325.095 Finite Elemente Methoden für gekoppelte Feldprobleme I
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2022W, VU, 3.0h, 4.0EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 3.0
  • ECTS: 4.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • Format der Abhaltung: Hybrid

Lernergebnisse

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

Inhalt der Lehrveranstaltung

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.

Methoden

  • 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. 

Prüfungsmodus

Prüfungsimmanent

Weitere Informationen

Details siehe TUWEL Kurs

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mi.10:00 - 12:0012.10.2022 - 25.01.2023GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde
Finite Elemente Methoden für gekoppelte Feldprobleme I - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mi.12.10.202210:00 - 12:00GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde
Mi.19.10.202210:00 - 12:00GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde
Mi.09.11.202210:00 - 12:00GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde
Mi.16.11.202210:00 - 12:00GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde
Mi.23.11.202210:00 - 12:00GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde
Mi.30.11.202210:00 - 12:00GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde
Mi.07.12.202210:00 - 12:00GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde
Mi.14.12.202210:00 - 12:00GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde
Mi.21.12.202210:00 - 12:00GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde
Mi.11.01.202310:00 - 12:00GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde
Mi.18.01.202310:00 - 12:00GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde
Mi.25.01.202310:00 - 12:00GM 8/9 - Hörsaal des Internationalen Wiener Motorensymposiums Vorlesung | Demonstration | Fragestunde

Leistungsnachweis

3 Hausübungen, Abschlusstest, Mitarbeit

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
03.09.2022 00:00 14.10.2022 23:55 14.10.2022 23:55

Anmeldemodalitäten

Bitte melden Sie sich in TISS zum Kurs an.

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
066 393 Interdisciplinary Mathematics
066 445 Maschinenbau
066 445 Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
066 473 Verfahrenstechnik und nachhaltige Produktion
066 482 Wirtschaftsingenieurwesen - Maschinenbau
066 482 Wirtschaftsingenieurwesen - Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
066 646 Computational Science and Engineering
066 646 Computational Science and Engineering
066 646 Computational Science and Engineering

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Vorkenntnisse

Die VO Einführung in die Finite Elemente Methoden kann auch paralle im selben Semester besucht werden.

Vorausgehende Lehrveranstaltungen

Vertiefende Lehrveranstaltungen

Sprache

Englisch