Grundlagen und numerische Anwendungen der Bruchmechanik

Maschinenbau, Master (PO-2023)

Eindeutige ModulnummerMaschB-1910-M
Modulnummer / ModulcodeWP-GnAB
ModulnameGrundlagen und numerische Anwendungen der Bruchmechanik
Art des ModulsWahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die Studierenden haben sich folgende Fähigkeiten angeeignet:

Kenntnisse: Theoretische Grundlagen der Bruchmechanik und deren numerische Umsetzung.

Fertigkeiten: Durchführung analytischer und numerischer bruch­mechanischer Beanspruchungsanalysen.

Kompetenzen: Berechnung von Rissinitiierung und Rissfortschritt an realen Bauteilen und Strukturen.

Einbindung in die Berufsvorbereitung: bruchmechanische Festigkeits­bewertungen sind unerlässlich, wenn Versagen einer technischen Struktur katastrophale Folgen hat (Verkehrstechnik, Energietechnik, Chemieanlagen etc.), wenn die zulässige Betriebsdauer einer Konstruktion im Zuge einer möglichst wenig konservativen Bewertung maximiert werden soll oder wenn im Leichtbau die Festigkeitsgrenzen bei minimalem Materialeinsatz bestmöglich ausgenutzt werden müssen.

LehrveranstaltungsartenVLmP 3 SWS, Pr 1 SWS
Lehrinhalte
  • Linear-Elastische Bruchmechanik / Elastisch-Plastische Bruchmechanik,
  • Griffith-Konzept und Energiefreisetzungsrate,
  • Theorie der materiellen Kräfte und J-Integral,
  • Kohäsivzonenmodelle,
  • Analytische Lösung des Rissproblems, asymptotische Nahfelder und K-Konzept,
  • Numerische Techniken zur bruchmechanischen Beanspruchungs­analyse mit der Methode der Finiten Elemente.
Titel der LehrveranstaltungenGrundlagen und numerische Anwendungen der Bruchmechanik
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen)Vorlesung, Rechnerpraktikum
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des ModulsEin Semester
Häufigkeit des Angebotesab 2026/27
Sprachedeutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am ModulTechnische Mechanik 1 + 2
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul keine
Studentischer Arbeitsaufwand3 SWS VL (45 Std.), 1 SWS Pr (15 Std.), Selbststudium (120 Std.)
Studienleistungenkeine
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistungkeine
PrüfungsleistungenMündliche Prüfung 45 Min.
Anzahl Credits (ECTS)6 cp
LehreinheitMaschinenbau
Modulverantwortliche/rProf. Dr.-Ing. habil. Andreas Ricoeur
LehrendeProf. Dr.-Ing. habil. Andreas Ricoeur
Medienformen• Tafelanschrieb
• Skript
Literatur
  • D. Gross, T. Seelig: Bruchmechanik, Springer, 2016
  • M. Kuna: Finite Elements in Fracture Mechanics, Springer, 2013