Modellierung und Simulation II für CSE

Wiederholung:

Jeweils im Sommersemester

Studiengang:

Pflichtvorlesung für das zweite Semester im Bachelorstudiengang Computational Science and Engineering (CSE), dem gemeinsamen Studiengang mit der Hochschule Ulm.  Studenten anderer Fachrichtungen (natürlich aus beiden Hochschulen) oder auch wissenschaftl. Mitarbeiter usw. sind sehr herzlich willkommen, wenn noch Kapazitäten frei sind.

Umfang:

4 SWS:  2V/2P

Dozenten:

Dr.-Ing. Ulrich Simon,
Dipl.-Math. Bernhard Wieland,
MoSi II (für CSE) SoSe 2012Dipl.-Math. Katharina Becker-Steinberger

Termine im SS 2012:

Achtung! Neue Termine!

Vorlesung (2 SWS) (CSE)
    Termin:Mo 14:00 - 15:30
    Ort:HeHo 22, Seminarraum E18

    Beginn:

1. Sem.-Woche

Computer-Praktikum (2 SWS, 1 SWS freiw.) (CSE)
    Termin:Fr. 14:15 - 16:30 Uhr / Mo. 15:30 - 17:45 Uhr
    Ort:SLC-Rechnerpool, HeHo 18, Raum E.44
    Beginn:2. Sem.-Woche

Die Vorlesung beginnt generell am ersten offiziellen Vorlesungstermin der ersten Semesterwoche (Uni).  Die erste Übung/Computerpraktikum folgt in der zweiten Semesterwoche.

Inhalt:

In dieser projektorientierten Vorlesung soll der Stoff der ersten beiden Semesters zusammengeführt und angewandt werden.  Kleinere praxisnahe Aufgabenstellungen und Projekte aus Mechanik, Elektrotechnik und anderen Gebieten sollen durch moderne Simulationsmethoden bearbeitet werden.

Die Vorlesung behandelt den gesamten Vorgang von der Modellbildung über die Simulation bis hin zur Verifizierung, Validierung und Auswertung.  In Computerübungen wird die Verwendung von Standardwerkzeugen sowie kommerzieller Simulationssoftware erprobt.

Themengebiete/Methoden:

  • Statische Probleme der Mechanik
  • Festigkeitsprobleme, Elastizitätsprobleme
  • Elektrotechnik: Netzwerke, statisch und dynamisch
  • R-C-L-Schwingkreis, Analoge Wechselstromfilter
  • Geometriemodellierung, CAD
  • Dynamische Probleme der Mechanik
  • Schwingungen von einem und mehreren FG
  • Kontinuumsschwingungen
  • Dynamik von Mehrkörpersystemen (MKS)
  • Grundideen der Regelungstechnik
  • Komplexer Drehzeiger
  • D'Alembertsches Prinzip
  • Dynamisches Gleichgewicht
  • Numerische Integration ("Vorwärts-Dynamik")
  • Inverse Dynamik und Optimierung (für muskuloskelattale Systeme)
  • Lagrangesche Gleichungen 2-ter Art

Software:

  • Matlab, Matlab/Simulink
  • FEM: Ansys, MSC Patran/Nastran
  • MKS: AnyBody, MSC Adams

Script:

Am besten alles erst mal mitschreiben.  Zu einigen Teilen sind Unterlagen vorhanden und werden dann hier auch zum Download bereitgestellt.

Literatur:

  • Dankert und Dankert: Technische Mechanik. 
  • Rieg: FEA für Ingenieure.
  • Vöth: Dynamik schwingungsfähiger Systeme.
  • Pietruszka: MATLAB und Simulink in der Ingenieurpraxis
  • Bode: MATLAB-SIMULINK - Analyse und Simulation dynamischer Systeme

Alternative Prüfungsform:

Als Leistungsnachweis für dieses Modul wird ab ca. Mitte des Semesters ein kleines angewandtes Projektes bearbeitet und dazu am Semesterende ein Vortrag und ein kleiner Bericht abgeliefert.

Modulbeschreibung:

Soll demnächst auf der CSE-Seite veröffentlicht werden.