Kurse im Wintersemester

Technische Mechanik I (Stereostatik)

Grundlagenkurs für das erste Semester.

Engineering Mechanics I

Englischsprachiger Grundlagenkurs.

Finite-Elemente-Methoden

Der wichtigste Kurs im Studium.

Strukturmechanik von Faserverbunden

Die Vorlesung befasst sich mit der strukturmechanischen Analyse von Faserverbundwerkstoffen. Auf Grund der anisotropen und inhomogenen Materialstruktur ist diese deutlich komplexer als z.B. für metallische Werkstoffe. Es werden daher Modelle zur Analyse vorgestellt, sowie auf die Besonderheiten bei der Dimensionierung dieser für den Leichtbau wichtigen Werkstoffgruppe eingegangen. 

Inhalt

  • Klassische Laminattheorie
  • Mischungsregeln
  • Versagensmechanismen und -kriterien von Faserverbunden
  • Randwertaufgaben von isotropen und anisotropen Flächentragwerken  
  • Stabilität von Faserverbundstrukturen
  • Optimierung von Faserverbund-Laminaten
  • Numerische Analysen von Faserverbunden

Kurse im Sommersemester

Modeling, Simulation and Optimization

In this course, students obtain an overview of various technical problems and the differential equations, which describe them. An overview of different solution approaches be presented and for which kind of problems they can be used for.

Content:

  • Technical problems and their differential equations
  • Overview of modelling approaches
  • Introduction to the Finite Element Method
  • Introduction to the Finite Volume Method
  • Introduction to the Discrete Element Method
  • Solution of dynamic and non-steady processes
  • Introduction to gradient-based optimization algorithms
  • Determination of gradients using the adjoint method

Entwurfsoptimierung und probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik

Innerhalb dieses Kurses werden theoretische Grundlangen der Entwurfsoptimierung und der Zuverlässigkeitsanalyse vermittelt. Der Fokus liegt jedoch auf dem Anwendungsbezug dieser Verfahren. Die Inhalte werden in Veranstaltungen vermittelt, die sowohl Vorlesungskomponenten als auch Rechnerübungen enthalten. In den Rechnerübungen werden die erlernten Methoden in Matlab implementiert, um deren praktische Umsetzung zu vermitteln.

Folgende Inhalte werden im Kurs behandelt:

  • Entwurfsoptimierung
    • Gradientenbasierte und alternative Verfahren
    • Optimierung unter Nebenbedingungen
    • Strukturoptimierung

  • Zuverlässigkeitsanalyse
    • Grundlagen der Stochastik
    • Monte-Carlo-Methoden
    • Semi-analytische Verfahren

  • Robustheitsoptimierung
    • Robustheitsmaße
    • Verknüpfung von Entwurfsoptimierung & Zuverlässigkeitsanalyse

Reliability in Engineering Dynamics

The course adresses methods for calculation and testing of reliability of dynamic machine systems, involving:

  • Modeling
  • System identification
  • Simulation
  • Processing of measurement data
  • Damage accumulation