Strength of Materials and Finite Element Method - Interactive curriculae of TU Ilmenau

The interactive curriculae provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the course catalogue.

Please note that this page is no longer updated. All modules and study plans from PO version 2021 onwards (Bachelor and Master study programs) are now available on the Campus Portal.

module properties Strength of Materials and Finite Element Method in degree program Master Maschinenbau 2022
module number	200259
examination number	2300702
department	Department of Mechanical Engineering
ID of group	2344 (Mechanics of Compliant Systems)
module leader	Prof. Dr. Lena Zentner
term	winter term only
language	Deutsch
credit points	5
on-campus program (h)	45
self-study (h)	105
obligation	elective module
exam	written examination performance, 120 minutes
details of the certificate
link to Moodle course	https://moodle.tu-ilmenau.de/enrol/index.php?id=3823
teacher	Prof. Böhm, Valter Dr. Griebel, Stefan
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
previous knowledge and experience	Mathematik (Grundlagenstudium), Grundlagen der Technischen Mechanik
learning outcome	Die Studierenden besitzen das methodische Rüstzeug, um den Abstraktionsprozess vom realen technischen System über das mechanische Modell zur mathematischen Lösung mittels der Finiten-Elemente-Methode selbstständig realisieren zu können. Sie können als wesentlichen Ausgangspunkt des Lösungsprozesses das technische Problem klassifizieren. Die Studierenden können neben den, im Mechanik-Grundkurs betonten analytischen Methoden, basierend auf der meist geschlossenen Lösung von Differentialgleichungen, die Effizienz numerischer Methoden verstehen. Durch eine Vielzahl von selbständig bzw. im Seminar gemeinsam gelöster Aufgaben und insbesondere durch praktische Übungen am Rechner sind die Studierenden in der Lage aus dem technischen Problem heraus über eine geeignete Modellbildung eine Lösung rechnergestützt numerisch zu finden. Insbesondere haben sie gelernt, die oftmals sehr umfangreichen numerischen Resultate qualitativ aber ganz besonders qualitativ zu bewerten und Fehler in der Numerik zu erkennen. Im Ergebnis der Wissensvermittlung im Modul sind die Lernenden fähig, selbständig mit einer FEM-Software zu arbeiten und die Deutung und Auswertung der Ergebnisse einer FEM-Analyse vorzunehmen.
content	1. Mathematische Grundlagen - Tensoren - Transformation von Tensoren bei Drehung des Koordinatensystems 2. Grundlagen der Höheren Festigkeitslehre - Ein- und mehrdimensionale Spannungszustände - Gleichgewichtsbedingungen für Spannungen 3. Elastizitätstheorie - analytische Betrachtung des Spannungstensors - Mohrscher Spannungskreis 4. Stoffgesetz - Zusammenhang zwischen Spannungs- und Verformungszustand 5. Ebener Spannungszustand, ebener Verformungszustand 6. Ausgewählte Probleme der Höheren Festigkeitslehre - KIRCHHOFFsche Plattentheorie - Nichtlinearitäten - große Verformungen bei der Biegung eines Stabes - Vergleich der kleinen und großen Verformungen 7. Energiemethoden in der Elastizitätstheorie - Prinzip des Minimums der totalen potentiellen Energie - Berechnung potentieller Energien 8. Verfahren nach Ritz 9. Einführung in die Finite - Elemente - Methode - Beschreibung der FEM, Idealisierung, Diskretisierung - Betrachtung von einen eindimensionalen Element, Normierung - Ausführliches Beispiel zur FEM
media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation	vorlesungsbegleitendes Material Online-Vorlesung
literature / references	Hahn, H. G.: Elastizitätstheorie, B. G. Teubner, Stuttgart Issler, L.; Roß, H.; Häfele, P.: Festigkeitslehre Grundlagen; Berlin u.a. Bathe, K.-J.: Finite-Elemente-Methoden
evaluation of teaching