FEM
Im Studiengang Maschinenbau Master 2. Semester:
Erwerb von Fach- und Methodenkompetenzen im Umgang mit der Methode der Finiten Elemente (FEM). Dabei wird auf die bereits vorhandenen Kenntnisse auf den Gebieten der Technischen Mechanik, der Höheren Technischen Mechanik, der Technischen Wärmelehre, der Festigkeitslehre und des CAD aufgebaut. Sowohl durch theoretische Kenntnisse zur FEM als auch durch die praktische Anwendung auf unterschiedliche, technische Problemstellungen werden die Studierenden befähigt, eigenständig Berechnungsaufgaben mit der FEM planen, durchführen und zielgerichtet auswerten zu können.
Lehrinhalte:
- Grundfunktionen von FEM-Software, Geometriebasierte Modellierung und Vernetzung, direkte Modellierung, Vernetzungsstrategien (freie und strukturierte Vernetzung)
- Lösung von statischen Dimensionierungsaufgaben mit FEM
- Auswahl geeigneter Elementtypen und Definition von Randbedingungen, darunter ebene Modellierung räumlicher Probleme (ebener Spannungszustand, ebener Verzerrungszustand, Rotationssymmetrie) sowie Modellierung symmetrischer Probleme
- dynamische Analysen mit der FEM (Modalanalyse, harmonische Analyse, transiente Erregung)
- stationäre und transiente Temperaturfelder und die daraus abgeleiteten Verschiebungs- und Spannungsfelder
- nichtlineare Probleme der FEM (Kontakt, nichtlineares Werkstoffverhalten, große Verformungen, Lösung von Stabilitätsproblemen mit der FEM
Das Lehrgebiet wird ständig an aktuellen Entwicklungen auf dem Gebiet der FEM angepasst.
FEM wird auch in englischer Sprache angeboten:
The student is able to independently solve complex tasks by using the method of Finite Elements and apply this knowledge in new fields
This course introduces finite element methods for the analysis of solid, structural, fluid, field, and heat transfer problems. Steady-state, transient, and dynamic conditions are considered. Finite element methods and solution procedures for linear and nonlinear analyses are presented using largely physical arguments. Applications include finite element analyses, modeling of problems, and interpretation of numerical results.
