307.510 Computerunterstützte Materialtribologie
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2021W, VU, 2.0h, 3.0EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 3.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • Format der Abhaltung: Hybrid

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, einfache bis mittlere molekulardynamische Simulationen von tribologischen Prozessen zu erstellen, durchzuführen und auszuwerten.

Weiters haben die Studierenden einen breiten Überblick über Techniken der Grenzflächenmodellierung sowie vertiefte Kenntnisse partikelbasierter Simulationsansätze erhalten.

Inhalt der Lehrveranstaltung

  • Grundlagen der Werkstofftribologie
  • Methodenübersicht: FEM/BEM, Smooth Particle Hydrodynamics, Material Point Method, Molekulardynamik, Reaktive Potentiale, Ab-initio Methoden, DFT; Stärken und Schwächen der Ansätze
  • Grundlagen der atomistischen Modellierung (Potentiale, Randbedingungen, Nebenbedingungen, Thermostatisierung, eingeprägte Kinematik)
  • Systemvorbereitung (Mikrostruktur, molekulare Systeme, Kombination von Elementen)
  • HPC-Cluster-Grundlagen (VSC4); Auffinden, Kompilieren und Nutzen von Open-Source-Software
  • Vorstellung mehrerer „archetypischer“ tribologischer Simulationen
  • Visualisierung, Auswertung, Datendestillation

Methoden

Die Studierenden besuchen die interaktive Vorlesung, die sowohl theoretische Teile als auch „Walk-Throughs“ auf dem Supercomputer VSC4 umfasst. Nachdem die grundlegenden Modellierungsprinzipien dargelegt wurden, installieren die Studierenden Open-Source-Software auf ihren Heimcomputern, erstellen dort einfache molekulare Systeme, führen die Simulationen sowie Visualisierungen und Auswertungen durch.

Prüfungsmodus

Prüfungsimmanent

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mi.08:30 - 10:0020.10.2021 - 15.12.2021 Vorlesung im Distance Learning
Computerunterstützte Materialtribologie - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mi.20.10.202108:30 - 10:00 Vorlesung im Distance Learning
Mi.27.10.202108:30 - 10:00 Vorlesung im Distance Learning
Mi.03.11.202108:30 - 10:00 Vorlesung im Distance Learning
Mi.10.11.202108:30 - 10:00 Vorlesung im Distance Learning
Mi.17.11.202108:30 - 10:00 Vorlesung im Distance Learning
Mi.24.11.202108:30 - 10:00 Vorlesung im Distance Learning
Mi.01.12.202108:30 - 10:00 Vorlesung im Distance Learning
Mi.15.12.202108:30 - 10:00 Vorlesung im Distance Learning

Leistungsnachweis

Mündliche Fragen zum Lehrstoff der Vorlesung, Besprechung der in der Übung gelösten Problemstellung.

 

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
15.11.2021 17:00 11.01.2022 12:00

Curricula

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Vorkenntnisse

Zielgruppe: fortgeschrittene Studierende des Maschinenbaus, der Physik, der Chemie oder der Materialwissenschaften

Nützliche Vorkenntnisse: Grundlagen in Festkörper- und statistischer Physik, Chemie und wissenschaftlichem Rechnen (Matlab oder Python usw.)

Sprache

bei Bedarf in Englisch