Die Studierenden erlangen ein tiefergehendes Verständnis für die mathematischen Grundlagen der Finite Elemente Methode und deren praktischer Anwendung. Mit Abschluss des Moduls sind die Studierenden dazu befähigt, beliebige Bauteilgeometrien zu importieren, zu modifizieren und auf notwendige Elemente zu reduzieren. Zur Sicherung einer hohen Vernetzungs- und Ergebnisqualität werden u.a. Vernetzungsstrategien gelehrt und an komplexen Systemen aus der Praxis direkt angewendet. Die Co-Simulation mit modernen Verfahren der flexiblen Mehrkörpersysteme gewährleistet zudem die Bereitstellung belastbarer Last­annahmen zur statischen und dynamischen Auslegung der Bauteile (Festigkeitsnachweis und Modalanalyse). Ferner werden die Möglichkeiten, Chancen und Grenzen der Kontaktanalyse vorgestellt und den Ergebnissen modal reduzierter Systeme gegenübergestellt.

• Vertiefung der mathematischen Grundlagen der FEM
• Importieren und modifizieren gegebener Geometrien und Netze
• Vernetzungsstrategien komplexer Bauteile und Baugruppe
• Kontaktanalyse
• Grundlagen zur Programmierung und Automatisierung eigener FE-Modelle
• Einblicke in die Solvertechnologie aktueller Programme
• Modale Reduktion nach Guyan und Craig-Bampton
• Co-Simulation (Mehrkörpersimulation – Finite Elemente Methode)

• Verbesserung der Methodenkompetenz durch den Einsatz und Kopplung verschiedener digitaler Werkzeuge wie z.B. Ansys und Simpack
• Förderung der ganzheitlich-komplexen Betrachtungsweise z.B. bei der Kopplung von MKS und FEM im Rahmen der Co-Simulation und der sich daraus ableitenden Konsequenzen
• Sensibilierung des eigenen Sozialverhaltens durch interaktive und kooperierende Gruppenarbeit bei der Belegeerstellung und dem Lösen von Übungsaufgaben
• Stärkung der Selbst- und Personenkompetenz durch Verantwortungsübernahme und Selbstorganisation während der Belegerstellung
• Befähigung zur Vortrags- und Medienkompetenz durch regelmäßige Präsentationen der Belgearbeitspakete

• Craig, R.; Bampton, M.: Coupling of Substrutures for Dynamic Analyses. In: AIAA Journal 1968 Vol. 6, S. 1313
• Gebhardt, Christof: Praxisbuch FEM mit ANSYS Workbench. München 2014
• Klein, B.: FEM. Grundlagen und Anwendungen der Finite-Element-Methode im Maschinen- und Fahrzeugbau; mit 12 Fallstudien und 19 Übungsaufgaben, 7. Auflage. Wiesbaden: Vieweg 2007
• Knothe, K.; Wessels, H.: Finite Elemente: eine Einführung für Ingenieure. Berlin, Heidelberg 2008
• Link, Michael: Finite Elemente in der Statik und Dynamik; Wiesbaden 2014
• Schäfer, Michael: Numerik im Maschinenbau. Berlin, Heidelberg 1999