Beschreibung einzelner Lerneinheiten (ECTS-Lehrveranstaltungsbeschreibungen) pro Semester

Studiengang: Master Mechatronics
Studiengangsart: FH-Masterstudiengang
Vollzeit
Wintersemester 2021

Titel der Lehrveranstaltung / des Moduls Finite Elemente Analyse
Kennzahl der Lehrveranstaltung / des Moduls 024612010401
Unterrichtssprache Deutsch
Art der Lehrveranstaltung (Pflichtfach, Wahlfach) Wahlpflichtfach
Semester in dem die Lehrveranstaltung angeboten wird Wintersemester 2021
Semesterwochenstunden 4
Studienjahr 2021
Niveau der Lehrveranstaltung / des Moduls laut Lehrplan 2. Zyklus (Master)
Anzahl der zugewiesenen ECTS-Credits 6
Name des/der Vortragenden Johannes BURTSCHER, Johannes STEINSCHADEN


Voraussetzungen und Begleitbedingungen

Grundlegende Mechanikkenntnisse in Statik und Festigkeitslehre. Erfahrungen mit einem 3D CAD System, idealer Weise mit Siemens NX.


Lehrinhalte

In dieser Lehrveranstaltung wird grundlegendes Verständnis für die Analyse von mechanischen Strukturen anhand der Finite Elemente Methode vermittelt. Ausgehend vom grundlegenden mechanischen Verständnis und den Vereinfachungen in der Mechanik werden die grundlegenden Gleichungssysteme der FEM erarbeitet. Anhand nur ein- und zweidimensionaler Elemente wird beispielhaft eine durchgängige Analyse schrittweise durchgeführt. Anschließend werden mit Hilfe von Softwarepaketen konkrete Analysen durchgeführt.


Lernergebnisse

Die Studierenden sind sich der Problematik der Finite Elemente Methode (FEM), besonders aus physikalisch-mechanischer Sicht, bewusst. Sie erstellen passende Modelle der realen Struktur und passen die für die Anwendung der FEM wichtigen Annahmen an die Zielsetzungen der Analyse an. Sie grenzen durch gesicherte Abschätzungen die zu erwartenden Ergebnisse ab. Sie wählen die passenden Materialkennwerte, Elementtypen, Netzfeinheiten, Randbedingungen und Lasten. Sie interpretieren die Ergebnisse der Analyse ingenieurmäßig und bewerten diese. Sie erahnen Möglichkeiten und Chancen der FEM und kennen aber auch die Schwierigkeiten bei der Anwendung.


Geplante Lernaktivitäten und Lehrmethoden

Vortrag, Übungen und Finite Elemente Analysen.


Prüfungsmethode und Beurteilungskriterien

Bewertung mindestens einer durchgeführten Finite Elemente Analyse.


Kommentar

Grundlagenwissen im Umgang mit der CAD Software NX (Siemens) ist hilfreich.


Empfohlene Fachliteratur und andere Lernressourcen
  • Bathe, Klaus-Jürgen (2002): Finite-Elemente-Methoden. Berlin: Springer.
  • Zienkiewicz, Olek C.; Taylor, Robert L.; Zhu, J. Z. (2005): The Finite Element Method: Its Basis and Fundamentals. 6th Ed. Amsterdam: Butterworth-Heinemann.

Art der Vermittlung

Präsenz