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Course Type (SWS)
Lecture: 2 │ Exercise: 2 │ Lab: 0 │ Seminar: 0
Exam Number: ZKF 90137
Type of Lecture:

PC exercise, review course

Language: English
Cycle: SS
ECTS: 6
Exam Type

Klausurarbeit, schriftlich oder elektronisch
oder
mündliche Prüfung
oder
Vortrag mit Kolloquium
oder
Hausarbeit (mind. 10 Seiten) mit Kolloquium

Colloquium (30-60 min.)
Homework
Oral Exam (30-60 min.)
Referat
Written Exam (60 min.)
assigned Study Courses
assigned People
assigned Modules
Information
Beschreibung:
  • Entwicklung von gekoppelten thermodynamisch konsistenten Materialgleichungen
  • Erweiterung des Gleichungssystems um zusätzliche Prozessvariablen wie z. B. dieTemperatur, das elektrische Feld oder eine chemische Zustandsvariable
  • numerischen Lösung im Rahmen der finite Element Approximation
  • Betrachtung geeigneter numerischen Approximationsverfahren
  • Diskretisierung zeitabhängiger Größen
  • Implementierung des gekoppelten Problems in eine geeignete finite Elemente Formulierung
  • Anwendungsfelder für gekoppelte Mehrfeldprobleme
Lernziele:

Die Studierenden sind in der Lage, gekoppelte mechanische Probleme unter Verwendung der Methode der finiten Elemente numerisch zu behandeln und zu lösen. Die Studierenden erlernen dabei Techniken, mit denen auch andere als die explizit in dem Kurs behandelten gekoppelten Probleme gelöst werden können. Die Studierenden werden damit in die Lage versetzt, Lösungsstrategien für allgemeine gekoppelte Probleme zu entwerfen.

Literatur:

Holzapfel, G.A.: Nonlinear solid mechanics. Wiley, 2000.
Hutter, K. & Jöhnk, K.: Continuum methods of physical modeling. Springer, 2004.
Itskov, M.: Tensor Algebra and Tensor Analysis for Engineers: With Applications to Continuum Mechancs. Springer, 2007.

Vorleistung:
Infolink:
Bemerkung:
Description:

For many industrial applications a description of materials under thermo-electro-mechanical influences is needed. Examples of this are thermo-mechanical fatigue, piezo-electric materials or EAPs (Electroactive Materials). In the lecture the behavioral response of the materials within the framework of a continuum mechanical description will be discussed with respect to
•    thermo-mechanical couplings,
•    electro-mechanical couplings and
•    thermo-electro-mechanical couplings.

Learning Targets:

Students will be able to
•    discuss the continuum mechanics of thermo-electro-mechanical coupled systems,
•    formulate thermo-dynamically consistent material within coupled systems,
•    formulate boundary condition within coupled systems,
•    prepare the coupled equation system for numerical treatment and
•    verify the calculation concept with the help of numerical example calculations.

The theory for thermo-electro-mechanical coupled one-component materials will be introduced as a conceptual access point for the discussion of discrete coupled systems. The conceptual procedure for the development of thermo-dynamically consistent material equations will be also be discussed. The solution of the resulting equation system occurs numerically under the use of the Finite Element Method (FEM). The lecture is accompanied by computer exercises in the CIP-Pool. For the solution of multi-field problems the FE-Program FEAP (student version) or other programs (Maple, Matlab, Pyton) will be used.

Literature:

Holzapfel, G.A.: Nonlinear solid mechanics. Wiley, 2000.
Hutter, K. & Jöhnk, K.: Continuum methods of physical modeling. Springer, 2004.
Itskov, M.: Tensor Algebra and Tensor Analysis for Engineers: With Applications to Continuum Mechancs. Springer, 2007.

Pre-Qualifications:
Info Link:
Notice: