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<title>Finite Elemente zur Simulation nichtlinearer Probleme</title>
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<language>Deutsch</language>
<exam>Projektarbeit</exam>
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<branch>Elektro- und Informationstechnik</branch>
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<branch>Elektrotechnik</branch>
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<branch>Mechatronik/Sensortechnik</branch>
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Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtaufwand des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Stunden/ECTS Punkt). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
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<convenor>Prof. Dr. Harald Wern</convenor>
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<lecturer>Prof. Dr. Harald Wern</lecturer>
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<objectives>Die Studierenden lernen die Grundkonzepte der Finite Elemente Methode, die erforderlichen numerischen Verfahren wie die Gauß Quadratur sowie die Lösung von Variationsproblemen und partiellen Differentialgleichungen.</objectives>
<content>Grundlagen der Differenzenmethode
-	Prinzip und einfachste Formeln
-	Die Formel von Taylor
-	Approximation der ersten und zweiten Ableitung
-	Explizite und implizite Systeme
-	Stabile und instabile Systeme
-	Gitter und Randbedingungen
-	Unregelmäßige Gitter
-	Höhere Ableitung auf quadratischen Gittern
-	Differenzformeln hoher Genauigkeit
-	Numerische Dispersion
-	Beispiele
Finite Elemente
- Finite Elemente und ihre Knoten
- Berechnung diskreter Systeme
Stationäre, Ausbereitungs-, Eigenwertprobleme
- Berechnung von kontinuierlichen Systemen
- Differentielle Formulierung, Variationsformulierung
- Verfahren von Ritz, Galerkin
- Formulierung der Methode der finiten Elemente, lineare Berechnung in der Festkörper- und Strukturmechanik
- Formulierung und Berechnung von isoparametrischen Finite-Element-Matrizen
- Finite Elemente in der nichtlinearen Festkörper- und Strukturmechanik
- Finite-Elemente-Berechnung von Feldproblemen

Konkrete Fallbeispiele aus Mechanik und Elektrotechnik und Lösungen mit Marc &amp; Mentat auf den Rechnern im Labor für computergestütze Anwendungen.
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<media>Skript, Folien, Beamer, PC, CD</media>
<literature>Dietrich Marsal, Finite Differenzen und Elemente, Springer Verlag 1989
O. Zienkiewicz, Methode der finiten Elemente, Hanser Verlag 1984
Klaus-Jürgen Bathe, Finite-Elemente-Methoden, Springer Verlag 1986
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