Numerische Methoden der (Strömungs- und) Strukturmechanik

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Inhalt

Formulierung und näherungsweise Lösung von Randwertaufgaben (RWA)
Differentielle Formulierung, Variationsformulierung, Methode der gewichteten Residuen
Einführung in die Finite-Elemente-Methode (FEM)
Beispiel Fachwerk, Elementformulierung, Formfunktionen, Assemblierungsprozess, Randbedingungen, Lösung des Gesamtgleichungssystems
Verallgemeinerung der FEM auf ebene und räumliche Probleme
Isoparametrisches Konzept, Konvergenz, numerische Integration, Bewertung der Ergebnisse
Weiterführende Aspekte der FEM
Nichtlineare FEM, Dynamik, Modellierung von Faserverbundbauteilen

Umfang

Vorlesung (2 SWS)
Praktikum (MB-LRT)

Angebot für

Die Lehrveranstaltung ist Teil des folgenden Modul:

MW-MB-LRT-05 Numerische Methoden der Strömungs- und Strukturmechanik der Profilempfehlung Luft- und Raumfahrttechnik (LRT) im Bachelorstudiengang Maschinenbau und der Studienrichtung LRT im Diplomstudiengang Maschinenbau.

Voraussetzungen

Technische Mechanik
Grundlagen Mathematik 1-4

Leistungsnachweis

Das Fach Numerische Methoden der Strömungs- und Strukturmechanik kann mit einer Klausurarbeit von 240 Minuten Dauer abgeschlossen werden. Durch das Modul können 7 Leistungspunkte erworben werden. Weitere Details sind den entsprechenden Modulbeschreibungen zu entnehmen.

Kontakt

Prof. Dr.-Ing. habil. Markus Kästner
Zeunerbau Zi. 352
Telefon: +49 (351) 463-37555

Literatur

Ulbricht, V.: Numerische Methoden (FEM, REM), Skript , 2014.
Fish, J.; Belytschko, T.: A First Course in Finite Elements. Wiley, 2007.
Cook, R. D. et al.: Concepts and Applications of Finite Element Analysis. 4th Edition, Wiley, 2002.
Bathe, K.-J.: Finite-Elemente-Methoden. 2. Auflage, Springer, 2002.
Zienkiewicz, O. C.: Methode der Finiten Elemente. Fachbuchverlag Leipzig, 1984.
Belytschko, T.; Liu, W. K.; Moran, B.: Nonlinear Finite Elements for Continua and Structures. Wiley, 2000.
Wriggers, P.: Nichtlineare Finite-Element-Methoden. Springer, 2001.