Höhere Festigkeitslehre

11M2219

Master

Deutsch

5.0

nur Wintersemester

1 Semester

Im Bachelorstudium bleibt der Lehrstoff für das Modul Festigkeitslehre weitgehend auf Stabtragwerke begrenzt. Die heute von den Berechnungsingenieur*innen und Konstrukteur*innen zu lösenden Probleme gehen aber über die damit zu lösenden Fragestellungen weit hinaus. Das Modul Höhere Festigkeitslehre vermittelt Kenntnisse, um auch komplexere Probleme durch die Aufstellung eines Gleichungssystems analytisch zu lösen. Dabei werden die Grundlagen der Elastizitätstheorie für ausgewählte Tragwerke und Belastungszustände behandelt.

• Linearelastische Stoffgesetze
• Elastische Konstanten für Ein- und Polykristalle
• Grundgleichungen in kartesischen Koordinaten
• Grundgleichungen in Zylinderkoordinaten
• Randbedingungen
• Ebener Spannungszustand
• Ebener Verzerrungszustand
• Airysche Spannungsfunktion
• Scheibe und Platte
• Rotationssymmetrische Probleme
• Einführung in die Plastizitätstheorie
• Rechnergestützte Lösung der Probleme sowie visuelle Darstellung der Ergebnisse

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• Hausarbeit und mündliche Prüfung

Die Hausarbeit wird in drei Teilen vergeben und bearbeitet. Die Hausarbeit und die mündliche Prüfung gehen mit Gewichtungen von jeweils 70 % und 30 % in die Note ein.

Da die Hausarbeit in Gruppen bearbeitet wird und primär auf Basis der schriftlichen Bearbeitung bewertet wird, lassen sich individuelle Beiträge trotz der dazugehörigen mündlichen Erläuterung nicht gut einschätzen. Die mündliche Prüfung gleicht diese Einschränkung aus und ermöglicht zudem eine Prüfung von weiteren vermittelten Themen.

• Hausarbeit: Insgesamt ca. 40 Seiten pro Gruppe
• Mündliche Prüfung: siehe jeweils gültigen Allgemeinen Teil der Prüfungsordnung (ATPO)

• Grundkenntnisse im strukturmechanischen Bereich, wie sie aus der Technischen Mechanik, Statik und Festigkeitslehre bekannt sind
• Mathematikkenntnisse in Vektor- und Matrizenrechnung, Differential- und Integralrechnung sowie gewöhnlichen und partiellen Differentialgleichungen
• Erfahrung im Umgang mit Software-Tools wie MATLAB oder Python

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, kennen Grundlagen und Grenzen der Elastizitätstheorie.

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, haben ein vertieftes Verständnis von gesuchten Kenngrößen, elastischen Konstanten, dem Hookeschen Gesetz sowie Grundgleichungen und Randbedingungen bei Elastizitätsproblemen.

Die Studierenden der Hochschule Osnabrück, die dieses Modul erfolgreich studiert haben, können die das mechanische Problem beschreibenden Differentialgleichungen aufstellen und für besonders einfache Belastungen und Geometrien unter Berücksichtigung der Randbedingungen lösen. Sie können ferner die gefundenen Ergebnisse einordnen und interpretieren.

Das erworbene Wissen und Verständnis ermöglicht den Studierenden, die Ergebnisse ihrer Analysen unter Einsatz fortgeschrittener Werkzeuge und Softwareprogramme visuell darzustellen. Diese erlangten Kompetenzen ermöglichen Anwendung auch in weiteren Modulen. Die Erkenntnisse werden ebenfalls gezielt auf den Einstieg in spezialisierte Verfahren wie die Finite-Elemente-Methode (FEM) vorbereitet.

In Teams besprechen die Studierenden, wie Grundgleichungen und Randbedingungen für bestimmte mechanische Beanspruchungssituationen aufgestellt werden. Nach der Aufstellung werden diese Gleichungen analytisch gelöst, visuell dargestellt und im Team auf ihre Plausibilität geprüft.

• Mola, Javad

• Mola, Javad