English | Log ind

41525 FEM-Heavy (Programmering af Finite Element Metoden)

2018/2019

Kursusinformation
FEM-Heavy (programming the finite element method)
Engelsk
10
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
E5 (ons 8-17)
Campus Lyngby
Forelæsninger og computerøvelser
13-uger
Bedømmelse af opgave(r)/rapport(er)
Samlet bedømmelse af 3 rapporter
Alle hjælpemidler er tilladt
7-trins skala , intern bedømmelse
Grundlæggende forståelse for flerdimensionale tøjninger og spændinger samt programmeringserfaring f.eks. 41502 og 02631. Andre faststofmekaniske fag er ønskelige, f.eks. 41560 og 41516.
Ole Sigmund , Lyngby Campus, Bygning 404, Tlf. (+45) 4525 4256 , sigmund@mek.dtu.dk
Kim Lau Nielsen , Lyngby Campus, Bygning 404, Tlf. (+45) 4525 4258 , kin@mek.dtu.dk

41 Institut for Mekanisk Teknologi
www.topopt.dtu.dk/41525
I studieplanlæggeren
Kontakt underviseren for information om hvorvidt dette kursus giver den studerende mulighed for at lave eller forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på http://www.groendyst.dtu.dk
Overordnede kursusmål
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. Topologi-optimering. Valgfri slutopgave afhængig af deltagerens forudsætninger.

Igennem kurset opbygger de studerende selv et finiteelement software og anvender det på simplere geometrier. Kommercielt finiteelement software anvendes kun som pre-processor.
Litteraturhenvisninger
Cook, Malkus, Plesha and Witt, "Concepts and Applications of Finite Elements Analysis", Wiley, 4th edition, 2002.
Sidst opdateret
16. maj, 2018