Institut für Bodenmechanik und Felsmechanik (IBF)

Numerik in der Geotechnik

  • Typ: Vorlesung (V)
  • Semester: WS 19/20
  • Zeit: 16.10.2019
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau


    23.10.2019
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    30.10.2019
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    06.11.2019
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    13.11.2019
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    20.11.2019
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    27.11.2019
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    04.12.2019
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    11.12.2019
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    18.12.2019
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    08.01.2020
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    15.01.2020
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    22.01.2020
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    29.01.2020
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau

    05.02.2020
    09:45 - 11:15 wöchentlich
    30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 3 (HS3)
    30.41 Chemie-Flachbau


  • Dozent: apl. Prof. Dr. Andrzej Niemunis
  • SWS: 2
  • LVNr.: 6251707
Literaturhinweise

Presss, W., e.a. (1992), Numerical Recipies, Cambridge Univ. Press

Hughes, T.J.R. (2000): The FEM, Linear Static and Dynamic FE Analysis. Dover

Bathe, K.-J. (200): Finite-Elemente-Methoden. Springer

Smith, I.M.; Griffith, D.V. (2004): Programming the Finite Element Method. JWS

Potts, D.M. Zdravkovic, L. (1999): Finite element analysis in geotechnical engineering. Thomas Telford Ltd

Zienkewicz O.C. et.al. (2005): The Finite Element Method, Vol. 1, Wiley

Hartmann, F. (1987): Methode der Randelemente, Springer

Strang, G. (2007): Wissenschaftliches Rechnen, Springer

Lehrinhalt

· zeitabhängige und zeitunabhängige numerische Probleme in der Bodenmechanik

· Finite Differenzen: Implizite/explizite Zeitintegration von gewöhnlichen Differentialgleichungen, num. Stabilität des FD-Schemas

· partielle Differentialgleichungen (Konsolidierung, Wellen): numerische Methoden Stabilität, Fehler

· Finite Elemente: schwache Form, Diskretisierung, Randbedingungen nach Neumann und Dirichlet

· Beispiel-FE-Berechnung für stationäre 2D-Sickerströmung

· FE-Berechnung für statisches Gleichgewicht (2D)

· Locking, reduzierte Integration, statische Kondensation

· schwache Form der Konsolidierungsgleichung und GN-Zeitintegration

· materielle Nichtlinearität

· Return-Mapping- und Gleichgewichtsiteration

· Geometrische Nichtlinearität, Folgelasten, vereinfachte Integrationsschemen

· Einführung in die Randelement-Methode.

Zielgruppe

Studierende der Studiengänge Bauingenieurwesen MSc (insbesondere mit Schwerpunkt V) und Funktionaler und Konstruktiver Ingenieurbau MSc (insbesondere Profil 4)

Ziel

Die Studierenden kennen operative Methoden für die Diskretisierung der typischen Differentialgleichungen und sind in der Lage, Modellierungen geomechanischer Randwertprobleme mit der Methode der Finiten Differenzen und der Finiten Elemente nachzuvollziehen und für Standardprobleme eigenständig zu bearbeiten. Sie können die Fehlermöglichkeiten von numerischen Berechnungen einschätzen, zwischen kommerziellen Codes begründet auswählen, sowie Ergebnisse kritisch prüfen und bewerten.