Bachelor Maschinenbau. Lehrveranstaltung: 1.1 Mathematik I und 1.2 Mathematik II

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1 Modulhandbuch für Bachelor Maschinenbau und Schiffbau und maritime Technik, Rev Hinweis: die Lehrinhalte sind lediglich als Orientierung zu verstehen und können zugunsten aktueller Themenstellungen verändert werden. Studiengang: Bachelor Maschinenbau Mathematik I und II Lehrveranstaltung: 1.1 Mathematik I und 1.2 Mathematik II Arbeitsaufwand Kreditpunkte Inhalt: 1. und 2.Sem. Prof. Dr. Schaffarczyk Pflichtmodul für Bachelor Maschinenbau je Semester 4 SWS Lehrvortrag für alle Hörer und 2 SWS Übungen in Gruppen je Semester 90h + 2h Klausur, Selbststudium 148h je Semester 8 CP Keine Die Lehrveranstaltungen in Mathematik bilden eine wesentliche Grundlage für alle Anwendungsfächer. Die Studierende erwerben Kenntnisse mathematischer Methoden wie sie in den Anwendungen in Technischer Mechanik u. a. verwendet werden. Die Studieren können einfache Rechengänge mit den Methoden der Linearen Algebra und der Analysis auf Technische Fragestellungen anwenden und interpretieren. Sie können Herleitungen anderer Anwendungen verstehen und die Methoden z. Bsp. auf Fragestellungen aus der Regelungstechnik übertragen Mathematik I Lineare Algebra und Geometrie Differentialrechnung Integralrechnung Kurven in der Ebene Mathematik II Funktionen mehrerer Variablen Komplexe Zahlen Gewöhnliche Differentialgleichungen Statistik Klausur 2h am Ende des jeweiligen Semesters Vortrag, Tafelübung, Software- und Internet unterstützt Brauch, H. J. Dreyer, W. Haake; Mathematik für Ingenieure, 11. Auflage L. Papula; Mathematik f. Ingenieure, Band 1-3, Formelsammlung / Meb Seite 1

2 Bachelor Maschinenbau Mathematik I und II Lehrveranstaltung: 1.1 Mathematik I und 1.2 Mathematik II Arbeitsaufwand Kreditpunkte Inhalt: 1. und 2.Sem. Prof. Dr. Schaffarczyk Pflichtmodul für Bachelor Maschinenbau je Semester 4 SWS Lehrvortrag für alle Hörer und 2 SWS Übungen in Gruppen je Semester 90h + 2h Klausur, Selbststudium 148h je Semester 8 CP Keine Die Lehrveranstaltungen in Mathematik bilden eine wesentliche Grundlage für alle Anwendungsfächer. Die Studierende erwerben Kenntnisse mathematischer Methoden wie sie in den Anwendungen in Technischer Mechanik u. a. verwendet werden. Die Studieren können einfache Rechengänge mit den Methoden der Linearen Algebra und der Analysis auf Technische Fragestellungen anwenden und interpretieren. Sie können Herleitungen anderer Anwendungen verstehen und die Methoden z. Bsp. auf Fragestellungen aus der Regelungstechnik übertragen Mathematik I Lineare Algebra und Geometrie Differentialrechnung Integralrechnung Kurven in der Ebene Mathematik II Funktionen mehrerer Variablen Komplexe Zahlen Gewöhnliche Differentialgleichungen Statistik Klausur 2h am Ende des jeweiligen Semesters Vortrag, Tafelübung, Software- und Internet unterstützt Brauch, H. J. Dreyer, W. Haake; Mathematik für Ingenieure, 11. Auflage L. Papula; Mathematik f. Ingenieure, Band 1-3, Formelsammlung / Meb Seite 2

3 Lehrveranstaltung: Kreditpunkte: Bachelor Maschinenbau Informatik I 1.3 Informatik I 1.Semester Prof. Dr.-Ing. B. Remus Pflichtmodul für Bachelor Maschinenbau 3 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 1 SWS Übung in Gruppen Präsenzphase 4*15 h + Prüfung 2 h = 62 h Selbststudium 88 h 5 CP Keine Das Modul Informatik I vermittelt Grundkenntnisse der Informatik und der Programmiersprache C/C++. Studierende kennen die Grundprinzipien der Datenverarbeitung. In den Gruppenübungen erwerben Sie die Fähigkeit, technische Berechnungen zu strukturieren und unter Verwendung der Programmiersprache C/C++ zu implementieren. Sie erwerben eine systematische Fehlersuchmethodik und erarbeiten sich dabei Teststrategien zur Qualitätssicherung. Inhalt: Einführung (Rechneraufbau, Betriebssystem) 10% Elementare Datentypen und elementare Berechnungen 10% Entscheidungs- und Wiederholungsstrukturen 20% Funktionen 15% Ein- und zweidimensionale Felder 10% Anwendungen unter Verwendung von Zufallszahlen 15% Numerische Berechnungen, Visualisierung der Ergebnisse 20% Klausur 2 h, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Whiteboard, Folien, Lehrvortrag, Vor- und Nachbereitung von Übungsaufgaben in Kleingruppen Informatik für Ingenieure und Naturwissenschaftler 1 mit der ISBN Technische Probleme lösen mit C/C++ mit der ISBN / Meb Seite 3

