317.509 Auslegung von Composite-Strukturen
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2022S, UE, 2.0h, 2.0EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 2.0
  • Typ: UE Übung
  • Format der Abhaltung: Hybrid

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage

  • Mikromechanische Formeln zur Ermittlung von verschmierten Materialdaten von Verbundwerkstoffen anzuwenden
  • Faservolumenanteile aus Schliffbildern und Fasergewichtsanteile zu berechnen
  • die Steifigkeits- und Nachgiebigkeitsmatrix von isotropen, orthotropen und transversal isotropen Materialien für den triaxialen und den ebenen Spannungszustand zu ermitteln und die Unterschiede zu erklären
  • das Elastizitätsgesetz im ebenen Spannungszustand für isotropes und transversal isotropes Materialverhalten zu transformieren und die Komponenten der Steifigkeitsmatrix abhängig vom Faserwinkel in Polardiagrammen darzustellen
  • Ingenieurskonstanten für eine unidirektionale Laminateinzelschicht unter Annahme eines ebenen Membranspannungszustandes für isotropes und transversal isotropes Materialverhalten zu berechnen die Werte abhängig vom Faserwinkel in Polardiagrammen darzustellen
  • Das Versagensverhalten einer Laminateinzelschicht abhängig vom Faserwinkel zu beurteilen und die Ergebnisse verschiedener Versagenskriterien gegenüberzustellen
  • das Laminatberechnungsproramm elamX2 (https://tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/ilr/lft/elamx2/elamx) anzuwenden
  • das Finite Elemente Programm Hyperworks (https://altairhyperworks.com) für Composite spezifische numerische Analysen einzusetzen
  • numerische Ergebnisse einfacher Problemstellungen mit analytischen Lösungen bzw. Lösungen der Programms elamX² zu vergleichen
  • Composite spezifische Fehlerquellen bei numerischen Analysen zu erkennen
  • Die Herstellbarkeit von numerischen berechneten Composite Strukturen kritisch zu hinterfragen.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Lösen von Beispielen zu den Themen:

  • Mikromechanik (Rules of Mixture)
  • Faservolumenanteile/Fasergewichtsanteile
  • Anisotropie von Laminateinzelschichten
  • Triaxiale und ebene Spannungszustände
  • Steifigkeits- und Nachgiebigkeitsmatrix
  • Transformation des Hooke’schen Gesetzes
  • Ingenieurskonstanten
  • Versagenskriterien
  • Laminatberechnungsprogramm elamX2 (https://tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/ilr/lft/elamx2/elamx)
  • Numerische Analysen von Composites mit dem Finite Elemente Programm Hyperworks (https://altairhyperworks.com)
  • Composite spezifische Fehlerquellen bei numerischen Analysen
  • Herstellbarkeit von numerischen berechneten Composite Strukturen

Methoden

Vorstellung und Diskussion von Übungsbeispielen mit zusätzlichen Anmerkungen und Erklärungen an der Tafel. Einführung in die Verwendung der Programme elamX² und den Composite spezifischen Teil des Finite Elemente Programms Hyperworks.

Prüfungsmodus

Prüfungsimmanent

Weitere Informationen

Pandemiebedingt kann das Format der Abhaltung der LVA abweichen

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Di.08:00 - 09:3008.03.2022 - 15.03.2022Seminarraum BE 01 Übungseinheit
Di.08:00 - 09:0022.03.2022 - 26.04.2022Seminarraum BE 01 Übungseinheit
Auslegung von Composite-Strukturen - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Di.08.03.202208:00 - 09:30Seminarraum BE 01 Abhaltung via Zoom, siehe TUWEL !!
Di.15.03.202208:00 - 09:30Seminarraum BE 01 Übungseinheit
Di.22.03.202208:00 - 09:00Seminarraum BE 01 Übungseinheit
Di.29.03.202208:00 - 09:00Seminarraum BE 01 Übungseinheit
Di.05.04.202208:00 - 09:00Seminarraum BE 01 Übungseinheit
Di.26.04.202208:00 - 09:00Seminarraum BE 01 Übungseinheit

Leistungsnachweis

Abgabe von Protokollen zu den Übungsaufgaben erstellt in Gruppen zu 2-3 Studierenden.

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
07.02.2022 09:00 19.04.2022 23:55 19.04.2022 23:55

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
066 434 Materialwissenschaften
066 445 Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
066 445 Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
066 482 Wirtschaftsingenieurwesen - Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
066 482 Wirtschaftsingenieurwesen - Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
066 646 Computational Science and Engineering

Literatur

 Lehrveranstaltungsinformationen und Unterlagen sind via TUWEL downloadbar.

Vorkenntnisse

Kenntnisse in Mechanik (insbesondere Statik, Grundlagen der Festigkeitslehre)

Kenntnisse aus Mathematik (insbesondere linearer Algebra)

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Sprache

Deutsch