Numerische Methoden

Modulnummer
NUME
Modulverantwortlicher
  • Prof. Dr.-Ing. Christine Döbert
Dozent
  • Prof. Dr.-Ing. Christine Döbert
Kurzbeschreibung

Grundgleichungen der linearen Elastizitätstheorie (3D), Gleichgewichtsbedingungen, Spannungen, Verzerrungen und Verschiebungen, Werkstoffgesetze, Prinzipe der Mechanik, Verfahren von Ritz, Variationsverfahren, Finite-Elemente-Methode als verallgemeinertes Verfahren von Ritz, Diskretisierung der Verschiebungsfelder, Konvergenzbedingungen, Elementsteifigkeitsmatrizen; Balken, Scheibe, Platte, Schale; Äquivalente Lastvektoren für verteilte Lasten, Statische und geometrische Kondensation, Lösungsverfahren für lineare und nichtlineare Probleme, Beispiele unter Verwendung von 3D FEM-Programmen

Qualifikations- und Lernziele

Die Studierenden

  • sind mit den theoretischen Grundlagen der Finite-Elemente-Methode vertraut
  • sind in der Lage die Finite-Element-Methode für die Lösung komplexer baumechanischer Probleme einzusetzen
Lerninhalte
  • Grundgleichungen der linearen Elastizitätstheorie;
  • Spannungen, Verzerrungen und Verschiebungen, Werkstoffgesetze
  • Einführung in die Theorie der Finiten Elemente;
  • Herleitung der Grundgleichungen, Prinzip der virtuellen Verschiebung, Energiemethoden und Variationsprinzip, Näherungsverfahren und Elementtypen für 1D-, 2D- und 3D-Probleme
  • Analyse von Stab- und Flächentragwerken;
  • Netzgenerierung, Konvergenzbedingungen, Modellbildung, Singularitäten, elastische Bettung von Bodenplatten, Deckenplatten, wandartige Träger, 3D-Gesamtmodelle/BIM
  • Grenzen und Möglichkeiten der FE-Berechnung
  • Kontrolle und Dokumentation von computergestützten Berechnungen, Fehleranalyse
Moduldauer (Semester)
1
Unterrichtssprache
Deutsch
Gesamtaufwand
6.0 CrP; 180 Stunden, davon etwa 60 Stunden Präsenzzeit.
Semesterwochenstunden
4
Lernformen

4 SWS aufgeteilt in Seminar mit Projektbetreuung

Prüfungsvorleistungen

Keine

Bewertungsstandard

Bewertung entsprechend § 9 der Allgemeinen Bestimmungen (Teil 1 der Prüfungsordnung)

Häufigkeit des Angebots
Einmal im Jahr
Literatur
  • Link, M.; Finite Elemente in der Statik und Dynamik, Teubner Verlag, 2002
  • Bathe, K.-J.: Finite-Elemente-Methoden, Springer Verlag, 2002
  • Werkle, H.: Finite Elemente in der Baustatik, Vieweg Verlag, 2008
Voraussetzungen

Keine

Empfohlene Voraussetzungen

Abgeschlossenes Bachelorstudium im konstruktiven Ingenieurbau

Verwendbarkeit des Moduls

Master Bauingenieurwesen