317.528 Festkörperkontinuumsmechanik
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2021S, UE, 2.0h, 2.0EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 2.0
  • Typ: UE Übung
  • Format der Abhaltung: Distance Learning

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage für den Bereich der Mechanik fester Körper

  • mithilfe mathematischer Grundlagen (Tensoralgebra und -analysis) Problemstellungen anhand theoretischer Beispiele zu lösen
  • unterschiedliche Verformungsmaße auf konkrete Probleme der FKM anzuwenden und deren Unterschiede zu erklären
  • Verschiebungs-Verzerrungsbeziehungen für große Deformationen anzuwenden
  • Verzerrungen aus einem gegebenen Verschiebungsfeld zu berechnen
  • diverse Spannungsmaße auf konkrete Probleme der FKM anzuwenden und deren Unterschiede zu erklären
  • mithilfe von Bilanzgleichungen die Beanspruchung eines Körpers aufgrund von äußeren Belastungen zu berechnen
  • einfache Konstituivgesetze (inkompressible hyperelastische isotrope Materialen) auf konkrete Problemstellungen anzuwenden
  • ebene Spannungs- und Verzerrungszustände zu erkennen und anzuwenden

Inhalt der Lehrveranstaltung

Anwendung der theoretischen Festkörperkontinuumsmechanik (siehe VO) auf konkrete Problemstellungen

Einteilung des Lehrinhaltes erfolgt in 7 Teilbereiche:

1) Mathematischer Grundlagen

  • Lineare Algebra (nur kurze Wiederholung - wird vorausgesetzt, wie u.a. Matrixmultiplikationen, Berechnung von Determinanten, Berechnung der Inversen, Lösung des Eigenwertproblems etc.)
  • Tensoralgebra
  • Tensoranalysis
  • Koordinatentransformation

2) Kinematik des Kontinuums I

  • Bewegung, Geschwindigkeit und Beschleunigung in Lagrange'scher sowie Euler'scher Betrachtungsweise

3) Kinematik des Kontinuums II

  • Deformationsgradient, Verschiebungsgradient,
  • Strecktensoren, Verzerrungsmaße, Hauptstreckungen etc.

4) Kinetik des Kontinuums

  • Spannungsvektor, Spannungsmaße, Hauptnormalspannungen,
  • Richtungen der Hauptnormalspannungen etc.

5) Bilanzgleichungen

  • Kontinuitäts- und Impulsgleichung

6) Konstitutivgleichungen

  • Einfluss der Linearisierung auf Konstitutivgleichungen
  • Inkompressible hyperelastische isotrope Materialen

7) Ebener Spannungs- und Verzerrungszustand

  • Elastizitätsmatrizen für ebenen Spannungszustand und ebenen Verzerrungszustand

Methoden

Angelehnt an den sog. "Inverted Classrom". Beispiele werden vorgerechnet. Kurze Wiederholung der benötigten Theorie aus der VO. Die Uebung ist in 7 größere Lernblöcke eingeteilt (Übungseinheitübergreifend).

Ablauf:
Übungsaufgaben werden via TUWEL ca. eine Woche vor der jeweiligen Übungseinheit ausgegeben und können (sollten) ab dato bearbeitet werden. In der jeweiligen Übungseinheit können Sie Ihre Ergebnisse mit jenen aus der für Sie bereitgestellten Videos (Vorrechnung der Beispiele) vergleichen. Fragen zu den Beispielen können jederzeit im Forum gestellt werden. Nach Abschluss eines jeden Lernblocks (7 Lernblöcke in Summe) ist ein Zoom-Meeting angedacht, in welchem Sie nochmals Fragen stellen können.

Die Aufgabensammlung umfasst dabei mehr Beispiele als im zeitlichen Rahmen der Übung untergebracht werden können. Diese zusätzlichen Aufgaben können im Selbststudium als Vorbereitung auf die Kolloquien gerechnet werden.

Übung basiert auf der gelesenen Theorie aus der Vorlesung! Ohne Vorlesungsbesuch nur mit Grundwissen aus der Festkörperkontinuumsmechanik sinnvoll, da die theoretischen Methoden auf konkrete Beispiele angewendet werden.

Prüfungsmodus

Prüfungsimmanent

Weitere Informationen

Die Vorbesprechung findet am 03.03.2021 - 12:00Uhr via ZOOM statt. Den Link zum Meeting sowie weitere Informationen sind dem TUWEL-Kurs zu entnehmen.

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mi.12:00 - 14:0003.03.2021 - 23.06.2021 ZOOM Meeting (LIVE)LVA Termine
Festkörperkontinuumsmechanik - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mi.03.03.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingVorbesprechung (Link zu Meeting in TUWEL)
Mi.10.03.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.17.03.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.24.03.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.14.04.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.21.04.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.28.04.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.05.05.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.12.05.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.19.05.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.26.05.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.02.06.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.09.06.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.16.06.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine
Mi.23.06.202112:00 - 14:00 ZOOM MeetingLVA Termine

Leistungsnachweis

Zwei schriftliche Prüfungen, Prüfungsdauer jeweils 90min, Formelsammlung erlaubt.

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
25.02.2021 12:00 07.04.2021 12:00 05.05.2021 23:00

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
033 245 Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
033 282 Wirtschaftsingenieurwesen - 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

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Vorkenntnisse

Grundlagen der Matrizenrechnung

Grundlagen der Mechanik

 

Sprache

Deutsch