Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements (NLFE)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Nonlinear Finite Elements)

Lectures:

• • Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements
    (Vorlesung, 2 SWS, Julia Mergheim, Tue, 10:15 - 11:45, H17 Maschinenbau)
  • Übungen zu Nichtlineare Finite Elemente
    (Übung, 2 SWS, Dominic Soldner et al., Wed, 12:15 - 13:45, SR TM)

Empfohlene Voraussetzungen:

Grundkenntnisse in Kontinuumsmechanik und der Methode der Finiten Elemente

Inhalt:

• Grundlagen der nichtlinearen Kontinuumsmechanik

• geometrische und materielle Nichtlinearitäten

• Herleitung und Diskretisierung der schwachen Form in materieller und räumlicher Darstellung

• konsistente Linearisierung

• iterative Lösungsverfahren für nichtlineare Probleme

• Lösungsverfahren für transiente Probleme

• diskontinuierliche Finite Elemente

Contents

• Basic concepts in nonlinear continuum mechanics

• Geometric and material nonlinearities

• Derivation and discretization of the weak form in the material and spatial configuration

• Consistent linearization

• Iterative solution methods for nonlinear problems

• Solution methods for transient problems

• Discontinous finite elements
  

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• sind vertraut mit der grundlegenden Idee der nichtlinearen Finiten Element Methode

• können nichtlineare Probleme der Kontinuumsmechanik modellieren

• kennen geeignete Lösungsverfahren für nichtlineare Problemstellungen

• kennen geeignete Lösungsverfahren für transiente Probleme

Objectives

The students

• are familiar with the basic concept of the finite element method

• are able to model nonlinear problems in continuum mechanics

• are familiar with solution algorithms for nonlinear problems

• are familiar with solution methods for transient problems

Literatur:

• Wriggers: Nichtlineare Finite Element Methoden, Springer 2001

• Crisfield: Non-linear Finite Element Analysis of Solids and Structures, Wiley, 2003
  

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. 123#67#H
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Master of Science with Honours) | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Angewandte Mathematik | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
2. 123#67#H
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Master of Science with Honours) | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
3. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Angewandte Mathematik | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
4. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
5. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Solid Mechanics and Dynamics | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
6. International Production Engineering and Management (Bachelor of Science): 5. Semester
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | International Production Engineering and Management (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | International Elective Modules (IEM) | International Elective Modules | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
7. International Production Engineering and Management (Bachelor of Science): 5. Semester
   (Po-Vers. 2011 | TechFak | International Production Engineering and Management (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | International Elective Modules (IEM) | International Elective Modules | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
8. Maschinenbau (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Wahlpflichtmodule | 1.-4. Wahlpflichtmodul | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
9. Maschinenbau (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2009s | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
10. Maschinenbau (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009s | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
11. Maschinenbau (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009w | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
12. Maschinenbau (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009w | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
13. Maschinenbau (Master of Science)
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Maschinenbau (Master of Science) | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Wahlpflichtmodule | 1.-5. Wahlpflichtmodul | Wahlpflichtmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
14. Maschinenbau (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Maschinenbau (Master of Science) | Studienrichtung International Production Engineering and Management | Gesamtkonto | International Elective Modules | International Elective Modules | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
15. Mechatronik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | Wahlpflichtmodule | 7 Technische Mechanik | 7 Technische Mechanik | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
16. Mechatronik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2012 | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 7 Technische Mechanik | 7 Technische Mechanik | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
17. Medizintechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Bachelor of Science) | Kern- und Vertiefungsmodule der Kompetenzfelder | Studienrichtung Gerätetechnik | B8 Vertiefungsmodule MB/WW/CBI | Vertiefungsmodule aus der Studienrichtung Gerätetechnik | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
18. Medizintechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Medizintechnik (Bachelor of Science) | Pflicht- und Wahlpflichtmodule der Studienrichtung Medizinische Gerätetechnik, Produktionstechnik und Prothetik (Modulpruppen B6 und B8) | B8 Wahlpflichtmodule der Studienrichtung Medizinische Gerätetechnik, Produktionstechnik und Prothetik | Vertiefungsmodule MB/WW/CBI | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
19. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (GPP) | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
20. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (GPP) | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
21. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2019w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Modulgruppen M1, M2, M3, M5, M7 nach Studienrichtungen | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (GPP) | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements (Prüfungsnummer: 42601)

(englischer Titel: Nonlinear Finite Elements)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet, 5.0 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2019/2020, 1. Wdh.: SS 2020, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Julia Mergheim

Termin: 14.02.2020, 08:00 Uhr, Ort: H 9 TechF
Termin: 11.08.2020, 14:00 Uhr, Ort: H 10 TechF
Termin: 19.02.2021, 11:00 Uhr, Ort: H 7 TechF
Termin: 20.07.2021, 08:00 Uhr, Ort: H 9 TechF