Letzte Änderung : 10.01.2025 10:56:48
| Studiengänge >> Energie- und Umwelttechnik KIA 2019 Dipl.-Ing. (FH) >> FEM I und Angewandte Mathematik |
| Code: | 221300 |
| Modul: | FEM I und Angewandte Mathematik |
| Module title: | FEM I and Applied Mathematics |
| Version: | 1.0 (09/2016) |
| letzte Änderung: | 11.05.2021 |
| Modulverantwortliche/r: | Prof. Dr. Fulland, Markus M.Fulland@hszg.de |
Prof.Dr.rer.nat. Pietschmann, Frank f.pietschmann@hszg.de | |
| angeboten in den 20 Studiengängen: | Energie- und Umwelttechnik (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2019 | Energie- und Umwelttechnik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2019 | Energie- und Umwelttechnik KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2019 | Energie- und Umwelttechnik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2019 | Energietechnik (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2017 | Energietechnik (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2018 | Energietechnik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2017 | Energietechnik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2018 | Energietechnik KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2017 | Energietechnik KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2018 | Energietechnik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2017 | Energietechnik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2018 | Maschinenbau (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2017 | Maschinenbau (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2018 | Maschinenbau (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2017 | Maschinenbau (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2018 | Maschinenbau KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2017 | Maschinenbau KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2018 | Maschinenbau KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2017 | Maschinenbau KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2018 |
| Modul läuft im: | SoSe (Sommersemester) |
| Niveaustufe: | Bachelor/Diplom |
| Dauer des Moduls: | 1 Semester |
| Status: | Wahlmodul |
| Lehrort: | Zittau |
| Lehrsprache: | Deutsch |
| Workload* in | SWS ** | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Zeit- std. | ECTS- Pkte |
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| * | Gesamtarbeitsaufwand pro Modul (1 ECTS-Punkt entspricht einem studentischen Arbeitsaufwand von 30 Zeitstunden) |
| ** | eine Semesterwochenstunde (SWS) entspricht 45 Minuten pro Woche |
| Selbststudienzeit in h | ||||
| Lehr- und Lernformen: | In der Vorlesung erfolgt die theoretische Behandlung ausgewählter Ingenieurprojekte und der dazugehörigen Mathematik. Im begleitenden Mathcad-Praktikum werden die in der Vorlesung besprochenen Ingenieurprojekte mit Hilfe des CAS Mathcad einer Lösung zugänglich gemacht. Vertiefung des Vorlesungsstoffes im Praktikum. |
| Hinweise: | Prüfungsbeleg FEM 50% Mündliche Prüfung Angewandte Mathematik 20% Prüfungsbeleg Angewandte Mathematik 30% |
| Prüfung(en) | |||
| Prüfungen | Prüfungsleistung als Beleg (PB) | 30.0% | |
| Prüfungsleistung als Beleg (PB) | 50.0% | ||
| mündliche Prüfungsleistung (PM) | 20 min | 20.0% | |
| Lerninhalt: |
Finite-Elemente-Methode (Prof. Fulland) Es werden die mechanischen und mathematischen Grundlagen neben grundlegenden Kenntnissen zum Berechnungsablauf linearer Struktur-berechnungen mit der Finite-Elemente-Methode vermittelt. Das Praktikum macht mit der Anwendung eines kommerziellen FE-Programmsystems vertraut. Es werden elementare Aufgabenstellungen zur Statik und zur Dynamik gelöst und mit bekannten Lösungen verglichen. Angewandte Mathematik (Prof. Pietschmann) Im Lehrgebiet Ingenieurmathematik mit Mathcad wird das Ziel verfolgt, die Arbeitsweise und Syntax des CAS Mathcad kennenzulernen sowie ausgewählte Grundaufgaben der Ingenieurmathematik algorithmisch zu beschreiben und mit Hilfe des CAS Mathcad einer Lösung zugänglich zu machen. Dabei werden applikative Aufgaben aus verschiedenen Themengebieten bearbeitet, z. B. - Lösung nichtlinearer Gleichungen - Fehlerrechnung - Interpolation - Lineare Quadratmittelapproximation - Nichtlineare Quadratmittelapproximation - Analytische Lösung von Differentialgleichungen - Numerische Lösung von Gewöhnliche´n Differentialgleichungen - Numerische Lösung von Partiellen Differentialgleichungen |
| Lernergebnisse/Kompetenzen: | |
| Fachkompetenzen: | - Fachkenntnisse und Faktenwissen - Anwenden von Wissen und Kenntnissen - selbstkritische Bewertung von Lösungsansätzen - Vermittlung der Fähigkeit zur Analyse und Synthese |
| Fachübergreifende Kompetenzen: | - Entscheidungstechniken - Kommunikations- und Kooperationsfähigkeit - Zielorientierung von Problemlösungssoftware - fachübergreifendes Agieren - komplexes und analytisches Denken - vernetztes Denken - Teamfähigkeit Die Studierenden werden zur Strukturierung von Sachverhalten, zur Problemanalyse und zur Problemlösung unter Nutzung mathematischer Methoden befähigt. Das Modul motiviert zur Teamfähigkeit, Leistungsbereitschaft und Durchhaltevermögen |
| Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme: | - |
| Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme: | Finite-Elemente-Methode Technische Mechanik I - III Angewandte Mathematik Ingenieurmathematik I und II |
| Literatur: | Finite-Elemente-Methode - G. Müller, C. Groth: FEM für Praktiker-Band 1 Grundlagen. expert verlag Rennigen - U. Stelzmann, C. Groth, G. Müller: FEM für Praktiker-Band 2 Strukturdynamik. expert verlag Rennigen-Malmsheim Weitere Literaturempfehlungen werden in der Vorlesung bekannt gegeben. Angewandte Mathematik - Benker, H.: Mathematik mit MATHCAD, Springer 2004 - Benker, H.: Differentialgleichungen mit MATHCAD und MATLAB, Springer 2005 - Benker, H.: Mathematik-Problemlösungen mit MATHCAD und MATHCAD PRIME, Springer 2013 - MathSoft, Inc.: Mathcad - Benutzerhandbuch mit Referenzteil, MITP-Verlag 2001 - MathSoft Engineering & Education, Inc.: Mathcad 12 - Benutzerhandbuch, Springer 2005 - Trölß, J.: Angewandte Mathematik mit Mathcad - Lehr- und Arbeitsbuch (4 Bände), Springer 2008 |