151-0833-00L  Principles of Nonlinear Finite-Element-Methods

SemesterHerbstsemester 2016
DozierendeN. Manopulo, B. Berisha, P. Hora
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheEnglisch



Katalogdaten

KurzbeschreibungDie 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.
LernzielDas 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
Skriptja
LiteraturBathe, K. J., Finite-Elemente-Methoden, Springer-Verlag, 2002
Voraussetzungen / BesonderesBei einer grossen Anzahl von Studenten werden bei Bedarf zwei Übungstermine angeboten.

Leistungskontrolle

Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs
ECTS Kreditpunkte5 KP
PrüfendeN. Manopulo, B. Berisha, P. Hora
FormSessionsprüfung
PrüfungsspracheEnglisch
RepetitionDie Leistungskontrolle wird in jeder Session angeboten. Die Repetition ist ohne erneute Belegung der Lerneinheit möglich.
Prüfungsmodusschriftlich 120 Minuten
Hilfsmittel schriftlich3x A4 sheets, double-sided with personal handwritten notes/summary, scientific calculator
Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan.

Lernmaterialien

 
HauptlinkInformation
Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt.

Lehrveranstaltungen

NummerTitelUmfangDozierende
151-0833-00 VPrinciples of Nonlinear Finite-Element-Methods
Wird auf Wunsch der Studenten auch in deutscher Sprache gehalten
2 Std.
Mi10-12CLA E 4 »
N. Manopulo, B. Berisha, P. Hora
151-0833-00 UPrinciples of Nonlinear Finite-Element-Methods
Wird auf Wunsch der Studenten auch in deutscher Sprache gehalten.

Exercises start in the second week of the semester.
2 Std.
Mi14-16CLA F 2 »
N. Manopulo, B. Berisha, P. Hora

Gruppen

Keine Informationen zu Gruppen vorhanden.

Einschränkungen

Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden.

Angeboten in

StudiengangBereichTyp
Bauingenieurwissenschaften MasterVertiefung in Werkstoffe und MechanikWInformation
Doktorat Departement Maschinenbau und VerfahrenstechnikLehrangebot Doktorat und PostdoktoratWInformation
Maschineningenieurwissenschaften BachelorProduktionstechnikW+Information
Maschineningenieurwissenschaften MasterMechanics, Materials, StructuresWInformation
Rechnergestützte Wissenschaften BachelorWahlfächerWInformation
Rechnergestützte Wissenschaften MasterWahlfächerWInformation