BWP501: Engineering Design - Angewandtes CAE (mit Praktikum)
Wahlpflichtmodule
BWP501: Engineering Design - Angewandtes CAE (mit Praktikum)
Prof. Dr. Norman Lupa
Prof. Dr. Norman Lupa
- Bachelor Elektrotechnik
- Bachelor Maschinenbau
- Bachelor Mechatronik und Robotik
Ingenieurwissenschaften
Deutsch
jährlich
1 Semester
5 ECTS
Deutsche Notenskala 1-5
2 V | 1 Ü | 1 P | - S
Engineering Design – Applied CAE
- BB004: Grundlagen der Mechanik: Statik, Freischnitt, Gleichgewichtsbedingungen und mechanische Grundmodelle.
- BMB201: Festigkeitslehre - Elastostatik: Spannungen, Verformungen, Tragfähigkeit und Festigkeitsnachweise belasteter Bauteile.
- BMB401: Thermodynamik: thermodynamische Systeme, Energiewandlungen und Wärmeübertragung als Grundlage thermischer Analysen.
- BMB102: Dynamik: Dynamik starrer Körper, Bewegungen, Kräfte und Schwingungen als Grundlage modaler und mehrkörperdynamischer Analysen.
- BMB202: Engineering Design - Produktdesign: 3D-CAD-Modellierung, Baugruppen und simulationsgerechte technische Produktmodelle.
WAS
Die Studierenden können integrierte CAE-Werkzeuge einsetzen und technische Fragestellungen in CAE-Modelle überführen, auf Grundlage simulationsgerechter 3D-CAD-Modelle mechanische, thermische und modale Analysen sowie einfache parametrische Variantenstudien durchführen und die Ergebnisse mit analytischen Lösungen plausibilisieren und für Nachweiszwecke bewerten.,
WOMIT
Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie
- 3D-CAD-Modelle nach definierten Regeln für nachgelagerte Simulationen konstruieren
- lineare FEM-Modelle, modale und thermische Analysen sowie MKS-Modelle starrer Körper in einer integrierten CAE-Umgebung erstellen
- Randbedingungen problemorientiert definieren und deren Auswirkungen interpretieren
- parametrische Variantenstudien zu einfachen Fragestellungen durchführen
- Simulationsergebnisse mit analytisch hergeleiteten Referenzwerten zur Plausibilitätsprüfung vergleichen
- Simulationsmodelle und -ergebnisse strukturiert dokumentieren
- grundlegende Produktdatenmanagement-Prozesse wie Versionierung und Freigaben nutzen
- ein selbst gestaltetes Bauteil mit den erlernten Methoden untersuchen,
WOZU
Um im beruflichen Kontext den digitalen Produktentwicklungsprozess sicher zu unterstützen, Konstruktionsmodelle korrekt für CAE-Prozesse vorzubereiten und simulationsgestützte Entscheidungen treffen zu können.
- Grundlagen des CAE
- Strategien für den Aufbau parametrischer 3D-CAD-Modelle
- Grundlagen der FEM
- Grundlagen der Mehrkörpersimulation
- Additive Manufacturing im Produktentwicklungsprozess
- Produktdatenmanagement
aktive Praktikumsteilnahme, 1-2 Feedbackgespräche (je 10-15 Minuten) und 2-3 Simulationsdokumentationen (je 2-8 Seiten)
Klausur, 90 Minuten
- Vajna, S., Bley, H., Gerhard, D., Hehenberger, P., Wartzack, S., Weber, C. u. Zeman, K.: CAx für Ingenieure. Eine praxisbezogene Einführung. Springer Berlin Heidelberg 2018
- Klein, B.: FEM. Grundlagen und Anwendungen der Finite-Element-Methode im Maschinen- und Fahrzeugbau. Wiesbaden: Springer Fachmedien 2015
- Scheuermann, G.: Simulationen mit Inventor. FEM und dynamische Simulation: Grundlagen und Beispiele ab Version 2017. München: Hanser 2016
- Eigner, M.: Product lifecycle management. Ein Leitfaden für Product Development und Life Cycle Management. Berlin, Heidelberg: Springer Verlag 2012