4 Studiengang BEng Maschinenbau Modulbezeichnung Physik Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Patrick Moldenhauer Semester 3. Semester Häufigkeit des Angebots Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache Moduls im Bachelor Jährlich im Wintersemester Maschinenbau Leistungspunkte (LP) 4 LP Arbeitsaufwand Präsenz: 3*15 h + Prüfung 1 h = 46 h Selbststudium 74 h SWS / Lehrform Inhaltliche Voraussetzungen für die Teilnahme 2 SWS Lehrvortrag, 1 SWS Übungen Keine Lehrveranstaltung(en) 1.4a Kinetik und Kinematik (50% des Moduls) Inhalt Bezugssystem, Ortsvektor, Bahnkurve. Bewegung auf vorgegebener Bahn, allgemeine Bewegung in vektorieller Darstellung. Winkelgeschwindigkeit und -beschleunigung bei Kreisbahnen. Momentanpol, Polbahnen, Geschwindigkeits- und Beschleunigungszustand. Geschwindigkeitspol (Momentanpol), erster Satz von Euler, Satz von Burmester. Relativbewegung, Translationsbewegung der Führung, Rotationsbewegung der Führung - Coriolisbeschleunigung. Newton'sches Grundgesetz der translatorischen Bewegung, D'Alembert'sches Prinzip. Arbeit, Energie, Leistung, Wirkungsgrad, Arbeitssatz und Energieerhaltungssatz. Schwerpunktsatz. Drehbewegung um eine feste Achse, Massenträgheitsmoment. Allgemeine Bewegung eines starren Körpers in der Ebene. Elastischer und plastischer Stoß. Curriculare Der Kurs baut auf Physikkenntnissen auf und stellt ein Kernelement der ingenieurwissenschaftlichen Grundausbildung dar. Er greift auf elementare mathematische Methoden sowie auf das Modul Statik zurück. Der Kurs bildet die Grundlage für das Verständnis sowohl der Beschreibung von Bewegungen bewegter Maschinenteile als auch der Untersuchung dynamischer Belastungen. Qualifikationsziele Die Kursteilnehmer können Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und Trägheitskräfte bei ebenen Bewegungsvorgängen mittels Methoden der Vektorrechnung und Analysis ermitteln. Für Rotation können Hochlaufmomente und -zeit berechnet werden. Geschwindigkeit und Energieübertragung/-umwandlung von Körpern nach Stossvorgängen können bestimmt werden. Studien-/Prüfungsleistungen Semesterbegleitende Bearbeitung der Übungszettel, einen oder mehrere schriftliche Tests für das Teilmodul, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Literatur Holzmann/Meyer/Schumpich; Technische Mechanik Band III, Teubner Verlag; Dankert, H., Dankert, J.; Technische Mechanik, Teubner Verlag; Mayr, Martin; Technische Mechanik, Hanser Verlag. Horn, Skript zur Vorlesung

5 Studiengang BEng Maschinenbau Modulbezeichnung Physik Modulverantwortliche/r Prof. Dr. rer. nat. Sönke Schmidt Semester 4. Semester Häufigkeit des Angebots Verwendbarkeit des Pflichtmodul Sprache Moduls im Bachelor jährlich im Sommersemester Maschinenbau Leistungspunkte (LP) 4 LP Arbeitsaufwand Präsenz: 3*15 h + Prüfung 1 h = 46 h Selbststudium 74 h SWS / Lehrform Inhaltliche Voraussetzungen für die Teilnahme 2 SWS Lehrvortrag, 1 SWS Übungen Keine Lehrveranstaltung(en) 1.4.b Thermodynamik (50% des Moduls) Inhalt Thermische und kalorische Zustandsgrößen, Ideales Gas, Zustandsänderung idealer Gase in geschlossenen und offenen Systemen Kreisprozesse Entropie, 2.Hauptsatz der Thermodynamik Anwendungsbeispiele: Verbrennungsmotor, Verdichter und Gasturbine, Dampfturbine Eigenschaften der Dämpfe Grundlagen der Wärmeübertragung Feuchte Luft Curriculare Der Kurs baut auf Physikkenntnissen auf und wendet die Thermodynamischen Verfahren wie Energiebilanzierung und Systemanalyse auf einfache und komplexe maschinenbauliche und technische Systeme an. Qualifikationsziele Vermittlung von Kenntnissen aus dem Bereich der Thermodynamik zum Verständnis wärmetechnischer Zustände, der Energiebilanzierung von Systemen und von Vorgängen im technischen Bereich. Zur Stärkung von Sozial- und Persönlichkeitskompetenz, werden in den Übungen die gerechneten Aufgaben von den Studierenden präsentiert und die Lösungsansätze und Lösungswege diskutiert. Studien-/Prüfungsleistungen Semesterbegleitende Bearbeitung der Übungszettel, mehrere schriftliche Tests für das Teilmodul, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Literatur - Schmidt, Skript zur Vorlesung (200 Seiten) - Cerbe/ Hoffmann: Einführung in die Thermodynamik, Hanser - Baehr, Thermodynamik

6 Maschinenbau Naturwissenschaftliche Grundlagen Lehrveranstaltung: 1.5a. Allgemeine Physik (50% des Moduls) (50% des Moduls) Kreditpunkte (50% des Moduls) Inhalt: 3. Semester Prof. Dr. rer. nat. Sönke Schmidt Pflichtmodul für Bachelor Maschinenbau 2 SWS Lehrvortrag Präsenz: 2*15 h + Prüfung 2 h = 32 h Selbststudium 43 h 2,5 CP Keine Der Kurs baut auf Physikvorkenntnissen auf und wendet die für den Ingenieursbereich wichtigen physikalischen Grundlagen an. Schaffung theoretischer Grundlagen der Physik für die ingenieurmäßigen Anwendungen. Die Physik wird anhand von anwendungsorientierten Beispielen behandelt. Besonderes Augenmerk liegt auf der Vermittlung von Erfahrungswerten und dem sichern Umgang und der Umrechnung von Einheiten. Mechanik, Kinematik, Dynamik, Energie und Leistung, Schwingungen und Wellen, mech. Eigenschaften fester Körper, Gase, Flüssigkeiten, Gravitation, Klausur 2 h für das Gesamtmodul (davon 1h Teilbereich Physik), mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung, Beamer, Whiteboard, Vortrag - Skript zur Vorlesung - Kuchling Taschenbuch der Physik - Giancoli, Physik / Meb Seite 6

