Lehre

Modul 3101 (Bachelorstudiengang Bauingenieurwesen, Pflichtmodul im 1. Semester)

• Grundlagen: Mengen, Zahlen, Komplexe Zahlen, Gleichungen, lineare Gleichungssysteme
• Analysis einer reellen Variablen: Grundlagen Funktionen, elementare Funktionen, Folgen, Grenzwerte, Stetigkeit, Differential- und Integralrechnung, Differential und Linearisierung, Taylor-Reihen und Approximationen
• Numerische Verfahren: Numerische Differentiation und Integration, Newton-Verfahren
• Anwendungen im Bauingenieurwesen

Modul 3107 (Bachelorstudiengang Bauingenieurwesen, Pflichtmodul im 2. Semetser)

• Lineare Algebra: Vektoren, Matrizen, Determinanten, lineare Gleichungssysteme, Eigenwertprobleme
• Analysis mehrerer reeller Variablen: Grundlagen mehrdimensionaler Funktionen, Differential- und Integralrechnung für skalar- und vektorwertige Funktionen, totales Differential und Linearisierung, Taylor-Reihen und Approximationen, mehrdimensionales Newton-Verfahren, Regressionsanalyse
• Gewöhnliche Differentialgleichungen: Grundlagen zur Lösung von Anfangswert- und Randwertproblemen, Lösungsverfahren für Differentialgleichungen 1. und 2. Ordnung
• Anwendungen im Bauingenieurwesen

Modul 3112 (Bachelorstudiengang Bauingenieurwesen, Pflichtmodul im 1. Semetser)

• Grundlagen der Informatik im Ingenieurwesen, Prinzipieller Aufbau von Computern, Zahlensysteme, Algorithmen, Programmiersprachen

• Einführung in die Programmierung unter Verwendung von MATLAB

• Erstellung kleiner Programme mit Anwendungen im Bauingenieurwesen

Modul 3508 (Bachelorstudiengang Bauingenieurwesen, Wahlpflichtmodul im 5. Semester)

Die Finite-Elemente-Methode (FEM) ist heute das Standardverfahren für numerische  Berechnungen und Simulationen in vielen Bereichen des Ingenieurwesens und den Naturwissenschaften.

Inhalte des Moduls:

Grundlagen der Finite-Elemente-Methode (FEM) für Stab- und Flächentragwerke. Modellierung und Lösung linearer Probleme im Bauingenieurwesen und kritische Bewertung der Berechnungsergebnisse.

• Einführung und Grundlagen der FEM, Randwertproblem, Schwache Form, Energieprinzip
• Diskretisierung der Grundgleichungen, FE-Formulierungen für Stab- und Flächentragwerke

• Implementierung in FE-Programme (Umsetzung in MATLAB)

• Probleme bei der Modellierung, Adaptive Netzoptimierung, Fehlerberechnung bei FE-Lösungen

• Einführung in RFEM

• Modellierung und Lösung ausgewählter Probleme aus dem Bauingenieurwesen mit FE-Software und Interpretation sowie Beurteilung der Berechnungsergebnisse

Modul 3601 (Masterstudiengang Konstruktiver Ingenieurbau und digitale Bauprozesse, Pflichtmodul im 1. Semetser)

Grundlagen zur Berechnung von geometrisch und physikalisch nichtlinearen Problemen mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM). Modellierung und Lösung nichtlinearer Probleme im Bauingenieurwesen und kritische Bewertung der Berechnungsergebnisse.

• Einführung und Grundlagen der nichtlinearen FEM

• Grundlagen der Kontinuumsmechanik, Randwertproblem, Schwache Form, Energieprinzip, Linearisierung

• Diskretisierung der Grundgleichungen, verschiedene Elementformulierungen für geometrisch und physikalisch nichtlineare Probleme

• Lösungsverfahren, Last- und Verschiebungssteuerung

• Implementierung in FE-Programme (Umsetzung in MATLAB)

• Berechnung nichtlinearer Probleme mit RFEM

• Modellierung und Lösung ausgewählter nichtlinearer Probleme aus dem Bauingenieurwesen mit FE-Software und Interpretation sowie Beurteilung der Berechnungsergebnisse