Simulation Based Engineering Sciences - Finite Element Method

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Finite Elemente Methode

Die Finite-Elemente-Methode (FEM) ist ein weit verbreitetes Verfahren, mit dem Computermodelle von realen Bauteilen erstellt und deren physikalisches Verhalten simuliert werden kann. Aus der Produktentwicklung ist die FEM schon lange nicht mehr wegzudenken, aber auch bei Schadensgutachten spielt sie eine wichtige Rolle.

Das Weiterbildungsmodul befasst sich ausführlich mit den theoretischen Grundlagen der FEM und vermittelt mit vielen praxisnahen Beispielen den Zugang zu unterschiedlichen Modellierungsansätzen. Ausführlich werden dabei auch komplexe Fragestellungen zur Anwendung der FEM für lineare Spannungsanalysen und Wärmeübertragungsprobleme diskutiert.

Ihr Nutzen

Nach der erfolgreichen Teilnahme am Studienmodul können Sie

  • die Finite-Elemente-Methode (FEM) und deren mathematisches Konzept erklären.
  • unterschiedliche Modellierungstechniken für reale physikalische Probleme auswählen.
  • die FEM sicher auf technische Aufgabenstellungen anwenden.
  • Simulationen validieren sowie die Ergebnisse dokumentieren, präsentieren und diskutieren.
  • sowohl das Potenzial als auch die Grenzen der FEM realisieren.

 

Modulinhalte

  • Introduction: Outline of the basic concept of FEM; Steps of a FEA in stress analysis; Typical Finite Elements
  • Overview over typical fields of application; significance of the FEM
  • The principle of virtual work; Finite Element formulation for elastodynamic problems
  • Solid isoparametric elements: General concept, shape functions, Gauss’ quadrature, choice of quadrature rule, reduced integration, stress calculation
  • Modeling in linear stress analysis: Modeling in general, mesh generation, material properties, boundary conditions (single point constraints, multi point constraints, mechanical loads, thermal loads), model checking, postprocessing, checking the results, documentation and presentation, special topics like stress concentrations, modeling of welds and bolts, adaptive meshing
  • Bars and beams, plates and shells
  • Selected Topics: E.g. submodeling, superelements, extra displacement shapes, grid free methods, Boundary Element Method
  • Variational formulation, weighted residual method, mixed formulations
  • Heat transfer: Finite element formulation for heat transfer problems; heat conduction in solids, convection and radiation boundary conditions; practical examples of steady state and transient heat transfer problems
  • Selected Topics: Finite Difference Method for heat transfer problems; introduction to optimization Practical exercises with commercial software in the fields of stress analysis and heat transfer

Teilnehmerkreis

Hochschulabsolventen, die nach ihrem Bachelorabschluss in Ingenieur- oder Naturwissenschaften erste Berufserfahrungen gesammelt haben und sich für eine Fach- oder Führungskarriere im Bereich der Produktentwicklung mit Schwerpunkt Simulation interessieren. Berufstätige, die schon länger über ein Diplom, einen Master- oder sogar Doktortitel verfügen, gehören aber auch zu unseren Studierenden. Die individuelle Wahl des Abschlusses und der Modulkombination bieten vielfältige Möglichkeiten zur Erreichung persönlicher Bildungsziele. 

Dozent

  • Prof. Dr.-Ing. Rudolf Dallner, Technische Hochschule Ingolstadt

Zulassungsvoraussetzungen

Für die Zulassung sind die folgenden Voraussetzungen zu erfüllen:

  • Hochschulabschluss der Ingenieur- oder Naturwissenschaften
  • Mindestens einjährige einschlägige Berufserfahrung nach Abschluss des Erststudiums
  • Nachweis der Englisch-Sprachkenntnisse durch TOEFL oder vergleichbaren Nachweis


Erfahrung in der Anwendung von Simulationssoftware wird empfohlen. Bitte beachten Sie auch die vorausgesetzten Kenntnisse, die Sie bei Bedarf auch in weiteren Modulen erwerben können.

Gerne beraten wir Sie!

    Vorausgesetzte Kenntnisse

    • Kenntnisse in Mathematik und Technischer Mechanik auf Bachelorniveau
    • Grundlagen zur praktischen Anwendung von FEM

    Weitere Informationen & Anmeldung

    Interesse Studienmodul

    esocaet Studienmodul

    Ich habe Interesse an der Modulteilnahme und bitte um weitere Informationen.


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    Allgemeine Informationen

    Veranstaltung

    Studienmodul auf Master-Level

    Hochschule

    TH Ingolstadt und HAW Landshut

    Vortragssprache

    Englisch

    Sprache Unterlagen

    Englisch

    Umfang

    5 ECTS Punkte

    5 Tage Vorlesung + 75 h Selbststudium

    Prüfung

    Klausur 90 Minuten

    Nächste Durchführung

    Wintersemester 2018/19

    Anmeldungschluss: 15. Juli

    Kosten

    2000,-- EUR (umsatzsteuerfrei)

    Studienberatung

    Dipl.-Ing. Anja Vogel

    T +49 / 8092 / 7005-52

    avogel(at)esocaet.com

    Hinweis

    Das Modul ist Teil des Masterstudiengangs Applied Comuptational Mechanics - Simulation Based Engineering Sciences. Im Rahmen einer individuellen Weiterbildung kann es einzeln oder in Kombination mit weiteren Modulen belegt werden. Es gelten die Zugangsvoraussetzungen des Masterstudiengangs.