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Finite Elemente in der Festkörpermechanik
[M1S37]

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Finite Elemente in der Festkörpermechanik- bauiM1S37-FEFKM

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Modul: Finite Elemente in der Festkörpermechanik [bauiM1S37-FEFKM]‌

Verantwortliche: P. Betsch

Studiengang: Bauingenieurwesen (M.Sc.)

Fach: Studienschwerpunkt "Konstruktiver Ingenieurbau" (SP 1)

ECTS-Punkte	Zyklus	Dauer
6	Jedes 2. Semester, Sommersemester	1

Qualifikationsziele

Die Studierenden sind in der Lage gemischte Finite Elemente zu unterscheiden und einzuordnen. Sie kennen die zugrunde liegenden Mehrfeldformulierungen und Variationsprinzipien. Sie haben die kontinuumsmechanischen Grundlagen der gemischten Elementformulierungen durchdrungen und sind neben der linearen Theorie auch mit der Handhabung geometrischer und materieller Nichtlinearitäten vertraut. Sie können beurteilen, welche Art von gemischter Elementformulierung sich für konkrete Anwendungsfälle am Besten eignet. Darüber hinaus gewinnen sie einen Einblick in die praktische Implementierung der Methoden.

Erfolgskontrolle, gemäß SPO Bauingenieurwesen (M.Sc.)

benotete Prüfungsleistung

Art

Dauer / Umfang

Prüfungsverantwortliche

Finite Elemente in der Festkör- permechanik

mündlich

(§ 4 Abs. 2 Nr. 2)

30 min.

P. Betsch

Bildung der Modulnote

Modulnote ist Note der Prüfung

Bedingungen

keine

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Modul Grundlagen Finite Elemente [bauiM1S20-GRUNDFE]

Lehrveranstaltungen im Modul

Nr.	Lehrveranstaltung	LV-Typ	SWS	Sem.	Lehrveranstaltungs- verantwortliche
6215808	Finite Elemente in der Festkörperme- chanik	V	2	S	P. Betsch
6215809	Übungen zu Finite Elemente in der Festkörpermechanik	Ü	2	S	P. Betsch

Arbeitsaufwand

Präsenzzeit (1 SWS = 1 Std. x 15 Wo.):

Vorlesung, Übung: 60 Std.

Selbststudium:

Vor- und Nachbereitung: 60 Std. Bearbeitung von Programmieraufgaben: 30 Std. Prüfungsvorbereitung und Prüfung: 30 Std.

Summe: 180 Std.

Inhalt

Aufbauend auf verschiebungsbasierten Finiten Elementen werden gemischte Erweiterungen behandelt, die

u.a. auf zusätzlichen Ansätzen für die Verzerrungen und Spannungen beruhen. Die zugehörigen Mehrfeld- Variationsformulierungen werden zunächst im Rahmen der linearen Kontinuumsmechanik behandelt und der Zu- sammenhang mit Variationsprizipien wird dargelegt. Insbesondere werden hier die Variationsprinzipien nach Hu- Washizu und Hellinger-Reissner behandelt. Anschließend wird die Erweiterung auf geometrisch und materiell nicht-

Bauingenieurwesen (M.Sc.)

Modulhandbuch mit Stand 27.09.2016 98

4 MODULE 4.1 Module Studienschwerpunkt 1: Konstruktiver Ingenieurbau

lineare Probleme durchgeführt. Gängige gemischte Elementtypen werden behandelt. Beispiele sind die EAS ( "Enhanced Assumed Strain") Elemente sowie die hybriden Elemente vom Pian-Sumihara Typ. Insbesondere wird gezeigt, wann der Einsatz der jeweiligen Elementformulierung von Vorteil ist. Neben den theoretischen Grundlagen wird auch die praktische Implementierung der gemischten Elemente in ein Finite Element Programm behandelt. Hierzu sollen auch eigenständig Implementierungsaufgaben unter Verwendung von MATLAB bearbeitet werden.

Bauingenieurwesen (M.Sc.)

Modulhandbuch mit Stand 27.09.2016 99

4 MODULE 4.1 Module Studienschwerpunkt 1: Konstruktiver Ingenieurbau

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