Voraussetzungen / Organisatorisches

Grundkenntnisse in Technischer Mechanik und Mathematik

Inhalt

Modellbildung und Simulation 

Mechanische und mathematische Grundlagen

• Das Prinzip der virtuellen Verschiebungen
• Die Methode der gewichteten Residuen

Allgemeine Formulierung der FEM

• Formfunktionen
• Elemente für Stab- und Balkenprobleme
• Locking-Effekte
• Isoparametrisches Konzept
• Scheiben- und Volumenelemente

Numerische Umsetzung

• Numerische Quadratur
• Assemblierung und Einbau von Randbedingungen
• Lösen des linearen Gleichungssystems
• Lösen des Eigenwertproblems
• Zeitschrittintegration

Empfohlene Literatur

• Knothe, Wessels: Finite Elemente, Berlin:Springer
• Hughes: The Finite Element Method, Mineola:Dover

ECTS-Informationen:

Title:

Finite Element Methods

Credits: 5

Prerequisites

Basic Knowledge in Engineering Mechanics and Mathematics

Contents

Modeling and Simulation 

Mechanical and Mathematical Foundations

• principle of virtual displacements
• principle of weighted residuals

General Formulation of the Finite Element Method

• shape functions
• elements for bar and beam problems
• locking effects
• isoparametric concept
• disk and volume elements

Numerical Implementation

• quadrature rules
• assembling and boundary conditions
• solving linear systems of equations
• solving eigen value problems
• time integration schemes