Dennis Kochmann: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2023 |  |
| Name | Herr Prof. Dr. Dennis Kochmann |
| Namensvarianten | Dennis M. Kochmann |
| Lehrgebiet | Mechanik und Materialforschung |
| Adresse | Mechanik und Materialforschung ETH Zürich, LEE N 201 Leonhardstrasse 21 8092 Zürich SWITZERLAND |
| Telefon | +41 44 632 32 76 |
| dmk@ethz.ch | |
| URL | https://mm.ethz.ch/people/lab-members/principal-investigator.html |
| Departement | Maschinenbau und Verfahrenstechnik |
| Beziehung | Ordentlicher Professor |
| Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 151-0079-31L | Swissloop ‐ Scaling to Reality  Voraussetzung: Besuch der Lerneinheit 151-0079-30L Swissloop ‐ Scaling to Reality im HS22. | 14 KP | 15A | D. Kochmann | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Im Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Die vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind: - Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters - Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz - Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte - Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen - Systembeschreibung und -simulation - Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung - Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit - Werkstatt- und Industriekontakte - Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen - Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kompetenzen |
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| 151-0079-99L | Vacuum Transport Seminar: Insights into Hyperloop Research | 0 KP | 1S | D. Kochmann | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Das Vakuum Transport Seminar geht in die nächste Runde nach den erfolgreichen Ausgaben seit dem Frühjahrssemester 2020. Es wird online über Zoom abgehalten und ebenfalls an anderen europäischen Universitäten angeboten. Das Seminar ist von Swissloop und der EuroTube Foundation gegründet und ausgetragen und wird gepartnert von anderen europäischen Instituten. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Studierende präsentieren ihre Arbeiten zur der Hyperloop Forschung. Darüber hinaus werden Industrieexperten zu Gastgesprächen eingeladen. Das Seminar steht allen Studierenden offen und kann ohne Anmeldung zu jedem Termine besucht werden. Hintergrund des Seminars: Swissloop, das Hyperloop-Team der ETH Zürich, verfolgt eine langfristige Unterstützung für Forschung und Ausbildung im Vakuumtransport. Neben dem aktiven Team, das jedes Jahr einen Hyperloop-Pod konstruiert und baut, werden in Zusammenarbeit mit EuroTube verschiedene Forschungsprojekte an der ETH durchgeführt. Die EuroTube Foundation beschleunigt die Entwicklung nachhaltiger Vakuumtransporttechnologien, um öffentlich zugängliche Forschungs- und Testinfrastrukturen für Universitäten und Industrie bereitzustellen. Über Vakuum Transport: Die Nachfrage nach Transport per Luftverkehr hat sich in den letzten 20 Jahren mehr als verdoppelt und wächst jährlich mit rund 6,5%. Die weltweite Nachfrage nach Fracht- und Personenbeförderung kann heute kaum noch gedeckt werden – geschweige denn nachhaltig. Der Vakuumtransport kann Kurz- bis Mittelstreckenflüge ersetzen und den CO2-Ausstoss erheblich reduzieren. Der Markt für Hochgeschwindigkeitstransporte ist ein globaler Megatrend, der unser Leben in den kommenden Jahren beeinflussen wird. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 151-0518-00L | Computational Mechanics I: Intro to FEA | 4 KP | 4G | D. Kochmann | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | We discuss numerical methods for solving initial boundary value problems in solid mechanics (static/dynamic elastic problems of solids and structures, thermal problems). Focus is on finite differences and on the finite element method, its theoretical foundation, the choices made when using it, its application for solving problems of engineering interest, and the interpretation of results. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | By the end of this course, students will be able to apply the computational methods of finite differences (FDs) and finite elements (FEs) to analyze and solve mechanical and thermal engineering problems with a focus on elastic solids and structures. Specifically, students will be able to (1) solve initial boundary value problems by finite differences, (2) solve mechanical boundary value problems and initial boundary value problems by finite elements, and (3) create numerical code that implements finite difference and finite element techniques. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | 1. Introduction, direct and indirect numerical methods. 2. Finite differences, stability analysis. 3. Variational methods. 4. Finite element method. 5. Structural elements (bars and beams). 6. 2D and 3D solid elements (isoparametric and simplicial elements), numerical quadrature. 7. Assembly, solvers, finite element technology. 8. Dynamics, vibrations. 9. Selected topics in finite element analysis. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Lecture notes will be provided. Students are encouraged to take their own notes during class. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | No textbook required; relevant reference material will be suggested. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Mechanics 1 & 2 and Dynamics. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 151-0520-00L | Multiscale Modeling | 4 KP | 3G | D. Kochmann, K. Karapiperis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Theoretical foundations and numerical applications of multiscale modeling in solid mechanics, from atomistics all the way up to the macroscopic continuum scale with a focus on scale-bridging methods (including the theory of homogenization, computational homogenization techniques, modeling by methods of atomistics, coarse-grained atomistics, mesoscale models, multiscale constitutive modeling). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | To acquire the theoretical background and practical experience required to develop and use theoretical-computational tools that bridge across scales in the multiscale modeling of solids. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Microstructure and unit cells, theory of homogenization, computational homogenization by the finite element method and Fourier-based techniques, discrete-to-continuum coupling methods, atomistics and molecular dynamics, coarse-grained atomistics for crystalline solids, quasicontinuum techniques, analytical upscaling methods and models, multiscale constitutive modeling, selected topics of multiscale modeling. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Lecture notes and relevant reading materials will be provided. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | No textbook is required. Reference reading materials are suggested. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Continuum Mechanics I or II and Computational Mechanics I or II (or equivalent). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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