Höhere Festigkeitslehre FEM Anwendung im Leichtbau
Methods in Mechanics / FEM - Application to Lightweight Structures
9 CPSummerDE
Prerequisites
Recommended, as written
• Technische Mechanik 1 • StatikTechnische Mechanik 2 • FestigkeitslehreTechnische Mechanik 3 - Dynamik • Finite Elemente im Maschinenbau • Technische Mechanik 4 • Festigkeitslehre 2
Contents
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
Learning outcomes
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
Assessment
• Mdl. Prüfung: 60 Min
Literature (11)
- 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
Source: BTU's module description · retrieved 28 Sep 2026Original