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.

2020S, UE, 2.0h, 2.0EC

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 2.0
  • Typ: UE Übung

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

Vortragende

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Di.13:00 - 13:1503.03.2020 Sem.Raum BE01, Lückenbau, Bauteil BE, 1. OGVorbesprechung
Di.08:00 - 09:3010.03.2020 - 23.06.2020Seminarraum BE 01 UE Auslegung von Compositen Strukturen
Auslegung von Composite-Strukturen - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Di.03.03.202013:00 - 13:15 Sem.Raum BE01, Lückenbau, Bauteil BE, 1. OGVorbesprechung
Di.10.03.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 Vorstellung der Übungsbeispiele 1-5
Di.17.03.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 --
Di.24.03.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 Vorstellung der Übungsbeispiele 6-9
Di.31.03.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 --
Di.21.04.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 Vorstellung der Übungsbeispiele 10-12
Di.28.04.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 --
Di.05.05.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 Vorstellung der Übungsbeispiele 13-16
Di.12.05.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 --
Di.19.05.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 Vorstellung der Übungsbeispiele 17-21
Di.26.05.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 --
Di.09.06.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 bei Bedarf
Di.16.06.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 --
Di.23.06.202008:00 - 09:30Seminarraum BE 01 --

Leistungsnachweis

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

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
24.02.2020 09:00 21.04.2020 23:55 21.04.2020 23:55

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
066 434 Materialwissenschaften
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
066 646 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