Grundlagen und numerische Anwendungen der Bruchmechanik

Maschinenbau, Master (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode WP-GnAB
Modulname Grundlagen und numerische Anwendungen der Bruchmechanik
Art des Moduls Wahlpflicht
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.

Lehrveranstaltungsarten VLmP 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 Lehrveranstaltungen Grundlagen und numerische Anwendungen der Bruchmechanik
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Vorlesung, Rechnerpraktikum
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes ab 2026/27
Sprache deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Technische Mechanik 1 + 2
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand 3 SWS VL (45 Std.), 1 SWS Pr (15 Std.), Selbststudium (120 Std.)
Studienleistungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung 45 Min.
Anzahl Credits (ECTS) 6 cp
Lehreinheit Maschinenbau
Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. A. Ricoeur
Lehrende Prof. Dr.-Ing. A. Ricoeur
Medienformen • Tafelanschrieb • Skript
Literatur
  • D. Gross, T. Seelig: Bruchmechanik, Springer, 2016
  • M. Kuna: Finite Elements in Fracture Mechanics, Springer, 2013