Modulbeschreibung

Modul: Entwurfsoptimierung und probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik

Lehrveranstaltungen:

TitelTypSWSZeitraum
Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der StrukturmechanikVorlesung2Sommersemester
Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der StrukturmechanikHörsaalübung2Sommersemester

Modulverantwortlich:

Prof. Benedikt Kriegesmann

Zulassungsvoraussetzungen:

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse:

  • Technische Mechanik
  • Höhere Mathematik

Modulziele / angestrebte Lernergebnisse:

Fachkompetenz

Wissen
  • Entwurfsoptimierung
    • Gradientenbasierte Verfahren
    • Genetische Algorithmen
    • Optimierung unter Nebenbedingungen
    • Topologieoptimierung
  • Zuverlässigkeitsanalyse
    • Grundlagen der Stochastik
    • Monte-Carlo-Methoden
    • Semi-analytische Verfahren
  • Robustheitsoptimierung Entwurfsoptimierung
    • Robustheitsmaße
    • Verknüpfung von Entwurfsoptimierung Zuverlässigkeitsanalyse
Fertigkeiten
  • Anwendung von Optimierungsalgorithmen und probabilistischen Methoden im Strukturentwurf
  • Programmieren mit Matlab
  • Implementieren von Algorithmen
  • Fehlersuche

Personale Kompetenzen

Sozialkompetenz
  • Arbeiten im Team (Hausarbeit)
  • Mündliche Verteidigung der eigenen Arbeit
Selbstständigkeit
  • Anwenden der erlernten Methoden im Rahmen einer Hausarbeit
  • Einarbeitung in vorgegebenen Quellcode
  • Darstellen der Lösungswege und Ergebnisse

Leistungspunkte Modul:

6 LP

Studienleistung:

Schriftliche Ausarbeitung

Arbeitsaufwand in Stunden:

Eigenstudium: 124, Präsenzstudium: 56


Lehrveranstaltung: Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik (Vorlesung)

Dozent:

Benedikt Kriegesmann

Sprache:

Deutsch

Zeitraum:

Sommersemester

Inhalt:

Im Kurs werden theoretischen Grundlagen der Entwurfsoptimierung und Zuverlässigkeitsanalyse vermittelt, der Fokus liegt jedoch auf dem Anwendungsbezug dieser Verfahren.  Die Inhalte werden in Veranstaltungen vermittelt, die sowohl Vorlesungskomponenten als auch Rechnerübungen enthalten. In den Rechnerübungen werden die erlernten Methoden in Matlab implementiert, um deren praktische Umsetzung zu vermitteln.

Folgende Inhalte werden im Kurs behandelt:

  • Entwurfsoptimierung
    • Gradientenbasierte Verfahren
    • Genetische Algorithmen
    • Optimierung unter Nebenbedingungen
    • Topologieoptimierung
  • Zuverlässigkeitsanalyse
    • Grundlagen der Stochastik
    • Monte-Carlo-Methoden
    • Semi-analytische Verfahren
  • Robustheitsoptimierung Entwurfsoptimierung
    • Robustheitsmaße
    • Verknüpfung von Entwurfsoptimierung Zuverlässigkeitsanalyse

Literatur:

[1] Arora, Jasbir. Introduction to Optimum Design. 3rd ed. Boston, MA: Academic Press, 2011.
[2] Haldar, A., and S. Mahadevan. Probability, Reliability, and Statistical Methods in Engineering Design. John Wiley & Sons New York/Chichester, UK, 2000.


Lehrveranstaltung: Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik (Hörsaalübung)

Dozent:

Benedikt Kriegesmann

Sprache:

Deutsch

Zeitraum:

Sommersemester

Inhalt:

Matlab-Übungen zur Vorlesung

Literatur:

siehe Vorlesung

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