7 Lehrveranstaltung: Modulverantwortliche/Dozenten: Lehrform / SWS (50% des Moduls): Kreditpunkte (50% des Moduls) Inhalt: Bachelor Maschinenbau Naturwissenschaftliche Grundlagen 1.5b Teilbereich Chemie (50% des Moduls) 3. Semester Prof. Dr. Mauritz-Boeck / Prof. Dr. Schmidt Pflichtmodul im Bachelor-Studiengang Maschinenbau Für Teilbereich Chemie: 1 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 1 SWS Laborübung in Gruppen Für Teilbereich Chemie: Präsenz: 29h + 1h Klausur Selbststudium 45h 2,5 CP Keine Das Modul Naturwissenschaftliche Grundlagen stellt ein Kernelement der ingenieurwissenschaftlichen Grundausbildung im mathematisch- naturwissenschaftlichen Pflichtbereich dar. Teilbereich Chemie: Studierende kennen, verstehen und umsetzen chemische Fragestellungen im Maschinenbau. Sie kennen die Zusammensetzung und Analyse wichtiger Betriebsstoffe, die Chemie des Wassers, Grundlagen der Elektrochemie für elektrochemische Energieerzeugung. In den Laborübungen haben die Studierenden die Fähigkeit erworben sich Versuchsplanung, Versuchsdurchführung und Schreiben von Laborberichten in arbeitsteiliger Form zu erarbeiten. Wasser (Qualitäten, Anforderungen, Aufbereitung), Chemische Grundbegriffe, Säure-Base-Theorie, ph-wert Berechnung und Bestimmung, Salze, Dissoziation, Leitfähigkeit, Oxidation, Reduktion, Redoxreaktion, Elektrochemische Reaktionen, Spannungsreihe, Elektrochemische Spannungsquellen, Kraftstoffe, Öle Klausur 2 h für das Gesamtmodul (davon 1h Teilbereich Chemie), mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung, Übungsschein Tafel, Vortrag, Bilder, Gruppenarbeit im Labor Vorlesungs- und Laborskripte Bücher: Karl Schwister, Taschenbuch der Chemie, Hanser Verlag, München, Wien / Meb Seite 7

8 Maschinenbau Statik und Festigkeitslehre 1 Lehrveranstaltung: 2.1 Statik und Festigkeitslehre 1 Kreditpunkte: Inhalt: 1. Semester Prof. Dr.-Ing. Michael Klausner/ Dipl.-Ing. Danai Krüger Pflichtmodul im Bachelor-Studiengang Maschinenbau 4 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 2 SWS Übung in Gruppen; Präsenz: 15* 6h + 90 h Selbststudium: 150 h 8 CP Keine Das Modul Statik und Festigkeitslehre stellt ein Kernelement der ingenieurwissenschaftlichen Grundausbildung dar. Es bildet die Grundlage für aufbauende Kurse in Mechanik, für Maschinenelemente, alle konstruktiven Fächer und mechanische Vorgänge der Fertigungstechnologie. Die Kursteilnehmer sind in der Lage reale Systeme zu abstrahieren und problemorientiert an starren oder elastischen Systemen durch Freischneiden mittels der Gleichgewichtsbedingungen einen vollständigen Belastungszustand anzugeben. Die Studierenden können Spannungen bestimmen und sind zu Dimensionierung von Stäben, Seilen und Balken befähigt. Die Studieren können die bereit gestellten mathematischen Hilfsmittel einsetzen und daraus in Kombination mit Fachliteratur die Lösung weiterer Aufgabenstellungen der Mechanik selbständig erarbeiten. In den Gruppenübungen haben die Studierenden die Fähigkeit erworben, Fragestellungen aus der Mechanik zu verbalisieren, mit anderen die Aufgabenstellung, den Lösungsweg und die Ergebnisse zu diskutieren und einzuordnen. 1. Aufgabe der Mechanik, Newton'sche Axiome 1 und 3, Auflager, Freischneiden, Zerlegen und Zusammensetzen von ebenen Kräften, zentrales ebenes Kraftsystem. Allgemeines ebenes Kraftsystem: statisches Moment, Momentensatz, Versatzmoment, Gleichgewichtsbedingungen. Schnittgrößen am Balken: Normal-, Querkraft, Biegemoment, Streckenlast. Relationen zwischen Belastung, Querkraft und Biegemoment Mechanische Spannungen, Beanspruchungsarten, Hook'sches Gesetz, Zug- und Druckbeanspruchung, Eigengewicht, Wärmespannungen, Torsion, Schubmodul, Torsionsspannung, Flächenmomente zweiten Grades, gerade Biegung. Übungsschein (unbenotet) Lehrvortrag, Whiteboard, Bilder, Modelle Mayr, Martin, Technische Mechanik, Hanser Verlag Holzmann/Meyer/Schumpich, Technische Mechanik Band I und II, Teubner Verlag; Hibbeler, Technische Mechanik - Statik, Pearson-Verlag / Meb Seite 8

