Nichtlineare Kontinuumsmechanik / Nonlinear Continuum Mechanics (NLKM)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Nonlinear Continuum Mechanics)
(Prüfungsordnungsmodul: Nichtlineare Kontinuumsmechanik / Nonlinear Continuum Mechanics)

Lectures:

• • Nichtlineare Kontinuumsmechanik / Nonlinear continuum mechanics
    (Vorlesung, 2 SWS, Paul Steinmann, Mon, 12:15 - 13:45, Zoom-Meeting)
  • Übungen zur Nichtlinearen Kontinuumsmechanik
    (Übung, 2 SWS, Dominic Soldner, Mon, 14:15 - 15:45)

Empfohlene Voraussetzungen:

Kenntnisse aus dem Modul "Statik, Elastostatik und Festigkeitslehre" und "Lineare Kontinuumsmechanik"

It is recommended to finish the following modules before starting this module:

Lineare Kontinuumsmechanik / Linear Continuum Mechanics (WS 2020/2021)
Statik, Elastostatik und Festigkeitslehre (WS 2019/2020)

Inhalt:

Kinematics

• Displacement and deformation gradient

• Field variables and material (time) derivatives

• Lagrangian and Eulerian framework
  

Balance equations

• Stress tensors in the reference and the current configuration

• Derivation of balance equations
  

Constitutive equations

• Basic requirements, frame indifference

• Elastic material behavious, Neo-Hooke
  

Variational formulation and solution by the finite element method

• Linearization

• Discretization

• Newton method

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• erwerben fundierte Kenntnis über Feldgrößen (Deformation, Verschiebungen, Verzerrungen und Spannungen) als orts- und zeitabhängige Größen im geometrisch nichtlinearen Kontinuum.

• verstehen die Zusammenhänge zwischen der Lagrange'schen und Euler'schen Darstellung der kinematischen Beziehungen und Bilanzgleichungen.

• können die konstitutiven Gleichungen für elastisches Materialverhalten auf Grundlage thermodynamischer Betrachtungen ableiten.

• können die vorgestellten Theorien im Rahmen der finiten Elementmethode für praktische Anwendungen reflektieren.
  

Objectives

The students

• obtain profound knowledge on the description of field variables in non-linear continuum theory

• know the relation/transformation between the Lagrangian and the Eulerian framework

• are able to derive constitutive equations for elastic materials on the basis of thermodynamic assumptions

• are familiar with the basic concept of variational formulations and how to solve them within a finite element framework
  

Literatur:

• Betten: Kontinuumsmechanik, Berlin:Springer 1993

• Altenbach, Altenbach: Einführung in die Kontinuumsmechanik, Stuttgart:Teubner 1994

Bemerkung:

Sprache der Prüfung: Deutsch und Englisch
Language of examination: German and English

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Gesamtkonto | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Solid Mechanics and Dynamics | Nichtlineare Kontinuumsmechanik / Nonlinear Continuum Mechanics)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Nichtlineare Kontinuumsmechanik / Nonlinear Continuum Mechanics (Prüfungsnummer: 72601)

(englischer Titel: Lecture/Tutorial: Nonlinear Continuum Mechanics)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022

1. Prüfer:

Paul Steinmann

Termin: 27.07.2021, 13:00 Uhr, Ort: BASPH
Termin: 21.02.2022, 08:00 Uhr, Ort: H 11
Termin: 09.08.2022
Termin: 09.08.2022