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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 2021/2022 | 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 2021/2022)
(Vorlesung, 1 SWS, Paolo Moretti, Do, 16:15 - 17:45, 0.68; First lecture on 04.11.2021; Vorbesprechung: 4.11.2021, 16:15 - 17:45 Uhr)
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Multi-scale Simulation Methods I (Tutorial) (WS 2021/2022)
(Übung, 1 SWS, Paolo Moretti, Do, 16:15 - 17:45, 0.68; First lecture on 04.11.2021. Please see the comments for the lecture.; Vorbesprechung: 4.11.2021, 16:15 - 17:45 Uhr)
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Multi-scale Simulation Methods II (Lecture) (SS 2022)
(Vorlesung, 1 SWS, Paolo Moretti, Di, 10:15 - 11:45, 2.23; ab 3.5.2022; Preliminary meeting in Zoom: https://fau.zoom.us/j/96665356422?pwd=WHhQbFVydG5sZWpFNDNKZWpPYzNuZz09)
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Multi-scale Simulation Methods II (Tutorial) (SS 2022)
(Tutorium, 1 SWS, Paolo Moretti, Mi, 14:15 - 15:45, CIP Pool WW; ab 4.5.2022; Please refer to the Lecture page for information.)
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Nebenfachpraktikum Werkstoffsimulation (SS 2022)
(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 2021/2022)
(Vorlesung, Michael Zaiser et al., Do, 10:15 - 11:45, 0.68; Topic: Data Driven Materials Science Time: Thursday 10:15. This is a recurring meeting Join Zoom Meeting https://fau.zoom.us/j/95824260141?pwd=VXZPR3dZYTRVNDNhckEyS2FLcVBkZz09 Meeting ID: 958 2426 0141 Passcode: 321581; Vorbesprechung: 21.10.2021, 10:15 - 11:45 Uhr, 0.68)
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Dislocation Theory and Dislocation Simulation (Lecture/Tutorial) (WS 2021/2022 - optional)
(Vorlesung, 1 SWS, Michael Zaiser, Di, 12:15 - 13:45, 2.018-1 Besprechungsraum Technikum 2; Topic: Dislocation Theory and Dislocation Simulation Time: Tuesday 12.15 This is a recurring meeting Join Zoom Meeting https://fau.zoom.us/j/69387001436?pwd=WStFTmlEV3JPc0ZwaVJoS2FPNUk1dz09 Meeting ID: 693 8700 1436 Passcode: 304336; Vorbesprechung: 26.10.2021, 12:15 - 13:45 Uhr, 2.018-2 Seminarraum Technikum 2)
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Dislocation Theory and Dislocation Simulation (Tutorial) (WS 2021/2022 - optional)
(Übung, 1 SWS, Michael Zaiser, Mi, 14:15 - 15:45, 2.018-2 Seminarraum Technikum 2; Vorbesprechung: 26.10.2021, 12:15 - 13:45 Uhr, 2.018-2 Seminarraum Technikum 2)
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Foundations of Finite Element Simulation (Lecture/Tutorial) (WS 2021/2022 - optional)
(Vorlesung, 1 SWS, Michael Zaiser, Mi, 10:15 - 11:45, CIP Pool WW; Topic: FEM I Time: Wednesdays 10:15 AM Amsterdam, Berlin, Rome, Stockholm, Vienna Join Zoom Meeting https://fau.zoom.us/j/93555063204?pwd=WmZ4L1ozaCtUOEpKMDZ2VHVnK2xZdz09 Meeting ID: 935 5506 3204 Passcode: 876554; Vorbesprechung: 27.10.2021, 10:15 - 11:45 Uhr, 2.018-2 Seminarraum Technikum 2)
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Foundations of Finite Element Simulation (Tutorial) (WS 2021/2022 - optional)
(Übung, 1 SWS, Michael Zaiser, Vorbesprechung: 27.10.2021, 10:15 - 11:45 Uhr, 2.018-2 Seminarraum Technikum 2)
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 2022, 1. Wdh.: WS 2022/2023
1. Prüfer: | Paolo Moretti, | 2. Prüfer: | Michael Zaiser |
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