Labor Finite-Elemente-Methode
Zweck des Labors
Die Methode der Finiten-Elemente dient in der industriellen Produktentwicklung als Berechnungsverfahren zur Lösung komplexer Probleme der Statik, Festigkeit, Dynamik und Thermodynamik.

Während sich früher ausschließlich Spezialisten dieser Methode unter Verwendung von Großrechenanlagen bedienten, so nutzen heute Konstruktionsingenieure FEM in Verbindung mit CAD als effektives Werkzeug zur Problemlösung. Dies erfolgt auf leistungsstarken Arbeitsplatzrechnern (Workstations). Um dieser Entwicklung gerecht zu werden, müssen in einer praxisnahen Ausbildung den Studierenden die Grundlagen der Methode und das Arbeiten mit FEM-Programmen vermittelt werden.
Lehre
Durchführung von Vorlesungen und Praktika zur Anwendung der Finite-Elemente-Methode im Rahmen der Lehrveranstaltungen "Grundlagen der FEM", "Einführung in CFD", "Maschinendynamik", "Finite-Elemente-Methode" und "Numerische Strömungsmechanik" in Bachelor- und Masterstudiengängen.
In den vergangenen Semestern wurde eine Vielzahl von Projekten mit Hilfe der Finite-Elemente-Methode bearbeitet. Neben der statischen oder dynamischen Berechnung und der darauf basierenden Beurteilung konkreter Bauteile, wurden auch Projekte aus den Bereichen Wärmeübertragung und Strömungssimulation bearbeitet.
Auch zukünftig werden aus folgenden Gebieten Aufgabenstellungen bearbeitet:
- Allgemeine Festigkeits- und Deformationsanalyse von Maschinenelementen und Tragwerken
- Dynamikberechnungen von Maschinenelementen und Tragwerken
- Kinematik und Kinetik von Getrieben und Systemen
- Anwendung der FE-Methode auf Temperaturfeldprobleme
- Strömungssimulation
- allgemeine Feldprobleme
- Optimierung von Bauteilen
- Programmierung von Macros mit ANSYS-APDL, Schnittstellen CAD/FEM
- Anwendung der Boundary-Elemente-Methode
Abschlussarbeiten
Bachelor- und Masterarbeiten aus den Bereichen Finite-Elemente-Methode / Simulation / Entwicklung finden Sie in unserer Abschlussarbeiten-Datenbank (RZ-Login erforderlich).
Laborübergreifende Unterstützung
Ferner erfolgt bei Projekten, die an der Hochschule durchgeführt werden, eine laborübergreifende Unterstütung: u.a. bei Projekten aus den Bereichen Entwicklung und Konstruktion, Werkstofftechnik, Antriebstechnik, Strömungsmechanik und Strömungsmaschinen.
Technologietransfer
In Zusammenarbeit mit der Industrie erfolgt auf den obengenannten Gebieten ein Technologietransfer.
Laborausstattung Hardware
DELL Precision und HP Z2 Workstations mit 2 bis 10 Kern-Prozessoren und Arbeitsspeicher von 16 bis 64 GB, Betriebssystem Microsoft Windows 10 64bit.
Für speicher- und rechenleistungsintensive Anwendungen steht ein 4-Sockel-Rack-Server mit jeweils 8-Kernen und 512 GB Arbeitspeicher zur Verfügung. Der Rechenserver wurde aus Studienbeiträgen finanziert und steht Anwendern per Remot-Desktop-Verbindung zur Verfügung.
Laborausstattung Software (Stand September 2022)
Zum Wintersemester 2022/23 wurde die Software in den Laboren CAD/CAE und FEM vereinheitlicht. Studenten finden damit in den Räumen C 207 / C 208 / C 214 und C 214C die gleiche Grundinstallation vor. Diese besteht aus:
CATIA V5: 3D-CAD Programm (54 Lizenzen)
Creo: 3D-CAD Programm (500 Lizenzen)
NX: 3D-CAD Programm (400 Lizenzen)
SolidEdge: 3D-CAD Programm (400 Lizenzen)
ADAMS: MKS-Programm (49 Lizenzen)
RecurDyn: MKS-Programm (21 Lizenzen)
SIMPACK: MKS-Programm (15 Lizenzen)
KISSsoft: Berechnungsprogramm für Maschinenelemente (50 Lizenzen)
MatLab: Berechnungsprogramm
MDesign: Berchnungsprogramm (50 Lizenzen)
MOCAD: Berechnungsprogramm (33 Lizenzen)
SAM: Kinematik-Software (99 Lizenzen)
ANSYS Multiphysics: FEM-Programm (275 Lizenzen)
LS-DYNA mit LS PrePost: FEM-Programm (500 Lizenzen)