Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage:

• die für die Herleitung der beschreibenden partiellen Differentialgleichungen (pDGL) nötigen Modellierungsannahmen wiedergeben
• die verschiedenen Kopplungstypen anhand der pDLG diskutieren
• die beschreibenden Gleichungen über ihre schwache Form in eine gekoppelte FE-Formulierung bringen
• einfache Simulationen durchführen und deren Ergebnisse kritisch diskutieren

Die grundlegende Vorgehensweise zur Lösung von Mehrfeldproblemen mittels der Finiten Elemente Methode wird vermittelt. Unterschiedliche, einfache Kopplungstypen wie vorwärts-Kopplung (z.B. Wärmeleitung-Mechanik), direkte Volumskopplung (z.B. Piezoelektrik) und Interface-Kopplung (Akustik-Mechanik) werden vorgestellt.

Aufbauend auf und ergänzend zur LVA Grundlagen der Finite Elemente Methoden wird die Herleitung der FE-Formulierung ausgehend von der beschreibenden partiellen Differentialgleichung über deren schwache Form gezeigt. Anschließend werden die verschiedenen Kopplungen vorgestellt

• vorwärts-Kopplung zwischen thermischem Feld (Wärmeleitung) und mechanischem Feld zur Berechnung von Themperaturspannungen
• direkte Kopplung zwischen elektrischem und mechanischem Feld durch den Piezoelektrischen Effekt
• Interface-Kopplung zwischen Festkörper-Mechanik und Akustik

wobei die Beschreibenden Gleichungen zunächst hergeleitet, und dann in eine geeignete FE-Formulierung übergeführt werden.

• Interaktive Vorlesungen geben einen Überblick der Inhalte und vermittelen wesentlich Zusammenhänge, 
• duch Demonstration der Software werden die wesentlichen Wekzeuge zum Lösen der illustrativen Anwendungsbeispile vermittelt, und 
• praktische Übungen fördern und vertiefen das Verständnis der theoretischen Inhalte.
• In regelmässigen Fragestunden haben Studierende die Möglichkeit Probleme unterinander und mit den Vortragenden zu diskutieren. 

3 Hausübungen, Abschlusstest, Mitarbeit

Bitte melden Sie sich in TISS zum Kurs an.

Die Kurse "Einführung in die Finite Elemente Methoden" können auch parallel zu diesem im gleichen Semester abolviert werden.