Finite Element Methoden in der Strukturmechanik (VL+UE)

Beginn: Mittwoch 15.10.2008, 10 Uhr, Raum S4|10/01
Termine: Mittwoch 10:00 - 11:30 Uhr und Freitag 10:00 - 11:30 Uhr, Raum S4|10/01

Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Methode der finiten Elemente (FEM). Dieses Verfahren zur Lösung von strukturmechanischen Problemstellungen ist in der Praxis weit verbreitet und heutzutage aus Konstruktionsprozessen nicht mehr wegzudenken.

Es werden die Grundlagen der Strukturmechanik, die daraus resultierenden Gleichungen sowie deren Diskretisierung mit Hilfe des isoparametrischen Konzepts vorgestellt. Weiterhin werden Fragen der Netzgenerierung und Algorithmen zur Lösung des algebraischen Gleichungssystems diskutiert. Um Informationen über die Qualität der numerischen Simulation zu erhalten, werden im Rahmen der adaptiven Verfeinerung einige Methoden zur Fehlerabschätzung verglichen.

Modalitäten:

Die Vorlesung richtet sich an Studierende im Hauptstudium. Besondere Vorkenntnisse sind nicht erforderlich.

Diese Vorlesung findet jeweils 3-stündig im Wintersemester statt und wird duch eine 1-stündige Übung ergänzt (Wahlpflichtbereich D). Die Prüfung erfolgt mündlich.

In den begleitenden Übungen werden die Vorlesungsinhalte anhand von Beispielen und Übungsaufgaben vertieft. Ferner wird ein begleitendes Tutorium (0+4) angeboten, in dem ein kommerzielles Programmpaket zur Bearbeitung von strukturmechanischen Problemstellungen verwendet werden soll.

Skript:

Das Skript steht über das E-Learning Portal Clix angemeldeten Teilnehmern der Veranstaltung zum download zur Verfügung.

Ansprechpartnerin:

Weitere Fragen zur Vorlesung bitte per mail an Dr.-Ing. D. Sternel.

Übungsbetrieb:

Die Übung findet 14-täglich im Wechsel mit der Vorlesung statt. Die genauen Termine werden in der Vorlesung bekanntgegeben. Aufgabenblätter werden jeweils eine Woche vor der betreffenden Übung über das E-Learning Portal Clix zur Verfügung gestellt.

Sprechstunden zur Übung:

Fragen zu den Übungen können jederzeit per Forums-Eintrag über das E-Learning Portal Clix gestellt werden. Die Teilnehmer der Veranstaltung werden an dieser Stelle ausdrücklich dazu ermuntert von dieser Möglichkeit Gebrauch zu machen.

Darüber hinaus findet eine "konventionelle" wöchentliche Sprechstunde bei Dipl.-Ing. S. Bauer statt.
Sprechstunde: Freitags 9.00-10.00, S4|10-403

Literaturempfehlungen

Die folgenden Literatur zu den Grundlagen der FEM kann als Ergänzung zu dem Vorlesungsskript hilfreich sein. Die genannte weiterführende Literatur geht über die Inhalte der Vorlesung hinaus und wird deshalb nur besonders interessierten Studierenden empfohlen.

Grundlagen

• Zienkiewicz, O. C. & Taylor, R. L. The Finite Element Method Volume I, Basic Formulations and Linear Problems, McGraw-Hill Book Company, 1988

• Hughes, T. J. R. The Finite Element Method - Linear Static and Dynamic Finite Element Analysis, Prentice-Hall, 1987

• Schäfer, M. Numerik im Maschinenbau, Springer-Verlag, 1999

• Schäfer, M. Computational Engeneering, Springer-Verlag, 2006

Vertiefung

• Zienkiewicz, O. C. & Taylor, R. L. The Finite Element Method Volume II, Solid and Fluid Mechanics Dynamics and Non-linearty, McGraw-Hill Book Company, 1988

• Wriggers, P. Nichtlineare Finite-Elemente-Methoden, Springer, 2001

• Parisch, H. Festkörper-Kontinuumsmechanik: Von den Grundgleichungen zur Lösung mit Finiten Elementen, B.G. Teubner, 2003

• Strang, G. & Fix, G. J. An Analysis of the Finite Element Method, Prentice-Hall, 1973