Computational engineering is the treatment of engineering tasks with computers. It is based on computational mathematics, which is presented here in a comprehensive handbook. Engineers and scientists who deal with engineering tasks have to handle large amounts of information, which must be created and structured in a systematic manner. This demands a high level of abstraction and therefore knowledge of the mathematical foundations. From the existing rich repertoire of mathematical theories and methods, the fundamentals of engineering computation are selected and presented in a coherent fashion. They are brought into a suitable order for specific engineering purposes, and their significance for typical applications is shown. The relevant definitions, notations and theories are presented in a durable form which is independent of the fast development of information and communication technology.

Die Mathematik ist eine der Grundlagen des Ingenieurwesens . Wegen der grossen Bedeutung des physikalischen Verhaltens von Ingenieurwerken steht die Infinite simalrechnung traditionell im Mittelpunkt der mathematischen Ausbildung von Ingenieuren ; sie wird zur mathematischen Formulierung der physikalischen Aufgaben eingesetzt. Diese Formulierung hat wesentlich zur Systematisierung des Ingenieurwesens und zur Beherrschung der Ingenieurwerke beigetragen. Vor der Einfuhrung des Computers in das Ingenieurwesen war es schwierig , numerische Loesungen der mathematischen Formulierungen physikalischer Ingenieuraufgaben mit unregelmassiger Geometrie , unterschiedlichen Material eigenschaften , vielfaltigen Einwirkungen und komplexen Herstellungsverfahren zu bestimmen . Die Verstarkung des menschlichen Denkvermoegens durch den Computer um einen Faktor, der bezuglich der Rechengeschwindigkeit, der 9 Speicherkapazitat und der Kommunikationsgeschwindigkeit heute bei 10 liegt, hat voellig neue Moeglichkeiten fur die Loesung der mathematisch formulierten phy sikalischen Aufgaben eroeffnet. Neue Wissenschaftsgebiete, beispielsweise Computational Mechanics , und weit verbreitete neue Berechnungsverfahren, beispielsweise die Finite-Element-Methode , sind entstanden. Zeitgleich mit der Einfuhrung des Computers hat sich der Charakter des Ingenieurwesens tiefgreifend verandert. Lag der Kern der Wettbewerbsfah igkeit fruher vorwiegend im Einsatz besserer Werkstoffe, in der Entwicklung neuer Konstruktionsverfahren und im Entwurf neuer Ingenieursysteme, so haben Organisation und Management heute einen vergleichbar grossen Einfluss auf den Erfolg. Einige der Grunde fur diese Veranderungen sind die ganzheitliche Betrachtung von Markt, Produkt, Wirtschaft und Gesellschaft, die Bedeutung von Organisation und Management im globalen Wettbewerb sowie die gestiegene Komplexitat der Umwelt, der Technik und der Wechselwirkungen zwischen den an Planung und Produktion im Ingenieurwesen Beteiligten.