Modulbeschreibung

Modul: Numerische Algorithmen in der Strukturmechanik

Lehrveranstaltungen:

TitelTypSWSZeitraum
Numerische Algorithmen in der StrukturmechanikVorlesung2Sommersemester
Numerische Algorithmen in der StrukturmechanikGruppenübung2Sommersemester

Modulverantwortlich:

Prof. Alexander Düster

Zulassungsvoraussetzungen:

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse:

Mathematik I, II, III, Mechanik I, II, III, IV

Differentialgleichungen 2 (Partielle Differentialgleichungen)

Modulziele / angestrebte Lernergebnisse:

Fachkompetenz

Wissen

Studierende können
+ einen Überblick über die gängigen numerischen Algorithmen geben, die in strukturmechanischen Finite-Elemente Programmen zum Einsatz kommen.
+ den Aufbau und Ablauf eines Finite-Elemente-Programms erläutern.
+ mögliche Probleme von numerischen Algorithmen aufzählen, im konkreten Fall erkennen und die mathematischen und informatischen Hintergründe erläutern.

Fertigkeiten

Studierende sind in der Lage
+ numerische Verfahren in Algorithmen zu überführen.
+ für numerische Probleme der Strukturmechanik geeignete Algorithmen auszuwählen.
+ numerische Algorithmen zur Lösung von Problemen der Strukturmechanik anzuwenden.
+ numerische Algorithmen in einer höheren Programmiersprache (hier C++) zu implementieren.
+ Ergebnisse von numerischen Algorithmen kritisch zu beurteilen und zu verifizieren.

Personale Kompetenzen

Sozialkompetenz

Studierende können
+ in heterogen zusammengesetzten Gruppen Aufgaben lösen und die Arbeitsergebnisse dokumentieren.

Selbstständigkeit

Studierende sind fähig
+ ihren Kenntnisstand mit Hilfe von Übungsaufgaben und E-Learning einzuschätzen.

Leistungspunkte Modul:

6 LP

Studienleistung:

Klausur

Arbeitsaufwand in Stunden:

Eigenstudium: 124, Präsenzstudium: 56


Lehrveranstaltung: Numerische Algorithmen in der Strukturmechanik

Dozent:

Alexander Düster

Sprache:

Deutsch

Zeitraum:

Sommersemester

Inhalt:

1. Motivation
2. Grundlagen der Programmiersprache C++
3. Numerische Integration
4. Lösung von nichtlinearen Problemen
5. Lösung von linearen Gleichungssystemen
6. Verifikation von numerischen Algorithmen.
7. Ausgewählte Algorithmen und Datenstrukturen eines Finite-Elemente-Programms

Literatur:

[1] D. Yang, C++ and object-oriented numeric computing, Springer, 2001.
[2] K.-J. Bathe, Finite-Elemente-Methoden, Springer, 2002.

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