Modulhandbuch

Biomechanik (BM)

CAD/CAE

Lehrform Vorlesung
Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 120
Workload 210
ECTS 6.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Grundlagen FEM: Laborarbeit

CAD/CAE: Klausurarbeit, 60 Min., und Laborarbeit

Leistungspunkte Noten

Grundlagen FEM: 2 Credits, Gewichtung Modulnote 1/3

CAD/CAE: 4 Credits, die Note wird aus den Noten der Klausur (Gewichtung 80 %) und der Laborarbeit (Gewichtung 20 %) ermittelt, Gewichtung Modulnote 2/3

 

Modulverantwortlicher

Professor Dr.-Ing. Bernd Waltersberger

Empf. Semester 4. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium

Veranstaltungen

CAD / CAE

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V829
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Einordnung der Begrifflichkeiten CAD, CAE, CAM, FEM, MKS , CFD, PDM innerhalb des Entwicklungsprozesses.
  • Anwendungsübergreifende Betrachtung der grundlegenden Möglichkeiten erweiterter rechnergestützter Konstruktionstechniken wie z.B. Erzeugung von Baugruppen, Freiformflächen, Blechteilkonstruktionen.
  • Qualitative und in Grenzen quantitativen Diskussion der informationstechnischen sowie insbesondere die mathematischen Hintergründe ausgewählter CAE Methoden auch im Hinblick auf Ergebnisinterpretation.
  • Anwendungsübergreifende Betrachtung die grundlegenden Möglichkeiten zur rechnergestützten kinematischen und dynamischen Analyse der aus den Geometriemodellen abgeleiteten Mechanismen (i.Allg. elastische Mehrkörpersysteme).
  • Anwendungsübergreifende Betrachtung der grundlegenden Möglichkeiten zur rechnergestützten Analyse elastischer Bauteile hinsichtlich Verformung, Festigkeit, Stabilität und Eigenverhalten.

Die rechnergestützten Entwicklungsmethotiken werden exemplarisch in praxisnahen Rechnerübungen mittels marktüblicher CAE Software vertieft

Literatur
  • Köhler P. Pro/ENGINEER-Praktikum. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2010
  • Westermann T. Modellbildung und Simulation: Mit einer Einführung in ANSYS. Berlin: Springer, 2010
  • Wittenburg J. Dynamics of Multibody Sytems. Berlin: Springer, 2008
  • Rill G, Schaeffer Thomas. Grundlagen und Methodik der Mehrkörpersimulation. Wiesbaden: Vieweg+Teubner, 2010

Grundlagen FEM

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V704
SWS 2.0
Lerninhalt
  • Theoretische Grundlagen der FEM (Prinzip der virtuellen Verschiebungen, FEM am Dehnstab, einfache Stabsysteme rechnen) ca. 50 %
  • Rechenbeispiele im Labor (ca. 50 %). Es sind etwa 5 Übungsaufgaben nacheinander im Wochenrhythmus zu bearbeiten. Die Bearbeitung erfolgt in Zweier- oder Dreiergruppen. Zur Unterstützung der Bearbeitung werden Lösungshinweise und Begleitmaterialien ausgegeben. Über jede Aufgabe ist kurzfristig ein Bericht anzufertigen, der die Grundlage für die Bewertung darstellt. Die einzelnen Aufgaben werden ständig verändert und behandeln beispielsweise
    - Biegebalken unter statischer Beanspruchung
    - Kerbspannungen, z. B. Lochstab unter statischer Beanspruchung
    - Lochstab unter Ermüdungsbeanspruchung
    - Temperaturverteilungen (und dadurch induzierte Spannungen)
    - Bruchmechanische Fragestellungen (z. B. Zugstab/Scheibe mit Innenriss)
Literatur
  • Finite Elemente - Eine Einführung für Ingenieure, Klaus Knothe, Heribert Wessels (Springer-Verlag, 5. Auflage, 2017, auch als eBook erhältlich)
  • Westermann T. Modellbildung und Simulation: Mit einer Einführung in ANSYS. Berlin: Springer, 2010
  • FEM für Praktiker, Bd.1: Grundlagen, Günter Müller, Clemens Groth (Expert-Verlag, 2000)
  • FEM für Praktiker, Bd.2: Strukturmechanik, Ulrich Stelzmann, Clemens Groth, Günter Müller (Expert-Verlag, 2000)
  • Finite Elemente für Ingenieure 1 und 2, Betten, (Springer, 2000)