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Nichtlineare Kontinuumsmechanik / Nonlinear Continuum Mechanics (NLKM)5 ECTS (englische Bezeichnung: Nonlinear Continuum Mechanics)
Modulverantwortliche/r: Paul Steinmann Lehrende:
Paul Steinmann, Jan Friederich
Startsemester: |
SS 2015 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
90 Std. | Eigenstudium: |
60 Std. | Sprache: |
Deutsch oder Englisch |
Lehrveranstaltungen:
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Nichtlineare Kontinuumsmechanik / Nonlinear continuum mechanics
(Vorlesung, 2 SWS, Paul Steinmann, Di, 16:00 - 17:30, H17 Maschinenbau)
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Übungen zur Nichtlinearen Kontinuumsmechanik
(Übung, 2 SWS, Jan Friederich, Do, 14:15 - 15:45, H17 Maschinenbau)
Empfohlene Voraussetzungen:
Kenntnisse aus dem Modul "Statik, Elastostatik und Festigkeitslehre" und "Lineare Kontinuumsmechanik"Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:
Lineare Kontinuumsmechanik (2V+2Ü) (WS 2014/2015)
Statik, Elastostatik und Festigkeitslehre (5V+4Ü+2T) (WS 2013/2014)
Inhalt:
Kinematics
Displacement and deformation gradient
Field variables and material (time) derivatives
Lagrangian and Eulerian framework
Balance equations
Constitutive equations
Basic requirements, frame indifference
Elastic material behavious, Neo-Hooke
Variational formulation and solution by the finite element method
Linearization
Discretization
Newton method
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
erwerben fundierte Kenntnis über Feldgrößen (Deformation, Verschiebungen, Verzerrungen und Spannungen) als orts- und zeitabhängige Größen im geometrisch nichtlinearen Kontinuum.
verstehen die Zusammenhänge zwischen der Lagrange'schen und Euler'schen Darstellung der kinematischen Beziehungen und Bilanzgleichungen.
können die konstitutiven Gleichungen für elastisches Materialverhalten auf Grundlage thermodynamischer Betrachtungen ableiten.
können die vorgestellten Theorien im Rahmen der finiten Elementmethode für praktische Anwendungen reflektieren.
Objectives The students
obtain profound knowledge on the description of field variables in non-linear continuum theory
know the relation/transformation between the Lagrangian and the Eulerian framework
are able to derive constitutive equations for elastic materials on the basis of thermodynamic assumptions
are familiar with the basic concept of variational formulations and how to solve them within a finite element framework
Literatur:
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- 123#67#H
(Po-Vers. 2008 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Nichtlineare Kontinuumsmechanik)
- Berufspädagogik Technik (Master of Education): 3-4. Semester
(Po-Vers. 2010 | Studienrichtung Metalltechnik (Masterprüfungen) | Wahlpflichtmodule Fachwissenschaft | Wahlpflichtmodule (Vertiefungsmodule) | Nichtlineare Kontinuumsmechanik)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
(Po-Vers. 2008 | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Nichtlineare Kontinuumsmechanik)
- Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
(Po-Vers. 2013 | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Solid Mechanics and Dynamics)
- Maschinenbau (Master of Science): 2. Semester
(Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Masterprüfung | Studienrichtung Allgemeiner Maschinenbau | Wahlpflicht-/Vertiefungsbereich in der Studienrichtung Allgemeiner Maschinenbau | Modulgruppe 2.1 Höhere Mechanik | Vertiefungsmodul 2.1 | Nichtlineare Kontinuumsmechanik)
- Maschinenbau (Master of Science): 2. Semester
(Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Masterprüfung | Studienrichtung Allgemeiner Maschinenbau | Wahlpflicht-/Vertiefungsbereich in der Studienrichtung Allgemeiner Maschinenbau | Modulgruppe 2.1 Höhere Mechanik | Vertiefungsmodul 2.1 | Nichtlineare Kontinuumsmechanik)
- Maschinenbau (Master of Science): 2. Semester
(Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Masterprüfung | Studienrichtung Rechnergestützte Produktentwicklung | Wahlpflicht-/Vertiefungsbereich in der Studienrichtung Rechnergestützte Produktentwicklung | Modulgruppe 2.1 Höhere Mechanik | Vertiefungsmodul 2.1 | Nichtlineare Kontinuumsmechanik)
- Maschinenbau (Master of Science): 2. Semester
(Po-Vers. 2007 | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Masterprüfung | Studienrichtung Rechnergestützte Produktentwicklung | Wahlpflicht-/Vertiefungsbereich in der Studienrichtung Rechnergestützte Produktentwicklung | Modulgruppe 2.1 Höhere Mechanik | Vertiefungsmodul 2.1 | Nichtlineare Kontinuumsmechanik)
- Maschinenbau (Master of Science): 1. Semester
(Po-Vers. 2013 | Studienrichtung International Production Engineering and Management | Masterprüfung | Vertiefungsmodul)
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule (für alle Studierende des Bachelorstudiums, die vor 01. Oktober 2012 Wahlpflichtmodule begonnen haben) | Wahlpflichtmodule | Katalog | Nichtlineare Kontinuumsmechanik)
- Mechatronik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(Po-Vers. 2009 | Wahlpflichtmodule | 7 Technische Mechanik)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2010 | Wahlpflichtmodule | Katalog | Nichtlineare Kontinuumsmechanik)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2010 | Vertiefungsrichtungen | Technische Mechanik | Nichtlineare Kontinuumsmechanik)
- Mechatronik (Master of Science): 1-3. Semester
(Po-Vers. 2012 | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 7 Technische Mechanik)
- Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)
(Po-Vers. 2009 | Studienrichtung Maschinenbau | weitere Bachelorprüfungen | Ingenieurwissenschaftlicher Bereich | Wahlbereich | Technische Wahlmodule | Technische Wahlmodule)
- Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science): 1-2. Semester
(Po-Vers. 2009 | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Studienrichtung Maschinenbau | Wahlpflicht- und Vertiefungsmodul Modulgruppe 2.1 | Vertiefungsmodul Modulgruppe 2.1 | Nichtlineare Kontinuumsmechanik)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Nichtlineare Kontinuumsmechanik (Prüfungsnummer: 72601)
(englischer Titel: Nonlinear Continuum Mechanics)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2015, 1. Wdh.: WS 2015/2016
1. Prüfer: | Paul Steinmann |
- Termin: 28.07.2015, 14:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 15.02.2016, 13:30 Uhr, Ort: H 11
Termin: 20.07.2016, 11:00 Uhr, Ort: H 9 TechF
Termin: 20.02.2017, 14:00 Uhr, Ort: Tentoria
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