Das Modul ist ausgelaufen seit 31.12.2025

Finite Elemente Methode - Grundlagen

Maschinenbau, Master (PO-2023)

Modulnummer / ModulcodePF-FEM-W2
ModulnameFinite Elemente Methode - Grundlagen
Art des ModulsPflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die Studierenden können einfache und komplexe Bauteile oder Bauteilgruppen mit Hilfe der Methode der finiten Elemente berechnen. Sie verfügen über Kenntnisse gängiger FE-Techniken, wie sie im Berechnungswesen anzutreffen sind. Sie können die Güte von Näherungsergebnissen aus der finiten Elementmethode beurteilen und verfügen über Kompetenzen bei der Modellierung von komplizierten Bauteilen.

LehrveranstaltungsartenVLmP 2 SWS, HÜ 1 SWS
Lehrinhalte
  • Kinematische Beziehung und Gleichgewicht
  • Materialgleichungen
  • Herleitung der Variationsgleichung für elastische Kontinua als Grundlage der Verschiebungsmethode für die FEM,
  • Diskretisierung der Feldfunktionen im Integrationsgebiet und Diskussion der Kontinuitätsanforderungen an die Ansatz­funktionen,
  • Aufbau der Element- und Gesamtstrukturmatrizen,FE-Techniken für Kontinuumselemente (LAGRANGE- und Serendipity-Ansatz, hierarchische Formfunktionen, isoparame­trische Elemente, numerische Integration, nicht konforme Elemente, Axialsymmetrische und inkompressible finite Elemente)
Titel der LehrveranstaltungenFinite Elemente Methode - Grundlage
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen)Vorlesung und Praktikum
Verwendbarkeit des ModulsM. Sc. Mechatronik
Dauer des ModulsEin Semester
Häufigkeit des Angebotesjährlich im Sommersemester
Sprachedeutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am ModulTechnische Mechanik 2, Höhere Mathematik 2 und 3, Grundlagen der Elektrotechnik II, Physik
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Empfohlen: Technische Mechanik II, Höhere Mathematik 2 und 3, Grundlagen der Elektrotechnik II, Physik
Studentischer Arbeitsaufwand3 SWS VL (45 Std.), 1 SWS HÜ (15 Std.), Selbststudium (120 Std.)
Studienleistungenkeine
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistungkeine
PrüfungsleistungenKlausur 120 Min.
Anzahl Credits (ECTS)6 cp
LehreinheitMaschinenbau
Modulverantwortliche/rDr. Kai Langenfeld
LehrendeDr. Kai Langenfeld
Medienformen• Folien
• Tafelanschrieb
• Skript
Literatur
  • Hughes, T.J.R.: "The Finite Element Method", Prentice Hall, 1987.
  • Zienkiewicz, O.C. und Taylor, R.L.: "The Finite Element Method", McGraw Hill, 1989.
  • Bathe, K.-J.: "Finite Elemente Methoden", Springer Verlag, 1982.
  • Link, M.: "Finite Elemente in Statik und Dynamik", Teubner Verlag, 2002.