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Arbeitsgruppe 3: Wissenschaftliches Rechnen

Sekretariat
Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Zimmer 3.039

Adresse
Hausadresse:
Zimmer 3.039
Englerstr. 2
Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
76131 Karlsruhe

Postadresse:
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Fakultät für Mathematik
Institut für Angewandte und Numerische Mathematik
Arbeitsgruppe 3: Wissenschaftliches Rechnen
Englerstr. 2
Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
D-76131 Karlsruhe

Öffnungszeiten:
Mo-Do 9-12 Uhr

Tel.: 0721 608 42062

Fax.: 0721 608 43197

Grundlagen der Kontinuumsmechanik (Wintersemester 2017/18)

Dozent: Prof. Dr. Christian Wieners
Veranstaltungen: Vorlesung (0155400), Übung (0155410)
Semesterwochenstunden: 2+1


Die Kontinuumsmechanik ist eine phänomenologische Feldtheorie und versucht, mikroskopische physikalische Prozesse auf ein makroskopischen Kontinuum zu verallgemeinern. Sie befasst sich mit der Bewegung deformierbarer Körper, wozu neben Festkörpern auch Flüssigkeiten und Gase zählen. Man unterscheidet bei kontinuumsmechanischen Grundgleichungen generell zwischen materialunabhängigen und materialabhängigen Aussagen. Erstere beinhaltet beispielsweise kinematische Beziehungen und Bilanzgleichungen, während letztere spezifische Gleichungen zur Modellierung verschiedener Materialverhalten bereitstellt.

Termine
Vorlesung: Montag 9:45-11:15 SR -1.015 (UG) Beginn: 16.10.2017
Übung: Donnerstag 9:45-11:15 (14-tägig) SR -1.015 (UG) Beginn: 26.10.2017
Dozenten
Dozent Prof. Dr. Christian Wieners
Sprechstunde: Mittwoch 09:30 - 10:30 Uhr
Zimmer 3.041 Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Email: christian.wieners@kit.edu
Übungsleiter M.Sc. Jonathan Fröhlich
Sprechstunde: Montag, 14:00-15:00 Uhr und nach Vereinbarung
Zimmer 3.046 Kollegiengebäude Mathematik (20.30)
Email: jonathan.froehlich@kit.edu

Inhalt:

Die Vorlesung führt in die Kontinuumsmechanik ein und stellt Erhaltungs- und Materialgesetze vor. Die Darstellung kontinuumsmechanischer Modelle umfasst dabei unter anderem:

  • Einführung in die Tensoralgebra
  • Kinematische Grundlagen
  • Bilanzgleichungen für statische Probleme, Cauchy-Theorem
  • Elastische Materialien
  • Hyperelastische Materialien
  • Bilanzgleichungen für dynamische Probleme, Reynolds-Theorem
  • Newtonsche Fluide
  • Nicht-Newtonsche Fluide

Abhängig vom Hörerkreis kann der behandelte Stoff auch angepasst werden, um beispielsweise stärker auf die numerische Modellierung und ggf. Lösungsverfahren einzugehen.


Übungsblätter

Begleitend zur Vorlesung erscheint alle 14 Tage ein Übungsblatt, welches in der Übung besprochen wird. Die Aufgaben dienen der Vertiefung und Ergänzung des behandelten Stoffes.

1. Übungsblatt Besprechung: 26.10.2017
2. Übungsblatt Besprechung: 09.11.2017
3. Übungsblatt Besprechung: 23.11.2017
4. Übungsblatt Besprechung: 07.12.2017
5. Übungsblatt Besprechung: 21.12.2017
6. Übungsblatt Besprechung: 18.01.2018

Mailingliste

Interessenten und Hörer der Vorlesung können sich hier für die Mailingliste registrieren. Über diese wird Organisatorisches sowie Fragen von allgemeinem Interesse geklärt.


Prüfung

Zum Semesterende wird eine mündliche Prüfung angeboten.


Literaturhinweise:

  1. Kurzskript zur Vorlesung von 2005
  2. Philippe G. Cialet: Three-dimensional elasticity, North-Holland (2004)
  3. Morton E. Gurtin: An Introduction to Continuum Mechanics, Mathematics in Science and Engineering (2003)
  4. Rolf Rannacher: Numerik 3, Heidelberg University Publishing (2017)
  5. Dietrich Braess: Finite Elemente, Springer (2003)