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Kontaktmechanik (KoMech)2.5 ECTS (englische Bezeichnung: Contact Mechanics)
Modulverantwortliche/r: Kai Willner Lehrende:
Kai Willner
Startsemester: |
SS 2016 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
30 Std. | Eigenstudium: |
45 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
Inhalt:
Kontinuumsmechanische Grundlagen
Analytische Loesungen für den elastischen Halbraum
Numerisches Halbraumverfahren Kontakt rauer Oberflächen
Beschreibung rauer Oberflächen
Elastischer Kontakt: Greenwood-Williamson-Modell,
Bush-Gibson-Thomas-Modell
Plastischer Kontakt
Numerische Lösung mit dem Halbraumverfahren
Reibung
Bowden-Tabor-Modell
Reibgesetze: Reibwert, Reibfaktor, Wanheim-Bay-Modell,
IFUM-Modell
Weitere Effekte: Viskoelastizität, Adhäsion, Schmierung
Kontakt mit der FEM
Schwache Form
Linearisierung
Normalkontakt: Penalty, Lagrange, Augmented Lagrange, Perturbed Lagrange
Implementierung: Kontaktsuche, node-to-node, node-to-segment,
segment-to-segment
Tangentialkontakt: Radial-Return-Mapping
Lernziele und Kompetenzen:
- Wissen
- Die Studierenden können die mathematischen und kontinuumsmechanischen Grundlagen der Kontaktmechanik darlegen und die Herleitung der Boussinesq- und Cerrutti-Lösung nachvollziehen.
Sie kennen die Fach-Termini zur Beschreibung verschiedener Kontaktsituationen.
Die Studierenden können verschiedene Verfahren zur Messung rauer Oberflächen benennen und können deren prinzipielle Funktionsweise wiedergeben.
Sie kennen die gängigen Rauheitsparameter und deren Definitionen.
Die Studierenden können verschiedene Modelle für den Normal- und Tangentialkontakt nennen und sie formelmäßig wiedergeben.
- Verstehen
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- Anwenden
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- Analysieren
- Die Studierenden können problemgerecht zwischen analytischen und numerische Lösungsverfahren auswählen.
Die Studierenden können problemangepasste Modelle für den Normal- und Tangentalkontakt rauer Oberflächen auswählen und sind auch in der Lage entweder geeignete Messverfahren zur Bestimmung der benötigten Parameter anzugeben oder diese aus einer Kontaktsimulation zu identifizieren.
Sie sind dabei in der Lage, offensichtliche Modellierungs- oder Messfehler zu erkennen.
- Evaluieren (Beurteilen)
- Die Studierenden können die Ergebnisse verschiedener Kontaktmodellierungen kritisch vergleichen, den Einfluss der gewählten Modellierungsstrategie beurteilen und qualifizierte Aussagen über die Modellgüte machen.
- Erschaffen
- Die Studierenden sind in der Lage, die ihnen bekannten Verfahren für neue Probleme zu adaptieren und zu erweitern.
Literatur:
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Maschinenbau (Bachelor of Science): ab 3. Semester
(Po-Vers. 2009w | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Wahlmodule | Technische Wahlmodule)
- Medizintechnik (Bachelor of Science): 5-6. Semester
(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)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Kontaktmechanik (Prüfungsnummer: 178201)
(englischer Titel: Contact Mechanics)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [1])
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 2.5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2016, 1. Wdh.: WS 2016/2017
Kontaktmechanik (Prüfungsnummer: 426716)
(englischer Titel: Contact Mechanics)
(diese Prüfung gilt nur im Kontext der Studienfächer/Vertiefungsrichtungen [2])
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 2.5 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Prüfungssprache: Deutsch
- Erstablegung: SS 2016, 1. Wdh.: WS 2016/2017
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