At sætte den studerende i stand til at programmere og anvende Finite Element Metoden (FEM) til at løse mekaniske problemer. At give den studerende en grundlæggende forståelse for virtuelt arbejdes princip samt inkremental- og iterationsmetoder for ikke lineære problemer.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Anvende virtuelt arbejdes princip til at opstilling af finiteelement ligninger
Implementere finiteelementmetoden for gitter- og kontinuumsstrukturer
Anvende finitelementmetoden til løsning af statiske og dynamiske mekaniske problemer
Løse ikke-lineære materiale- og geometriproblemer ved brug af explicitte og implicitte løsningsmetoder
Optimere simple mekaniske strukturer på basis af finiteelement beregninger
Implementere iso-parametriske elementer på basis af numerisk integration
Verificere rigtigheden af beregninger ved hjælp af test-problemer og sammenligning med analytiske løsninger
Vurdere kvaliteten af en finiteelementmodel når den eksakte fysiske løsning er ukendt
Vurdere kvaliteten af finiteelement beregninger på basis af konvergensanalyser
Præsentere resultater fra finiteelement analyser i en overskuelig, letforståelig og effektiv form
Opstille virtuelt arbejdes princip i kontinuert og diskret form for løsning af vilkårlige partielle differentialligninger
Planlægge et større finiteelement programmeringsprojekt og selvstændigt foreslå og udføre relevante testeksempler
Kursusindhold:
Virtuelt arbejdes princip. Finiteelementmetoden. Gitterelementer. Isoparametriske elementer og numerisk integration. Store ligningssystemer. Eksplicitte og implicitte løsningsmetoder. Geometrisk- og materiale-ikke-linearitet. Materiale og topologi-optimering. Valgfri slutopgave afhængig af deltagerens forudsætninger.
Igennem kurset opbygger de studerende selv et finiteelement software og anvender det på simplere geometrier. Kommercielt software anvendes kun som pre-processor.
Litteratur:
Cook, Malkus, Plesha and Witt, "Concepts and Applications of Finite Elements Analysis", Wiley, 4th edition, 2002.