English
M443 – FEM / Fahrzeugleichtbau
Finite Element Method / Vehicle Lightweight Construction
Version: 1
Prof. Dr.-Ing. Martin Wittmer
martin.wittmer(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"
Prof. Dr.-Ing. Eckehard Kullig
eckehard.kullig(at)htw-dresden.de
in Veranstaltungen "FEM 1", "FEM 2"
Prof. Dr.-Ing. Martin Wittmer
martin.wittmer(at)htw-dresden.de
in Veranstaltung "Fahrzeugleichtbau"
Deutsch
in Veranstaltung "FEM 1"
Deutsch
in Veranstaltung "FEM 2"
Deutsch
in Veranstaltung "Fahrzeugleichtbau"
7.00 Credits
1.00 Credit in Veranstaltung "FEM 1"
3.00 Credits in Veranstaltung "FEM 2"
3.00 Credits in Veranstaltung "Fahrzeugleichtbau"
210 Stunden
30 Stunden in Veranstaltung "FEM 1"
90 Stunden in Veranstaltung "FEM 2"
90 Stunden in Veranstaltung "Fahrzeugleichtbau"
7.00 SWS (4.00 SWS Vorlesung | 3.00 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"
3.00 SWS (2.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung) in Veranstaltung "Fahrzeugleichtbau"
105.00 Stunden
15.00 Stunden in Veranstaltung "FEM 1"
45.00 Stunden in Veranstaltung "FEM 2"
45.00 Stunden in Veranstaltung "Fahrzeugleichtbau"
Beleg
in Veranstaltung "FEM 2"
Mündliche Prüfungsleistung
Prüfungsdauer: 15 min | Wichtung: 60 % | nicht kompensierbar
in Veranstaltung "FEM 2"
Alternative Prüfungsleistung - Schriftliche Leistungskontrolle
Prüfungsdauer: 80 min | Wichtung: 40 % | nicht kompensierbar
in Veranstaltung "Fahrzeugleichtbau"
- Vorlesung
- Vorlesung
- Übung
- Vorlesung
- Übung
- Einführung in die FEM
- Grundanliegen
- Ablauf und Umfang einer FEM-Analyse
- Beispiele
- Überblick unterschiedlicher Elemente
- Anwendung der FEM auf Fachwerke
- Das 2-Knoten-Stabelement
- Aufbau des FEM-Gleichungssystems
- Lösung des Gleichungssystems und Berechnung abgeleiteter Ergebnisse
- Anwendung der FEM auf Balkentragwerke
- Das 2-Knoten-Balkenelement
- Überlagerung von Längskraft und Biegung
- Schubstarre und schubweiche Elemente
- Anwendung der FEM auf zweidimensionale Bauteile
- Dreieck- und Viereckelemente, isoparametrische Elemente
- Scheibenzustand
- Plattenzustand
- Schalenzustand
- Anwendung der FEM auf dreidimensionale Bauteile
- Elementtypen
- Bemerkungen zu den FE-Grundgleichungen
- Anwendung der FEM auf dynamische Probleme
- Modalanalyse
- Integration der Bewegungsgleichungen
- Ausblick
- Nichtlineare Probleme
- Bemerkungen zur Anwendung der FEM in der Produktentwicklung
- Praktische Hinweise zur Einarbeitung in die FEM, Übungen an einfachen Beispielen
- Einfluss der Vernetzung, Singularitäten
- Aufbringen von Belastungen und Randbedingungen
- Auswertung und Darstellung der Ergebnisse
- Belegarbeit einer selbstgestellten technischen Aufgabe
siehe FEM 1
Veranstaltung "Fahrzeugleichtbau":- Zielsetzung des Leichtbaus und Motivation für den Leichbau
- Leichtbauweisen
- Leichtbauwerkstoffe (Kenngrößen, bezogene Werkstoffeigenschaften, Leichtbaukennzahlen)
- Gestaltungsprinzipien im Leichtbau
- Einführung in die Elastizitätstheorie
- Querkraftschub in dünnwandigen offenen Profilen und Schubmittelpunkt
- Torsion in dünnwandigen Profilen, Wölbkrafttorsion
- Einführung in die Stabilitätstheorie
- Schubfeld-Konstruktionen
- Sandwichkonstruktionen
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 "Fahrzeugleichtbau":Der Studierende besitzt Kenntnis über wesentliche Gestaltungsprinzipien des Leichtbaus und verfügt über Fertigkeiten bei der Berechnung wichtiger Elemente des Fahrzeugleichtbaus.
- Statik
- Festigkeitslehre
- Kinematik / Kinetik
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
- H. R. Schwarz: Methode der finiten Elemente, Teubner Studienbücher, Stuttgart
- G. Müller, C. Groth: FEM für Praktiker - Band 1: Grundlagen, expert verlag, Renningen
siehe FEM 1
Veranstaltung "Fahrzeugleichtbau":- Klein: "Leichtbaukonstruktion" Friedr. Vieweg & Sohn, 2005
- Wiedemann: "Leichtbau - Elemente und Konstruktion" Springer, 2006
- Pippert: "Karosserietechnik" Vogel-Verlag, 1996
- Schürmann: "Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden" Springer, 2005
Lehrmaterial wird vom jeweiligen Dozenten zur Verfügung gestellt.
Veranstaltung "FEM 2":Lehrmaterial wird vom jeweiligen Dozenten zur Verfügung gestellt.
Veranstaltung "Fahrzeugleichtbau":Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar
⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau