Com­pu­ta­tio­nal Me­cha­nics

All­ge­mei­ne In­for­ma­tio­nen zur Lehr­ver­an­stal­tung

Computational Mechnics             CM

Dozent                                              Prof. Dr.-Ing. Anton Matzenmiller

                                                          E-Mail: post-structure@uni-kassel.de / Tel. +49 561 804-2043

Umfang                                            3 Vorlesungen / 1 Übung 

                                                          4. Semester  


Lern­zie­le

Die Lehrveranstaltung soll theoretische Grundlagen und Berechnungsverfahren der technischen Festkörperstatik vermitteln. Spezielle Aufgabenstellungen der numerischen Mechanik werden systematisch formuliert.


In­hal­te

  • Kontinuumsmechanische Grundlagen
    • Kinematik
    • Bilanzgleichungen für Masse, Impuls, Drehimpuls
    • Prinzip der virtuellen Verschiebungen
  • Lineare Elastizität
    • Verschiebungsgleichungen (in kartesischen und Zylinderkoordinaten)
    • Ebene Probleme
  • Nichtlineare Elastizität
    • Stoffmodelle der Hyperelastizitätstheorie
    • Inkompressibles Materialverhalten für gummiartige Werkstoffe
    • Kompressibles Materialverhalten für Elastomere
  • Einführung in das FE-Programm FEAPpv
  • Lineare Viskoelastizitätstheorie
  • Nichtlineare Probleme der FEM, wie z.B. Elastoplastizitätstheorie; finite Verformungen von Strukturen, Kontaktaufgaben

Schrift­tum

  • D. Gross, W. Hauger und W. Schnell, P. Wriggers: Technische Mechanik 4, Springer Verlag. 
  • S. Timoshenko, J. Goodier: Theory of Elasticity, Mc Graw Hill 
  • Haupt, P.: Continuum Mechanics and Theory of Materials, Springer, Berlin (2002)
  • L. Malvern: Introduction to the Mechanics of a Continuous Medium, Englewood Cliffs, NJ, Prentice-Hall, 1969.

Vor­aus­set­zun­gen

  • Technische Mechanik 1 - 3
  • Mathematik 1 - 3

Leis­tungs­nach­weis

  • Bearbeitung von Hausaufgaben
  • mündliche Prüfung 

An­mer­kun­gen

Studierende der Fachbereiche Physik, Bauingenieurwesen und Mechatronik sind willkommen.


Vor­le­sun­ges­ma­te­ri­al

Die aktuellen Aufgaben sind als PDF-Dateien vorhanden. Das Passwort wird in der Vorlesung bekannt gegeben.

Vorlesungsbegleitende Unterlagen zur Wellenausbreitung:

FORTRAN-Quellcode von STAN (gepackt):

Die FORTRAN-Datei muss entpackt und mit einem FORTRAN-Compiler unter WINDOWS oder LINUX kompiliert werden.

              Das Kompilieren der FORTRAN-Dateien kann mit diversen Compilern für WINDOWS oder LINUX erfolgen. Eine kleine Einweisung gibt die nachfolgende PDF-Datei:

              Der GNU-FORTRAN-Comiler für WINDOWS:

              Die Input-/Outputdateien eines Testproblems "Unterspannter Balken" für STAN:

              Das Element Plane für STAN:

              • wird hier demnächst bereit gestellt

              Kleine FORTRAN-Programme für die vorlesungsbegleitenden Rechnerübungen:

              Die Installationsdateien FEAP für Windows und Linux:

              Die Seite des amerikanischen Entwicklerteams unter Leitung von Prof. Robert Taylor mit weiteren Informationen finden Sie hier.

                Die englische Anleitung der Entwickler finden Sie hier:

                Einen Vortrag zur Einführung in FEAP finden Sie hier:

                Unsere eigene deutsche Anleitung finden Sie hier:

                Die auf der amerikanischen Homepage angebotenen Input-/Outputdateien eines Testproblems:

                FORTRAN-Quellcode von MEMBRAN:

                Die FORTRAN-Datei muss mit einem FORTRAN-Compiler unter WINDOWS oder LINUX kompiliert werden.

                Die Input-/Outputdateien eines Testproblems für MEMBRAN:

                Internetseiten über FORTRAN77 und Compiler: