Numerische Methoden in der Strukturdynamik

Worum geht's

Du lernst numerische Methoden zur Modellierung und Simulation der Schwingungsdynamik von Strukturen. Am Ende kannst du Diskretisierungsverfahren (z. B. Rayleigh‑Ritz, Finite Elemente) und numerische Lösungsverfahren für lineare Systeme, Eigenwertprobleme und Zeitintegration anwenden sowie Modellreduktion, Dämpfungsmodelle und modale Methoden einsetzen.

Was du danach kannst

• Diskretisierungsverfahren (Rayleigh‑Ritz, FEM) verstehen und anwenden
• Numerische Löser für lineare Gleichungssysteme kategorisieren und einsetzen
• Eigenwertlöser verstehen und zur Berechnung von Eigenfrequenzen/-formen anwenden
• Schwingungen mit modaler Zerlegung analysieren und Einfluss von Anregungskräften einschätzen
• Reduktionsmethoden auf große Systeme anwenden
• Dämpfungsmodelle unterscheiden und in Simulationen anwenden
• Eigenschaften von Zeitintegrationsverfahren beschreiben und ihre Eignung bewerten

Aus was das Modul besteht

• VorlesungVermittlung theoretischer Grundlagen der Elastodynamik und numerischer Lösungsverfahren
• ZentralübungFallbeispiele und Implementierung der Algorithmen; Weiterentwicklung von Beispielprogrammen
• Skript/MaterialienSkript und Präsentationen als Grundlage zum Selbststudium; Musterlösungen zu Übungen

Lehrmethode

• Frontalunterricht mit PräsentationenVermittlung der theoretischen Grundlagen
• TafelanschriebeVertiefung und Klärung schwieriger Punkte
• Anonyme Multiple‑Choice‑Fragen (Online‑Abstimmung)Aktivierung der Studierenden und Rückmeldung für den Dozenten
• Zentralübung mit ProgrammbeispielenPraktische Anwendung und Implementierung numerischer Methoden
• Wöchentliche SprechstundenKlärung von Fragen zum Vorlesungsinhalt