At give den studerende en forståelse for computerbaseret modellering ved anvendelse af Finite Element Analyse (FEA) i forbindelse med ingeniørmæssig relevante problemstillinger. Kurset tager udgangspunkt i mekaniske problemstillinger, men FE-analyse finder også anvendelse inden for andre klassiske discipliner (fluidmekanik, termodynamik, og elektromagnetisme) og nye (3D print, health science og biomekanik). Mere specifikt er kursusmålet at give den studerende:

- Forståelse for den fundamentale teori bag Finite Element Analyse.

- Erfaring i anvendelse af et kommercielt Finite Element program ved numerisk analyse af styrkemæssige problemstillinger. Dette er for eksempel relevant for at opnå signifikante vægtreduktioner i mekaniske konstruktioner, og muliggøre grøn omstilling og bæredygtighed.

Der lægges vægt på, at den studerende får forståelse for de muligheder og begrænsninger, der knytter sig til anvendelsen af Finite Element programmer, hvilket er særligt værdfuldt i arbejdet henimod Industri 4.0 og Digitale Tvillinger. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Beregne et lineært respons af konstruktioner ved anvendelse af et kommercielt Finite Element program og stang-, bjælke-, og kontinuum-elementer.
• Opbygge tekstbaseret input-filer til finite element analyser i et kommercielt program.
• Anvende stivhedsmetoden til analytisk beregning af deformationer og reaktionskræfter i konstruktioner.
• Vælge et eller flere brugbare elementtyper til en specifik Finite Element analyse.
• Redegøre for forskellige stang-, bjælke-, og kontinuum-elementers egenskaber, fordele, ulemper og begrænsninger.
• Modellere generelle tværsnit for stang- og bjælke-elementer i gitre og rammer.
• Anvende forskellige detaljerings-niveauer af Finite Element modeller til beregning af såvel globalt som lokalt respons.
• Evaluere kvaliteten af de opnåede resultater baseret på en teoretisk indsigt i Finite Element teorien.
• Redegøre for de forudsætninger der ligger til grund for en valgt Finite Element model.
• Kunne rapportere resultater fra Finite Element beregninger struktureret, fyldestgørende, kortfattet og klart, og endvidere kunne forholde sig kritisk til disse resultater.

Kurset er delvist givet som teoretiske forelæsninger og delvist som computerbaserede øvelser i ANSYS Mechanical APDL (Ansys Parametric Design Language). Der tages udgangspunkt i stivhedsmetoden for at introducere Finite Element Metoden (FEM). Emner relateret til elementvalg, netgenerering, ligningsløsning, håndtering af randbetingelser og resultatbehandling. Øvelserne guider den studerende igennem hovedpunkterne i opbygning af model, opbygning af net, randbetingelser, løsning og resultatbehandling for forskellige problemstillinger. Kurset forbereder den studerende til at kunne gennemføre finite element analyser ved opbygning af egne tekstbaseret APDL input-filer til ANSYS Mechanical APDL. I den sidste tredjedel af semestret udføres et projektarbejde med fokus på at anvende Finite Element Analyse på et ingeniørmæssigt relevant problemstilling. Kursusindholdet er fokuseret på anvendt Finite Element Analyse af konstruktioner ved anvendelse af stang-, bjælke-, kontinuum-elementer. Kurset samkøres med kurset 41812 i de første to-tredjedele af semestret. 27. juni, 2022