9 Maschinenbau Statik und Festigkeitslehre 2 Lehrveranstaltung: 2.2 Statik und Festigkeitslehre 2 (Präsenzzeit/Selbststudium) Kreditpunkte: 2. Semester Prof. Dr.-Ing. Michael Klausner; Dipl.-Ing. Danai Krüger Pflichtmodul im Bachelor-Studiengang Maschinenbau 2 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 2 SWS Übung in Gruppen Präsenz 15* 4h+ 2,5 h Klausur / Selbststudium 88h 5 CP Übungsschein Statik und Festigkeitslehre 1 Inhalt: Das Modul Statik und Festigkeitslehre II stellt ein Kernelement der ingenieurwissenschaftlichen Grundausbildung dar. Es baut auf das Modul Statik und Festigkeitslehre I und erweitert bzw. vertieft es. Die Kursteilnehmer können Kräfte und Spannungen an ebenen Systemen ermitteln und sind zur Dimensionierung an Stäben, Seilen und Balken befähigt. Die Studierenden können anhand des realen Systems nach Lastfällen und Lastarten zulässige Spannungen aus Tabellen entnehmen und bei mehr-achsigen Spannungszuständen anhand des Werkstoffs mit den zugeordneten Festigkeitshypothesen rechnen. Die Studierenden können im Stabilitätsfall Knickung entsprechende Euler-Fälle durch Analyse des realen Systems auswählen und dimensionieren. Die Studieren können die bereit gestellten mathematischen Hilfsmittel, insbesondere die Integralrechnung einsetzen und daraus in Kombination mit Fachliteratur die Lösung weiterer Aufgabenstellungen der Mechanik selbständig erarbeiten. In den Gruppenübungen haben die Studierenden die Fähigkeit erworben, Fragestellungen aus der Mechanik zu verbalisieren, mit anderen die Aufgabenstellung, den Lösungsweg und die Ergebnisse zu diskutieren und einzuordnen. Differentielle Gleichgewichtsbedingungen: Relationen zwischen Belastung, Querkraft und Biegemoment Flächenmomente zweiten Grades bei Drehung des Koordinatensystems, Hauptachsen. DGL der Biegelinie, Zwischenreaktionen, statische Bestimmtheit, statisch unbestimmte Lagerung, Kraftgrößenmethode. Räumliche Statik: Kraft und Moment im Raum. Haftung und Reibung. Beanspruchungsarten und Versagen, Dauerfestigkeit. Zusammengesetzte Beanspruchung: Zug und Biegung, Torsion und Biegung. ebener zweiachsiger Spannungszustand, Vergleichsspannungen, Festigkeitshypothesen. Knicken: Euler-Fälle, plastischer Bereich. Ausblick: analytische Mechanik und FEM Klausur 2,5 h Lehrvortrag, Whiteboard, Bilder, Modelle Holzmann/Meyer/Schumpich, Technische Mechanik, Band II, Teubner Verlag; Hibbeler, Technische Mechanik, Festigkeitslehre, Pearson Verlag; Mayr, Martin, Technische Mechanik, Hanser Verlag / Meb Seite 9

10 Bachelor Maschinenbau Werkstofftechnik Lehrveranstaltung: 2.3 Werkstofftechnik und Labor Kreditpunkte: Inhalt: 2.Sem. (2V+1Ü) + 3.Sem. (2V+1Ü+1L) Prof. Dr. Mohammed Es-Souni Pflichtmodul für Maschinenbau 4 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 2 SWS Übung in Gruppen, 1 SWS Labor in Kleingruppen Präsenzphase 7*15 h + Prüfung 2 h = 107 h Selbststudium 193 h 10 CP Keine Das Modul Werkstofftechnik vermittelt in Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung Grundkenntnisse über die Werkstoffe,die im Maschinenbau eingesetzt werden. Diese Kenntnisse werden in Konstruktion und Produktionstechnik benötigt. Die Studierenden erlangen ein grundlegendes Verständnis über den Zusammenhang von Werkstoffstruktur und Materialeigenschaften, insbesondere im Hinblick auf mechanische Eigenschaften und Verarbeitbarkeit. Sie können die Zusammensetzung und die Wärmebehandlung der Werkstoffe mit den resultierenden Eigenschaften verknüpfen. Studierende können Werkstoffe mit Eigenschaften passend zu den Betriebsbedingungen und Fügetechniken wählen. In den Gruppen- und Laborübungen lernen sie, werkstofftechnische Aufgaben zu bearbeiten und zu lösen, sowie die Materialeigenschaften zu messen. Atombindung, Gitterstruktur, Gitterbaufehler, Diffusion, elastisches/plastisches Verhalte 5% Festigkeitssteigernde Maßnahmen 5% Legierungslehre 15% Zustandsschaubilder 15% FE-C-System, Stähle, Gußeisen, Verarbeitbarkeit 20% Eigenschaften und Verarbeitbarkeit ausgewählter Leichtmetalle und Schwermetalle 15% Keramische Werkstoffe, Kunststoffe 15% Kriterien für Werkstoffauswahl 10% Laborübungen: Auswahl aus Versuchen (Zugversuch, Biegeversuch, Ausscheidungshärtung, Stirnabschreckversuch, Metallographie, Kerbschlagbiegeversuch, Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung mit Ultraschall) Klausur 2 h, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung; Prüfung der Laborprotokolle Tafel, Präsentationen (Powerpoint, kurze Filme), Laborversuch Vortrag, Diskussion, Einzel- und Gruppenarbeit Prof. Es-Souni Präsentation an der FH-Kiel Bargel/Schulze, Werkstoffkunde ISBN Ashby/Jones, Werkstoffe 1 ISBN Ashby/Jones, Werkstoffe 2 ISBN Ashby, Materials Selection in Mechanical Design ISBN Prof. Es-Souni Macherauch/Zoch, Praktikum in Werkstoffkunde ISBN Unterlagen für Laborversuche / Meb Seite 10

