Finite Elemente Methode (FEM)

Über die direkten Verfahren und die Variationsprinzipien erlernen die Studierenden die mathematischen und methodischen Grundlagen der Finite Elemente Methode. An praktischen Anwendungsfällen wird die Notwendigkeit und der Nutzen des Verfahrens beleuchtet und für ein-, zwei- und dreidimensionale Ersatzmodelle angewendet. Zudem werden die Studierenden für die Themen Gütekriterien, h-Konvergenz, p-Konvergenz sowie Primär- und Sekundärergebnisse sensibilisiert. Die Anfertigung eines semesterbegleitenden Beleges befähigt die Studierenden die Methodik mittels eines professionellen Programms eigenständig weiterführend anzuwenden.

Das Modul erstreckt sich über das 5. und 6. Fachsemester.

Inhalt:

• Einführung und Grundlagen der finite Elemente Methode
• Grundlagen der numerischen Integration
• Verformungsverhalten eindimensionaler Systeme
• Variationsprinzipien und deren Anwendung auf die Finite Elemente Methode
• Charakterisierung ausgewählter Elemente (1D, 2D und 3D)
• Grundlagen der strukturierten Vernetzung komplexer Bauteile
• Gütekriterien, h-Konvergenz, p-Konvergenz, Ergebniskonvergenz

Absolvierung der Module - Mathematik - technische Mechanik

• Maschinenbau