Computational Dynamics (CD)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Computational Dynamics)

Lehrveranstaltungen:

• • Computational Dynamics
    (Vorlesung, 2 SWS, Dmytro Pivovarov, Do, 12:15 - 13:45)
  • Computational Dynamics: Tutorial
    (Übung, 2 SWS, Dmytro Pivovarov, Mo, 10:15 - 11:45)

Empfohlene Voraussetzungen:

für Studiengang International Production Engineering and Management: Belegung des Moduls nur in Abstimmung mit der Studienberatung

Inhalt:

• Kurze, in sich geschlossene Einführung in die Finite-Elemente-Methode in einer und zwei Dimensionen für lineare Wärmeübertragung und mechanische Probleme

• Algorithmen zur Lösung parabolischer Probleme (transiente Wärmeleitung)

• Algorithmen zur Lösung hyperbolischer Probleme (Elastodynamik)

• Stabilitätsanalyse der oben genannten Algorithmen

• Lösungstechniken für Eigenwertprobleme

Contents

• Brief, but self-contained, introduction to the finite element method in one- and two-dimensions for linear heat transfer and mechanics problems

• Algorithms for solving parabolic problems (transient heat conduction)

• Algorithms for solving hyperbolic problems (elastodynamics)

• Stability analysis of the above algorithms

• Solution techniques for eigenvalue problems

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• sind vertraut mit der grundlegenden Idee der linearen Finiten Element Methode

• können für eine gegebene zeitabhängige Differentialgleichung die schwache und diskretisierte Form aufstellen

• können Bewegungsgleichungen modellieren

• können dynamischen Wärmeleitungsprobleme modellieren

• können dynamische Probleme der Kontinuumsmechanik modellieren

• kennen direkte Zeitintegrationsmethoden

• sind vertraut mit Eigenwertproblemen und Stabilitätsanalyse verschiedener Zeitintegrationsmethoden

• können zeitabhängige Differentialgleichungen lösen

Objectives

The students

• are familiar with the basic idea of the linear finite element method

• know how to derive the weak and the discretized form of a given time-dependent differential equation

• know how to derive the equations of motion

• know how to formulate thermal problems

• know how to formulate continuum mechanical problems

• are familiar with direct time integration methods

• are familiar with eigenvalue problems and stability analysis of various time integration methods

• know how to solve time-dependent differential equations
  

Literatur:

T. J. Hughes. The finite element method: linear static and dynamic finite element analysis. Dover Publications, 2000.

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Solid Mechanics and Dynamics | Computational Dynamics)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Computational Dynamics (Prüfungsnummer: 44501)

(englischer Titel: Computational Dynamics)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022 (nur für Wiederholer)

1. Prüfer:

Paul Steinmann

Termin: 26.07.2021, 14:00 Uhr, Ort: H 8 TechF
Termin: 25.02.2022