11 Lehrveranstaltung: Kreditpunkte: Bachelor Maschinenbau Einführung in die Maschinenkonstruktion 2.4 Einführung in die Maschinenkonstruktion 1.Semester (2V+2Ü) Prof. Dr.-Ing. Jan Henrik Weychardt Übungen: Dipl.-Ing. Martina Wadehn, Dipl.-Ing. Hans Thüring Pflichtmodul für Bachelor Maschinenbau 2 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 2 SWS Übung in Gruppen Präsenzphase 15*4 h = 60 h Selbststudium 90 h 5 CP Keine Das Fach vermittelt Kenntnisse und Fähigkeiten für die norm-, funktions- und fertigungsgerechte Darstellung von Gegenständen und ist dem ingenieurwissenschaftlichen Grundlagenbereich zuzuordnen. Maschinenteile kennen, erkennen und 2D-zeichnen. Räumliches Vorstellungsvermögen und einfache 3D-Skizzen. Lesen und Erstellen Technischer Zeichnungen (Einzelteile u. Gruppen) und Stücklisten. Zeichnen mit und ohne Hilfsmittel. Kennen einschlägiger Normen. Arbeiten mit Normzahlreihen, Anwendung der Geometrischen Produktspezifikation (z.b. Oberflächen und Passungen) Inhalt: Projektionsverfahren 5% Darstellungen in Normalprojektionen 15% Maßeintragungen 10% Schiffbauliches Zeichnen 5% Normzahlreihen 5% Einfache Maschinenelemente 20% Oberflächenangaben 10% Werkstückkanten 5% Toleranzen und Passungen 20% Form- und Lagetoleranzen 5% Klausur 2 h und Übungsschein Beamer, Folien, Whiteboard, Zeichnen, Vortrag, Diskussion, Gruppenarbeit Prof. Weychardt Skript an der FH Kiel Hoischen ISBN Böttcher/Forberg ISBN Fischer et.al. ISBN / Meb Seite 11

12 Bachelor Maschinenbau CAD-M Lehrveranstaltung 2.5 CAD-M Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Kreditpunkte: Semester Prof. Fischer Vorlesung (Theorieteil): Prof. Fischer, Praxisteile: Prof. Fischer, Dipl.-Ing. Kohlmorgen, Dipl.-Ing. Amelung, Dipl.-Ing. Wintjen, Dipl.-Ing. Gembarski, Dipl.-Ing. Thüring, Dipl.-Ing. Michael, Prof. Dr. Weychardt, Dipl.-Ing. Rohlfsen Pflichtmodul Bachelor- Studiengang Maschinenbau 2 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 4 SWS Laborübungen in Gruppen Präsenzphase 90h+ 3,5h Klausur, Selbststudium 146,5 h 8 CP Teilnahme an der Lehrveranstaltung Einführung in die Maschinenkonstruktion (auch parallel möglich) Das Modul CAD-M ist in zwei aufeinander aufbauende Praxisteile und einen Theorieteil untergliedert. Praxisteil1 vermittelt grundlegende Kenntnisse in der Anwendung eines 3D-CAD-Systems auf die Erstellung von Einzelteilen und deren Zeichnungsableitung. Es sollen danach in allen konstruktiven Fächern selbständig 3D-Modelle und Zeichnungsableitungen von Bauteilen erstellt werden können. Praxisteil 2 vermittelt grundlegende Kenntnisse in der Anwendung eines 3D-CAD-Systems im Bereich der Baugruppenerstellung und bearbeitung inclusive Stücklistenableitung. Der Theorieteil vermittelt grundlegende Kenntnisse und Zusammenhänge über die CAD-Modellierung im Umfeld des Maschinenbaus. CAD-Datenmodelle und daraus abgeleitete Arbeitstechniken stehen im Vordergrund. Die Studierenden können nach den beiden Praxisteilen: grundsätzliche Arbeitstechniken für Einzelteile anwenden wie - 3-dimensionale Bauteile am Rechner modellieren, - unterschiedliche 3D-Funktionen, - parametrische Vorgehensweise, - Modellieren im Featurebaum, - Zeichnungen incl. fertigungsgerechter Bemaßung ableiten, - Zeichnungen für den konstruktiven Übungsbetrieb erstellen, grundsätzliche Arbeitstechniken für Baugruppen anwenden wie - Teile und Baugruppen verknüpfen, - Baugruppen und Erzeugnisse aufbauen, - Erzeugnisstrukturen nach unterschiedlichen Kriterien anlegen (z.b. funktionsorientiert, montageorientiert), - Stücklisten aus dem 3D-Modell anlegen, - fertigungsgerechte Zeichnungen aus dem 3D-Modell erstellen. Die Studierenden können nach dem Theorieteil: - den CAD-Einsatz im Konstruktionsprozess beurteilen, - sie kennen den grundsätzlichen Aufbau eines CAD- Systems, - können 3D-Datenmodelle unterscheiden, - CAD-Werkzeuge und Applikationen unterscheiden, - kennen grundsätzliche Arbeitstechnik für Einzelteil, Baugruppen und Zeichnungsableitung / Meb Seite 12

13 Maschinenbau Maschinendynamik Lehrveranstaltung: 2.6. Maschinendynamik Kreditpunkte 4. Semester Prof. Dr.-Ing. Günter Grabe Pflichtmodul für Bachelor Maschinenbau 1 SWS Lehrvortrag, 2 SWS Übungen, 1 SWS Labor Präsenz: 4*15 h + Prüfung 2 h = 62 h Selbststudium 88 h 5 CP Keine Der Kurs baut auf Mechanikkenntnissen auf und wendet die technische Schwingungslehre auf maschinenbauliche Konstruktionen, die durch Einmassenschwinger beschrieben werden können, an. Die Teilnehmer haben nach erfolgreicher Teilnahme an der Lehrveranstaltung ein grundsätzliches Verständnis für Schwingungen bei Maschinen. Sie können Eigenfrequenzen und Anregungsfrequenzen einfacher Systeme berechnen und sind damit in der Lage, Schwingungserscheinungen bei Maschinen zu analysieren, zu bewerten und konstruktive Maßnahmen zur Reduzierung von Schwingungsniveaus vorzuschlagen. Bei der selbständigen Durchführung von Laborversuchen in Gruppen erweitern sie ihre sozialen und kommunikativen Fähigkeiten. Inhalt: - harmonische, periodische Schwingungen, FFT-Analyse - freie Schwingungen - erzwungene Schwingungen - gedämpfte Schwingungen (frei und erzwungen) Klausur 2,0 h, unbenoteter Laborschein mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Beamer, Whiteboard, Vortrag, Diskussion, Gruppenarbeit im Labor. Skript zur Vorlesung im Intranet Knaebel, M.: Technische Schwingungslehre, Teubner Studienskripten / Meb Seite 13

14 Bachelor Maschinenbau Fluidmechanik Lehrveranstaltung: 2.7 Fluidmechanik (Präsenzzeit/Selbststudium) Kreditpunkte: Lernergebnis Inhalt: 3. Semester Prof. Dr. S.Schmidt / Nachfolge Prof. Jensen Pflichtmodul im Bachelor-Studiengang Maschinenbau 3 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung Präsenz: 15*4 h + 2h Klausur, Selbststudium 88h 5 CP Keine Das Modul Fluidmechanik vermittelt Grundkenntnisse zur Berechnung einfacher Strömungsvorgänge, deren Beherrschung für zahlreiche maschinenbauliche Untersuchungen notwendig ist. Die Studierenden sollen die Anwendung der Fluiddynamik auf aktuelle Problemstellungen erlernen und in der ingenieurswissenschaftlichen Lehre bzw. in der Praxis benutzen können. Zur Stärkung von Sozial- und Persönlichkeitskompetenz werden die in den Übungen gerechneten Aufgaben mit den Studierenden diskutiert.. 1. Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen 2. Hydrostatik 3. Auftrieb und Schwimmen 4. Grundgleichungen der Fluiddynamik 5. Ähnlichkeiten und Kennzahlen 6. Energieverluste im geraden Rohr und Armaturen 7. Widerstand umströmter Körper 8. Messtechnik in der Fluiddynamik Klausur 2 h, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Whiteboard, Folien, Lehrvortrag, Vor- und Nachbereitung von Übungsaufgaben in Gruppen Bohl/Elmendorf, Techn. Strömungslehre Jensen, Skript Fluidmechanik Kümmel:, Techn. Strömungslehre Oertel, Strömungsmechanik Surek/Stempin, Angewandte Strömungsmechanik / Meb Seite 14

15 Lehrveranstaltung: Kreditpunkte Inhalt: Maschinenbau Fertigungstechnik I 2.8 Fertigungstechnik I 1. Semester Prof. Dr.-Ing. Jörg Schmütz Pflichtmodul für Bachelor Maschinenbau 4 SWS Lehrvortrag Präsenz: 60 h + Prüfung 2 h = 62 h Selbststudium 88 h 5 CP Keine Einführung in grundlegende Verfahren der Fertigungstechnik Fertigungsverfahren nach DIN 8580 kennen und einordnen können; Anwendungsgebiete, Fehlermöglichkeiten und Einfluß der Konstruktion auf die Fertigung einschätzen können. Grundlagen der Fertigungsverfahren: Urformen, Umformen, Trennen, Fügen im Überblick und im allgemeinen Vergleich; Auswahlkriterien; Werkstoffe, Hilfsmittel, Maschinen; Organisation der Fertigung, Planung, Arbeitsvorbereitung; Einführung Werkzeugmaschinen Klausur 2,0 h ; mündl. Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung. Tafel, Vortrag, Videos, beispielhafte Werkstücke Fritz, A. H., Schulze, G., Fertigungstechnik, Springer-Verlag 2009, 5. Auflage König, W., Klocke, F., Fertigungsverfahren (5 Bände): Drehen, Fräsen, Bohren Springer-Verlag 2008 Schleifen, Honen, Läppen, VDI-Verlag 2008 Abtragen und Generieren, Springer-Verlag 2006 Massivumformung, VDI-Verlag 2008 Blechbearbeitung, VDI-Verlag / Meb Seite 15

16 Bachelor Maschinenbau Kunststoffe I Lehrveranstaltung: 2.9 Kunststoffe I Kreditpunkte: Inhalt: 4. Semester Prof. Dr. Mauritz-Boeck Pflichtmodul im Bachelor-Studiengang Maschinenbau 3 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 1 SWS Laborübung in Gruppen Präsenz: 56h + 2 h Klausur Selbststudium 92 h 5 CP Keine Das Modul Kunststoffe I stellt ein Kernelement der ingenieurwissenschaftlichen Grundausbildung dar. Es vervollständigt die Ausbildung der Maschinenbaustudierenden in den Bereichen Materialwissenschaften und Fertigungstechnik. Die Studierenden können: 1) Kunststoffe aufgrund ihrer technologischen Eigenschaften bestimmten Anwendungsgebieten zuordnen und damit gezielte Werkstoffauswahl betreiben. 2) Kunststoffverarbeitungsverfahren in Bezug auf ihre Anwendungstauglichkeit zur Fertigung unterschiedlicher Kunststoffprodukte einschätzen, die Verarbeitungsverfahren an den vorhandene Maschinen durchführen, die Ergebnisse bewerten und zur Optimierung der Verfahren weiterverwenden. 3) Gängige Werkstoffprüfverfahren, wie Zugversuch, Ermittlung der Wärmeformbeständigkeit und thermische Verfahren (DSC) zur Ermittlung wichtiger Werkstoffkennwerte durchführen, Messprotokolle auswerten und die Ergebnisse in Relation zu den Einsatzbereichen der untersuchten Kunststoffe setzen. 4) Kunststoffrecyclingverfahren bewerten und einsetzen. Vorlesung: Thermoplaste, Technische- und Hochleistungskunststoffe, Duroplaste, Elastomere, Herstellung, struktureller Aufbau, Werkstoffeigenschaften und Einsatzbereiche; Eigenschaften, Bauformen und Verwendung von Verstärkerstoffen; Kunststoffprüfverfahren, Zugversuch in Abhängigkeit von Prüfbedingungen und Temperatur, Zeitstandzugversuch, Wärmeformbeständigkkeit nach Vicat; Kunststoffrecycling; Kunststoffverarbeitungsverfahren (Maschinenaufbau, verfahrenstechnische Abläufe, Konstruktionshinweise, Fertigungsfehler): Spritzgießen, Sonderverfahren Spritzgießen, Extrudieren, weiterhin: Blasformen, Pressen, Warmformen, Schweißen, Gießen und Schäumen Gruppenübung: Thermische Analyse von Kunststoffen mit der DSC, Bestimmung von Werkstoffkennwerten aus dem Zugversuch, Ermittlung der Verarbeitungsparameter von Standardkunststoffe im Spritzgießverfahren, Untersuchung rheologischer Eigenschaften von Kunststoffen im Extrusionsverfahren, Prüfung der Wärmeformbeständigkeit an thermoplastischen Kunststoffen Klausur 2h, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung, Labor-Übungsschein Tafel; Overhead; umfangreiche Präsentation von Kunststoffproben, Formteilen und Halbzeugen, Demonstrationsversuch; Videos Hellerich/ Harsch/ Haenle: Werkstoff-Führer Kunststoffe, Hanser Verlag, München Wien Saechtling Kunststoff Taschenb., Hanser Verlag, München-Wien Vorlesungs- und Laborskripte / Meb Seite 16

17 Bachelor Maschinenbau Elektrotechnik Lehrveranstaltung: 2.10 Elektrotechnik Kreditpunkte: 4. Semester Prof. Dr.-Ing. B. Remus Pflichtmodul für Bachelor Maschinenbau 3 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 1 SWS Laborübung in Gruppen Präsenzphase 4*15 h + Prüfung 2 h = 62 h Selbststudium 88 h 5 CP Keine Das Modul Elektrotechnik vermittelt Grundkenntnisse der Elektrotechnik und Elektronik. Die Studierenden verstehen die Grundgebiete der Elektrotechnik soweit, dass sie sich mit Elektrofachkräften abstimmen sowie Stromlaufpläne verstehen können. Sie kennen elektrische Messgeräte und Verstärker und können diese im Rahmen von Prüf- und Messaufbauten zum elektrischen Messen mechanischer Größen in der beruflichen Praxis einsetzen. Sie verstehen die Funktionsprinzipien wichtiger Sensoren. Inhalt: Grundbegriffe (Strom, Spannung, Leistung, Quellen) 10% Netze an Gleichspannung 20% Zeitkonstante Felder (Kondensator, Spule, Relais) 15% Schaltvorgänge 5% Elektronische Bauteile und Grundschaltungen 15% Periodische und sinusförmige Größen 5% Zeitabhängige Felder 10% Netze an Sinusspannung 20% Klausur 2 h, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Whiteboard, Folien, Lehrvortrag, Laborversuche in Kleingruppen Grundlagen der Elektrotechnik ISBN / Meb Seite 17

