Lineare Kontinuumsmechanik

Maschinenbau, Bachelor (PO-2023)

Modulnummer / Modulcode WP-LinKM
Modulname Lineare Kontinuumsmechanik
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die Studierenden kennen die mechanischen und mathematischen Grundlagen zur Beschreibung infinitesimaler Deformationen und können diese auf technische Problemstellungen anwenden. Sie kennen grundlegende Prinzipe und Methoden wie das Prinzip der virtuellen Arbeit und den Satz von Castigliano. Darauf aufbauend haben sie die Grundlagen der Finite-Elemente-Methode für 1D-Probleme kennengelernt.

Die Studierenden haben elementare Strukturmodelle von Linien- und ebenen Tragwerken sowie mögliche Beanspruchungsarten kennengelernt und sind mit den zugrundeliegenden Annahmen und Modellgrenzen vertraut. Darauf aufbauend haben die Studierenden eine Auswahl wichtiger Phänomene und Fragestellungen aus der linearen Kontinuumsmechanik kennengelernt und können diese analytisch und teilweise numerisch behandeln. 

Lehrveranstaltungsarten VL (3 SWS), Ü (1 SWS), P (1 SWS)
Lehrinhalte
  • Grundlagen der Kontinuumsmechanik infinitesimaler Deformationen (tensorielle Darstellung)
  • Prinzip der virtuellen Arbeit in der Statik starrer und deformierbarer Körper
  • Grundlagen der Finite Elemente Methode (1D)
  • Stabilitätsprobleme starrer und deformierbarer Systeme
  • Satz von Castigliano
  • Schubfluss und Querkraftschub
  • Generalisierte Balkentheorie nach Timoshenko
  • Torsion beliebiger dünnwandiger Profile
  • Theorie der Kreischeiben und –platten / ebene Elastizitätstheorie
Titel der Lehrveranstaltungen Lineare Kontinuumsmechanik
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Vorlesung, Hörsaalübung, Rechnerpraktikum
Verwendbarkeit des Moduls B. Sc. Maschinenbau (abh. von Vertiefungsrichtung)
M. Sc. Maschinenbau (abh. von Vertiefungsrichtung)
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Wintersemester
Sprache deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Technische Mechanik 1 und 2
Höhere Mathematik 1 – 3
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand 3 SWS VL (45 Std.), 1 SWS HÜ (15 Std.), 1 SWS PR (15 Std.), Selbststudium (105 Std.)
Studienleistungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Klausur 120-180 Minuten oder mündliche Prüfung 45 Minuten.
Anzahl Credits (ECTS) 6 cp
Lehreinheit Maschinenbau
Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. Andreas Ricoeur
Lehrende Prof. A. Ricoeur / Dr. S. Lange
Medienformen • Tafelanschrieb • Tablet-PC / Praktikumsrechner • Skript
Literatur
  • Balke: Einführung in die Technische Mechanik
  • Dankert, Dankert: Technische Mechanik
  • Groß et al.: Technische Mechanik 2-4
  • Mang, Hofstetter: Festigkeitslehre
  • Merkel, Öchsner: Eindimensionale Finite Elemete – Ein Einstieg in die Methode
  • Steinke: Finite Elemente Methode