Institut für Feinwerktechnik und Elektronik-Design

Technische Universität Dresden
Institut für Feinwerktechnik und
Elektronik-Design

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Finite Elemente Methode (Sommersemester 2020)

Einschreibung per e-Mail an a.kamusellatu-dresden.de

WICHTIG: Die Nutzung des PC-Pools ist wegen der Corona-Krise nicht möglich!

Teilnehmer an dieser Lehrveranstaltung müssen über einen privaten Zugang zu einem 64-Bit-Windows-Computer verfügen. Auf diesem muss die erforderliche (kostenlos verfügbare) Software installiert und genutzt werden können (Empfohlen: "Mittelklasse"-Computer ab 4 GByte RAM / mindestens Dual-Core-CPU / freie HD >20 GByte). Hinweise zur Nutzung eines Chat-Raums stehen am Ende dieser Seite!

Die effektive Nutzung der Finite Element Methode (FEM) erfordert neben dem Wissen um die theoretischen Grundlagen dieser Methode auch die Fertigkeit, die verfügbaren Software-Tools richtig anwenden zu können.

Am Beispiel frei in der Lehre nutzbarer Software werden in der Lehrveranstaltung die einzelnen Prozess-Schritte bei der Erstellung von Finite Element Modellen, deren Berechnung und der Auswertung der erhaltenen Ergebnisse geübt. Die Verallgemeinerung dieser grundlegenden Prozess-Schritte bildet die Grundlage, um darauf aufbauend auch andere FEM-Tools nach kurzer Einarbeitungszeit einsetzen zu können.

Folgende Software kommt zum Einsatz:

- Autodesk Fusion 360

- Z88Aurora / Z88Arion mit AutoCAD als Geometrie-Editor

- FEMM

- OptiY als Analyse- und Optimierungstool

Die Vermittlung der erforderlichen theoretischen Grundlagen der FEM bewegt sich in diesem Lehrfach auf einem qualitativ-anschaulichen Niveau. Damit hat auch der Einsteiger die Möglichkeit, schnell zu theoretisch fundierten Modellen zu gelangen und die Ursachen numerischer Effekte bei der Simulation und Auswertung zu durchschauen.

Evaluierung (PDF) trotz hohen Aufwands überwiegend positiv: 2017, 2018, 2019

Anhand von 6 Übungskomplexen wird am Beispiel unterschiedlicher physikalischer Domänen das selbstständige Entwickeln und Nutzen von Simulationsmodellen individuell geübt:

Übungstermine donnerstags 2.Wo. in BAR II/20a:		Gr.A - 5.DS
*Einführung	Präludium (in Vorbereitung der Übung)	individuell
*Komplex1	FEM-Prozess (Beispiel "flaches Bauteil))	16.04.
*Komplex2	Mechanik (mit Bauteil-Kontakten)	30.04.
*Komplex3	Elektrostatisches Feld (elektr. Kapazität)	14.05.
*Komplex4	Elektrisches Flussfeld (ohm. Widerstand)	28.05.
*Komplex5	Statische Magnetfeldberechnung	11.06.
Komplex6	Strukturoptimierung mit bionischen Prinzipien	25.06.
Workshop	Neue CAE-Technologien (mit Johannes Kaindl, Education Account Manager Engineering, Autodesk GmbH München)	09.07. in 4. oder 5.DS (als Webinar?)
↑ .PDF (im Notfall!)	↑ www.optiyummy.de (bevorzugt nutzen, da mit Zusatz-Info!)	Übungseinschreibung: per e-Mail (Siehe oben!)
*Werkstoff	Werkstofftabelle für die Übungen
Prüfung	Die Ergebnisse der Übungen werden als Abschluss anerkannt!

Achtung:
Nur die mit vorangestellten Stern * markierten Übungsanleitungen sind überarbeitet und für die Nutzung im Sommer-Semester 2020 freigegeben!

Vorrausetzung für den Leistungsnachweis ist die erfolgreiche Lösung der 6 Übungsaufgaben.
Der Bearbeitungsaufwand pro Übungskomplex beträgt im Durchschnitt 17 Stunden!
Aus den bewerteten Ergebnissen der Übungen wird die Abschlussnote gebildet.

Die geforderten Lösungen (á max. 10 Punkte) senden die eingeschriebenen Teilnehmer bis zum nächsten Übungstermin bzw. zu einem benannten Termin (spätestens 10 Uhr) als eMail-Anhang an:

Dr.-Ing. Alfred Kamusella: a.kamusellatu-dresden.de
mit Mail-Subject: NACHNAME, VORNAME (FEM-Nr.)

Verspätete Lösungseinsendungen:
10:00 Uhr → pro angefangenem Tag Verspätung gibt es 1 Minusunkt!

Meeting-Raum "SIM-Chat" auf Basis von GoToMeeting:

Der Meeting-Raum ist vorläufig täglich geöffnet von 9-21 Uhr. Bitte verwenden Sie dort "Vorname Nachname" als Klarnamen zur Identifikation.
Den Link zum Meeting-Raum im Browser erhalten eingeschriebene Teilnehmer per e-Mail.
Herunterladen und installieren der App (beim 1.Mal) bzw. mit "GoTo Opener" öffnen im Browser. Das Browser-Fenster kann geschlossen werden, nachdem die GoToMeeting-App gestartet ist.
Der Organisator erscheint im geöffneten Meeting-Raum meist nur als Symbol "AK" (Mikrofon und Kamera sind dann abgeschalten). Dessen GoToMeeting-App läuft im Hintergrund auf seinem Computer. Er kann prinzipiell alles hören und sehen, was im Raum passiert - damit er ungestört arbeiten kann, wird er das möglichst ausblenden!
LV-Teilnehmer können im Meeting-Raum bilateral miteinander Chatten oder sich auch in der gesamten Gruppe unterhalten. Um Störungen zu vermeiden, sollte das eigene Mikrofon nur angeschalten sein, wenn man spricht!
Um mit den anderen LV-Teilnehmern in Kontakt zu bleiben, kann man sich während der Lösung der Übungsaufgaben zusätzlich in den geöffneten Meeting-Raum begeben. Mit ausgeschalteter Kamera/Mikrofon sollte der Datenverbrauch gering bleiben und es können per Chat jederzeit Fragen gestellt oder die Fragen der anderen beantwortet werden.
Können Probleme nicht selbstständig geklärt, dann rufen Sie bitte den Betreuer per e-Mail oder Home-Office-Telefon hinzu. Bei komplizierteren Problemen ist es günstig, diese zuvor per e-Mail zu erläutern und eventuell die betreffenden Modell-Dateien mitzuschicken.

Hinweis: Diese Lehrveranstaltung wird jeweils im Sommersemester angeboten.

Impressum

Letzte Änderung: 08.04.2020