Institut für Mechanik

·         Inhalte

–      Einführung in die Strukturdynamik als wichtiges Gebiet der Strukturmechanik

–      Systeme mit einem Freiheitsgrad (SDOF) – kurze Wiederholung der Grundlagen zur Schwingungslehre – freie und erzwungene, gedämpfte und ungedämpfte Systeme, Eigenkreisfrequenz, Natur der Systemantwort

–      Systeme mit mehreren Freiheitsgraden (MDOF), freie ungedämpfte Antwort, Eigenformen, Eigenfrequenzen

–      Strukturdämpfung – Möglichkeiten zur Bestimmung und Modellieren

–      Energieprinzipien in Strukturdynamik als Basis für moderne numerische Verfahren, FEM in der Strukturdynamik

–      Numerische und experimentelle Modalanalyse, praktische Aspekte, Vergleich der Ergebnisse, Model-Update

–      Transiente Analyse – modale Superposition (Grundprinzip und Kriterien für die Auswahl der Moden), direkte Integration – implizite Verfahren (Auswahl der Schrittweite und Analysedauer), explizite Zeitintegration

–      Frequenzganganalyse, praktische Aspekte

–      Aktive Strukturen als modernes Strukturkonzept, Grundidee

·         Inhalte

–      Kurze Geschichte der FEM

–      Ableitung der Grundidee der FEM an einfachen Beispielen

–      Einführung in die theoretischen Grundlagen der FEM

–      Struktur und Aufbau von EFM-Programmen, Einbindung in CAE-Umgebungen

–      Klassifikation und Herleitung von Elementen, Übersicht über wichtige Elementfamilien und deren Einsatz

–      Ritz Verfahren, Variationsprinzip als Basis für Herleitung von Elementen

–      Ansatzfunktionen, Elementkoordinatensysteme, Elementsteifigkeitsmatrix, numerische Integration der Steifigkeitsmatrix

–      Techniken und numerische Verfahren in FEM-Programmen: Assemblierung und Speicherung der globalen Steifigkeitsmatrix, Nummerierung der Knoten, Solvertypen

–      Grundlagen der Modellierung von Bauteilen und die Auswertung von Berechnungsergebnissen, Ursachen von Fehlern in FE-Analysen

–      Eigenwertprobleme: Stabilitäts- und Modalanalyse

–      Grenzen der linearen FEM und Ursachen für Nichtlinearitäten

–      FEM-Praktikum – Beispiele der Anwendung verschiedener Elementfamilien und Arten der Analyse