CAE/BCAD an der Hochschule Bochum

Karteikarten und Zusammenfassungen für CAE/BCAD an der Hochschule Bochum

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Beispielhafte Karteikarten für CAE/BCAD an der Hochschule Bochum auf StudySmarter:

Einige Namen von wichtigen FE-Softwareprodukten nennen können

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Einige Anwendungsbeispiele des FEM (auch außerhalb der Strukturmechanik) und die zugehörigen Berechnungsziele (z.B. Kraft, Spannung, Druck, Geschwindigkeit, …) nennen können

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Verschiedene Schnittstellen zum Datenaustausch von CAD- zu FE-Systemen auflisten können.

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Vor- und Nachteile des Einsatzes der FEM beschreiben können.

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Vereinfachungen und Annahmen beim Einsatz der FEM nennen können und deren Folgen abschätzen können.

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Eine/ die Definitionsgleichung für das Hooke’sche Gesetz nennen können.

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Die Besonderheiten und Konsequenzen des linear-elastischen Materialverhaltens beschreiben können

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Die drei Voraussetzungen nennen können, unter denen eine linear-elastische FEA zulässig ist.

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Die Begriffe Steifigkeit und Festigkeit und Nachgiebigkeit erläutern und abgrenzen können

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Die Gruppen benennen und beschreiben können, nach denen Nichtlinearitäten klassifiziert werden können

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Für jede Gruppe dieser Nichtlinearitäten mehrere konkrete Beispiele aus der Praxis beschreiben können

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Den Fachbegriff der „großen Verformungen“ erklären und gegenüber linear elastischer (vernachlässigbar kleiner) Verformung abgrenzen können

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Beispielhafte Karteikarten für CAE/BCAD an der Hochschule Bochum auf StudySmarter:

CAE/BCAD

Einige Namen von wichtigen FE-Softwareprodukten nennen können

Ansys, Nastran, Marc, Fluent, moderne CAD Systeme

CAE/BCAD

Einige Anwendungsbeispiele des FEM (auch außerhalb der Strukturmechanik) und die zugehörigen Berechnungsziele (z.B. Kraft, Spannung, Druck, Geschwindigkeit, …) nennen können

Bsp.: Verformungen und Spannungen in Blechteil Ziel: Spannungen und Verformungen Bsp.: Umströmung eines PKWs oder eines Flugzeugs Ziel: Geschwindigkeit, Druck, Kräfte

CAE/BCAD

Verschiedene Schnittstellen zum Datenaustausch von CAD- zu FE-Systemen auflisten können.

IGES, VDA-FS, STEP

CAE/BCAD

Vor- und Nachteile des Einsatzes der FEM beschreiben können.

Vorteile: 1. Kann Entwicklungszeiten und -kosten senken Anzahl an Tests, Prototypen können reduziert werden Je eher eine Schwachstelle erkannt wird, desto eher kann sie behoben werden 2. Kann eine Qualitätssteigerung und Produktoptimierung erreichen Eingesetztes Material kann besser ausgenutzt werden 3. Nachweis der Spannungen überhaupt möglich Bei messtechnischen nicht zugänglichen Bauteilen z.B. rotierende Wellen Weil Prototypen technisch oder finanziell nicht möglich sind z.B. Staudamm Nachteile: 1. Relativ hohe Kosten bei professioneller Anwendung 2. Numerische Instabilitäten und Rechen-/ Rundungsfehler akzeptiert werden 3. Geometrie vereinfacht und diskretisiert Fertigungstoleranzen vernachlässigt (Alle Maße fix)

CAE/BCAD

Vereinfachungen und Annahmen beim Einsatz der FEM nennen können und deren Folgen abschätzen können.

Physikalische Eigenschaften werden idealisiert: Keine Berücksichtigung von ungleiche Materialdichten durch Schweißen oder Wärmebehandlung veränderte Materialeigenschaften 


Oberflächen werden idealisiert: Keine Berücksichtigung von Lacken, Anstriche, Oberflächenrauheiten Bearbeitungsspuren, wie z.B. von Drehtiefen oder Frässpuren werden nicht berücksichtigt

CAE/BCAD

Eine/ die Definitionsgleichung für das Hooke’sche Gesetz nennen können.

F=k*u (k: Steifigkeit, u: Verformung) E=delta Sigma/delta Epsilon

CAE/BCAD

Die Besonderheiten und Konsequenzen des linear-elastischen Materialverhaltens beschreiben können

X-fache Kraft F verursacht…-fache Verformung u 

Beispiel 1D-Federgleichung: K*u=F bzw. u=F/K

 x-fache Kraft F verursacht…-fache Spannung (Sigma)

 Beispiel 1D-Zugspannung: Sigma=F/A

CAE/BCAD

Die drei Voraussetzungen nennen können, unter denen eine linear-elastische FEA zulässig ist.

Es liegen sehr kleine Dehnungen bzw. sehr kleine Verformungen vor. 

2. Alle Spannungen sind zulässig, also Geltungsbereich des Hooke’schen Gesetzes. 

3. Es wird genau ein Körper (ohne Kontakt zu anderen Körpern) analysiert

CAE/BCAD

Die Begriffe Steifigkeit und Festigkeit und Nachgiebigkeit erläutern und abgrenzen können

Steifigkeit: ist der Widerstand eines Materials gegen eine Verformung, abhängig vom E-Modul, Im SpannungsDehnungs-Diagramm der Bereich der Hooke’schen Grade

 Festigkeit: ist der Widerstand gegen Versagen, Streckgrenze oder Dehngrenze, Zugfestigkeit, im SpannungsDehnungs-Diagramm hinter dem Bereich der Hook’schen Grade 


Nachgiebigkeit: Kehrwert der Steifigkeit

CAE/BCAD

Die Gruppen benennen und beschreiben können, nach denen Nichtlinearitäten klassifiziert werden können

Geometrische Nichtlinearitäten, z.B. große Verformungen Physikalische Nichtlinearitäten, z.B. plastisches Werkstoffverhalten

 Topologisches Nichtlinearitäten, z.B. Kontaktprobleme

CAE/BCAD

Für jede Gruppe dieser Nichtlinearitäten mehrere konkrete Beispiele aus der Praxis beschreiben können

Geometrische: Blech unter Drucklast, Dichtung einer PKW-Tür, druckbelasteter Biegebalken 

Physikalische: Werkstoffe (Gummi, Kunststoffe), Richtungsabhängiger E-Modul (Faserverbundwerkstoffe), Zeitabhängiges Verhalten (Kriechen), Rissausbreitung (Lebensdauer) 

Topologische: Kontakt, Anschlag, Spalt (Hertzsche Pressung), Feder mit Kontakt

CAE/BCAD

Den Fachbegriff der „großen Verformungen“ erklären und gegenüber linear elastischer (vernachlässigbar kleiner) Verformung abgrenzen können

Die Gleichgewichtsbedingung wird für die verformte Struktur gelöst und nicht für die unverformte (wie kleine Verformungen). Beispiel: wandernder Kraftangriffspunkt bei belastetem Ampelmast.

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