Lineare Finite-Elemente-Methoden
Linear Finite Element Methods
6 CPWinterDE
Prerequisites
Recommended, as written
Teilnahme an den Input-Modulen des Master-Schwerpunkts Konstruktiver Ingenieurbau-1 (MO11512), (MO23503)
Contents
Nach einem Überblick über die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten der FE-Methoden im Bauwesen und in anderen Industrie- und Wissenschaftsbereichen werden zunächst die Grundlagen der FE-Methoden behandelt. Als Stichwort in diesem Teil ist zu nennen: Energie-und Arbeitsprinzipien, Variationsrechnung, Ritzsches Verfahren, Notwendigkeit der bereichsweise definierten Ansatzfunktionen, Direkte Steifigkeits-methode, Substruktur-Technik, Stabilitätsprobleme, Schwingungsprobleme, Methode des gewichteten Residuums, Timoshenko-Balken-Elemente und shear-locking-Effekte, p-Methoden. Im zweiten Teil werden einige finite Elemente der Strukturmechanik (Scheibenelemente, Plattenelement, usw.) hergeleitet, ihre Vorzüge, ihre Schwächen und auch die Verbesserungsmöglichkeiten aufgezeigt. Es wird auch auf die Anwendungen im Betonbau und im Stahlbau eingegangen. Begleitend zur Vorlesung findet eine Einführung in das kommerzielle General Purpose FE-Programm ANSYS statt. Damit ist dieses Modul für zukünftige Tragwerksplaner zu empfehlen.
Learning outcomes
Wissen / Kenntnisse: Nach der erfolgreichen Teilnahme an den Modulveranstaltungen erlangen die Studierenden vertieftes Hintergrundwissen über die FE-Methoden und kennen die Vorzüge und die Schwächen einiger Elemente, was eine verantwortliche Anwendung von FE-Programmen und eine kritische Bewertung von FE-Ergebnissen ermöglicht. Kompetenzen: Im Rahmen der Modulveranstaltungen erwerben die Studierenden die Fähigkeit, mit dem kommerziellen General Purpose FE-Programm ANSYS (lineare) statische Berechnungen für komplizierte Tragwerke durchzuführen. Anwendung / Umsetzung: Das in der Vorlesung erworbene Wissen wird in den Übungen vertieft. Begleitend zu der Lehrveranstaltung ist eine Seminararbeit (Beleg) zur Vertiefung der erworbenen Kenntnisse und Kompetenzen zu bearbeiten.
Assessment
• mündliche Prüfung (Abgabegespräch zu einen Beleg), 40 min.
Literature (7)
- Argyris, J.; Mlejnek, H.-P.: Die Methode der finiten Elemente. Band I, II, III, Vieweg, 1986.
- Bathe, K.-J.: Finite-Elemente-Methoden. Springer, 2002.
- Zienkiewicz, O.C.; Taylor, R.L.: a) The Finite Element Method (6th Edition), Vol. 1: Its Basis and Fundamentals, Vol. 2: For Solid and Structural Mechanics, Elsevier Butterworth-Heinemann, 2005, b) Methode der finiten Elemente (deutsche Übersetzung). Carl Hanser Verlag München, 1984.
- Knoten, K.; Wessels, H.: Finite Elemente, eine Einführung für Ingenieure. 4. Auflage, Springer, 2008.
- Rombach, G.: Anwendung der Finite-Elemente-Methode im Betonbau, Fehlerquellen und ihre Vermeidung. Ernst & Sohn, 2000.
- Kindmann, R.; Kraus, M.: Finite-Elemente-Methoden im Stahlbau. Ernst & Sohn, 2007.
- Müller, G.; Groth, G.: FEM für Praktiker, Band 1: Grundlagen, Basiswissen und Arbeitsbeispiele zur Finite-Element-Methode mit dem Programm ANSYS. expert-verlag, 2007.
Remarks
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.
Source: BTU's module description · retrieved 27 Sep 2026Original