Modul FEM in Mechanik und Elektrotechnik

Code:	275850
Modul:	FEM in Mechanik und Elektrotechnik
Module title:	FEM in Mechanical and Electrical Engineering
Version:	1.0 (03/2021)
letzte Änderung:	19.02.2024
Modulverantwortliche/r:	Prof. Dr. techn. Kornhuber, Stefan S.Kornhuber@hszg.de

angeboten in den 8 Studiengängen:	Automatisierung und Mechatronik (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2021
	Automatisierung und Mechatronik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2021
	Automatisierung und Mechatronik (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2024
	Automatisierung und Mechatronik KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2021
	Automatisierung und Mechatronik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2021
	Automatisierung und Mechatronik KIA (Dipl.-Ing. (FH)) gültig ab Matrikel 2024
	Elektrotechnik (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2024
	Elektrotechnik KIA (B.Eng.) gültig ab Matrikel 2024

Modul läuft im:	SoSe (Sommersemester)
Niveaustufe:	Bachelor/Diplom
Dauer des Moduls:	1 Semester
Status:	Pflichtmodul (Vertiefung)
Lehrort:	Zittau
Lehrsprache:	Deutsch

Workload* in

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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	Angabe gesamt	davon
	94	20 Vor- und Nachbereitung LV	0 Vorbereitung Prüfung	74 Sonstiges

Lehr- und Lernformen:	Vortrag und Seminar Selbständiges Erarbeiten eines Projektes mit den theoretischen und praktischen vermittelten Grundlagen



Prüfung(en)
Prüfungen	Prüfungsleistung als Beleg (PB)	-	50.0%
	Prüfungsleistung als Beleg (PB)	-	50.0%

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Lerninhalt:

Finite-Elemente-Methode in der Mechanik (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. Finite-Elemente-Methode in der Elektrotechnik (Prof. Kornhuber): **************************************************** Berechnung von * stationärem Strömungsfeld * stationärem und quasistationären elektrischen Feld * stationärem und quasistationären magnetischen Feld mit geschlossener Methode. * Einführung von den Maxwell´schen DGLs * Einführung der Finiten Differenzen Methode und Anwendung auf praktische Beispiele * Einführung der Finiten Elementen Methode und Anwendung auf praktische bekannte Beispiele unter Nutzung von verfügbaren Softwaresystemen

Lernergebnisse/Kompetenzen:
Fachkompetenzen:	Studierende sind in der Lage … • … sich selbständig in kommerzielle FEM-Programme einzuarbeiten, und diese im Anschluss sinnvoll zur Lösung strukturmechanischer Aufgabenstellungen einzusetzen. * ... grundlegende Felder und den Einfluss von Geometrie und Materialien zu verstehen * .... die geschlossene mathematische Berechnung der Felder anzuwenden * ... die Grundlagen zur finiten Differenzenmethode zu verstehen und an ausgewählten Beispielen anzuwenden * ... die Grundlagen zur finiten Elementenmethode zu verstehen und an ausgewählten elektrotechnischen Beispielen anzuwenden * ... die Qualität der numerischen Ergebnisse zu bewerten und zu diskutieren * ... eine geschlossene Dokumentation von numerischen Aufgaben zu stellen
Fachübergreifende Kompetenzen:	Studierende sind in der Lage… • … Problemstellungen sinnvoll zu strukturieren • … zielgerichtet zu arbeiten und Leistungsbereitschaft zu demonstrieren • … schriftlich nach wissenschaftlichen Kriterien zu kommunizieren • … multiple Information zu einem ganzheitlichen Lösungsansatz zusammen zu führen (Vernetztes Denken)

Notwendige Voraussetzungen für die Teilnahme:	keine
Empfohlene Voraussetzungen für die Teilnahme:	Mathematik 1 + 2 Technische Mechanik Grundlagen der Elektrotechnik

Literatur:

- 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 - Kupfmüller, Karl ; Mathis, Wolfgang ; Reibiger, Albrecht: Theoretische Elektrotechnik, Springer-Lehrbuch. Berlin, Heidelberg : Springer Berlin Heidelberg, 2008 — ISBN 978-3-540-78589-7 Weitere Literaturempfehlungen werden in der Vorlesung bekannt gegeben.