Niko Manopulo: Katalogdaten im Herbstsemester 2016 |
Name | Herr Dr. Niko Manopulo |
Adresse | Institut für virtuelle Produktion ETH Zürich, PFA L 55 Technoparkstrasse 1 8005 Zürich SWITZERLAND |
Telefon | +41 44 633 78 07 |
Departement | Maschinenbau und Verfahrenstechnik |
Beziehung | Dozent |
Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | |
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151-0833-00L | Principles of Nonlinear Finite-Element-Methods | 5 KP | 2V + 2U | N. Manopulo, B. Berisha, P. Hora | |
Kurzbeschreibung | Die meisten Problemstellungen im Ingenieurwesen sind nichtlinearer Natur. Die Nichtlinearitäten werden hauptsächlich durch nichtlineares Werkstoffverhalten, Kontaktbedingungen und Strukturinstabilitäten hervorgerufen. Im Rahmen dieser Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen der nichtlinearen Finite-Element-Methoden zur Lösung von solchen Problemstellungen vermittelt. | ||||
Lernziel | Das Ziel der Vorlesung ist die Vermittlung von Grundkenntnissen der nichtlinearen Finite-Elemente-Methode (FEM). Der Fokus der Vorlesung liegt bei der Vermittlung der theoretischen Grundlagen der nichtlinearen FE-Methoden für implizite und explizite Formulierungen. Typische Anwendungen der nichtlinearen FE-Methode sind Simulationen von: - Crash - Kollaps von Strukturen - Materialien aus der Biomechanik (Softmaterials) - allgemeinen Umformprozessen Insbesondere wird die Modellierung des nichtlinearem Werkstoffverhalten, thermomechanischen Vorgängen und Prozessen mit grossen plastischen Deformationen behandelt. Im Rahmen von begleitenden Uebungen wird die Fähigkeit erworben, selber virtuelle Modelle zur Beschreibung von komplexen nichtlinearen Systemen aufzubauen. Wichtige Modelle wie z.B. Stoffgesetze werden in Matlab programmiert. | ||||
Inhalt | - Kontinuumsmechanische Grundlagen zur Beschreibung grosser plastischer Deformationen - Elasto-plastische Werkstoffmodelle - Aufdatiert-Lagrange- (UL), Euler- und Gemischt-Euler-Lagrange (ALE) Betrachtungsweisen - FEM-Implementation von Stoffgesetzen - Elementformulierungen - Implizite und explizite FEM-Methoden - FEM-Formulierung des gekoppelten thermo-mechanischen Problems - Modellierung des Werkzeugkontaktes und von Reibungseinflüssen - Gleichungslöser und Konvergenz - Modellierung von Rissausbreitungen - Vorstellung erweiterter FE-Verfahren | ||||
Skript | ja | ||||
Literatur | Bathe, K. J., Finite-Elemente-Methoden, Springer-Verlag, 2002 | ||||
Voraussetzungen / Besonderes | Bei einer grossen Anzahl von Studenten werden bei Bedarf zwei Übungstermine angeboten. |