KFT01050 – Finite Elemente Methode (FEM) / Mehrkörpersimulation II

Modul
Finite Elemente Methode (FEM) / Mehrkörpersimulation II
Finite element method (FEM) / multi body simualtion II
Modulnummer
KFT01050
Version: 1
Fakultät
Kraftfahrzeugtechnik
Niveau
Master/Diplom
Dauer
1 Semester
Turnus
Sommersemester
Modulverantwortliche/-r

Prof. Dr.-Ing. Andreas Maiwald
andreas.maiwald(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in(nen)

Prof. Dr. Gerd Resche
Gerd.Resche(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Finite Elemente Methode (FEM) / Mehrkörpersimulation II"

Prof. Dr.-Ing. Andreas Maiwald
andreas.maiwald(at)fh-zwickau.de
Dozent/-in in: "Finite Elemente Methode (FEM) / Mehrkörpersimulation II"
Lehrsprache(n)

Deutsch - 95.00%
in "Finite Elemente Methode (FEM) / Mehrkörpersimulation II"

Englisch - 5.00%
in "Finite Elemente Methode (FEM) / Mehrkörpersimulation II"
ECTS-Credits

4.00 Credits

Workload

120 Stunden

Lehrveranstaltungen

4.00 SWS (3.00 SWS Vorlesung | 1.00 SWS Praktikum)
Selbststudienzeit

60.00 Stunden

Prüfungsvorleistung(en)
Keine
Prüfungsleistung(en)

schriftliche Prüfungsleistung
Modulprüfung | Wichtung: 70%
in "Finite Elemente Methode (FEM) / Mehrkörpersimulation II"

alternative Prüfungsleistung - Simulationsprojekt
Modulprüfung | Wichtung: 30%
in "Finite Elemente Methode (FEM) / Mehrkörpersimulation II"
Medienform
Keine Angabe
Lehrinhalte/Gliederung

FEM-Grundlagen:

  • Zugang zur FEM für ein-, zwei,- und dreidimensionale Problemstellungen der mechanischen Bauteilanalyse.
  • Klassifizierung von Elementtypen (Stab, Balken, Schale, Volumen) und Einordnung spezifischer Modellbildungs- und Ergebnisbewertungsstrategien.
  • Vertiefung der Lehrinhalte in vorlesungsbegleitenden und eigenständig zu bearbeitenden Fallbeispielen.

Mehrkörpersimulation:

  • Grundlagen zur Abbildung mehrer Körper in der FEM-Umgebung
  • Verbindungselemente von Körpern in der FEM:
    • Gelenke (Zwei und dreidimensional, Starr und elastisch)
      • Kopplung von Gelenken mit Oberflächen
      • Definition und Interpretation von Ein- und Ausgangsgrößen
    •  Kontaktelemente
      • Normal- und Tangentialkontakt
      • Master / Slave Zuordnung
      • Kontaktalgorithmen
      • Definition und Interpretation von Ein- und Ausgangsgrößen
  • Funktionsweise der FE-Solver
    • Implizit
    • Explizit
    • Vor- und Nachteile / Auswahl
    • Konvergenz (Kriterien, Einflussfaktoren, Lösungsansätze bei Konvergenzproblemen)
Qualifikationsziele

FEM-Grundlagen:

Die Teilnehmer/innen sind mit erfolgreichem Abschluss des Kurses in der Lage, Aufgabenstellungen zur mechanischen Bauteilanalyse in den Kontext der Finite-Elemente-Analyse (FEA) einzuordnen und einfache Modelle eigenständig zu bearbeiten. Sie sind mit dem grundlegenden Ablauf sowie den Modellbildungsklassen der FEA vertraut und befähigt, Analyseergebnisse hinsichtlich Gültigkeit und Güte einzuordnen und zu bewerten.

Mehrkörpersimulation:

Vermittlung eines hinreichenden Verständnisses über den Aufbau und die Funktionsweise von MKS-Werkzeugen in FEM Programmen um eine kompetente und sichere Softwareanwendung zu gewährleisten.
Besondere Zulassungsvoraussetzung

keine
Empfohlene Voraussetzungen

Erfolgreiche Teilnahme an den Modulen Technische Mechanik – Statik/Festigkeitslehre/Kinematik/Kinetik

Maschinendynamik / Mehrkörpersimulation I
Fortsetzungsmöglichkeiten

KFT01070 Numerische und experimentelle Methoden der Technischen Mechanik

KFT04410 Komplexbeleg simulationsgestützte Baugruppenentwicklung
Literatur

Klein: FEM: Grundlagen und Anwendungen der Finite-Element-Methode im Maschinen- und Fahrzeugbau, Vieweg+Teubner Verlag
Hinweise
Keine Angabe
Zuordnung zum Curriculum

235 Kraftfahrzeugtechnik - Diplom 2022 Vollzeit

235 Kraftfahrzeugtechnik - Diplom 2023 Vollzeit

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