F07_FEM < F07_Studium

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---+!! %FORMFIELD{"TopicClassification"}% %FORMFIELD{"Bezeichnung"}%

*Verantwortlich:* Prof.Dr.-Ing. Heinz Meckbach


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---
---++ Lehrveranstaltung
---+++ Befriedigt MID
   * aktuelle
      * [[MaET2012_SIM]]
   * auslaufende

---+++ Organisation
<sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Version</th>
          <tr>
            <td>erstellt</td>
            <td>2011-10-14</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>VID</td>
            <td>1</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig ab</td>
            <td>WS 2012/13</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>gültig bis</td>
            <td></td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>         </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Bezeichnung</th>
          <tr>
            <td>Lang</td>
            <td>%FORMFIELD{"Bezeichnung"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVID</td>
            <td>F07_FEM</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>LVPID (Prüfungsnummer)</td>
            <td></td>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
</sticky><sticky>
  <table border="0">
    <tr valign="top">
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Semesterplan (SWS)</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarSWS"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumSWS"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">Präsenzzeiten</th>
          <tr>
            <td>Vorlesung</td>
            <td>%FORMFIELD{"VorlesungPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarPZ"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Tutorium (freiwillig)</td>
            <td>%FORMFIELD{"TutoriumPZ"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
      <td>    </td>
      <td>
        <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
          <th colspan="2">max. Teilnehmerzahl</th>
          <tr>
            <td>Übung (ganzer Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungGanzTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Übung (geteilter Kurs)</td>
            <td>%FORMFIELD{"UebungHalbTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Praktikum</td>
            <td>%FORMFIELD{"PraktikumTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Projekt</td>
            <td>%FORMFIELD{"ProjektTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
          <tr>
            <td>Seminar</td>
            <td>%FORMFIELD{"SeminarTeilnehmer"}%</td>
          </tr>
        </table>
      </td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Gesamtaufwand:* %FORMFIELD{"Gesamtaufwand"}%

---++++ Unterrichtssprache
   * Deutsch, %
   * Englisch, %

---++++ Niveau
   * %FORMFIELD{"Niveau"}%
---++++ Notwendige Voraussetzungen

---++++ Literatur

---++++ Dozenten
   * Prof.Dr. Meckbach



---++++ Wissenschaftliche Mitarbeiter

---++++ Zeugnistext
Finite Elemente Methoden

---+++ Kompetenznachweis
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>sMP</td>
      <td>Regelfall (bei großer Prüfungszahl: sK)</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Aufwand [h]</th>
    <tr>
      <td>sMP</td>
      <td>10</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Intervall:* 3/Jahr

-----
---++ Lehrveranstaltungselemente

%STARTSECTION{"Vorlesung / Übung"}%
---+++ Vorlesung / Übung

---++++ Lernziele 
---+++++ Lerninhalte (Kenntnisse)
   * Theorie FEM
      * Stabelemente
         * Elementsteifigkeitsmatrix im Lokalen Elementkoordinatensystem
         * Gesamtsteifigkeitsmatrix
         * Elementsteifigkeitsmatrix im globalen Stukturkoordinatensysem
         * Formfunktionen
      * Scheibenelemente
         * Dreieckelement
            * Ansatzfunktion
            * Formfunktion
            * Verzerrungen
            * Arbeitssatz und Formänderungsenergie
            * Variationsprinzip
            * Variationsrechnung
            * Elementsteifigkeitsmatrix
         * Viereckelement
            * Rechteckelement
            * Ansatzfunktion
            * Formfunktion
            * Dehnungen und Spannungen
            * allgemeines Viereck- Element
            * lokales Koordinatensystem
            * Verzerrungen
         * Konvergenz von Dreieck- und Viereckelementen
            * Verschiebungen, Spannungen und Dehnungen
            * Beispiel : Kragbalken
         * Verschiebungsansätze höherer Ordnung
            * Dreieck- Element
            * Viereck- Elemente ( Serendipity- Klasse )
            * Viereck- Element ( Lagrange Klasse )
      * Feldberechnung
         * elektrische Felder
            * Potentialfunktion; Gradient
            * Elementmatrix
            * Variationsrechnung
            * Systemmatrix
         * magnetische Felder
            * magnetisches Skalarpotential
               * Elementmatrix
            * magnetisches Vektorpotential
               * Variationsrechnung
               * Energiebetrachtung
      * Nichtlinearitäten
         * Strukturnichtlinearitäten
         * nichtlineares Materialverhalten
         * Lösungsmethoden
            * Direkte Iteration
            * Newton &#8211; Raphson - Methode
            * Modifiziertes Newton-Raphson-Verfahren
   * Vorgehensweise bei einer FEM Berechnung
      * Ablaufplan einer FEM Berechnung
      * Solid-Modeling
         * "Bottom Up" Methode
         * "Top Down" Methode
            * Boole´sche Operationen
      * Vernetzung
         * unstrukturierte Vernetzung ( free mesh )
         * Strukturierte Vernetzung (mapped Mesh )
      * Selektieren von Größen
      * Symmetrieeigenschaften
         * Lasten, Randbedingungen
      * Transiente Analyse
      * Analyse gekoppelter Felder


---++++ Begleitmaterial 
   * elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
   * elektronische Übungsaufgabensammlung
   * elektronische Entwicklungswerkzeuge für &#8230;
   * elektronische Tutorials für Selbststudium
      * Themenscripte
      * Hilfsblätter
      * Videos


---++++ Besondere Voraussetzungen 
   * keine


---++++ Besondere Literatur 
   * keine


---++++ Besonderer Kompetenznachweis 
<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Form</th>
    <tr>
      <td>bK</td>
      <td>2-3 eTests je 20min (je 1x wiederholbar)</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>bÜA</td>
      <td>Präsenzübung und Selbstlernaufgaben</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

<sticky>
  <table border="1" cellpadding="2" cellspacing="0">
    <th colspan="2">Beitrag zum LV-Ergebnis</th>
    <tr>
      <td>bK</td>
      <td>Voraussetzung für &#8230;</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>bÜA</td>
      <td>unbenotet</td>
    </tr>
  </table>
</sticky>

*Intervall:* 1/Jahr

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%STARTSECTION{"Projekt"}%
---+++ Projekt

---++++ Lernziele 
---+++++ Lerninhalte (Kenntnisse)
   * Berechnungsbeispiele mit FEM Programm Ansys
      * Beispiel: Zugstab 2d und 3d Berechnung
      * Temperaturfeldberechnung
      * Magnetischer Kreis (Drossel)
      * Beispiel: Koaxialkabel
         * elektrische Feldberechnung
         * Pfadoperationen: Bestimmung von Kapazitäten

---+++++ Fertigkeiten
   * Problemstellungen analysieren
   * FEM-Programm bedienen


---++++ Begleitmaterial 
   * elektronische Vortragsfolien zur Vorlesung
   * elektronische Übungsaufgabensammlung
   * elektronische Entwicklungswerkzeuge für &#8230;
   * elektronische Tutorials für Selbststudium
      * Themenscripte
      * Hilfsblätter
      * Videos


---++++ Besondere Voraussetzungen 
   * keine


---++++ Besondere Literatur 
   * keine


---++++ Besonderer Kompetenznachweis 

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