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MAK10 – FEM/Maschinendynamik
Finite Element Method / Dynamics of Machines
Version: 1
Prof. Dr.-Ing. Matthias Berner
matthias.berner(at)htw-dresden.de
Prof. Dr.-Ing. Ines Hofinger
ines.hofinger(at)htw-dresden.de
Prof. Dr.-Ing. Eckehard Kullig
eckehard.kullig(at)htw-dresden.de
Prof. Dr.-Ing. Matthias Berner
matthias.berner(at)htw-dresden.de
in Veranstaltungen "FEM 1", "FEM 2"
Prof. Dr.-Ing. Ines Hofinger
ines.hofinger(at)htw-dresden.de
in Veranstaltungen "FEM 1", "FEM 2", "Maschinendynamik"
Prof. Dr.-Ing. Eckehard Kullig
eckehard.kullig(at)htw-dresden.de
in Veranstaltungen "FEM 1", "FEM 2"
Deutsch
in Veranstaltung "FEM 1"
Deutsch
in Veranstaltung "FEM 2"
Deutsch
in Veranstaltung "Maschinendynamik"
6.00 Credits
1.50 Credits in Veranstaltung "FEM 1"
2.50 Credits in Veranstaltung "FEM 2"
2.00 Credits in Veranstaltung "Maschinendynamik"
180 Stunden
45 Stunden in Veranstaltung "FEM 1"
75 Stunden in Veranstaltung "FEM 2"
60 Stunden in Veranstaltung "Maschinendynamik"
6.00 SWS (4.00 SWS Vorlesung | 2.00 SWS Übung)
1.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung) in Veranstaltung "FEM 1"
3.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung | 2.00 SWS Übung) in Veranstaltung "FEM 2"
2.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung) in Veranstaltung "Maschinendynamik"
90.00 Stunden
113.00 Stunden (Selbststudium) in Veranstaltung "FEM 1"
30.00 Stunden in Veranstaltung "FEM 2"
30.00 Stunden in Veranstaltung "Maschinendynamik"
Beleg
in Veranstaltung "FEM 2"
Mündliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 15 min | Wichtung: 70 % | nicht kompensierbar
Alternative Prüfungsleistung - Test
Prüfungsdauer: 60 min | Wichtung: 30 % | nicht kompensierbar
in Veranstaltung "Maschinendynamik"
Vorlesung
Veranstaltung "FEM 2":Vorlesung
Übung
Vorlesung
Historische Entwicklung der FEM
Überblick über Diskretisierungsverfahren
FE-Modellbildung
- Begriffsdefinitionen und einsetzbare Elementtypen
- Vernetzungsmöglichkeiten
- Belastungen und Randbedingungen
FEM an einfachen Beispielen
- Untersuchung eines einfachen Fachwerks
- Untersuchung eines beidseitig gelagerten Stabs
- Untersuchung eines konischen Stabs
Ausgewählte FEM-Programme
Anwendung eines FEM-Programms
- Pre- und Postprozessor, Analyseprogramme
- Elementbibliothek
- Auswertung der Resultate
Übungen mit vorhandener Software im Computerlabor
- speziell gefertigte Übungsbeispiele zum Aneignen der Software
und zum Fördern des Umgangs mit verschiedenen
Problemstellungen aus Festigkeitslehre und Dynamik
Belegarbeit einer selbstgestellten technischen Aufgabe
Veranstaltung "FEM 2":siehe FEM 1
Veranstaltung "Maschinendynamik":Schwingungen linearer Systeme mit einem Freiheitsgrad und konstanten Parametern
Starre Maschine
- Bewegungszustände der Starren Maschine
- Fundamentbelastung und Schwingungsisolierung
- Aufstellen der Starren Maschine
- Massenausgleich und Auswuchten
Torsionsschwingungen in Antrieben
Biegeschwingungen und kritische Drehzahlen in Maschinenwellen
Dynamik von Fahrzeugen
Lineare Vielfachschwinger
Die Studierenden sollen in der Lage sein, technische Aufgaben aus den Bereichen der Festigkeitslehre und Dynamik beim Einsatz von FEM-Software nach korrekter Modellbildung zu bearbeiten und die gewonnenen Ergebnisse zu analysieren sowie damit sinnvolle Modifikationen zur Verbesserung des Systems vorzunehmen.
Veranstaltung "FEM 2":siehe FEM 1
Veranstaltung "Maschinendynamik":Die Studierenden sollen in der Lage sein, technische Schwingungsaufgaben in Abhängigkeit vom Grad der Dämpfung und der Art der Erregung zu berechnen und daraus Schlussfolgerungen für den Einfluss auf den Schwingungsvorgang zu ziehen.
M06 - Statik
M07 - Festigkeitslehre
MA08 - Kinematik/Kinetik bzw. MF8 - Kinematik/Kinetik
siehe FEM 1
Umfangreiche Literaturempfehlungen werden in der ersten Vorlesung den Studenten mitgeteilt. Eine kleine Auswahl ist:
- B. Klein:
FEM Grundlagen und Anwendungen der Finite-Element-Methode
im Maschinen- und Fahrzeugbau,
Springer Vieweg, Wiesbaden
- K. Knothe, H. Wessels:
Finite Elemente Eine Einführung für Ingenieure
Springer-Verlag GmbH, Heidelberg
- U. F. Meißner, A. Maurial:
Die Methode der finiten Elemente
Eine Einführung in die Grundlagen
Springer-Verlag GmbH, Heidelberg
- G. Silber, F. Steinwender:
Bauteilberechnung und Optimierung mit der FEM
Materialtheorie, Anwendungen, Beispiele,
Springer Vieweg, Wiesbaden
- P. Steinke:
Finite-Elemente-Methode Rechnergestützte Einführung
Springer Vieweg, Wiesbaden
- R. Stelzer, W. Steger
SolidWorks
Grundlagen der Modellierung und des Programmierens
Verlag Pearson Studium, München
- V. Krämer
Praxishandbuch Simulationen in SolidWorks 2010
Strukturanalyse (FEM), Kinematik/Kinetik,
Strömungssimulation (CFD)
Hanser Fachbuchverlag, München
siehe FEM 1
Veranstaltung "Maschinendynamik":Umfangreiche Literaturempfehlungen werden in der ersten Vorlesung den Studenten mitgeteilt. Eine kleine Auswahl ist:
- H. Dresig, F. Holzweißig:
Maschinendynamik,
Springer Vieweg, Wiesbaden
- H. Dresig:
Schwingungen mechanischer Antriebssysteme
Modellbildung, Berechnung, Analyse, Synthese
Springer-Verlag GmbH, Heidelberg
- H. Jäger, R. Mastel, M. Knaebel:
Technische Schwingungslehre
Grundlagen - Modellbildung - Anwendungen
Springer Vieweg, Wiesbaden
- K. Magnus, K. Popp, W. Sextro:
Schwingungen - Physikalische Grundlagen und mathematische
Behandlung von Schwingungen,
Springer Vieweg, Wiesbaden
- M. Mitschke, H. Wallentowitz:
Dynamik der Kraftfahrzeuge
VDI-Buch, Springer-Verlag GmbH, Heidelberg
Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar
⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau
Alle Prüfungsleistungen des Moduls müssen mit mindestens "ausreichend" (4,0) bestanden werden.
Veranstaltung "FEM 1":Dieses Modul ist Voraussetzung für:
- MAK_wo_09 - Allgemeine Materialmodelle / FEM
siehe FEM 1
Veranstaltung "Maschinendynamik":