Buches zu erwähnen. Die Verfasser erklären anhand von einfachen Exempeln die Besonder- und Eigenheiten der FEM und nicht anhand von unübersichtlichen theoretischen Zusammenhängen, die nur einem kleinen Kreis von Leuten, wie z.B. Programmierern, von Nutzen wäre.
Als sehr hilfreich, auch im Umgang mit anderen FEM-Programmen, ist das Kapitel "Fehlerquellen bei Finiten-Elemente-Lösungen" zu sehen. Die verwendeten Beispiele können prinzipiell in jedem FEM-Programm eingegeben werden und geben dem Nutzer einen ersten Aufschluss über die Fehleranfälligkeit des verwendeten Programms, was sich in der Berufspraxis als nützlich erweist.
Ein Nachteil des Buches ist, dass sich die Beispiele lediglich auf die Anwendung eines FEM- Programms (RFEM von DLUBAL) beschränken. Allerdings ist von Vorteil, dass dem Buch eine Demoversion des verwendeten Programms beiliegt, mit dem alle Beispielergebnisse angeschaut und zusätzliche Ausgaben erzeugt werden können. Es ist zu Übungszwecken im eingeschränkten Umfang möglich auch eigene Beispiele zu generieren und zu berechnen.
Das Buch ist nach meiner Meinung sehr gut für die Erneuerung verloren gegangener Kenntnisse, für das Selbststudium aber besonders für den Einsatz als Lehrbuch geeignet.
In den Kapiteln Grundlagen zur Finite-Elemente-Methode, Vom realen Bauwerk zum FE-Modell, Fehlerquellen bei Finite-Elemente-Lösungen, Modellierung von Unterzügen, Lagerbedingungen und Bodenmodelle stützen sich die Autoren überwiegend auf Praxis- und Anwendungsbeispiele, wobei die theoretischen Hintergründe nicht vernachlässigt werden. Das ist auch als großer Vorteil des Buches zu erwähnen. Die Verfasser erklären anhand von einfachen Exempeln die Besonder- und Eigenheiten der FEM und nicht anhand von unübersichtlichen theoretischen Zusammenhängen, die nur einem kleinen Kreis von Leuten, wie z.B. Programmierern, von Nutzen wäre.
Als sehr hilfreich, auch im Umgang mit anderen FEM-Programmen, ist das Kapitel "Fehlerquellen bei Finiten-Elemente-Lösungen" zu sehen. Die verwendeten Beispiele können prinzipiell in jedem FEM-Programm eingegeben werden und geben dem Nutzer einen ersten Aufschluss über die Fehleranfälligkeit des verwendeten Programms, was sich in der Berufspraxis als nützlich erweist.
Ein Nachteil des Buches ist, dass sich die Beispiele lediglich auf die Anwendung eines FEM- Programms (RFEM von DLUBAL) beschränken. Allerdings ist von Vorteil, dass dem Buch eine Demoversion des verwendeten Programms beiliegt, mit dem alle Beispielergebnisse angeschaut und zusätzliche Ausgaben erzeugt werden können. Es ist zu Übungszwecken im eingeschränkten Umfang möglich auch eigene Beispiele zu generieren und zu berechnen.
Das Buch ist nach meiner Meinung sehr gut für die Erneuerung verloren gegangener Kenntnisse, für das Selbststudium aber besonders für den Einsatz als Lehrbuch geeignet.
BARTH, C.; RUSTLER, W.: Finite Elemente in der Baustatik Praxis, 1. Auflage, Bauwerk Verlag GmbH, Berlin 2010
5. Dezember 2010
Format:Gebundene Ausgabe
Im Gegensatz zu anderer Literatur das Thema FEM betreffend, werden in diesem Buch keine langwierigen und komplizierten mathematischen Herleitungen in den Vordergrund gestellt, sondern die Theorieerläuterungen auf das Wesentliche beschränkt, als Einführung quasi an den Anfang gestellt.
Die folgenden Kapitel zeigen anhand von sehr gut ausgewählten, zum grossen Teil aus der täglichen Praxis stammenden Beispielen (Bodenmodelle, Unterzüge, Lagerbedingungen), wie sich die verschiedenen Modellierungsvarianten auf die Ergebnisse niederschlagen.