18 Bachelor Maschinenbau Regelungstechnik und Elektrische Antriebe Lehrveranstaltung: 2.11 Regelungstechnik und Elektrische Antriebe Kreditpunkte: 5. Semester Prof. Dr.-Ing. B. Remus Pflichtmodul für Bachelor Maschinenbau 3 SWS Lehrvortrag für alle Hörer, 1 SWS Übung in Gruppen Präsenzphase 4*15 h + Prüfung 2 h = 62 h Selbststudium 88 h 5 CP Keine Das Modul Regelungstechnik und Elektrische Antriebe vermittelt grundlegende Kennnisse der elektrischen Maschinen und der Regelungstechnik. Damit sind dann die Grundlagen der elektrischen Antriebstechnik gelegt, deren Einsatz bei der Automation von Maschinen und Anlagen aufgezeigt wird. Die Studierenden kennen die Grundtypen der elektrischen Maschinen und deren Einsatzgebiete. Sie können einfache Regelkreise entwerfen, parametrieren und die zugehörigen Stabilitätsgrenzen beachten. Sie können insbesondere elektrische Positionierantriebe in Betrieb nehmen und die nötigen Parametrierungen vornehmen. Inhalt: Antriebsmechanik 5% Gleichstrommaschinen 10% Leistungselektronik 5% Drehstromtechnik und Drehfeldmaschinen 10% Lineare und nichtlineare Systeme 5% Übertragungsverhalten linearer Systeme 20% Regelkreise und Regelkreisglieder 20% Stabilität und Entwurf von Regelkreisen 15% Motion Control und Servomotoren 10% Klausur 2 h, mündliche Nachprüfung gemäß Prüfungsordnung Whiteboard, Folien, Lehrvortrag, Laborversuche, Übungsaufgaben in Kleingruppen Grundkurs der Regelungstechnik ISBN Elektrische Antriebstechnik ISBN / Meb Seite 18

19 Lehrveranstaltung: Kreditpunkte: Bachelor Maschinenbau Maschinenelemente 2.12a Maschinenelemente Theorie 2.+3.Sem. (4V+2V) Prof. Dr.-Ing. Jan Henrik Weychardt Pflichtmodul für Bachelor Maschinenbau 6 SWS Lehrvortrag für alle Hörer inhaltlich parallel zu 2.12b Maschinenelemente Praxis Präsenzphase 15*6 h = 90 h Selbststudium 150 h 8 CP Lernziele erbracht der Veranstaltungen: Einführung in die Maschinenkonstruktion; CAD I; Mathematik I; Statik und Festigkeitslehre I; Fertigungstechnik I Das Fach vermittelt Kenntnisse und Fähigkeiten für die Auswahl und Bemessung der behandelten Maschinenelemente und ist dem ingenieurwissenschaftlichen Grundlagenbereich zuzuordnen. Die Kursteilnehmer können anhand des gestellten Problems die Eignung verschiedener Maschinenelemente für Lösungen bewerten und Alternativen anregen. Sie sind befähigt, Komponenten unter stationärer Beanspruchung die Dimensionierung vorzunehmen und geeignete Bauelemente aus dem industriellen Angebot zu wählen. Die Studierenden besitzen die Kompetenz, Fehldimensionierungen formell zu analysieren und gezielt Abhilfemaßnahmen zu benennen. Inhalt: Fertigungsgerechtes Gestalten, insbes. Guss 2% Normzahlreihen 5% Federn 5% Verbindungselemente (Schrauben, Schweißen, Bolzen) 13% Ermittlung zulässiger und wirkender Spannungen 10% Achsen und Wellen 8% Welle/Nabe-Verbindung 5% Wälz- und Gleitlager 5% Dichtungen 2% Kupplungen 15% Getriebe 30% Klausur 2h Beamer, Folien, Whiteboard, Vortrag, Diskussion Prof. Weychardt Skript an der FH Kiel Roloff/Matek ISBN X Schlecht ISBN Rieg/Kaczmarek ISBN Haberhauer/Bodenstein ISBN Decker ISBN Fischer et.al. ISBN / Meb Seite 19

20 Lehrveranstaltung: Kreditpunkte: Bachelor Maschinenbau Maschinenelemente 2.12b Maschinenelemente Praxis 2.+3.Sem. (2Ü+3Ü) Prof. Dr.-Ing. Jan Henrik Weychardt Dipl.-Ing. Martina Wadehn, Dipl.-Ing. Hans Thüring Pflichtmodul für Bachelor Maschinenbau 5 SWS Übung in Gruppen inhaltlich parallel zu 2.12a Maschinenelemente Theorie Präsenzphase 15*5 h = 75 h Selbststudium 135 h 7 CP Lernziele erbracht der Veranstaltungen: Einführung in die Maschinenkonstruktion; CAD I; Mathematik I; Statik und Festigkeitslehre I; Fertigungstechnik I Das Fach vermittelt Kenntnisse und Fähigkeiten für die Auswahl und Bemessung der behandelten Maschinenelemente und ist dem ingenieurwissenschaftlichen Grundlagenbereich zuzuordnen. Die Kursteilnehmer können anhand des gestellten Problems die Eignung verschiedener Maschinenelemente für Lösungen bewerten und Alternativen anregen. Sie sind befähigt, Komponenten unter stationärer Beanspruchung die Dimensionierung vorzunehmen und geeignete Bauelemente aus dem industriellen Angebot zu wählen. Die Studierenden besitzen die Kompetenz, Fehldimensionierungen formell zu analysieren und gezielt Abhilfemaßnahmen zu benennen. Inhalt: Fertigungsgerechtes Gestalten, insbes. Guss 7% Federn 5% Verbindungselemente (Schrauben, Schweißen, Bolzen) 13% Ermittlung zulässiger und wirkender Spannungen 10% Achsen und Wellen 8% Welle/Nabe-Verbindung 5% Wälz- und Gleitlager 5% Dichtungen 2% Kupplungen 15% Getriebe 30% Leistungsschein Beamer, Folien, Whiteboard, Vortrag, Diskussion, Gruppenarbeit Weychardt, Wadehn, Thüring Skripte an der FH Kiel Roloff/Matek ISBN X Schlecht ISBN Rieg/Kaczmarek ISBN Haberhauer/Bodenstein ISBN Decker ISBN Fischer et.al. ISBN / Meb Seite 20