317.546 Numerische Methoden des Leichtbaus
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2022W, VU, 4.0h, 5.0EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 4.0
  • ECTS: 5.0
  • Typ: VU Vorlesung mit Übung
  • Format der Abhaltung: Präsenz

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage die folgenden Themengebiete grundlegend zu erläutern und anzuwenden

  • Grundkomponenten eines Optimierungsproblems
  • Einführung in Optimierungsalgorithmen
  • Parametrisierungen in der Geometrie- und Topologieoptimierung
  • mögliche Zielfunktionale
  • Berechnung des Gradienten des Zielfunktionals
  • Moderne Ansätze zur Optimierung (z. Bsp. Maschinelles Lernen)
  • Berechnung von Leichtbaustrukturen
  • Lastfälle für Leichtbaustrukturen
  • robuste Optimierung 

Inhalt der Lehrveranstaltung

Das Gebiet des Leichtbaus beschäftigt sich mit der Entwicklung von Strukturbauteilenwelche ihrevorgegebene Funktion unter gegebenen Randbedingungen mit minimalem Materialeinsatz/Gewicht erfüllenDiese Gewichtseinsparung hat das Potential, sowohl in der Herstellung als auch in der Produktnutzung zu einer Verbesserung in den Bereichen Nachhaltigkeit, Umwelt und Energie zu führen.

In Ergänzung zu analytischen Auslegungsmethodenkommen im Leichtbau in neuerer Zeit vermehrt numerische Auslegungsmethoden zum EinsatzHierbei werden die Kernthemen Modellierung, Simulation und Optimierung addressiertwobei der Schwerpunkt auf Optimierung liegtNach Absolvierung der Moduls sind die Studierenden in der Lage, ein für die numerische Auslegung passendes Optimierungsproblem aufzusetzen. Dies beinhaltetdie Modellierung und Simulation des physikalischen Problems, die passende Beschreibung der Optimierungsparametersowie die Auswahl eines passenden Optimierungsalgorithmus.

Methoden

Vorlesungsteil: Die Vorlesung wird eine Mischung aus Frontalvortrag und handschriftlichen Erläuterungen enthalten. Kleine Rechenbeispiele veranschaulichen die Theorie.
Übungsteil: Die in der Vorlesung vorgestellten Methoden werden auf konkrete Beispiele angewendet. Hausaufgaben werden zur Verfügung gestellt und die Ergebnisse von den Studierenden in der darauffolgenden Übungseinheit vorgestellt. Zur Durchführung der Übungsaufgaben und Kolloquien wird die Software Hyperworks Student Edition benötigt. Diese Software steht für Windows-Rechner kostenfrei zur Verfügung und kann alternativ vor Ort am Institut verwendet werden. Es sind keine Vorkenntnisse dieser Software notwendig.

Pandemiebedingt kann das Format der Abhaltung der Vorlesung abweichen.

Prüfungsmodus

Mündlich

Vortragende Personen

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Mi.10:00 - 12:0005.10.2022 - 25.01.2023Seminarraum BE 01 Vorlesung Numerische Methoden des Leichtbaus
Do.13:00 - 15:0006.10.2022 - 26.01.2023Seminarraum BE 01 Übung Numerische Methoden des Leichtbaus
Numerische Methoden des Leichtbaus - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Mi.05.10.202210:00 - 12:00Seminarraum BE 01 Vorlesung Numerische Methoden des Leichtbaus
Do.06.10.202213:00 - 15:00Seminarraum BE 01 Übung Numerische Methoden des Leichtbaus
Mi.12.10.202210:00 - 12:00Seminarraum BE 01 Vorlesung Numerische Methoden des Leichtbaus
Do.13.10.202213:00 - 15:00Seminarraum BE 01 Übung Numerische Methoden des Leichtbaus
Mi.19.10.202210:00 - 12:00Seminarraum BE 01 Vorlesung Numerische Methoden des Leichtbaus
Do.20.10.202213:00 - 15:00Seminarraum BE 01 Übung Numerische Methoden des Leichtbaus
Mi.16.11.202210:00 - 12:00Seminarraum BE 01 Vorlesung Numerische Methoden des Leichtbaus
Do.17.11.202213:00 - 15:00Seminarraum BE 01 Übung Numerische Methoden des Leichtbaus
Mi.23.11.202210:00 - 12:00Seminarraum BE 01 Vorlesung Numerische Methoden des Leichtbaus
Do.24.11.202213:00 - 15:00Seminarraum BE 01 Übung Numerische Methoden des Leichtbaus
Mi.30.11.202210:00 - 12:00Seminarraum BE 01 Vorlesung Numerische Methoden des Leichtbaus
Do.01.12.202213:00 - 15:00Seminarraum BE 01 Übung Numerische Methoden des Leichtbaus
Mi.07.12.202210:00 - 12:00Seminarraum BE 01 Vorlesung Numerische Methoden des Leichtbaus
Mi.14.12.202210:00 - 12:00Seminarraum BE 01 Vorlesung Numerische Methoden des Leichtbaus
Do.15.12.202213:00 - 15:00Seminarraum BE 01 Übung Numerische Methoden des Leichtbaus
Mi.21.12.202210:00 - 12:00Seminarraum BE 01 Vorlesung Numerische Methoden des Leichtbaus
Do.22.12.202213:00 - 15:00Seminarraum BE 01 Übung Numerische Methoden des Leichtbaus
Mi.11.01.202310:00 - 12:00Seminarraum BE 01 Vorlesung Numerische Methoden des Leichtbaus
Do.12.01.202313:00 - 15:00Seminarraum BE 01 Übung Numerische Methoden des Leichtbaus
Mi.18.01.202310:00 - 12:00Seminarraum BE 01 Vorlesung Numerische Methoden des Leichtbaus

Leistungsnachweis

Die Leistungsbeurteilung erfolgt durch eine Projektaufgabe im Übungsteil und im Falle der positiven Beurteilung der Abgabe wird mit dem Erfolg einer theoretischen Prüfung über den Vorlesungsstoff eine Gesamtnote zur LVA festgelegt. 

Prüfungen

TagZeitDatumOrtPrüfungsmodusAnmeldefristAnmeldungPrüfung
Mo.08:00 - 16:0030.01.2023 mündlich30.12.2022 00:00 - 28.01.2023 08:00in TISSTheoretischer Prüfungsteil

LVA-Anmeldung

Von Bis Abmeldung bis
15.09.2022 15:00

Curricula

StudienkennzahlSemesterAnm.Bed.Info
033 245 Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
033 282 Wirtschaftsingenieurwesen - Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
066 445 Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP
066 482 Wirtschaftsingenieurwesen - Maschinenbau STEOP
Lehrveranstaltung erfordert die Erfüllung der Studieneingangs- und Orientierungsphase STEOP

Literatur

Es wird kein Skriptum zur Lehrveranstaltung angeboten.

Sprache

Deutsch