11591 - Numerik in der Geotechnik Modulübersicht

Modulnummer: 11591
Modultitel:Numerik in der Geotechnik
  Numerics in Geotechnics
Einrichtung: Fakultät 6 - Architektur, Bauingenieurwesen und Stadtplanung
Verantwortlich:
  • Prof. Dr.-Ing. Grandas Tavera, Carlos
Lehr- und Prüfungssprache:Deutsch
Dauer:1 Semester
Angebotsturnus: jedes Sommersemester
Leistungspunkte: 6
Lernziele:Nach Abschluss des Moduls kennen die Studierenden numerische Methoden zur Lösung der typischen Differentialgleichungen in der Geotechnik. Sie sind in der Lage, die Modellierung üblicher geomechanischen Randwertprobleme mit der Methode der Finiten Differenzen und der Methode der Finiten Elementen nachzuvollziehen und ihre Lösung kritisch zu bewerten. Sie können geeignete Stoffgesetze für die numerische Berechnung begründet auswählen und ihren Einfluss auf die Ergebnisse einschätzen.
Inhalte:Nachfolgende Inhalte werden themenbezogen vermittelt:
  • Anfangs- und Randwertprobleme in der Bodenmechanik
  • Finite Differenzen: Zeitintegration, numerische Stabilität, Beispiele
  • Finite Elemente: schwache Form, Diskretisierung, Randbedingungen, numerische Lösung
  • Locking, reduzierte Integration, Hour-Glass-Modes
  • Einführung in die zeitliche Integration von Stoffgesetze: Return-Mapping, explizite und semi-explizite Methode
  • Einführung in die Diskrete Elemente Methode
Empfohlene Voraussetzungen:Grundkenntnisse in Mechanik, Grundbau und Bodenmechanik.
Zwingende Voraussetzungen:keine
Lehrformen und Arbeitsumfang:
  • Vorlesung / 2 SWS
  • Übung / 2 SWS
  • Selbststudium / 120 Stunden
Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise:
  • Witt, K.J.: Grundbau-Taschenbuch Teil 1 bis 3, 8. Aufl., Ernst & Sohn, Berlin, 2016.
  • Deutsche Gesellschaft für Geotechnik e.V.: Empfehlungen des Arbeitskreises Baugruben EAB, 5. Aufl., Ernst & Sohn, Berlin, 2012.
  • Presss, W., e.a., Numerical Recipies, Cambridge Univ. Press, 1992.
  • Zienkewicz O.C. et.al.: The Finite Element Method, Vol. 1, Wiley, 2005.
  • Strang, G.: Wissenschaftliches Rechnen, Springer, 2007.
Modulprüfung:Modulabschlussprüfung (MAP)
Prüfungsleistung/en für Modulprüfung:
  • Mündliche Prüfung, 20 min
Bewertung der Modulprüfung:Prüfungsleistung - benotet
Teilnehmerbeschränkung:keine
Zuordnung zu Studiengängen:
  • Master (universitär) / Bauingenieurwesen / PO 2014
  • Master (universitär) / Klimagerechtes Bauen und Betreiben / PO 2018
  • Master (universitär) / Wirtschaftsingenieurwesen / PO 2019
Bemerkungen:
Für den Fall, dass das Modul nicht gemäß der vorliegenden Beschreibung gelehrt bzw. geprüft werden kann (z.B. aus Gründen des Infektionsschutzes), gelten die auf einschlägigen Plattformen (z.B. Homepage bzw. Moodle) kommunizierten Alternativen.
Veranstaltungen zum Modul:
  • 630350 Vorlesung Numerik in der Geotechnik
  • 630351 Übung Numerik in der Geotechnik
  • 630355 Prüfung Numerik in der Geotechnik
Veranstaltungen im aktuellen Semester: