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M870 – CAE / Simulationsmethoden
CAE / Simulation Methods
Version: 1
Prof. Dr.-Ing. Matthias Berner
matthias.berner(at)htw-dresden.de
Prof. Dr.-Ing. Matthias Berner
matthias.berner(at)htw-dresden.de
Deutsch
2.00 Credits
60 Stunden
2.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung)
30.00 Stunden
Alternative Prüfungsleistung - Mündliche Leistungskontrolle
Prüfungsdauer: 20 min | Wichtung: 100 %
- Vorlesung
- Übung
- Einzel- und Gruppenarbeit
- Bearbeiten von Problemen und Lösungsfindung
- Präsenzvorlesung
- Ergänzungsfolien
- Anleitungen zur Software
- Berechnungsübungen mit vorbereiteten Beispielen am Computer
Die LV vermittelt einen Überblick zu theoretischen Grundlagen sowie zur Anwendung von Simulationsmethoden (FEM) für/auf spezielle, im Rahmen der rechnergestützten Produktentwicklung (CAE) auftretende, technisch, mechanisch sowie numerisch motivierte Problemstellungen.
Folgende Themenfelder werden im Rahmen der Vorlesung theoretisch motiviert und im CAE-Praktikum anhand vordefinierter Aufgabenstellungen durch die Studierenden eigenständig bearbeitet:
- Spannungsanalyse an gekerbten Bauteilbereichen (Spannungskomponenten und Koordinatensysteme, Vernetzungsstrategie, Submodelltechnik).
- Beanspruchungs-, Deformationsanalyse unter Berücksichtigung nichtlinearen (elastisch-plastischen) Materialverhaltens (materialseitige Nichtlinearität).
- Strukturanalyse unter Berücksichtigung großer Deformationen (geometrische Nichtlinearität).
- Strukturanalyse unter Berücksichtigung von Kontaktbedingungen (strukturelle Nichtlinearität).
- Ermittlung von Strukturparametern (Eigenfrequenzen, Eigenschwingungsformen). Analyse harmonisch oder transient erregter Systeme.
- Crash-/Impactsimulation. Überblick zu Besonderheiten in Theorie und Anwendung der expliziten FEM.
- Die Studierenden sind nach erfolgreicher Teilnahme am Modul in der Lage, im Rahmen der Produktentwicklung entstehende Simulationsaufgaben hinsichtlich technischer, mechanischer sowie numerischer Problemstellung zu identifizieren und geeignet einzuordnen.
- Die im Modul vermittelten theoretischen und anwendungsspezifischen Kenntnisse ermöglichen die Mitwirkung an entsprechenden Aufgabenstellungen und sind Grundlage für die vertiefende Einarbeitung in die angeschnittenen Themenfelder.
- Die Studierenden haben Methoden- und Transferkompetenz erworben, um sich in neue Entwicklungswerkzeuge einzuarbeiten und diese auch weiter zu entwickeln.
- Die Studierenden besitzen zentrale Kompetenzen im Bereich der technischen Entwicklung, Planung und Absicherung, um Produkte und Projekte in Unternehmen eigenständig, zielorientiert und praxistauglich zu entwickeln und zu implementieren.
- Die Studierenden haben die Notwendigkeit eines lebenslangen Lernens erkannt und entsprechende Fertigkeiten und Strategien erworben, die ihnen bei der Bewältigung neuer Herausforderungen, z. B. Digitalisierung und neue Antriebstechnologien, helfen.
Technische Mechanik (Statik, Festigkeitslehre und Kinematik/Kinetik)
Grundlagen der Finite-Elemente-Methode
Literaturempfehlungen werden in der Vorlesung den Studierenden mitgeteilt.
- Lehrmaterial und Einschreiblisten sind über die Lehr- und Lernplattform OPAL verfügbar
⇒ Link zum OPAL-Katalog der Fakultät Maschinenbau