Um dem interesierten Leser die Möglichkeit zu geben, die gewonnenen Ergebnisse nachvollziehen zu können, ist dem Buch eine DVD mit der DEMO-Version R-FEM und R-Stab der Ing Software DLUBAL begelegt. Durch den Aufbau der Beispiele mit Abbildung der wichtigsten Eingabemasken wird die "Fehlerquelle" Mensch quasi eliminiert.
Vor allem im Kapitel der Bodenmodelle wird der Leser durch die beachtlichen Ergebnisabweichungen verschiedener Bettungsvarianten wachgerüttelt und man möchte den uns zur Verfügung stehenden Baustoffen danken, dass sie ein doch so gutmütiges Verhalten zeigen. Allerdings sollte man sich ebenso im Klaren sein, dass die hier aufgeführten Bettungsvarianten nicht alle in jeder Software vorhanden sind, und die Referenzlösung auch nur eine mathematische Abstraktion der Wirklichkeit ist.
Nicht minder Aufschlussreich ist das Kapitel der Fehlerquellen geraten, hier wird mit sehr einfachen (aber recht akademischen) Beispielen die Qualität der zur Verfügung stehenden Elemente unter die Lupe genommen. Ich würde allerdings empfehlen, die hier gezeigten Beispiele mit anderer Software (Arbeit, Studium...) nachzuvollziehen, um selbst einschätzen zu können, wie hochwertig das eigene Arbeitsmittel ist.
Fazit:
Das vorliegende Buch würde ich jedem Studenten des Bauingenieurwesens als Einstieg in die FEM empfehlen, um durch sichere praktische Anwendung die Brücke zu den "inneren Werten" zu schlagen.
Aber auch dem Ingenieur im Arbeitsalltag sei dieses Buch empfohlen, da hier eben keine Klapptafeln mit Steifigkeitsmatrizen oder kryptischen Funktionalausdrücken die Seiten schmücken, zu deren Verständnis man zu viel Zeit auffwenden müsste.
Sebastian Weiß,
Dresden
Die folgenden Kapitel zeigen anhand von sehr gut ausgewählten, zum grossen Teil aus der täglichen Praxis stammenden Beispielen (Bodenmodelle, Unterzüge, Lagerbedingungen), wie sich die verschiedenen Modellierungsvarianten auf die Ergebnisse niederschlagen.
Um dem interesierten Leser die Möglichkeit zu geben, die gewonnenen Ergebnisse nachvollziehen zu können, ist dem Buch eine DVD mit der DEMO-Version R-FEM und R-Stab der Ing Software DLUBAL begelegt. Durch den Aufbau der Beispiele mit Abbildung der wichtigsten Eingabemasken wird die "Fehlerquelle" Mensch quasi eliminiert.
Vor allem im Kapitel der Bodenmodelle wird der Leser durch die beachtlichen Ergebnisabweichungen verschiedener Bettungsvarianten wachgerüttelt und man möchte den uns zur Verfügung stehenden Baustoffen danken, dass sie ein doch so gutmütiges Verhalten zeigen. Allerdings sollte man sich ebenso im Klaren sein, dass die hier aufgeführten Bettungsvarianten nicht alle in jeder Software vorhanden sind, und die Referenzlösung auch nur eine mathematische Abstraktion der Wirklichkeit ist.
Nicht minder Aufschlussreich ist das Kapitel der Fehlerquellen geraten, hier wird mit sehr einfachen (aber recht akademischen) Beispielen die Qualität der zur Verfügung stehenden Elemente unter die Lupe genommen. Ich würde allerdings empfehlen, die hier gezeigten Beispiele mit anderer Software (Arbeit, Studium...) nachzuvollziehen, um selbst einschätzen zu können, wie hochwertig das eigene Arbeitsmittel ist.
Fazit:
Das vorliegende Buch würde ich jedem Studenten des Bauingenieurwesens als Einstieg in die FEM empfehlen, um durch sichere praktische Anwendung die Brücke zu den "inneren Werten" zu schlagen.
Aber auch dem Ingenieur im Arbeitsalltag sei dieses Buch empfohlen, da hier eben keine Klapptafeln mit Steifigkeitsmatrizen oder kryptischen Funktionalausdrücken die Seiten schmücken, zu deren Verständnis man zu viel Zeit auffwenden müsste.
Sebastian Weiß,
Dresden
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