Modulhandbuch Studiengang Micro Systems and Nano Technologies

Modulhandbuch - Micro Systems and Nano Technologies (MNT09-MA) - Master of Engineering
1. Semester Simulation und Design (MN 06)
Modulnummer: MN 06 Prüfungsnummer: Kurzzeichen:
Lernziele: CAE-Simulation Die Studierenden sollen in die Theorie und Praxis
der CAE-Simulationsmethodik mittels der Finite-Elemente-
Methode(FEM) eingeführt werden. Hierzu sollen sie zunächst in die
Grundlagen der Kontiuumsmechanik (Boltzmannkontinuum)
eingeführt werden. Das Verständnis für die Modellierung des
Wekstoffverhaltens typischer Materialien der Mikro- und
Nanotechnologie stehen dabei im Vordergrund. Weiterhin sollen die
Studierenden in die Lage versetzt werden Simulationsaufgaben aus
dem Bereich der Dynamik sowie Thermodynamik
(Wärmeleitung/thermomechanische Kopplung) zu lösen. Anhand
verschiedener ausgewählter Beispiele sollen die Studierenden das
Erlernte in die Praxis umsetzen können. Hierzu wird auf das CAE-
Softwarepaket I-DEAS zurückgegriffen und das speziell erworbene
Fachwissen in speziellen Laborübungen vertieft.
Eingangsvoraussetzungen:
Biodesign:
Beim BIODESIGN handelt es sich nicht nur um Methoden zur
konstruktiven Gestaltung von Bauteilen, die sich an Vorbildern in der
Natur orientieren, sondern vorangestellt ist der Grundsatz "Innovate
for a Better World". Die Studierenden sollen bei Konstruktionen
sowohl in der funktionalen Gestaltung als auch bei der Auswahl der
Komponenten das biologische Umfeld mit einbeziehen. Zum Beispiel
werden bei der Entwicklung eines Fahrzeuges zusätzlich zu den
üblichen bekannten Entwicklungskriterien auch ergonomischen
Gesichtspunkte und umweltbelastungsrelevante Detailfaktoren
betrachten. Bei der Auswahl eines Dichtringes bedeutet dies
CAE-Simulation:
Kenntnisse in der Finiten Elemente Methode entsprechend der
Veranstaltung B16-3/4 des aktuellen Bachelor Studiengangs
Biodesign:
-keine-
Anmeldeformalitäten: Anmeldung zur Klausur gemäß Prüfungsordnung.
Prüfungsmodalitäten: schriftlich
Prüfungsart:
Teilprüfung:
Prüfungsleistung
Prüfungsform Prüfungsnummer Kommentar Gewichtung
Klausur 3211 CAE-Simulation und Optimierung
I
0 / 1
Klausur 3323 Biodesign I 0 / 1
Umfang: Summe ECTS P.: 5 / Summe SWS: 4
Gesamtprüfung - Anteil: 8,50 %
zugehörige Veranstaltungen: CAE-Simulation und Optimierung I 2V/Ü
Biodesign I 2V
Modulverantwortlich: Prof. Dr.-Ing. Lutz-Achim Gäng
Prof. Dr.-Ing. Patrick Klär
Veranstaltung CAE-Simulation und Optimierung I (MN 06-1)
Veranstaltungsnummer: MN 06-1 Kurzzeichen: CAE I Semester: 1 SS
Inhalt: Einführung, Spannung und Formänderung im Boltzmann-
Kontinuum, Spannungstensor, Gleichgewicht im Kontinuum,
Spannungsinvarianten, Anisotropie, Quasiisotropie, Ansätze zur
Modellierung des realen Werkstoffverhaltens, Lösungsprinzip und
FE-Gleichungssystem für nichtlinearer Problemstellungen
(geometrische Nichtlinearitäten, Plastizität und Kriechen),
Herleitung des FE-Gleichungssystem zur Lösung dynamischer
Problemstellungen (Modalanalysen, Transient dynamischen
Analysen), Herleitung des FE-Gleichungssystem zur Lösung von
Wärmeleitproblemen, Thermomechanische Kopplung.
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