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Modulnummer:
| 12576
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| Modultitel: | Höhere Festigkeitslehre FEM Anwendung im Leichtbau |
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Methods in Mechanics / FEM - Application to Lightweight Structures
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| Einrichtung: |
Fakultät 3 - Maschinenbau, Elektro- und Energiesysteme
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| Verantwortlich: | -
Prof. Dr.-Ing. Ziegenhorn, Matthias
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| Lehr- und Prüfungssprache: | Deutsch |
| Dauer: | 2 Semester |
| Angebotsturnus: |
jedes Sommersemester
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| Leistungspunkte: |
9
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| Lernziele: | Höhere Festigkeitslehre
- geeigneter Methoden auszuwählen und sichere anzuwenden
- vorhandenes Wissen selbständig zu erweitern
- komplexer Aufgabenstellungen analysieren und zu strukturieren
- logisch, analytisch und konzeptionell zu denken
- technischen Problemstellungen zu analysieren und zu strukturieren
- Lösungsstrategien zu entwickeln und umzusetzen
- verständliche Darstellung und Dokumentation von Ergebnissen zu erstellen
- praxisrelevanten Aufgabenstellungen zu erkennen
- Tensorrechnung in der Kontinuumsmechanik anzuwenden
- Grundgleichungen der Elastizitätstheorie als Basis für die das Problem beschreibende Differentialgleichung zu kennen
- Energiemethoden anzuwenden
- Energieprinzipien als Variationsaufgabe zu behandeln
- Materialtheoretische Grundlagen zu kennen
FEM Anwendung im Leichtbau
- geeigneter Methoden auszuwählen und sichere anzuwenden
- logisch, analytisch und konzeptionell zu denken
- technischen Problemstellungen zu analysieren und zu strukturieren
- Lösungsstrategien zu entwickeln und umzusetzen
- verständliche Darstellung und Dokumentation von Ergebnissen zu erstellen
- Theorie der Finite-Elemente-Methode zu kennen und deren Anwendung auf typische Festigkeitsprobleme - des Maschinenbaus grundlegend anzuwenden
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| Inhalte: | Höhere Festigkeitslehre- Ebener und räumlicher Spannungs- und Dehnungsszustand. - Gleichgewichtsgleichungen. Kompatibilitätsgleichung. - Linear – elastisches Materialgesetz.
- Grundgleichungen der Elastostatik für praxisrelevante - Spezialfälle.
- Auflösung nach den Verschiebungen.
- Auflösung nach den Spannungen.
- Lösung für Rechteck- und Rotationsscheiben.
- Lösung für dünne Platten mittels Kirchoff´scher
- Plattentheorie. Einführung in die Schalentheorie.
- Laminattheorie
- Einführung in einfache nichtlineare Materialgesetze
FEM Anwendung im Leichtbau- Einführung in die Tensor- und Matrizenrechnung. - Grundgleichungen und Lösungsverfahren in
- Elastizitätstheorie.
- Fehlererkennung und Fehlerabschätzung.
- Numerische Verfahren (Ritz) für Differentialgleichungen - Anfangs-Randwertaufgabe.
- Mathematische Grundlagen der FEM.,
- Anwendungsbereiche der FEM,
- Ausblick auf nichtlineare Problemstellungen,
- Grundgleichungen für das einzelne finite Element und - Elementtypen.
- Einführung in das Programmsystem ANSYS.
- Netzerstellung und -verfeinerung,
- Festlegen von Randbedingungen,
- Zuordnen von Materialkennwerten und Postprocessing
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| Empfohlene Voraussetzungen: | - Technische Mechanik 1
- StatikTechnische Mechanik 2
- FestigkeitslehreTechnische Mechanik 3 - Dynamik
- Finite Elemente im Maschinenbau
- Technische Mechanik 4
- Festigkeitslehre 2
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| Zwingende Voraussetzungen: | keine |
| Lehrformen und Arbeitsumfang: | -
Vorlesung
/ 4 SWS
-
Übung
/ 5 SWS
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Selbststudium
/ 135 Stunden
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| Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise: | - Tafel
- Beamer
- Elearning
- PC-Pool
- Gross, Dietmar, Technische Mechanik 1-4, Berlin, Heidelberg, Springer Berlin Heidelberg
- Balke, Herbert, Einführung in die Technische Mechanik - Bd. 1-3 - Berlin [u.a.], Springer, 2011, ISBN: 978-3-642-197437,3642-19743-4
- Steinke, Peter ,Finite-Elemente-Methode; Springer Berlin Heidelberg 201, ISBN978-642-29505-8 DOI 10.1007/978-642-29506-5
- Rust, Wilhelm (2015), Non-linear finite element analysis in structural mechanics , Springer Cham Heidelberg New York Dordrecht London; ISBN 978-3-319-13379-9
- Kienzler, Reinhold; Schröder, Roland, Einführung in die Höhere Festigkeitslehre, Springer Dordrecht Heidelberg London New York 2009; ISBN978-3-540-89324-0, DOI10.1007/978-3-540-89325-7
- Altenbach, Holm, Kontinuumsmechanik ,Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2015 , ISBN978-3-662-47069-5
- Dankert, Jürgen; Dankert, Helga ,Technische Mechanik ,Wiesbaden, Vieweg + Teubner, 2009, ISBN: 978-3-8351-0177-7,3-8351-0177-3
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| Modulprüfung: | Modulabschlussprüfung (MAP) |
| Prüfungsleistung/en für Modulprüfung: | |
| Bewertung der Modulprüfung: | Prüfungsleistung - benotet |
| Teilnehmerbeschränkung: | keine |
| Zuordnung zu Studiengängen: | -
Master (anwendungsbezogen) /
Maschinenbau /
PO 2018
- 1. SÄ 2021
-
Master (anwendungsbezogen) - erweiterte Fachsemester /
Maschinenbau /
PO 2018
- 1. SÄ 2021
-
Master (universitär) /
Maschinenbau /
PO 2023
-
Master (universitär) - verringerte Fachsemester /
Maschinenbau /
PO 2023
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Master - Duales Studium, praxisintegrierend /
Maschinenbau - dual /
PO 2023
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| Bemerkungen: | keine |
| Veranstaltungen zum Modul: | - 330504 Vorlesung/Übung Höhere Festigkeitslehre
- 330505 Vorlesung/Seminar FEM Anwendung im Leichtbau
- 330564 Prüfung Höhere Festigkeitslehre Prüfung
- 330565 Prüfung FEM Anwendung im Leichtbau Prüfung
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| Veranstaltungen im aktuellen Semester: | |
