Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage, die grundlegenden Ansätze der Modellierung in CAD-Systemen sowie die klassiche Finite-Elemente-Methode zu erläutern und anzuwenden. Sie werden diese beiden Ansätze zum Konzept der isogeometrischen Analyse kombinieren und die Anwendung dieses Konzepts auf diverse Problemklassen (Strukturmechanik, Wärmeleitung und CFD) erlernen. Vor- und Nachteile werden diskutiert. Ein Schwerpunkt der Lehrveranstaltung liegt in den Besonderheiten der isogeometrischen Analyse im Vergleich zu Standard Finiten Elementen hinsichtlich Quadratur und Assemblierung.

Zum Ende des Kurses werden die Studierenden ihre eigene Software zur isogeometrischen Analyse in Matlab umgesetzt haben und mit den Hauptkomponenten einer solchen Software vertraut sein. 

• Geometriedarstellung (Bézier-Splines, B-Splines, NURBS, T-Splines)
• Geometriemanipulation und Ableitungen
• Isogeometrische Analyse im Vergleich zu Standard Finiten Elementen
• Assemblierung
• Quadratur
• Verfeinerung
• Aufprägen von Randbedingungen
• Trimmed NURBS in der isogeometrischen Analyse
• Anwendungen der isogeometrischen Analyse

Die Veranstaltung nutzt diverse Multi-Media-Elemente und verbindet Beamerfolien mit handschriftlichen Passagen. Desweiteren werden interaktive Elemente, wie beispielsweise Quizze und Online-Programme eingesetzt. Die Programmierübung in Matlab zeigt aus erster Hand, welche Ansprüche durch isogeometrische Analyse an den Nutzer gestellt werden. 

mündlichen Prüfung

Grundlagenwissen in der Finite-Elemente-Methode