366.106 Praktische Einführung in die Methode der Finiten Elemente
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2020S, UE, 2.5h, 4.0EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.5
  • ECTS: 4.0
  • Typ: UE Übung

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage:

  • Die theoretischen Grundlagen der Methode der Finiten Elemente darzustellen.
  • Partielle Differentialgleichungen aus den Bereichen Wärmeleitung, Elastizität und Elektrodynamik mit Open-Source-Tools numerisch zu lösen.
  • Geeignete numerische Methoden zur Lösung statischer und zeitabhängiger Probleme auszuwählen.
  • Die Anwendbarkeit verschiedener Finite-Element- und Meshtypen für verschiedene Probleme zu beurteilen.
  • Fehler numerischer Lösungen und Konvergenzverhalten abzuschätzen.
  • Numerische Eigenmodenanalysen durchzuführen.
  • Wissenschaftliche Daten in Python zu bearbeiten.
  • Aussagekräftige 2D- und 3D-Datenvisualisierungen zu erstellen.
  • Eigene Resultate zu präsentieren und zu diskutieren.

Inhalt der Lehrveranstaltung

Partielle Differenzialgleichungen spielen eine herausragende Rolle in den Ingenieurs- und Naturwissenschaften. Die Maxwell-Gleichungen für elektromagnetischer Felder, Navier-Stokes-Gleichungen für Flüssigkeiten oder die Gleichungen der Elastizitätslehre sind nur eine einige Beispiele für partielle Differentialgleichungen, die grundlegend sind für die Modellierung technischer Systeme. In der Praxis wird zu Lösung solcher Gleichungen häufig die Methode der Finiten Elemente verwendet. In dieser Lehrveranstaltung vermitteln wir die nötigen Grundlagen zur praktischen Anwendung der Finite-Element-Methode. Zu Beginn stellen wir die nötigen theoretischen Grundlagen und Grundbegriffe vor. Vor allen Dingen implementieren die Teilnehmer selber einige wichtige Anwendungsbeispiele auf Basis von Open-Source-Software und lernen so verschiedene praktische Aspekte der Finiten-Element-Methode kennen.

Methoden

  • Vortrag der Lehrinhalte
  • Selbstständige Implementierung von Anwendungsbeispielen in Python
  • Präsentation und Diskussion von Lösungen der Übungsaufgaben

Prüfungsmodus

Mündlich

Weitere Informationen

  • Präsentation der ISAS-Wahlfächer am Montag, den 2. März, um 13:00 in EI 3 (Sahulka Hörsaal)
  • Es wird ein Laptop zur Bearbeitung und Präsentation der Übungen benötigt


Vortragende

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Di.15:00 - 17:0003.03.2020 Bibliothek E366, Gußhausstraße 27-29, 1. Stock, Raum CD0112Vorbesprechung
Di.13:00 - 15:0010.03.2020 - 30.06.2020 Vorlesung und Übung
Praktische Einführung in die Methode der Finiten Elemente - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Di.03.03.202015:00 - 17:00 Bibliothek E366, Gußhausstraße 27-29, 1. Stock, Raum CD0112Vorbesprechung
Di.10.03.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.17.03.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.24.03.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.31.03.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.21.04.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.28.04.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.05.05.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.12.05.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.19.05.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.26.05.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.09.06.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.16.06.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.23.06.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung
Di.30.06.202013:00 - 15:00 Vorlesung und Übung

Leistungsnachweis

Mündliche Prüfung nach Vereinbarung mit dem Vortragenden

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
02.03.2020 08:00 10.03.2020 15:00 10.03.2020 15:00

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
710 FW Freie Wahlfächer - Elektrotechnik

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in Python sind hilfreich.

Sprache

Deutsch