Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements (NLFE)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Nonlinear Finite Elements)

Lehrveranstaltungen:

• • Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements
    (Vorlesung, 2 SWS, Julia Mergheim, Fr, 10:15 - 11:45, H6)
  • Übungen zu Nichtlineare Finite Elemente
    (Übung, 2 SWS, Dominic Soldner, Fr, 12:15 - 13:45, H10)

Empfohlene Voraussetzungen:

Grundkenntnisse in Kontinuumsmechanik und der Methode der Finiten Elemente

Inhalt:

• Grundlagen der nichtlinearen Kontinuumsmechanik

• geometrische und materielle Nichtlinearitäten

• Herleitung und Diskretisierung der schwachen Form in materieller und räumlicher Darstellung

• konsistente Linearisierung

• iterative Lösungsverfahren für nichtlineare Probleme

• Lösungsverfahren für transiente Probleme

• diskontinuierliche Finite Elemente

Contents

• Basic concepts in nonlinear continuum mechanics

• Geometric and material nonlinearities

• Derivation and discretization of the weak form in the material and spatial configuration

• Consistent linearization

• Iterative solution methods for nonlinear problems

• Solution methods for transient problems

• Discontinous finite elements
  

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

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

• können nichtlineare Probleme der Kontinuumsmechanik modellieren

• kennen geeignete Lösungsverfahren für nichtlineare Problemstellungen

• kennen geeignete Lösungsverfahren für transiente Probleme

Objectives

The students

• are familiar with the basic concept of the finite element method

• are able to model nonlinear problems in continuum mechanics

• are familiar with solution algorithms for nonlinear problems

• are familiar with solution methods for transient problems

Literatur:

• Wriggers: Nichtlineare Finite Element Methoden, Springer 2001

• Crisfield: Non-linear Finite Element Analysis of Solids and Structures, Wiley, 2003
  

Weitere Informationen:

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

1. 123#67#H
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Master of Science with Honours) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Angewandte Mathematik | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
2. 123#67#H
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Master of Science with Honours) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
3. 123#67#H
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Computational Engineering (Master of Science with Honours) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Solid Mechanics and Dynamics | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
4. Computational Engineering (Master of Science)
   (Po-Vers. 2016w | TechFak | Computational Engineering (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Solid Mechanics and Dynamics | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
5. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Angewandte Mathematik | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
6. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
7. 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 | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
8. Elektromobilität-ACES (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2022w | Gesamtkonto | Vertiefungsbereich Sustainable mobility and production technology | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
9. Elektromobilität-ACES (Master of Science)
   (Po-Vers. 2022w | Gesamtkonto | Vertiefungsbereich Sustainable mobility and production technology | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
10. International Production Engineering and Management (Bachelor of Science): 5. Semester
    (Po-Vers. 2010 | TechFak | International Production Engineering and Management (Bachelor of Science) | International Production Engineering and Management (Studienbeginn bis 31.03.2020) | Gesamtkonto | International Elective Modules (IEM) | International Elective Modules | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
11. International Production Engineering and Management (Bachelor of Science): 5. Semester
    (Po-Vers. 2011 | TechFak | International Production Engineering and Management (Bachelor of Science) | International Production Engineering and Management (Studienbeginn bis 31.03.2020) | Gesamtkonto | International Elective Modules (IEM) | International Elective Modules | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
12. International Production Engineering and Management (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2020s | TechFak | International Production Engineering and Management (Bachelor of Science) | International Production Engineering and Management (Studienbeginn SS 2020) | Gesamtkonto | International Elective Modules | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
13. International Production Engineering and Management (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2020w | TechFak | International Production Engineering and Management (Bachelor of Science) | International Production Engineering and Management (Studienbeginn WS 2020/21) | Gesamtkonto | International Elective Modules | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
14. International Production Engineering and Management (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2022s | TechFak | International Production Engineering and Management (Bachelor of Science) | International Production Engineering and Management (Studienbeginn SS 2022) | Gesamtkonto | International Elective Modules | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
15. International Production Engineering and Management (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2022w | TechFak | International Production Engineering and Management (Bachelor of Science) | International Production Engineering and Management (Studienbeginn WS 2021/22) | Gesamtkonto | International Elective Modules | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
16. Maschinenbau (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Wahlpflichtmodule | 1.-4. Wahlpflichtmodul | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
17. Maschinenbau (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009s | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Maschinenbau | Gesamtkonto | Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
18. Maschinenbau (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009s | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Maschinenbau | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
19. Maschinenbau (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009w | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Maschinenbau | Gesamtkonto | Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
20. Maschinenbau (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009w | TechFak | Maschinenbau (Bachelor of Science) | Maschinenbau | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule | Wahlpflichtmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
21. Maschinenbau (Master of Science)
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Maschinenbau (Master of Science) | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Gesamtkonto | Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
22. Maschinenbau (Master of Science)
    (Po-Vers. 2007 | TechFak | Maschinenbau (Master of Science) | Studienrichtungen Allgemeiner Maschinenbau, Fertigungstechnik, und Rechnergestützte Produktentwicklung | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule | 1.-5. Wahlpflichtmodul | Wahlpflichtmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
23. Maschinenbau (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Maschinenbau (Master of Science) | Studienrichtung International Production Engineering and Management | Gesamtkonto | International Elective Modules | International Elective Modules | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
24. Mechatronik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | Mechatronik (Studienbeginn bis 30.09.2020) | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule | 7 Technische Mechanik | 7 Technische Mechanik | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
25. Mechatronik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2020w | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | Mechatronik (Studienbeginn ab 01.10.2020) | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule | 7 Technische Mechanik | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
26. Mechatronik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2021w | TechFak | Mechatronik (Bachelor of Science) | Mechatronik (Studienbeginn ab 01.10.2021) | Gesamtkonto | Wahlpflichtmodule | 7 Technische Mechanik und Konstruktion | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
27. Mechatronik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2012 | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Mechatronik (Studienbeginn bis 30.09.2020) | Gesamtkonto | M3 Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
28. Mechatronik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2012 | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Mechatronik (Studienbeginn bis 30.09.2020) | Gesamtkonto | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 7 Technische Mechanik | 7 Technische Mechanik | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
29. Mechatronik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2020w | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Mechatronik (Studienbeginn ab 01.10.2020) | Gesamtkonto | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 7 Technische Mechanik | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
30. Mechatronik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2020w | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Mechatronik (Studienbeginn ab 01.10.2020) | Gesamtkonto | M3 Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
31. Mechatronik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2021w | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Mechatronik (Studienbeginn ab 01.10.2021) | Gesamtkonto | M1-M2 Vertiefungsrichtungen | 7 Technische Mechanik und Konstruktion | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
32. Mechatronik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2021w | TechFak | Mechatronik (Master of Science) | Mechatronik (Studienbeginn ab 01.10.2021) | Gesamtkonto | M3 Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
33. Medizintechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Vertiefungsmodule MB/WW/CBI | Vertiefungsmodule aus der Studienrichtung Gerätetechnik | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
34. Medizintechnik (Bachelor of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Medizintechnik (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | Pflicht- und Wahlpflichtmodule der Studienrichtung Medizinische Gerätetechnik, Produktionstechnik und Prothetik (Modulpruppen B6 und B8) | B8 Wahlpflichtmodule der Studienrichtung Medizinische Gerätetechnik, Produktionstechnik und Prothetik | Vertiefungsmodule MB/WW/CBI | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
35. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2013 | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (GPP) | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
36. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (GPP) | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
37. Medizintechnik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2019w | TechFak | Medizintechnik (Master of Science) | Modulgruppen M1, M2, M3, M5, M7 nach Studienrichtungen | Studienrichtung Medizinische Produktionstechnik, Gerätetechnik und Prothetik | M2 Ingenieurwissenschaftliche Kernmodule (GPP) | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
38. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2009 | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (bis 30.09.2018) | Gesamtkonto | Ingenieurwissenschaftliche Studienrichtungen | Technische Wahlmodule | Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
39. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Studienrichtung Maschinenbau | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
40. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2018w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen (Studienbeginn ab 01.10.2018) | Gesamtkonto | Studienrichtung Elektrotechnik | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
41. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2021w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen Studienrichtung Elektrotechnik (Studienbeginn ab 01.10.2021) | Studienrichtung Elektrotechnik | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)
42. Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)
    (Po-Vers. 2021w | TechFak | Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science) | Masterstudiengang Wirtschaftsingenieurwesen Studienrichtung Maschinenbau (Studienbeginn ab 01.10.2021) | Studienrichtung Maschinenbau | Technische Wahlmodule und Hochschulpraktikum | Technische Wahlmodule | Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Nichtlineare Finite Elemente / Nonlinear Finite Elements (Prüfungsnummer: 42601)

(englischer Titel: Nonlinear Finite Elements)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 60, benotet, 5.0 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: SS 2023, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Julia Mergheim

Termin: 02.08.2022