101-0617-02L  Computational Science Investigation for Material Mechanics

SemesterHerbstsemester 2022
DozierendeD. Kammer, F. Wittel
Periodizitätjährlich wiederkehrende Veranstaltung
LehrspracheEnglisch



Lehrveranstaltungen

NummerTitelUmfangDozierende
101-0617-02 SComputational Science Investigation for Material Mechanics2 Std.
Mi08:00-09:35HIL E 7 »
D. Kammer, F. Wittel

Katalogdaten

KurzbeschreibungIntroduction to computational sciences with focus on numerical modeling of the mechanics of materials. Simulation of material damage, fracture and failure with various material models.
LernzielLearning from mistakes and failures is as old as the engineering discipline. Understanding why things went wrong is essential for improvement, but often impossible without the help of numerical modelling. Real world problems are often highly nonlinear, dependent on multiple physical fields, involve fundamental material behavior far from equilibrium and reversibility, and can often only be understood by addressing different relevant scales.

In this course, we will use real-life cases to learn how to deal with such problems. Starting from the problem description with governing equations, you will learn how to tackle non-linear and multi-field problems using numerical simulations. A particular focus will be on fracture. We will investigate the conditions and mechanisms that lead to material failure and analyze the contributions of plastic behavior, size effects, randomness in the underlying material micro-structure, and various other non-linear material behavior. You will learn various approaches to model the mechanics of complex heterogeneous materials and to implement your model in Python code to run numerical simulations.
Inhalt1 Introduction to (numeric) forensic engineering
2 The nature of engineering problems (governing equations)
3 Numerical recipes for dealing with non-linear problems
4 Multi-field problems (HTM)
5 On the nature of failure - Physics of damage and fracture
6 Cracks and growth in structures (LEFM and beyond)
7 Introduction to metal plasticity
8 Damage and fracture in heterogeneous materials
9 Mechanics of fatigue
10 Visco-elastic failure
11 Student μ-Project presentation
SkriptWill be provided during the lecture via moodle.
LiteraturWill be provided during the lecture.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggeprüft
Problemlösunggeprüft
Soziale KompetenzenKommunikationgeprüft
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
Integrität und Arbeitsethikgefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert

Leistungskontrolle

Information zur Leistungskontrolle (gültig bis die Lerneinheit neu gelesen wird)
Leistungskontrolle als Semesterkurs
ECTS Kreditpunkte4 KP
PrüfendeD. Kammer, F. Wittel
FormSessionsprüfung
PrüfungsspracheEnglisch
RepetitionDie Leistungskontrolle wird in jeder Session angeboten. Die Repetition ist ohne erneute Belegung der Lerneinheit möglich.
Prüfungsmodusmündlich 30 Minuten
Zusatzinformation zum PrüfungsmodusThe compulsory continuous performance assessment task (consisting of micro projects) need not to be passed on its own; it is awarded a grade which counts proportionally towards the total course unit grade (i.e. 40%). The micro projects may be performed in groups of two.
Diese Angaben können noch zu Semesterbeginn aktualisiert werden; verbindlich sind die Angaben auf dem Prüfungsplan.

Lernmaterialien

Keine öffentlichen Lernmaterialien verfügbar.
Es werden nur die öffentlichen Lernmaterialien aufgeführt.

Gruppen

Keine Informationen zu Gruppen vorhanden.

Einschränkungen

Keine zusätzlichen Belegungseinschränkungen vorhanden.

Angeboten in

StudiengangBereichTyp
Bauingenieurwissenschaften MasterVertiefung in KonstruktionWInformation
Bauingenieurwissenschaften MasterVertiefung in Werkstoffe und MechanikWInformation
Bauingenieurwissenschaften MasterFächer DigitalWInformation
Doktorat MaterialwissenschaftStrength & Durability of Materials (MaP Doctoral School)WInformation