Im Folgenden bekommen Sie eine Übersicht über die angebotenen Lehrveranstaltungen für die Masterstudiengänge. Weitere Angaben zu den einzelnen Modulen finden Sie im Vorlesungsverzeichnis des laufenden Semesters im Serviceportal BISON.
Dynamik der Bauwerke
Baudynamik (WiSe)
Beschreibung:
* Einfache Schwingungsvorgänge, freie Schwingungen von EFHG-Systemen
* Erzwungene Schwingungen von EFHG-Systemen: harmonische Anregung, Impulsanregung, periodische Anregung, Frequenzgangfunktion, Impulsreaktionsfunktion, dynamische Vergrößerungsfunktion
* Methoden zur Berechnung der dynamischen Antwort im Zeitbereich: Duhamelintegral, Methode der zentralen Differenzen, Newmark
* Methoden- Freie und erzwungene Schwingungen von MFHG-Systemen, Modalanalyse, modale Superposition- Kontinuierliche Systeme
* Anwendungen: Maschineninduzierte Schwingungen, Windinduzierte Schwingungen, Erdbebenanregung, Personeninduzierte Schwingungen
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Structural Dynamics (WiSe, EN)
Description:
* SDOF systems:
-free vibrations, harmonic, impulse and general excitation for undamped and damped systems,
-Impulse response function, frequency response function, base excitation,
-Time step analysis: Duhamel integral, central difference and Newmark methods;
* MDOF systems: modal analysis, modal superposition, modal damping, Rayleigh damping, Frequency response functions
* Continuous systems
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Applied Structural Dynamics (WiSe, EN)
Description:
* Machinery induced vibrations
* Earthquake excitation
* Wind induced vibrations
* Human induced vibrations
Experiment und Modellierung
Multiscale Analysis of Engineering Materials (SoSe, DE/EN)
Beschreibung:
Die Studierenden lernen experimentelle and analytische Methoden für die Charakterisierung von Baustoffen auf verschiedenen Ebenen kennen. Zunächst definieren und beschreiben die Studierenden die Mehrphasigkeit und Mehrskaligkeit ausgewählter Baustoffe. In Praktikumsversuchen, die unter fachlicher Anleitung durchgeführt werden, untersuchen sie die mikromechanischen Eigenschaften von ausgewählten Baustoffen und lernen dabei zum Beispiel die Methode der Nanoindentation und die dynamisch-mechanische Analyse kennen. Anschließend erfahren die Studierenden, wie diese experimentellen Daten in analytischen Ansätzen für die computer-basierte Abbildung der mechanischen Eigenschaften verwendet werden. Die Studierenden erlernen die Implementierung einfacher semi-analytischer Mehrskalenmodelle in MATLAB. Zudem lernen sie die thermodynamische Modellierung mittels GEMS kennen. Am Ende der Veranstaltung sind die Studierenden in der Lage, elastische Eigenschaften von Zementsteinen vorherzusagen.Description:
The students learn experimental and analytical methods to characterize building materials at different levels. The students start to define and describe the multiphase and multiscale nature of selected building materials. The students then conduct selected micromechanical experiments in practical tests under expert guidance and learn, for example, about the method of nanoindentation and dynamic-mechanical analysis. Students then learn how these experimental data are used in analytical approaches for computer-based modelling of mechanical properties. Students learn how to implement simple semi-analytical multiscale models in MATLAB. They also learn about thermodynamic modelling using GEMS. At the end of the course, students will be able to predict the elastic properties of hardened cement pastes.Kontakt:
Juniorprofessur Werkstoffmechanik
luise.goebel[at]uni-weimar.de
FEM und Simulationsverfahren
Nichtlineare FEM (WiSe)
Beschreibung:
* Einführung in die nicht-lineare Kontinuumsmechanik
* Geometrische Nichtlinearitäten
* Material Nichtlinearitäten
* Konsistente Linearisierung für Problemstellungen in der nicht-linearen Elastostatik
* FE-Formulierungen für geometrisch nicht-lineare Probleme und deren Lösung (Newton-Raphson, Line-Search, Arc- length)
* Detektierung von Bifurkationspunkten
* Kontaktformulierungen
Finite Element Methods (WiSe, EN)
Description:
* Strong and weak form of equilibrium equations in structural mechanics
* Ritz and Galerkin principles, shape functions for 1D, 2D, 3D elements, stiffness matrix, numerical integration
* Characteristics of stiffness matrices, solution methods for linear equation systems, post-processing and error estimates, defects of displacement-based formulation
* Mixed finite element approaches
Modelle im Entwicklungsprozess (WiSe)
Beschreibung:
Modelle sind zur Entwicklung komplexer technischer Systeme unerlässlich. Sie ersetzen keineswegs den Menschen, sondern unterstützen ihn im Entwicklungsprozess. Modelle bilden die Eigenschaften und die komplexen Zusammenhänge innerhalb dieser technischen Systeme ab. Dadurch werden komplexe Systeme beherrschbar und der Mensch gewinnt Freiraum zur kreativen Gestaltung.
In der Vorlesung wird ein Überblick zu Modellen in technischen Systemen gegeben. Gezeigt werden der Aufbau und Einsatz dieser Modelle. Dabei werden Modelle aus den unterschiedlichen Phasen des Entwicklungsprozesses betrachtet. Es werden die Werkzeuge (Software) zur Modellierung gezeigt und Demonstrationen mit dem FEM-Programm Abaqus CAE© und dem CAD-Programm CATIA V5© durchgeführt. (Nach Absprache können auch Selbstrechenübungen durchgeführt werden.)
Die Vorlesung ist in einzelne Module gegliedert, welche auch unabhängig voneinander besucht werden können. Werden alle Module besucht, kann eine Prüfung abgelegt und damit 3 Leistungspunkte erworben werden. Ein teilweiser Besuch der Module und anteiliger Erwerb von Leistungspunkten ist nicht möglich. Das Prüfungsformat ist wird noch festgelegt.
Numerische Simulationsverfahren (WiSe)
Stochastik, Optimierung und Systemidentifizierung
Stochastics for risk assessment / Mathematics for risk management (WiSe, EN)
Description:
* Introduction to probability theory with focus on situations characterised by low probabilities.
* Random events, discrete and continuous random variables and associated distributions.
* Descriptive statistics, parameter estimation. Risk Assessment by means of FORM and Monte Carlo Simulations.
* Introduction to reliability theory
* Extreme value distributions
* stochastic modelling with software tools e.g. MATLAB, Octave, Excel, R.
* Reliability Analysis of Systems
* Catastrophic events + risk problems and Applications