M870 – CAE / Simulationsmethoden

Modul
CAE / Simulationsmethoden
CAE / Simulation Methods
Modulnummer
M870
Version: 1
Fakultät
Maschinenbau
Niveau
Master
Dauer
1 Semester
Turnus
Sommersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr.-Ing. Matthias Berner
matthias.berner(at)htw-dresden.de
Dozent/-in(nen)

Prof. Dr.-Ing. Matthias Berner
matthias.berner(at)htw-dresden.de
Lehrsprache(n)

Deutsch
in "CAE / Simulationsmethoden"
ECTS-Credits

2.00 Credits

Workload

60 Stunden

Lehrveranstaltungen

2.00 SWS (1.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Übung)
Selbststudienzeit

30.00 Stunden

Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

Alternative Prüfungsleistung - Mündliche Leistungskontrolle
Modulprüfung | Prüfungsdauer: 20 min | Wichtung: 100%
in "CAE / Simulationsmethoden"
Lehrform
  • Vorlesung
  • Übung
  • Einzel- und Gruppenarbeit
  • Bearbeiten von Problemen und Lösungsfindung
Medienform
  • Präsenzvorlesung
  • Ergänzungsfolien
  • Anleitungen zur Software
  • Berechnungsübungen mit vorbereiteten Beispielen am Computer
Lehrinhalte/Gliederung

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.
Qualifikationsziele
  • 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.
Sozial- und Selbstkompetenzen
Keine Angabe
Besondere Zulassungsvoraussetzung
Empfohlene Voraussetzungen

Technische Mechanik (Statik, Festigkeitslehre und Kinematik/Kinetik)
Grundlagen der Finite-Elemente-Methode
Fortsetzungsmöglichkeiten
Literatur

Literaturempfehlungen werden in der Vorlesung den Studierenden mitgeteilt.
Aktuelle Lehrressourcen
Hinweise
Keine Angabe
Link zu Kurs/Lernressourcen im OPAL
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