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Werkstoffsimulation für NT (M7) (M7-WW8)10 ECTS (englische Bezeichnung: Materials simulation for NT (M7))
Modulverantwortliche/r: Paolo Moretti, Michael Zaiser Lehrende:
Michael Zaiser, Paolo Moretti
Startsemester: |
WS 2019/2020 | Dauer: |
2 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
100 Std. | Eigenstudium: |
200 Std. | Sprache: |
Englisch |
Lehrveranstaltungen:
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Multi-scale Simulation Methods I (Lecture) (WS 2019/2020)
(Vorlesung, 1 SWS, Paolo Moretti, Mo, 16:00 - 17:30, CIP Pool WW; First lectue on 21.10.2019. There will be NO MuSim I L/T during the first week. Instead there will a Python course. Please sign up for the Python courses on StudOn!)
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Multi-scale Simulation Methods I (Tutorial) (WS 2019/2020)
(Übung, 1 SWS, Paolo Moretti, Mo, 16:00 - 17:30, CIP Pool WW; siehe Bemerkungen zur entsprechenden Vorlesung / please see the comments for the lecture)
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Multi-scale Simulation Methods II (Lecture) (SS 2020)
(Vorlesung, 1 SWS, Paolo Moretti, Mi, 12:15 - 13:45, 2.018-2 Seminarraum Technikum 2; Lecture will be online only until further notice, due to the COVID-19 situation. Please join the StudOn page of the course to access the lecture material. The audio recording of the first lecture will be available during the second week of the lecture period. Tutorials will be in online form and arranged during the lecture period.)
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Multi-scale Simulation Methods II (Tutorial) (SS 2020)
(Tutorium, 1 SWS, Paolo Moretti et al., Di, 16:15 - 17:45, 2.018-2 Seminarraum Technikum 2; Online only until further notice. Please refer to the Lecture page for information.)
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Nebenfachpraktikum Werkstoffsimulation (SS 2020)
(Praktikum, 1 SWS, Paolo Moretti et al., Mo, 15:00 - 16:30, 2.018-2 Seminarraum Technikum 2; Bzgl. Termine: die Studierenden müssen 2 Praktika auswählen. Davon hängen die jeweiligen Termine ab!)
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Data Driven Materials Science (WS 2019/2020)
(Vorlesung, Michael Zaiser, Fr, 10:00 - 11:30, CIP Pool WW; Please contact Prof. Zaiser via email for the schedule of the lecture; Vorbesprechung: 17.10.2019, 10:15 - 11:45 Uhr, 0.157-115)
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Dislocation Theory and Dislocation Simulation (Lecture) (WS 2019/2020 - optional)
(Vorlesung, 1 SWS, Michael Zaiser, Di, 15:00 - 16:45, 2.018-1 Besprechungsraum Technikum 2; First lecture on 22.10.2019)
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Dislocation Theory and Dislocation Simulation (Tutorial) (WS 2019/2020 - optional)
(Übung, 1 SWS, Michael Zaiser, Di, 15:00 - 16:45, 2.018-1 Besprechungsraum Technikum 2; First lecture on 22.10.2019)
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Foundations of Finite Element Simulation (Lecture) (WS 2019/2020 - optional)
(Vorlesung, 1 SWS, Michael Zaiser, Mi, 12:00 - 14:00, 0.157-115; First lecture on 23.10.2019)
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Foundations of Finite Element Simulation (Tutorial) (WS 2019/2020 - optional)
(Übung, 1 SWS, Michael Zaiser, Mi, 12:00 - 14:00, 0.157-115; Mi; First lecture on 23.10.2019, Siehe Bemerkungen zur Vorlesung / see lecture comments)
Inhalt:
In this modul the foundations and the application of computer-based modeling and simulation methods that are commonly used in computational materials science are learned. Those simulations are an important counterpart to experiments and purely theoretical considerations and have become extremely powerful during the last decades. Knowledge about common simulation methods on different scales together with understanding how the physics transfers into a model and how simulations can be used to answer materials questions will turn out to be very helpful with respect to any major.
Lernziele und Kompetenzen:
- Wissen
- Lernende können materialwissenschaftliche Anwenungsgebiete von relevanten Simulationsmethoden wiedergeben. Sie sind in der Lage theoretische Grundlagen wiederzugeben (z.B. Kontinuumsmechanik, Vektoren und Tensoren, Finite Elemente, Programmierung mit Python).
- Verstehen
- Lernende können die Rolle von Simulationsverfahren in der Werkstoffwissenschaft aufzeigen. Sie können werkstoffwissenschaftlichen Phänomenen klassifizieren, deren relevante Zeit- und Längenskalen abstrahieren und Mechanismen in Hinblick auf Simulationen abstrahieren und klassifizieren. Sie können die Funktionsweisen von Simulationsmethoden erläutern. Dazu zählen u.a.:
Diskrete Versetzungsdynamik
Atomistische Simulationen
Finite Element Simulation von Elastizität und Plastizität
Phasenfeldmethode
Mehrskalensimulationsmethoden
- Anwenden
- Lernende können allgemeine werkstoffwissenschaftliche Simulationsprobleme durch Anwendung von gelerntem Wissen und das Zusammenführen von unterschiedlichen gelernten Techniken und Methoden lösen.
- Analysieren
- Lernende können gezielt eigene Herleitungen von Simulationsmodellen unter vereinfachten Annahmen durchführen.
- Evaluieren (Beurteilen)
- Lernende können eigene spezielle Modellvarianten aufstellen, oder sich Testfälle ausdenken um gezielt Hypothesen zu testen oder Annahmen zu validieren. Lernende sind in der Lage, zu bewerten, wann ein Simulationsfehler klein, groß, relevant, vernachlässigbar ist.
- Erschaffen
- Lernende können neue werkstoffwissenschaftliche Simulationsprobleme durch
das Zusammenführen von unterschiedlichen gelernten Techniken und Methoden sowie
dem kreativen Planen
eigenständig und in Kooperation mit anderen Lernenden lösen.
Studien-/Prüfungsleistungen:
Werkstoffsimulation für NT (M7) (Prüfungsnummer: 515743)
(englischer Titel: Materials simulation for NT (M7))
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 20, benotet, 10 ECTS
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- weitere Erläuterungen:
Alternative Prüfungsform laut Corona-Satzung: Die mündliche Prüfung findet als digitale Fernprüfung per ZOOM statt.
- Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch
- Erstablegung: SS 2020, 1. Wdh.: WS 2020/2021
1. Prüfer: | Paolo Moretti, | 2. Prüfer: | Michael Zaiser |
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