Leer niet-lineair materiaalgedrag en grote vervormingen analyseren met de eindige-elementenmethode. Pas modellen toe in Abaqus en beoordeel materialen, omvormprocessen en constructies.
Nonlinear Solid Mechanics bereid je voor op het uitvoeren van niet-lineaire eindige-elementenanalyses van grote vervormingen en niet-lineair materiaalgedrag. Hoewel veel constructies zijn ontworpen om binnen het lineaire bereik te functioneren, is een niet-lineaire analyse essentieel wanneer onderdelen sterk vervormen, materialen blijvend vervormen of constructies worden blootgesteld aan belastingen die buiten de normale bedrijfsomstandigheden vallen.
In dit vak leer je hoe grote vervormingen van invloed zijn op de definities van spanning en rek en hoe niet-lineair materiaalgedrag wiskundig kan worden beschreven. Je bestudeert hyperelastische modellen voor verschillende materialen, elastoplastische modellen voor metalen en continuümschademodellen voor materiaalbezwijking. Ook komen vloeifuncties, isotrope en kinematische versteviging, plastische instabiliteit en breuk aan bod. Je past deze kennis toe in eindige-elementensimulaties van omvormprocessen met Abaqus. Zo leer je het gedrag van materialen en constructies te begrijpen, analyseren en beoordelen in toepassingen zoals rubberen afdichtingen, massief omvormen, plaatomvormen en overbelasting van constructies.
Lineaire modellen zijn effectief wanneer vervormingen klein zijn en het materiaalgedrag elastisch blijft. In veel technische toepassingen gaan deze aannames echter niet op. Rubberen onderdelen kunnen grote elastische vervormingen ondergaan, metalen kunnen tijdens omvormprocessen plastisch vervormen en overbelaste constructies kunnen niet-lineair gedrag vertonen voordat zij bezwijken.
Met niet-lineaire eindige-elementenanalyse kunnen deze processen worden onderzocht en kan worden beoordeeld hoe producten, materialen en constructies zich onder veeleisende omstandigheden gedragen. Professionals moeten daarvoor zowel de onderliggende mechanica als de numerieke modellen waarmee dit gedrag wordt beschreven begrijpen. Deze kennis ondersteunt betere beslissingen op het gebied van productontwerp, de ontwikkeling van omvormprocessen, materiaalmodellering en de beoordeling van constructieve veiligheid.
Dit is een regulier mastervak waaraan zowel studenten als professionals kunnen deelnemen. Het vak combineert colleges op de campus, zelfstudie en begeleide praktijkopdrachten. Tijdens de colleges maak je kennis met vervormingskinematica, spannings- en rekmaten, hyperelasticiteit, metaalplasticiteit, versteviging, bezwijking en continuümschade. Je leert daarnaast hoe numerieke algoritmen voor plasticiteit binnen een eindige-elementenmodel kunnen worden geïmplementeerd.
De praktijkopdrachten richten zich op eindige-elementensimulaties die je onder begeleiding in tweetallen uitvoert. Met behulp van Abaqus ontwerp en simuleer je een omvormproces voor een product en onderzoek je het plastische gedrag van metaal tijdens processen zoals dieptrekken. De opdrachten bieden je de mogelijkheid om de theorie toe te passen, simulatieresultaten te analyseren en begeleiding en feedback te ontvangen.
Details en assessment
Dit vak is bedoeld voor professionals die hun kennis van niet-lineair materiaalgedrag en niet-lineaire eindige-elementenanalyse willen verdiepen. Relevante functies zijn onder andere werktuigbouwkundig ingenieurs, CAE- en FEM-engineers, simulatiespecialisten, omvormtechnologen, materiaalkundigen, constructieanalisten en R&D-professionals die werken met metalen, rubberachtige materialen, productieprocessen of constructieve veiligheid.
Van deelnemers wordt basiskennis van de eindige-elementenmethode verwacht. Voorafgaande afronding van Advanced Topics in Finite Element Method (201900091), of een vergelijkbaar kennisniveau, wordt aanbevolen. Kennis van Linear Solid Mechanics is nuttig, maar niet strikt noodzakelijk.
Rond je het vak succesvol af, dan ontvang je een microcredential. Deze microcredential is een digitaal bewijs dat je de toetsonderdelen van het reguliere mastervak hebt behaald en daarmee de bijbehorende leerresultaten beheerst.
Je kunt ook deelnemen zonder toetsing. Kies je daarvoor, of behaal je niet alle toetsonderdelen, dan ontvang je een digitaal certificaat van deelname.
Startdatum: April (Q4)
Totale looptijd: april tot en met juli (exclusief herkansingen) (140 uur studelast)
Aantal onderwijsdagen of bijeenkomsten: introductiecolleges, individuele begeleidingsbijeenkomsten, zelfstandig onderzoek en een eindpresentatie. Het exacte aantal bijeenkomsten wordt nog vastgesteld.
Totale programmakosten: € 2.067,15 (5 EC × € 413,43 per EC)
Programmatype: mastervak
Locatie: Universiteit Twente, Enschede, NL
Onderwijstaal: Engels
Toelatingseisen: Basiskennis van de eindige-elementenmethode is vereist. Voorafgaande afronding van Advanced Topics in Finite Element Method (201900091), of een vergelijkbaar niveau van voorkennis, wordt aanbevolen. Kennis van Linear Solid Mechanics is nuttig, maar niet strikt noodzakelijk.
Docent: