Modulbeschreibung des Studiengangs

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1 Maschinenbau Bachelor of Engineering Hochschule Ulm Version 1.0 vom (gültig ab 09/2013) 1

2 Inhaltsverzeichnis 1. Pflichtmodule Angewandter Maschinenbau Automatisierungssysteme Bachelorarbeit Betriebswirtschaftslehre Dynamik Elektrische Antriebe Elektrotechnik / Messtechnik Ergänzung Praxisprojekt Grundlagen CAD Grundlagen Konstruktion Konstruktionsseminar Leistungselektronik Maschinenelemente 2 / Konstruktionslehre Maschinenelemente 3 / Konstruktionslehre Mathematik Mathematik Mathematik 3 / Programmieren Mehrkörpersimulation Physik 1 / Chemie Physik Präsentationstechnik Praxisprojekt Regelungstechnik Seminar zur Bachelorarbeit Steuerungstechnik Strömungslehre Technische Mechanik Technische Mechanik Thermodynamik Werkstoffkunde / Fertigungsverfahren e Analytische Gutachten Angewandte Mathematik für Ingenieure Anlagensimulation Arbeitssicherheit und Gesundheitsschutz Auslegung und Berechnung von Fahrwerken Auswirkungen auf die Umwelt CAD in der Fabrikplanung Chinesisch Grundstufe Chinesisch Grundstufe Collaborative Product Development Computational Fluid Dynamics Crash- und Insassensimulation Cross Cultural Management Designprozess und -strategie Druckflüssigkeiten und Dichtungen Einführung in SAP/R Elektronik und spezielle Hydrauliksysteme Energieeinsatz in der Produktion Energiespeicher Energiesysteme in Industrie und Gewerbe Englisch Mittelstufe Englisch Oberstufe Environmental Policy Ergonomie und Universaldesign Erneuerbare Energien

3 2.26. Europäisches Wirtschaftsrecht Facility Management Fahrzeugelektronik mit PDV Fahrzeugmechanik Fahrzeugsicherheit Feuerwehrfahrzeugtechnik Finite Elemente Französisch Grundstufe Französisch Grundstufe A Fügetechnik Fügetechnik - Labor Fügetechnik - Labor Führung in der Industrie Führung von Mitarbeitern Gefahrgut- und Gefahrstoffmanagement Gesprächsführung und Kommunikation Getriebetechnik (Fahrzeug) Getriebetechnik (Industrie u. Energie) Grundlagen des Marketings Grundlagen Industriedesign und Darstellungstechniken Grundlagen Projektmanagement Höhere Festigkeitslehre Hybridfahrzeuge Industrial Innovation Interfacegestaltung und Usability International Trade and Globalisation International verteilte Produkterstellung IT in Business Italienisch Grundstufe A Klebtechnik Kraft- und Arbeitsmaschinen Kraftwerkstechnik Kraftwerkstechnik Kunststofftechnik Laser- und Fertigungstechnik Leadership and Business Communication Managerial Economics Mobilhydraulik Mobilhydraulik Modernes Instandhaltungsmanagement Numerik Ökologische Designstrategien Ölhydraulik Operatives und strategisches Marketing Photovoltaik Photovoltaische Inselsysteme Portugiesisch Grundstufe Praxis der Unternehmensgründung Projektmanagement Recht allgemein (im Sachverständigenwesen) Regelungstechnik Reverse Engineering und Rapid Prototyping Roboter- und Handlingssysteme Robotik Rohstoffe und Recycling Russisch Grundstufe Russisch Grundstufe Schadengutachten und Bewertungen Schienenfahrzeuge Signs go global Simulation hydraulischer Systeme

4 2.87. Simulation und Berechnung fahrzeugtechnischer Systeme mit Matlab/Simulink Simulation und Modellierung technischer Systeme Spanisch Grundstufe Spanisch Grundstufe Spanisch Grundstufe A Spanisch Mittelstufe Spezielle Kapitel aus der Chemie Strak im Fahrzeugbau Thermodynamik Umformtechnik Umweltrecht für die betriebliche Praxis Umwelttechnik, -recht und -management Umweltverträgliche Produkte Value Management Verbrennungsmotoren Vorschriften und Technik Werkzeugmaschinen

5 Studiengänge CTS Computer Science (03/201) ICS Computer Science International Bachelor (03/2014) DSM Data Science in der Medizin (09/201) DM Digital Media (03/2014) ET Elektrotechnik und Informationstechnik (09/201) ES Energiesysteme (03/2011) EST Energiesystemtechnik (09/201) FE Fahrzeugelektronik (03/201) FZ Fahrzeugtechnik (09/201) IE Industrieelektronik (03/2011) INF Informatik (03/201) IG Informationsmanagement im Gesundheitswesen (09/2013) IEW Internationale Energiewirtschaft (09/201) MB Maschinenbau (09/2013) MC Mechatronik (09/201) MD Medizinische Dokumentation und Informatik (03/2011) MT Medizintechnik (09/201) NT Nachrichtentechnik (03/2012) PO Produktionstechnik und Organisation (09/201) SE SENCE (03/201) TI Technische Informatik (03/2010) WF Wirtschaftinformatik (03/2009) WL Wirtschaftsingenieur mit Schwerpunkt Logistik (03/2008) WI Wirtschaftsingenieurwesen (03/2008)

6 ANMB Angewandter Maschinenbau Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Maschinenbau (6. Sem) Prof. Stephanus Faller, Prof. Gottfried Goebel 6 Pflichtmodul Keine Angabe Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Der Begriff angewandter Maschinenbau ist ein Synonym für den Begriff Studienarbeit. Durch die Studienarbeit wird die / der Studierende zu selbstständigem wissentschaflichem Arbeiten hingeführt. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: In der Studienarbeit bearbeitet die / der Studierende unter Anleitung eines Professors eine Problemstellung aus einem Fachgebiet innerhalb einer festgelegten Zeit nach wissenschaftlichen Methoden. Methodenkompetenz: Je nach Aufgabenfeld: Je nach Aufgabenfeld: weitgehend selbstständige Konstruktion Durchführung von Versuchen Analyse von Ergebnissen Bewertung und Auswahl geeigneter Lösungen Verfassen eines Berichts über ein umfassenderes Thema Präsentation von Lösungen und Ergebnissen Sozial- und Selbstkompetenz: Selbstständiges wissenschaftliches arbeiten wissenschaftliches Arbeiten im Team Inhalt Die Themen für die Studienarbeiten (StA) werden durch Aushang vorgestellt ( interne Themen ). Der Studierende kann selbst ein Thema vorschlagen bzw. sich über ein Thema aus der Industrie informieren ( externe Themen ). Externe Themenvorschläge müssen von der Firma formuliert vorliegen. Der betreuende Professor prüft u.a. ob die Aufgabenstellung den Anforderungen an eine StA genügt. Die Absprachen über Aufgabenstellung, Durchführung, Bearbeitungsbeginn und -ende erfolgen mit dem Erstbetreuer. Eine Verlängerung der Bearbeitungsdauer bis zu Beginn des folgenden s ist mit Zustimmung des Erstbetreuers möglich. Die Bearbeitung eines externen Themas ist nur einmal entweder bei der Studienarbeit oder der Bachelorarbeit möglich. Der Arbeitsumfang der StA beträgt ca. 10 h. Dabei zählt die Einarbeitungszeit für benötigte Hilfsmittel, z.b. Software-Programme, nicht mit. Die mündliche Prüfung bezieht sich im wesentlichen auf den Inhalt der StA und muss Ende des 6. bzw. Anfang des 7. Lehrplansemesters abgelegt werden. Der Termin wird per Aushang bekannt gegeben. Die schriftliche Ausarbeitung ist rechtzeitig vor der Prüfung einzureichen. Prüfungsform Bericht,mündliche Prüfungsleistung Vorleistung Studienarbeit (10 min) Empfohlene Module Technische Mechanik 1, Technische Mechanik 2, Elektrotechnik / Messtechnik, Dynamik, Regelungstechnik Bachelorarbeit 0h 10h 0h 10h 6

7 AUTS Automatisierungssysteme Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Maschinenbau (6. Sem) Fahrzeugtechnik Prof. Dr.-Ing. Mario Adamschik 6 Pflichtmodul Keine Angabe Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Konzeption, Entwicklung und Umsetzung automatisierungstechnischer Aufgabenstellungen an industriell eingesetzten Systemen als Grundlage für industrielle Aufgabenstellungen aus dem Bereich Automatisierung. Lernergebnisse Zusammenführen von erworbenem Wissen aus dem Themenfeld Automatisierungstechnik. Erlangung von Kenntnissen in den Bereichen Prozessdatenverarbeitung, Prozessvisualisierung, Entwurfsmethodik rechnergesteuerter Automatisierungslösungen,Entwurf von binären Steuerungen, Programmtechnische Umsetzung von Regelkreisen an einem PC-basierten System oder SPS, Verifikation, Dokumentation des Projektes. Erlangung von Grundlagenkenntnissen in den Bereichen Feldbussysteme und Sensorik/Aktorik. Inhalt Einführung und Übersicht: Was ist Prozessdatenverarbeitung? Prozesse, Prozessrechner, Prozesskopplung Prozessrechner (PC-basiertes System und SPS): Aufbau und Konfiguration, Datenformate, Zentraleinheit, Bus, Speicher, Analog-Digital-Wandler, Programmiermethoden Schnittstellen und Peripherie, Signale (digital, analog) Einführung in das Thema Feldbussysteme: Kommunikation, Busarten, Echtzeit Konzeption und Umsetzung von Kleinprojekten. Zeit- und Wertkontinuierliche Verarbeitung von Signalen; Binärsteuerungen; Ablaufsteuerungen Prozessdatenerfassung, -visualisierung, -auswertung, Leittechnik; Messen Steuern, Regeln, Stellen Zeitdiskrete Umsetzung eines geschlossenen Regelkreises Umsetzung von Ablaufsteuerungen mit Betriebsartenteil auf einer SPS Vorlesung (3 SWS),Labor (1 SWS) Prüfungsform Klausur (90 min) Vorleistung Laborarbeit 60h 90h 0h 10h 7

8 BCAR Bachelorarbeit 12 deutsch Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (7. Sem), Maschinenbau (7. Sem) Prof. Gottfried Goebel 7 Pflichtmodul Keine Angabe Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Die Bachelorarbeit bildet den Abschluss des Studiums. Bei der Bearbeitung wird das Fachwissen in einem spezifischen Themengebiet des Studiengangs vertieft. Eine klar abgegrenzte Aufgabe wird mit ingenieurmäßigen und wissenschaftlichen Arbeitsweisen bearbeitet. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden: Fachkompetenz: selbständige Ingenieurstätigkeit durchführen Fachwissen und eigene Erfahrungen in die Arbeit einfließen lassen und effizient weitergeben Methodenkompetenz: eigene Arbeiten und Ergebnisse beurteilen, präsentieren und in Projektbesprechungen erläutern die selbständige Bearbeitung einer umfangreichen Aufgabenstellung planen und durchführen mit Methoden des Projektmanagements Sozial- und Selbstkompetenz: eigene Kreativität zur Problemlösung einsetzen sich in einer industriellen oder forschungsorientierten Umgebung zurechtfinden und die zur Verfügung stehenden Ressourcen nutzen Inhalt Selbstständige Erarbeitung eines Fachthemas Abgrenzung der Aufgabe Kreative Erarbeitung von Konzepten zur Aufgabenlösung Bewertung der Konzepte Umsetzen der besten Lösung Dokumentation des Fortschritts in der Bachelorarbeit Präsentation des Abschlussberichtes zur Bachelorarbeit Projektarbeit Prüfungsform Bericht Vorleistung Vorausgesetzte Module Angewandter Maschinenbau 30h 330h 0h 360h 8

9 BWL Betriebswirtschaftslehre deutsch 6 Pflichtmodul Sommer- und Wintersemester Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Digital Media (6. Sem), Fahrzeugtechnik (6. Sem), Computer Science International Bachelor (1. Sem), Informatik (1. Sem), Maschinenbau (6. Sem), Technische Informatik (1. Sem) Elektrotechnik und Informationstechnik, Fahrzeugelektronik, Industrieelektronik, Mechatronik, Medizintechnik, Nachrichtentechnik, Wirtschaftinformatik Prof. Dr. Barbara Gaisbauer- Pointner, Steffen Wettengl Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Studierende bekommen einen anwendungsorientierten Überblick über die Grundlagen der Betriebswirtschaftslehre (BWL). Diese Kenntnisse sind unverzichtbar, um später z. B. eine verantwortungsvolle Rolle in Entwicklungsprozessen übernehmen zu können. Die erworbenen Kompetenzen sind für die Berufsqualifizierung und die Karrieremöglichkeiten von besonderem Wert. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz betriebswirtschaftliche Funktionen definieren und in ihren Zusammenhängen beschreiben konstitutive Entscheidungen (u.a. Gesellschaftsformen, Standortfaktoren) und Unternehmensverbindungen beschreiben und anwenden wirtschaftswissenschaftliche Prinzip sowie betriebswirtschaftliche Methoden bzw. Verfahren verstehen und anwenden den Willensbildungsprozess sowie die Planung, Organisation und Kontrolle in Unternehmen differenzieren, bestimmen und beurteilen Methodenkompetenz Lösungsansätze zu betriebswirtschaftlichen Problemstellungen im Rahmen von Fallstudien entwickeln, diskutieren und präsentieren wissenschaftliche Literatur analysieren und diskutieren Sozial- und Selbstkompetenz in Kleingruppen sachbezogen argumentieren und die eigene Rolle in Kleingruppen wahrnehmen Inhalt 1. Das Wirtschaften - Wirtschaft als System Das Ökonomische Prinzip / wirtschaftswissenschaftliche Prinzipien Der Markt und seine Formen Wirtschaftspolitische Institutionen 2. Das Unternehmen Grundlegende Begriffe Betriebliche Funktionsbereiche Organisation 3. Die Unternehmensrechnung Betriebliches Rechnungswesen Kostenrechnung, Jahresabschlussrechnung Wirtschaftlichkeits- und Investitionsrechnung Finanzierung 4. Die Unternehmensplanung Entscheidungsfindung im Unternehmen Strategische / Operative Planung Controlling Wöhe/Döring: Einführung in die Allgemeine Betriebswirtschaftslehre. Edition 24., Wiesbaden: Gabler, Vorlesung (4 SWS) 9

10 Prüfungsform Klausur (90 min) Vorleistung Modulbeschreibung des Studiengangs Operatives und strategisches Marketing 60h 90h 0h 10h 10

11 DYNA Dynamik deutsch Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (3./4. Sem), Maschinenbau (3./4. Sem) Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schrade 3, 4 Pflichtmodul Prof. Dr.-Ing. Michael Müller, Prof. Dr.-Ing. Bernd Wender Sommer- und Wintersemester Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Das Modul "Dynamik" umfasst die Lehre von den Bewgungsmöglichkeiten (Kinematik) und die Lehre vom Zusammenhang zwischen Kräften und Bewegungen. Beides ist für das Verständnis und als Berechnungsgrundlage bewegter Maschinen- und Fahrzeugteile unverzichtbar. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: Für Translation und Rotation zwischen den Größen Ortsvektor, Geschwindigkeit und Beschleunigung umrechnen. Eine beliebige ebene Bewegung als Überlagerung von Translation und Rotation begreifen.für starre Körper sowie für Massenpunktsysteme den Zusammenhang von Bewegung und Kräften analysieren. Bei starren Körpern sowie Massenpunktsystemen den Zusammenhang von Bewegung und Kräften analysieren. Für schwingungsfähige Systeme mit bis zu zwei Freiheitsgraden die Bewegungsgleichungen aufstellen, falls nötig linearisieren, Eigenfrequenzen und Eigenformen ermitteln. Methodenkompetenz: Systeme aus bewegten und stillstehenden Bauteilen abstrahieren. Mechanische Grundgesetze, Sätze und Formeln auf das abstrahierte System anwenden. Die Ergebnisse der Berechnungen im Hinblick auf das reale System interpretieren. Sozial- und Selbstkompetenz: Die Fähigkeit zur Abstraktion und zum logischen Denken wird gestärkt. Anhand von Übungsaufgaben erkennt der / die Studierende sein Leistungsniveau und übt die zur Lösung technischer Fragestellungen zielführenden Vorgehensweisen ein. Im Labor: Selbständige Einarbeitung in verschiedene Themen anhand eines Skriptes. Durchführung von Versuchen unter der Anleitung von Tutoren. Für die Tutoren: Die Vermittlung technischer Inhalte an eine Gruppe wird geübt. Inhalt Kinematik des Punktes Kinematik starrer Körper Kinetik des Massenpunktes Kinetik starrer Körper Kinetik des Massenpunktsystems Schwingungen Assmann, Bruno; Selke, Peter: Technische Mechanik. Edition, München: Oldenbourg-Verlag, ISBN: Dankert, Helga; Dankert, Jürgen: Technische Mechanik. Edition, Wiesbaden: Vieweg+Teubner-Verlag, ISBN: Groß, Hauger, Schnell, Schröder: Technische Mechanik 3 (Kinetik). Edition, Berlin: Springer-Verlag, ISBN: Hagedorn, Peter: Technische Mechanik. Edition, Frankfurt am Main: Verlag Harri Deutsch, ISBN: Hibbeler, Russell C.: Technische Mechanik 3 (Dynamik). Edition, München: Pearson-Verlag, ISBN: Holzmann; Meyer; Schumpich: Technische Mechanik. Edition, Stuttgart: Teubner-Verlag, ISBN: Vorlesung (4 SWS),Labor (1 SWS) 11

12 Prüfungsform Klausur (90 min) Vorleistung Klausur (90 min) Modulbeschreibung des Studiengangs Angewandter Maschinenbau, Mehrkörpersimulation, Verbrennungsmotoren, Finite Elemente, Getriebetechnik (Industrie u. Energie) 7h 7h 0h 10h 12

13 ELAN Elektrische Antriebe deutsch Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (4. Sem), Maschinenbau (4. Sem) Prof. Dr. Walter Commerell 4 Pflichtmodul Prof. Dr.-Ing. Klaus Allmendinger, Prof. Ludwig Kolb Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: Die Funktionsweise verschiedener Antriebe verstehen Die Funktionsweise verschiedener Arbeitsmaschinen in Bezug auf den Antrieb verstehen Den Antrieb auslegen Eine Steuerung- und Regelung für den Antrieb entwerfen Methodenkompetenz: Antriebstechnische Problemstellungen strukturieren Problemstellungen systematisch analysieren Werkzeugunterstützt Antriebe statisch und dynamisch auslegen Sozial- und Selbstkompetenz: Sommer- und Wintersemester Inhalt Antriebssysteme Elektromechanische Zusammenhänge Gleichstrommaschine Grundlagen mehrphasiger elektrischer Systeme Asynchronmaschine Synchronmaschine Stromwendermaschinen Systemdimensionierung Siemens AG: Motoren abc. Schulz Detlef, Heuck Klaus, Dettmann Klaus-Dieter: Elektrische Energieversorgung. Edition, Wiesbaden: Vieweg Verlag, Riefenstahl Ulrich: Elektrische Antriebstechnik. Edition, Stuttgart, Leipzig: B.G. Teubner Verlag, Fischer Rolf: Elektrische Maschinen. Edition, München: Hanser Verlag, Vorlesung (3 SWS),Labor (1 SWS) Prüfungsform Klausur (90 min) Vorleistung Laborarbeit Leistungselektronik 60h 7h 1h 10h 13

14 ETMT 6 Elektrotechnik / Messtechnik deutsch Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (3. Sem), Maschinenbau (3. Sem) Prof. Dr.-Ing. Mario Adamschik 3 Pflichtmodul Prof. Dr. Walter Commerell, Prof. Dr.-Ing. Klaus Allmendinger Keine Angabe Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Das erlante Wissen ist für die Konzeption, Entwicklung, Umsetzung und Test von elektronischen/elektromechanischen Systemen notwendig und dient im beruflichen Einsatz als Basis für Entscheidungsfindungen in domänenübergreifenden, projektbezogenen Aufgaben. Elektrotechnisches Grundwissen ist in interdisziplinären Industrieprojekten heutzutage unerlässlich. Lernergebnisse Beherrschen der elektrotechnischen Grundlagen für die weiterführenden Fächer in den Studiengängen des Maschinenwesens. Einfache Schaltkreise aus Grundvierpolen (R, L, C) bei Gleich- und Wechselsignalen berechnen. Beherrschung der Leistungsberechnung bei Gleich- und Wechselspannung. Berechnung elektrischer und magnetischer Felder einfacher Geometrien. Zeitliche Vorgänge an Kapazitäten und Induktivitäten berechnen. Kennenlernen verschiedener Netzformen, Sicherheitstechnik und Schutzklassen. Der Laborbetrieb lehrt den praktischen Umgang von Messgeräten/Messtechnik, Fehlerrechnung und vertieft die theoretischen Grundlagen. Inhalt Inhalte: Physikalische Grundlagen: Ladung, Spannung, Kapazität, Strom, Widerstand, Ohm'sches Gesetz, Leistung, Energie, Kraftwirkung von Strömen, Induktion, Selbst- und Gegeninduktivität, Bezugspfeile, Kirchhoff'sche Gesetze, Stern- und Dreieckschaltung Schaltungen mit Zweipolen: Elementarzweipole, Komplexer Widerstand, Einfache Reihen- und Parallelschaltungen, Leistung und Energie, Strom und Spannungsquellen Elektrische Felder und ihre Kenngrößen, Feldberechnung für einfache Anordnungen, Materie im elektrischen Feld, Kondensator, Lade-/Entladeverhalten von RC-Schaltkreisen Magnetische Felder und ihre Kenngrößen, Magnetfeldberechnung für einfache Anordnungen, Magnetische Kraftwirkung, Materie im Magnetfeld, Magnetischer Kreis, Zeitlich veränderliche Felder, Induktion, Lade-/ Entladeverhalten von RL-Schaltkreisen Berechnung von Wechselstromkreisen mit komplexer Rechnung, Kenngrößen von Wechselsignalen, Schein-, Blind- und Wirkleistung, Darstellung sinusförmiger Größen: Liniendiagramm, Mittelwerte, Komplexe Darstellung, Zeigerdiagramm Messung von Wechselgrößen im Labor, Messen von Kennlinien realer Bauelemente, Funktion von Multimeter und Oszilloskop, Verfahren zur Messung von Strom, Spannung und Leistung; Mehrphasensysteme, Drehstromsystem, Leistungsberechnung bei Drehstrom Blindleistungskompensation bei Einphasen- und Dreiphasen-Wechselspannung Netzformen, Schutzklassen, Funktionsweise von Schutzeinrichtungen Vorlesung ( SWS),Labor (1 SWS) Prüfungsform Klausur (90 min) Vorleistung Laborarbeit Angewandter Maschinenbau 60h 90h 30h 180h 14

15 EPRAK Ergänzung Praxisprojekt 2 Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (4. Sem), Maschinenbau (4. Sem) Prof. Dr.- Ing. Mario Adamschik, Prof. Robert Watty 4 Pflichtmodul Judith Winter, Dr.-Ing. Matthias Gölke Keine Angabe Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Der Erwerb fachspezifischer Kenntnisse in einem Fachgebiet des Maschinenbaus bzw. der Fahrzeugtechnik Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: In der Ergänzung zum Praxisprojekt erlangen die Studierenden in einem Fachgebiet des Studienschwerpunkts. Methodenkompetenz: Je nach Aufgabenfeld: Je nach Aufgabenfeld: Anwenden von CAE-Programmen an einfachen Beispielen Planen und Durchführen von Projekten mit Projektmanagementmethoden Anwenden von Konstruktionsmethoden Sozial- und Selbstkompetenz: Erarbeiten von Fachthemen im Team Inhalt Je nach Aufgabenfeld: Je nach Aufgabenfeld: Angewandte FEM Konstruktionsmethodik Projektmanagement Labor (2 SWS),Labor (2 SWS),Labor (2 SWS),Labor (2 SWS) Prüfungsform Vorleistung Laborarbeit (20 min),laborarbeit (20 min),la 30h 30h 0h 60h 1

16 CAD Grundlagen CAD deutsch Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (1./2. Sem), Maschinenbau (1./2. Sem) Prof. Gottfried Goebel 1, 2 Pflichtmodul Prof. Gottfried Goebel, Prof. Dr.-Ing. Friedrich-Wilhelm Winter Sommer- und Wintersemester Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Der Produktentstehungsprozess wird digital mit Hilfe der CA-Techniken abgebildet. Für die Konstruktion stehen 3D- CAD-Systeme als Werkzeuge zur Verfügung. Diese Werkzeuge zu kennen und bedienen zu können ist grundlegende Voraussetzung für die Konstruktion. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: Ein modernes 3-D-CAD-System bedienen Einzelteile und Baugruppen modellieren Zeichnungen ableiten, Kinematikmodelle erzeugen 3-D-Dokumentationen erstellen Einfache Flächen erzeugen Methodenkompetenz: Historienbasierte Modelle erzeugen CAD im digitalen Konstruktionsprozess einordnen CAD-System als Werkzeug für die Konstruktion einsetzen Sozial- und Selbstkompetenz: In kleinen Konstruktionsteams gemeinsam an und mit 3D-Modellen arbeiten Inhalt CAD - Begriffsdefinition, Historie, Einordnung von CAD in CAx-Landschaft CAD-Systeme in der Automobilindustrie Historie und Zukunft von CAD 3D-Konstruktion mit parametrisch-assoziativen CAD-Systemen Erzeugung einfacher Volumenkörpern mittels Grundfunktionen Manipulation von Körpern Numerische Analysewerkzeuge Baugruppenerstellung Zeichnungsableitung 3D-Bemassung Erzeugung komplexer Geometrien Bool sche Operationen Zielorientierte Modellierungsstrategien Top-Down-, Bottom-Up, Skelett-Methode, Konstruktionstabellen, Bibliotheken Kombination verschiedener Workbenches (Anwendungsumgebungen) einfache Flächen und Drahtgeometrie CA-Datenformate und Konstruktionsdatenmanagement Michael Trzesniowski: CAD mit Catia V. Edition, Vieweg und Teubner, ISBN: Roland Gänßler: Technisches Zeichnen mit Catia V. Edition, Hanser, ISBN: Harald Vogel: Konstruieren mit SolidWorks. Edition, Hanser, ISBN: Vorlesung (1 SWS),Vorlesung (1 SWS), Prüfungsform Klausur (90 min) Vorleistung (30 min), (60 min) 16

17 60h 90h 0h 10h 17

18 KONS 9 Grundlagen Konstruktion deutsch Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (1./2. Sem), Maschinenbau (1./2. Sem) Prof. Robert Watty 1, 2 Pflichtmodul Sommer- und Wintersemester Prof. Gottfried Goebel, Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schulz, Prof. Thomas Hofmann Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Das Modul schafft grundlegende Voraussetzungen für die berufliche Qualifikation. Technische Zeichnungen sind Kommunikationsgrundlage für Ingenieure, eine systematische Vorgehensweise ist Basis für ingenieurmäßiges Arbeiten. Elemente der Verbindungstechnik sind in praktisch allen technischen Produkten enthalten und daher müssen Ingenieure der Fachrichtungen Maschinenbau und Fahrzeugtechnik ihre Funktion kennen und ihre Auswahl treffen können. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: ebene und perspektivische Prinzipskizzen, Freihandskizzen und Entwurfszeichnungen von Lösungsvarianten erstellen, darauf aufbauend normgerechte technische Zeichnungen auch zur räumlichen Darstellung erstellen, lesen und verstehen, den Funktionszusammenhang technischer Baugruppen erkennen Elemente der Verbindungstechnik werkstoffgerecht, fertigungsgerecht und beanspruchungsgerecht gestalten und konstruieren, grundlegende Elemente der Verbindungstechnik unter Beachtung der Werkstoffeigenschaften auf Festigkeit auslegen, Methodenkompetenz: systematisch technische Produkte entwickeln und konstruieren und dabei grundlegende Vorgehensweisen des methodischen Konstruierens anwenden, Dimensionierungsaufgaben zu Bauteilen fachgerecht ausführen, Normen und Richtlinien zur Gestaltung und Dimensionierung von Bauteilen auswählen und anwenden Sozial- und Selbstkompetenz: eigene Wissenslücken erkennen und selbstständig beheben Inhalt Ebenes und räumliches Skizzieren Grundregeln des technischen Zeichnens Bemaßung von Bauteilen mit Angabe von Maß-, Form- u. Lage-Toleranzen sowie Passungen Angaben zu technischen Oberflächen, Kantenzuständen und Wärmebehandlung Grundlagen des methodischen Konstruierens Grundlegende Gestaltung von Schweiß- und Gußteilen in Einzelteilen und Baugruppen Gestaltung und Dimensionierung von elastischen Verbindungselemente (z. B. Federn) Gestaltung und Auslegung von stoffschlüssigen Verbindungselemente (z. B. Schweißverbindungen) Auswahl, Gestaltung und Auslegung von formschlüssigen Verbindungselementen (z. B. Schraubenverbindungen, Stifte/Bolzen, Niete) Hoischen/Hesser: Technisches Zeichen. Edition, Cornelsen-Giradet, Decker: Maschinenelemente. Edition, Hanser, Roloff/Matek: Maschinenelemente. Edition, Vieweg-Teubner, Schlecht: Maschinenelemente. Edition, Pearson, Haberhauer/ Bodenstein: Maschinenelemente. Edition, Springer, Vorlesung (1 SWS),Übung (1 SWS),Vorlesung (3 SWS),Übung (1 SWS),Vorlesung (2 SWS) Prüfungsform Klausur (180 min) Vorleistung (30 min), (60 min) 18

19 Modulbeschreibung des Studiengangs Maschinenelemente 2 / Konstruktionslehre 3, Fügetechnik 120h 10h 0h 270h 19

20 KONS Konstruktionsseminar deutsch Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Maschinenbau (6. Sem) Prof. Robert Watty, Prof. Dr.- Ing. Wolfgang Schulz 6 Pflichtmodul Sommer- und Wintersemester Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Im diesem Modul werden die Grundlagen der Produktentwicklung aufbauend auf dem Modul "Konstruktionsmethodik" ausgebaut und vertieft sowie an praxisgerechten Aufgabenstellungen angewendet. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: den organisatorischen Ablauf, geeignete Methoden und die Rahmenbedingungen für die Entwicklung innovativer Produkte beschreiben die Bedeutung und die Konsequenzen von Patenten für die Produktentwicklung beschreiben die Vorgehensweise für die Anmeldung von Patenten beschreiben Methodenkompetenz: geeignete Methoden für die Entwicklung innovativer Produkte auswählen, bei Bedarf anpassen und anwenden die Ergebnisse des Einsatzes von Methoden kritisch reflektieren Sozial- und Selbstkompetenz: in Entwicklungsteams zielgerichtet zusammenarbeiten und Verantwortung übernehmen die eigene Arbeit kritisch hinterfragen und reflektieren Inhalt Erarbeitung von weiterführende Methoden und Randbedingungen der Produktentwicklung und ihre Anwendung auf praxisnahe Problemstellungen, z. B. Produktentwicklung im Unternehmenskontext (z. B. Produktlebensphasen, Produktlebenszyklus, Simultaneous Engineering) Produktplanung (z. B. Strategische Produktplanung, Innovationsmanagement) Patentrecht Aufbau von Baureihen und Baukästen Pahl G., Beitz W. u. a.: Konstruktionslehre. Edition, Berlin, Heidelberg: Springer, Lindemann, U.: Methodische Entwicklung technischer Produkte. Edition, Berlin, Heidelberg: Springer, Ehrlenspiel, K.: Integrierte Produktentwicklung. Edition, München, Wien: Hanser, Götting, H.-P., Schwipps, K.: Grundlagen des Patentrechts: Eine Einführung für Ingenieure, Natur- und Wirtschaftswissenschaftler. Edition, Wiesbaden: Vieweg+Teubner, Vorlesung (3 SWS),Seminar (1 SWS) Prüfungsform Klausur (90 min) Vorleistung (90 min) 60h 90h 0h 10h 20

21 LEEL Leistungselektronik Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Maschinenbau (6. Sem) Energiesystemtechnik, Fahrzeugtechnik Prof. Ludwig Kolb 6 Pflichtmodul Keine Angabe Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Das Modul gibt eine allgemeine Einführung in die Grundbegriffe der Leistungselektronik, ausgehend von den notwendigen Leistungsbauelementen bis zur Berechnung einfacher Frequenzumrichter-Antriebe mit Asynchronmaschinen. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: Die wesentlichen Leistungsbauelemente der Leistungselektronik benennen und bewerten Methodenkompetenz: Einfache Schaltungen der Leistungselektronik verstehen und analysieren Drehzahlvariable Antriebe mit Asynchronmaschinen dimensionieren und verstehen Sozial- und Selbstkompetenz: Inhalt Bauelemente der Leistungselektronik Gleichstrommaschine am Stromrichter Asynchronmaschine am Umrichter Grundlagen Netzgleichrichter (AC/DC - Wandler) Grundlagen DC/DC - Wandler Grundlagen DC/AC - Wandler Grundlagen Drehstromsteller Grundlagen Frequenzumrichter Labor Versuche: Netzstromrichter, Dreiphasiger Wechselrichter P. F. Brosch: Praxis der Drehstromantriebe. Edition, Vogel, G. Hagmann: Leistungselektronik. Edition, Wiesbaden: Aula Verlag, Vorlesung (3 SWS),Labor (1 SWS) Prüfungsform Klausur (90 min) Vorleistung Laborarbeit Empfohlene Module Elektrische Antriebe 60h 90h 0h 10h 21

22 KONP 6 Maschinenelemente 2 / Konstruktionslehre 3 Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (3. Sem), Maschinenbau (3. Sem) Prof. Robert Watty 3 Pflichtmodul Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schulz, Prof. Dr.-Ing. Werner Seider, Prof. Dr.- Ing. Friedrich-Wilhelm Winter Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Das Modul vermittelt für die berufliche Qualifikation grundlegendes Wissen im Bereich der Antriebstechnik. Keine Angabe Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: Elemente der Antriebstechnik werkstoffgerecht, fertigungsgerecht und beanspruchungsgerecht gestalten und konstruieren, sich zielgerichtet Informationen zu Elementen der Antriebstechnik beschaffen und diese beurteilen, grundlegende Elemente der Antriebstechnik begründet auszuwählen und für die Anwendung auszulegen, Skizzen in ein 3D-CAD-Modell umsetzen und eine Gesamtzeichnung sowie ausgewählte Einzelteilzeichnungen ableiten Methodenkompetenz: Methoden zur Dimensionierung von Elementen der Antriebstechnik anwenden Maschinenelemente normgerecht auswählen Sozial- und Selbstkompetenz: im Team zusammenarbeiten, Schnittstellen festlegen und Informationen austauschen Entscheidungen begründen und kommunizieren eigene Wissenslücken aufdecken und selbstständig beheben Inhalt Physikalische Grundlagen der Antriebstechnik Dimensionierung und Gestaltung von Achsen und Wellen Auswahl, Beurteilung und Dimensionierung von Welle-Nabe-Verbindungen Gestaltung von Lagerungen und Auswahl und Dimensionierung von Lagern (z. B. Wälzlager) Auswahl und Dimensionierung von Kupplungen/Bremsen Decker: Maschinenelemente. Edition, Hanser, Roloff/Matek: Maschinenelemente. Edition, Vieweg-Teubner, Schlecht: Maschinenelemente. Edition, Pearson, Haberhauer/Bodenstein: Maschinenelemente. Edition, Springer, Niemann/Winter: Maschinenelemente. Edition, Springer, Vorlesung (3 SWS),Vorlesung (2 SWS),Labor (1 SWS) Prüfungsform Klausur (120 min) Vorleistung (60 min) Empfohlene Module Werkstoffkunde / Fertigungsverfahren, Technische Mechanik 2 Vorausgesetzte Module Grundlagen Konstruktion Maschinenelemente 3 / Konstruktionslehre 4, Fügetechnik, Getriebetechnik (Industrie u. Energie) 60h 7h 1h 10h 22

23 KONP deutsch Maschinenelemente 3 / Konstruktionslehre 4 Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (4. Sem), Maschinenbau (4. Sem) Prof. Robert Watty 4 Pflichtmodul Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Schulz, Prof. Dr.-Ing. Friedrich-Wilhelm Winter Keine Angabe Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs In diesem Modul werden aufbauend auf den vorausgesetzten Modulen zur Konstruktion Getriebe als Beispiele für Baugruppen erstellt, in denen unterschiedlichen Maschinenelemente kombiniert werden. Die funktionsgerechte Kombination von Maschinenelementen zu Baugruppen ist eine typische erforderliche berufliche Qualifikation für Ingenieure der Fachrichtungen Maschinenbau und Fahrzeugtechnik. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: ein- und mehrstufige gerad- und schrägverzahnte Getriebe gestalten und konstruieren Maschinenelemente in Getrieben, insbesondere Zahnräder, begründet auswählen und dimensionieren Methodenkompetenz: normgerechte Berechnungsverfahren für Maschinenelemente auch rechnergestützt durchführen Sozial- und Selbstkompetenz: ihre Ergebnisse beurteilen, diskutieren und präsentieren in Projektgruppen zusammenarbeiten, Aufgaben aufteilen und Schnittstellen definieren und beachten fehlende Informationen selbstständig beschaffen Inhalt einfache gerad- und schrägverzahnte Zahnradgetriebe mit einer oder mehreren Stufen weitere Getriebe, z. B. Hülltriebe Decker: Maschinenelemente. Edition, Hanser, Roloff/Matek: Maschinenelemente. Edition, Viewegg-Teubner, Schlecht: Maschinenelemente. Edition, Pearson, Haberhauer/Bodenstein: Maschinenelemente. Edition, Springer, Winter/Niemann: Maschinenelemente. Edition, Springer, Vorlesung (2 SWS),Vorlesung (1 SWS),Labor (1 SWS) Prüfungsform Klausur (120 min) Vorleistung (60 min) Vorausgesetzte Module Maschinenelemente 2 / Konstruktionslehre 3 Fügetechnik, Getriebetechnik (Industrie u. Energie) 4h 10h 0h 19h 23

24 MATH Mathematik 1 6 deutsch Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (1. Sem), Maschinenbau (1. Sem) Prof. Dr. Manuela Boin 1 Pflichtmodul Sommer- und Wintersemester Prof. Dr. Thomas Baier, Prof. Dr. Ursula Weiß, Prof. Dr. Hubert Mantz Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Fragestellungen, die mit den Methoden der Mathematik behandelt werden müssen, treten in zahlreichen technischen Anwendungen auf. Das sichere Beherrschen der grundlegenden Denkweisen und Methoden der Mathematik ist unabdingbare Voraussetzung für jede Ingenieurtätigkeit. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: Funktionen gebrauchen, um mathematische Zusammenhänge zu beschreiben und zu analysieren mit Vektoren und Matrizen rechnen und Anwendungsaufgaben ausführen lineare Gleichungssysteme und lineare Transformationen mit Hilfe von Matrizen darstellen und analysieren die Struktur eines Vektorraums verstehen und auf verschiedene mathematische Objekte übertragen Anwendungsprobleme mit Methoden der Differentialrechnung bearbeiten Gleichungen mit numerischen Iterationsverfahren lösen Methodenkompetenz: logisch sicher argumentieren mathematische Modelle für einfache Anwendungsprobleme entwickeln das Fachwissen anhand praktischer Aufgabenstellungen anwenden, diskutieren und eigene Lösungsansätze entwickeln den Nutzen abstrakter Strukturen zur Wiederverwendbarkeit erkannter Zusammenhänge verstehen Sozial- und Selbstkompetenz: mit anderen Studierenden in Kleingruppen zusammenarbeiten, um Lösungswege zu abstrakten und praktischen Aufgabenstellungen zu entwickeln die eigenen Fähigkeiten bei der Analyse von Problemstellungen und der Erarbeitung von Lösungswegen einschätzen Inhalt Elementare Funktionen: Rationale Funktionen, trigonometrische Funktionen, Exponentialfunktion, hyperbolische Funktionen (und ihre Umkehrfunktionen) Kurven in Parameterdarstellung, Polarkoordinaten Vektorrechnung: lineare Unabhängigkeit, Basis, Dimension, Komponentenzerlegung, Skalarprodukt, Vektorprodukt, Spatprodukt, Anwendungsaufgaben Vektorielle Geometrie: Geraden im Raum, Ebenen, Schnittprobleme und Abstandsprobleme Lineare Gleichungssysteme: Gauß-Algorithmus, Lösungsverhalten Matrizen und Determinanten: Matrizenoperationen, inverse Matrix, Matrizengleichungen, orthogonale Matrix, Drehungen, Entwicklungssatz von Laplace, Rechenregeln, praktische Berechnung Grenzwerte von Zahlenfolgen und Funktionen Stetigkeit von Funktionen Differentialrechnung: Ableitungsregeln, höhere Ableitungen, Krümmung ebener Kurven, Kurvenuntersuchung und Extremwertaufgaben, Taylorreihe, Taylorpolynom, Regel von Bernoulli-l'Hospital Newtonsches Iterationsverfahren zur Nullstellenbestimmung Joachim Erven ; Dietrich Schwägerl: Mathematik für Ingenieure. Edition, Oldenbourg-Verlag, Jürgen Koch, Martin Stämpfle: Mathematiktudium für das Ingenieurs. Edition, Hanser Fachbuchverlag, Joachim Erven ; Dietrich Schwägerl: Übungsbuch zur Mathematik für Ingenieure. Edition, Oldenbourg-Verlag, Lothar Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Edition, Vieweg und Teubner, Vorlesung (6 SWS) 24

25 Prüfungsform Klausur (90 min) Vorleistung Klausur (90 min) Modulbeschreibung des Studiengangs Technische Mechanik 2, Mathematik 2, Strömungslehre, Getriebetechnik (Industrie u. Energie) 90h 90h 0h 180h 2

26 MATH Mathematik 2 6 deutsch Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (2. Sem), Maschinenbau (2. Sem) Prof. Dr. Manuela Boin 2 Pflichtmodul Sommer- und Wintersemester Prof. Dr. Thomas Baier, Prof. Dr. Ursula Weiß, Prof. Dr. Hubert Mantz Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Fragestellungen, die mit den Methoden der Mathematik behandelt werden müssen, treten in zahlreichen technischen Anwendungen auf. Das sichere Beherrschen dieser grundlegenden Denkweisen und Methoden ist unabdingbare Voraussetzung für jede Ingenieurtätigkeit. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: die Methoden der Integralrechnung nutzen, um Anwendungsprobleme zu lösen mit komplexen Zahlen und Funktionen rechnen und diese bei Anwendungsproblemen gezielt nutzen können Differenzialgleichungen für praktische Probleme aufstellen, klassifizieren und mit Hilfe verschiedener Verfahren lösen können lineare Differenzialgleichungssysteme lösen können Eigenwerte und Eigenvektoren bestimmen und zur Lösung von Differenzialgleichungssystemen nutzen Methodenkompetenz: logisch sicher argumentieren komplexere Aufgabenstellungen erfassen, in einzelne Schritte zerlegen und die erworbenen Fachkenntnisse einsetzen, um das Problem zu lösen das Fachwissen anhand praktischer Aufgabenstellungen anwenden, diskutieren und eigene Lösungsansätze entwickeln den Nutzen abstrakter Strukturen zur Wiederverwendbarkeit erkannter Zusammenhänge verstehen Sozial- und Selbstkompetenz: mit anderen Studierenden in Kleingruppen zusammenarbeiten, um Lösungswege zu abstrakten und praktischen Aufgabenstellungen zu entwickeln die eigenen Fähigkeiten bei der Analyse von Problemstellungen und der Erarbeitung von Lösungswegen einschätzen Inhalt Einführung in die Integralrechnung: Bestimmtes Integral, Stammfunktion, Hauptsatz der Integralrechnung, Integration elementarer Funktionen, Integrationsregeln, Parzialbruchzerlegung Anwendung der Integralrechnung: Flächen, Volumina, Bogenlänge, Drehkörper, Mittelwerte, physikalische Anwendungen Vertiefung der Integralrechnung: uneigentliche Integrale, numerische Integration Komplexe Zahlen: Rechengesetze, Eulerformel, komplexe Funktionen, Anwendungen Fourierreihen und Fouriertransformation Differenzialgleichungen: Trennung der Veränderlichen, Lineare DGL mit konstanten Koeffizienten, Wachstumsvorgänge, Bewegungsgleichungen, Beschreibung dynamischer Vorgänge, Schwingungen mit Anregung, Lineare DGL-Systeme, numerische Lösungsverfahren Eigenwertprobleme und Hauptachsentransformation mit Anwendung auf lineare DGL-Systeme Joachim Erven ; Dietrich Schwägerl: Mathematik für Ingenieure. Edition, Oldenbourg-Verlag, Jürgen Koch, Martin Stämpfle: Mathematik für das Ingenieurstudium. Edition, Hanser Fachbuchverlag, Joachim Erven ; Dietrich Schwägerl: Übungsbuch zur Mathematik für Ingenieure. Edition, Oldenbourg-Verlag, Lothar Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Edition, Vieweg und Teubner, Vorlesung (6 SWS) Prüfungsform Klausur (90 min) Vorleistung Empfohlene Module Mathematik 1 26

27 Mathematik 3 / Programmieren, Strömungslehre, Getriebetechnik (Industrie u. Energie) 90h 90h 0h 180h 27

28 MAPR 8 Mathematik 3 / Programmieren deutsch Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (3. Sem), Maschinenbau (3. Sem) Prof. Dr. Ursula Weiß 3 Pflichtmodul Sommer- und Wintersemester Prof. Dr. Manuela Boin, Prof. Dr. Thomas Baier, Prof. Dr. Hubert Mantz, Prof. Dr.- Ing. Manfred Strahnen Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Fragestellungen, die mit den Methoden der Mathematik behandelt werden müssen, treten in zahlreichen technischen Anwendungen auf. Das sichere Beherrschen dieser grundlegenden Denkweisen und Methoden ist unabdingbare Voraussetzung für jede Ingenieurtätigkeit Software ist heute in fast allen Produkten des Maschinenbaus enthalten, im Produktionsprozess allgegenwärtig und in vielen Bereichen Hauptentwicklungswerkzeug. Ingenieure/-innen müssen deshalb grundlegende Konzepte der Programmierung verstehen. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz/Mathematik die Methoden der Differenzial- und Integralrechnung für Funktionen in mehreren Variablen nutzen, um Anwendungsprobleme (insbesondere in der Fehler- und Ausgleichsrechnung) zu lösen die Laplace Transformation zur Lösung von anwendungsorientierten Problemen einsetzen Fachkompetenz/Programmieren Grundprinzpien der Programmierung anwenden Einfache Java-Programme mit Kontrollstrukturen, Feldern und Methoden erstellen Praktische Problemformulierungen in Code umsetzen Fehlerquellen erkennen Methodenkompetenz: Reale Probleme mit Hilfe mathematischer Modelle beschreiben und systematisch mit mathematischen Hilfsmitteln lösen Einfache Problemstellungen in der Softwareentwicklung analysieren Programmieraufgaben systematisch angehen und erstellte Programme testen Sozial- und Selbstkompetenz: mit anderen Studierenden in Kleingruppen zusammenarbeiten, um Lösungswege zu abstrakten und praktischen Aufgabenstellungen zu entwickeln kleine Programmieraufgaben im Team lösen programmierte Lösungen vor anderen erklären und verteidigen Progammieraufgaben aus der Praxis mit Computerfachleuten besprechen die eigenen Fähigkeiten bei der Analyse von Problemstellungen und der Erarbeitung von Lösungswegen einschätzen Inhalt Mathematik: Mathematik: Laplace-Transformation (Eigenschaften, Transformation elementarer Funktionen, Rücktransformation mittels Korrespondenztabellen, Anfangswertaufgaben). Differenzialrechnung mehrerer Variablen (partielle Ableitungen, Gradient, Richtungsableitung, Extremwerte mit und ohne Nebenbedingungen, Ausgleichsrechnung, totales Differenzial und Fehlerrechnung, Taylorreihen). Integralrechnung mehrerer Variabler (Doppel- und Dreifachintegrale, Schwerpunkte, Trägheitsmomente, Linienintegrale in Skalar- und Vektorfeldern, Potenzialfunktion mit Anwendung auf exakte Differenzialgleichungen) Einführung in die Programmierung in Java: Einführung in die Programmierung in Java: Grundlagen: Computerorganisation, Algorithmen, Programmierkonzepte, Zahlensysteme, Darstellung von Zahlen und Zeichen im Computer, numerische Probleme, Programmerstellung mit Java Java Syntax: Grundelemente des, elementare Datentyen, Konstanten, Operatoren; Kontrollstrukturen (Blöcke, Bedingte Anweisungen, Schleifen); Methoden; Referenzdatentypen (ein- und mehrdimensionale Felder, Klassen) 28

29 Beispiele für die Verwendung der Java-API einfache Algorithmen und Datenstrukturen, Anwendungen auf Probleme des Maschinenbaus als Alternative zu Java kann auch eine andere moderne Programmiersprache verwendet werden; wichtig ist die Vermittlung der grundlegenden Programmierkonzepte D. Ratz, J. Scheffler, D. Seese, J. Wiesenberger: Grundkurs Programmieren in Java. Edition, Carl Hanser Verlag, H. Herold, B. Lurz, J. Wohlrab: Grundlagen der Informatik. Edition, Pearson Studium, F. Jobst: Programmieren in Java. Edition, Carl Hanser Verlag, J. Koch, M. Stämpfle: Mathematik für das Ingenieurstudium. Edition, Carl Hanser Verlag, L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler. Edition, Vieweg und Teubner, J. Erven, D. Schägerl: Mathematik für Ingenieure. Edition, Oldenburg Verlag, Vorlesung (4 SWS),Vorlesung (2 SWS),Übung (2 SWS) Prüfungsform Klausur (90 min),laborarbeit Vorleistung Empfohlene Module Mathematik 2 Modulbeschreibung des Studiengangs Strömungslehre 120h 120h 0h 240h 29

30 MKSI Mehrkörpersimulation deutsch Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Maschinenbau (6. Sem) Fahrzeugtechnik Prof. Dr.-Ing. Friedrich- Wilhelm Winter 6 Pflichtmodul Sommer- und Wintersemester Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden mit Hilfe moderner Verfahren Bewegungssimulationen durchführen und deren Ergebnisse durch Handrechnungen stichpunktartig überprüfen. die daraus resultierenden Informationen in ihren Konstruktionsentwürfen berücksichtigen Inhalt Konstruktion von ungleichförmig übersetzenden Getrieben (Koppelgetrieben), z. B. in Form von allgemeinen vier- und sechsgliedrigen Getrieben, Pilgerschritt- und Malteserkreuzgetrieben Berechnung der Übertragungsfunktionen, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und Kräfte markanter Getriebepunkte mit Hilfe der klassischen Getriebetechnik Simulation, Berechnung und Animation der Getriebe mit Hilfe von SolidWorks-Motion Volmer: Getriebetechnik, Grundlagen. Edition, Technik, 199. Volmer: Getriebetechnik, Kurvengetriebe. Edition, Technik, Volmer: Getriebetechnik, Koppelgetriebe. Edition, Technik, Kerle, Pittschellis, Corves: Einführung in die Getriebelehre, Analyse und Synthese ungleichförmig übersetzender Getriebe. Edition, Teubner, Volmer: Getriebetechnik, Aufgabensammlung. Edition, Technik, Holzmann, Meyer, Schumpich: Technische Mechanik, Kinematik und Kinetik. Edition, Teubner, Vorlesung (4 SWS) Prüfungsform Klausur (90 min) Vorleistung Vorausgesetzte Module Technische Mechanik 1, Technische Mechanik 2, Dynamik 60h 90h 0h 10h 30

31 PHCH Physik 1 / Chemie 6 deutsch Zuordnung zum Curriculum als Pflichtmodul Fahrzeugtechnik (1. Sem), Maschinenbau (1. Sem) Prof. Dr. Manuela Boin 1 Pflichtmodul Sommer- und Wintersemester Prof. Dr. Thomas Baier, Prof. Dr. Joachim Werner, Prof. Dr. Ulrich Straub, Prof. Dr. Hubert Mantz Einordnung und Bedeutung des Moduls bezogen auf die Ziele des Studiengangs Grundlegende Kenntnisse in Physik und Chemie sind für einen Ingenieur bei der Lösung technischer Probleme unerlässlich. Daraus resultieren ein vertieftes Verständnis für technische Anwendungen, ihre Folgen und Grenzen, sowie das Erkennen von Zusammenhängen. Chemie ist die zentrale Wissenschaft, welche sich mit dem Aufbau der Materie und deren Veränderungen befasst. Sie ist daher auch für ein tieferes Verständnis der Ingenieurswissenschaften unentbehrlich. Ohne grundlegende Kenntnisse in Chemie sind weder die Werkstoffe und ihre Eigenschaften, noch die elektrochemische Energieerzeugung und Speicherung (Akkumulatoren, Batterien, Brennstoffzellen), weder biotechnologische Verfahren noch die Sensorik oder Korrosionserscheinungen zu verstehen. Auch für den betrieblichen Umweltschutz und die Arbeitsicherheit sind chemische Grundkenntisse wichtig. Ziel dieses Moduls ist es, einen Überblick über die Physik und die Chemie und deren grundlegende Zusammenhänge zu geben, so dass die Studierenden in der Lage sind die vielen fachübergreifenden Problemstellungen in den Ingenieurswissenschaften interdisziplinär angehen zu können. Lernergebnisse Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls können die Studierenden Fachkompetenz: Physikalische Grundbegriffe der Mechanik und Schwingungslehre erklären, systematische Zusammenhänge identifizieren und bei der Lösung physikalisch-technischer Probleme anwenden Das Kausalprinzip sowie die Erhaltungssätze der Physik verstehen und auf technische Probleme anwenden Grundlegende Phänomene der Mechanik und Schwingungslehre kennen Grundlegende chemische Begriffe und Zusammenhänge aus der Allgemeinen Chemie erkennen und auf ingenieurswissenschaftliche Fragestellungen anwenden. Die Bedeutung, die Möglichkeiten und die Grenzen der Chemie für die ingenieurswissenschaftliche und gesellschaftliche Zukunftsgestaltung beurteilen. Methodenkompetenz: Durch Abstraktion die wesentlichen Merkmale eines Systems finden Die Lösung des speziellen Problems aus dem allgemeinen Lösungsansatz heraus entwickeln Graphische Darstellungen interpretieren sowie als wesentlichen Teil der Lösungen erstellen Auf der Basis physikalisch-kausaler Zusammenhänge korrekt argumentieren Zusammenhänge von Stoffeigenschaften und Reaktionen auf molekularer bzw. atomarer Ebene verstehen Sozial- und Selbstkompetenz: Das im Unterricht erlernte Wissen systematisch im Selbststudium vertiefen und erweitern Gemeinsam in einer Lerngruppe die Fähigkeit zum problemorientierten Diskurs trainieren Kritisches naturwissenschftliches Denken auch in allgemeinen Lebensbereichen (Politikentscheidungen, Medienberichte etc.) anwenden können Inhalt Mechanik: Kinematik, Newtonsche Gesetze, Gravitation, Arbeit, Energie, Leistung, Impuls, elastische und unelastische Stöße, Rotation starrer Körper, Drehmoment, Massenträgheitsmoment, Drehimpuls Mechanische Schwingungen: freie, ungedämpfte harmonische Schwingungen, gedämpfte Schwingungen, geschwindigkeitsproportionale Dämpfung, erzwungene Schwingungen, Resonanz, gekoppelte Schwingungen Chemie: Aufbau der Materie und die fundamentalen Naturkräfte, Stöchiometrie, Radioaktivität und Kernchemie, en der chemischen Bindung, Periodensystem der Elemente, Chemische Thermodynamik und Kinetik, Säuren und Basen, Amorphe Festkörper, Gläser, Keramik, Lösungen und Lösungseigenschaften, Struktur und Eigenschaften Ulrich Leute: Physik und ihre Anwendungen in Technik und Umwelt. Edition, Hanser,