Modulhandbuch. des. Studiengangs. Maschinenbau. (Bachelor of Engineering)

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1 Fachbereich 2 Technik, Informatik und Wirtschaft Modulhandbuch des Studiengangs Maschinenbau (Bachelor of Engineering) (Dieses Modulhandbuch ist Teil des Paket-Antrags Ingenieurwissenschaften.) Stand:

2 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 2 von 84 Erläuterungen zum Modulhandbuch Der Bachelor-Studiengang Maschinenbau an der FH Bingen wurde im XX2012 von der Akkreditierungsagentur AQAS reakkreditiert. Voraussetzung für die Reakkreditierung ist die Erfüllung der Auflagen und Empfehlungen. Bei den vorliegenden Modulbeschreibungen und auch bei anderen Unterlagen wurden die Auflagen und Empfehlungen berücksichtigt. Das vorliegende Modulhandbuch beschreibt die Module im Bachelor-Studiengang Maschinenbau und macht damit die Ziele und Inhalte der Lehrveranstaltungen transparent. Module fassen Stoffgebiete thematisch und zeitlich abgerundet zusammen. Sie bestehen aus verschiedenen Lehrformen wie Vorlesung, Übung und Praktikum und sind mit n (ECTS European Credit Transfer System) versehen. Die geben den jeweiligen mittleren Arbeitsaufwand für das Präsenzstudium, und die Prüfungsvorbereitung (work load) an. Ein Leistungspunkt entspricht etwa 30 Arbeitsstunden. Module werden mit einer Modulprüfung abgeschlossen, bestehend aus benoteten Prüfungsleistungen und ggf. unbenoteten Studienleistungen. Das Bachelor-Studium im Studiengang Maschinenbau besteht aus 6 Modulgruppen (Gruppe I bis VI): I B-MB-GM01 bis B-MB-GM05 Grundlagenmodule der Mathematik und Naturwissenschaften II B-MB-GI01 bis B-MB-GI21 Grundlagenmodule der Ingenieurwissenschaften III A B-MB-WA01 bis B-MB-WA10 Module des Bereichs Automobiltechnik III P B-MB-WP01 bis B-MB-WP13 Module des Bereichs Produktentwicklung IV B-MB-FÜ01 bis B-MB-FÜ04 Module mit fachübergreifenden Inhalten V B-MB-WÜ01 bis B-MB-WÜ13 Katalog fachübergreifende Wahlpflichtmodule VI B-MB-PR01 bis B-MB-PR04 Praxismodule Tabelle der Modulgruppen Im Wahlpflichtbereich (III) können Studierende zwischen der Automobiltechnik (IIIA) und der Produktentwicklung (IIIP) wählen. Zu diesen Wahlpflichtmodulen gehören 13 Wahlelemente (V), aus denen 3 für den jeweiligen Wahlpflichtbereich gewählt werden können. Jedes Modul besitzt einen Modulcode (Bsp. B-MB- GM01). Dieser setzt sich aus dem Buchstaben für den Studiengang, der Kennung der Modulgruppe und der Nummerierung innerhalb der Modulgruppe zusammen. Ein Modul kann sich über ein oder zwei Semester erstrecken, die Teilnahme an einige Modulprüfungen setzt das Bestehen vorheriger Module voraus. Die Modulbeschreibungen geben weiterhin Auskunft über - die Verantwortlichen (Ansprechpartner) für das jeweilige Modul - die Bezeichnung der Lehrveranstaltungen, - die Regelsemester dieser Veranstaltungen, - die Lehrenden, die Lehrformen, - die empfohlene Literatur und verwendete Unterlagen, - die Art der Studien- und Prüfungsleistungen.

3 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 3 von 84 Modulübersicht Grundlagenmodule Mathematik und Naturwissenschaften... 6 B-MB-GM01 Mathematik B-MB-GM02 Mathematik B-MB-GM03 Physik A,B B-MB-GM04 Chemie B-MB-GM05 Informatik und Numerik Grundlagen Ingenieurwissenschaften B-MB-GI01 Fertigungstechnik B-MB-GI02 Werkstoffprüfung B-MB-GI03 Werkstofftechnik B-MB-GI04 Technische Mechanik B-MB-GI05 Technische Mechanik B-MB-GI06 Technische Mechanik B-MB-GI07 Computer Aided Design B-MB-GI08 Maschinenelemente B-MB-GI09 Maschinenelemente B-MB-GI10 Maschinenelemente B-MB-GI11 Konstruktionsprojekt B-MB-GI12 Konstruktionsprojekt B-MB-GI13 Konstruktionsprojekt B-MB-Gl14 Thermodynamik B-MB-GI15 Elektrotechnik B-MB-GI16 Elektrotechnik B-MB-GI17 Konstruktionslehre B-MB-GI18 Automatisierungstechnik B-MB-GI19 Stömungstechnik B-MB-GI20 Energienalagentechnik B-MB-GI21 Systemdynamik und Regelungstechnik B-MB-GI22 Finite Element Methode... 40

4 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 4 von 84 Vertiefungsrichtung Automobiltechnik B-MB-WA01 Automobiltechnik B-MB-WA02 Verbrennungsmotoren B-MB-WA03 Projektmangement B-MB-WA04 Produktfindung und Produktlebenszyklus B-MB-WA05 Automobilentwicklung / -industrie B-MB-WA06 Versuchs- und Messtechnik B-MB-WA07 Antriebstechnik B-MB-WA08 Kartähnliches Forschungsfahrzeug B-MB-WA09 Elektronische Fahrwerkregelsysteme B-MB-WA10 Einspurfahrzeuge Vertiefungsrichtung Produktentwicklung B-MB-WP01 Produktentwicklung B-MB-WP02 Qualitätsmanagement B-MB-WP03 Projektmangement B-MB-WP04 Produktfindung und Produktlebenszyklus B-MB-WP05 Kunststofftechnik B-MB-WP06 Leichtmetalltechnik B-MB-WP07 Werkzeugmaschinen B-MB-WP08 Stähle B-MB-WP09 Berechnungsverfahren im Maschinenbau B-MB-WP10 Ölhydraulik B-MB-WP11 Wälzlagertechnik B-MB-WP12 Reverse Engineering B-MB-WP13 Einsatz von CAE-Tools... 66

5 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 5 von 84 Fachübergreifende Module B-MB-FÜ01 Business Englisch B-MB-FÜ02 Betriebswirtschaftlehre B-MB-FÜ03 Präsentationstechnik Fachübergreifende Wahlmodule... Fehler! Textmarke nicht definiert. B-MB-WÜ01 Einführung in SAP/ R B-MB-WÜ02 ERP-Systeme B-MB-WÜ03 Organisation Industrietag B-MB-WÜ04 Berufs- und Arbeitspädagogik B-MB-WÜ05 Arbeitswissenschaften B-MB-WÜ06 Einführung in die Simulationstechnik B-MB-WÜ07 Bionik B-MB-WÜ08 Technische Dokumentation B-MB-WÜ09 Neuronale Netze B-MB-WÜ10 Spieltheorie und strategisches Denken B-MB-WÜ11 Modellierung und Optimierung: Fallbeispiele B-MB-WÜ12 Kommunikationsdesign in Unternehmen B-MB-WÜ13 Messdatenerfassung und -verarbeitung Praxismodule B-MB-PR01 Praxisphase B-MB-PR02 Bachelorarbeit mit Kolloquium... 84

6 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 6 von 84 Grundlagenmodule Mathematik und Naturwissenschaften B-MB-GM01 Mathematik 1 Mathematik 1 (MATH1) Mathematics 1 B-MB-GM h Mathematik 1: Vorlesung, parallele Übungen 6 6 SWS / 1. Sem. 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Häufigkeit des Angebots Wintersemester geplante Gruppengröße Vorlesung 80, Übung 20 Stud. Beherrschen mathematischer Techniken: Hornerschema, Gaußsches Eliminationsverfahren, Vektoroperationen, Projektion, Matrizen- und Determinantenrechnung, Ableitungen und Integration elementarer Funktionen, Substitution Verständnis mathematischer Konzepte: Vektorraum (Basis, lineare Unabhängigkeit), analytische Geometrie (vektorielle Darstellung, Parameterform, Normalenform, Winkel), Lineare Abbildungen in Matrixform, Ableitungen (Sekante, Tangente, Steigung, Wachstum), Abschätzungen durch Differential (Taylorpolynom), Integration (Berechnung von Flächen, Volumen, Bogenlänge) Kennenlernen von Anwendungen, Fertigkeiten im Anwenden mathematischer Ergebnisse: Verzinsung, Struktur der Lösung eines LGS, Lineare Optimierung, Wachstum, (Überlagerung von) Schwingungen, Seilkurve, Linien-, Flächen-, Volumenmittelpunkt ( Schwerpunkt ), Motorleistung Fähigkeiten in der Darstellung der Ergebnisse durch Vortrag der Lösungen der Übungen Überwiegend Fach-, Methoden- und Systemkompetenz zu gleichen Teilen, auch Sozialkompetenz (Präsentationskompetenz, Teamfähigkeit) Grundlagen: Mengen, Aussagenlogik, Kombinatorik, Gaußsches Eliminationsverfahren, Hornerschema Zahlbereiche: N, Z, Q, R, C Vektorrechnung: Skalar-, Vektor-, Kreuzprodukt, Vektorraum, lineare Abhängigkeit Analytische Geometrie: Geraden in Ebene / Raum, Ebene im Raum, Schnitte und Schnittwinkel Lineare Algebra: Lineare Abbildungen, Matrizen, Deteminanten Differenzialrechnung von Funktionen in einer Variablen: Folgen, Grenzwert, Stetigkeit, Ableitung reellund vektorwertiger Funktionen; Kreis- und Hyperbelfunktionen, Exponential- und Logarithmusfunktionen Integration reellwertiger Funktionen: Riemannsches Integral, Integrationsregeln, Integration der o.a. Funktionen und gebrochen rationaler Funktionen, uneigentliche Integral, Integration parametrisierter Kurven, geometrische Anwendungen 4 Lehrformen 5 SWS Vorlesung mit Tafel und Beamer, 1 SWS begleitende parallele Übung

7 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 7 von 84 Inhaltlich: : Schulmathematik: Sicherheit im Umformen von Termen Gleichungen und Ungleichungen; Kenntnisse in Differenzial- und Integralrechnung, Trigonometrie, Geometrie und Vektorrechung Klausur (90 min) Bestandene Modulklausur; Aktive Teilnahme an den Übungen (Studienleistung, Voraussetzung für die Klausurteilnahme) Gewichtung nach n Prof. Dr. rer. nat. Dieter Kilsch, Dr. Michael Ruhrländer Sprache: deutsch, einzelne Abschnitte in englisch Skript zur Vorlesung, Bücher mit Titel Ingenieurmathematik, Swokowski,E.W., Olinick,M. and Pence,D.D.: Calculus, ISBN

8 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 8 von 84 B-MB-GM02 Mathematik 2 Mathematik 2 (MATH2) Mathematics 2 B-MB-GM h Mathematik 2: Vorlesung, parallele Übungen 8 6 SWS / 2. Sem. 150 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Häufigkeit des Angebots Sommersemester geplante Gruppengröße Vorlesung 80, Übung 20 Stud. Beherrschen mathematischer Techniken: Eigenwertbestimmung, Koordinatentransformation; Gradient, Fundamentalmatrix, Jacobi-Determinante; Integration in 3-dimensionalen kartesichen -, Zylinder-, und Kugelkoordinaten; Exponentialform komplexer Zahlen; Lösen von Differenzialgleichungen durch Trennen der Variablen, Lösen von homogenen und linearen Differenzialgleichungen Verständnis mathematischer Konzepte: Achsen- und Hauptachsentransformation; Fehlerabschätzung; Zerlegen mehrdimensionaler Integrale; Momente 0., 1., 2. Ordnung; Struktur der Lösungsmenge einer linearen Differenzialgleichung. Kennenlernen mathematischer Techniken: Einfache mehrdimensionale Substitutionen; Reihenentwicklung einer Funktion, Lösen von Differenzialgleichungen durch Reihenansatz. Kennenlernen von Anwendungen, Fertigkeiten im Anwenden mathematischer Ergebnisse: Motorleistung; Flächen-, Volumen,- Massenträgheitsmomente; Schwingungen Fähigkeiten in der Darstellung der Ergebnisse durch Vortrag der Lösungen der Übungen Überwiegend Fach-, Methoden- und Systemkompetenz zu gleichen Teilen, auch Sozialkompetenz (Präsentationskompetenz, Teamfähigkeit) Lineare Algebra: Eigenwerte und Eigenvektoren, Koordinatentransformationen, Hauptachsen Funktionen in mehreren Variablen: Grenzwert, Stetigkeit, Ableitung reell- und vektorwertiger Funktionen; mehrdimensionale Integrale, Substitutionsformel, Integration in Zylinder- und Kugelkoordinaten, parametrisierte Kurven und ihre Integration Reihen: Potenzreihen, Taylorreihen, Exponentialform komplexer Zahlen Differentialgleichungen: Trennung der Variablen, homogene und lineare Differenzialgleichungen 4 Lehrformen 5 SWS Vorlesung mit Tafel und Beamer, 1 SWS begleitende parallele Übung Inhaltlich: Mathematik 1

9 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 9 von 84 Klausur (90 min) Bestandene Modulklausur; Aktive Teilnahme an den Übungen (Studienleistung, Voraussetzung für die Klausurteilnahme) Gewichtung nach n Prof. Dr. rer. nat. Dieter Kilsch, Dr. Michael Ruhrländer Sprache: deutsch, einzelne Abschnitte in englisch Skript zur Vorlesung, Bücher mit Titel Ingenieurmathematik, Swokowski,E.W., Olinick,M. and Pence,D.D.: Calculus, ISBN

10 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 10 von 84 B-MB-GM03 Physik A,B Physik Physics B-MB-GM h a) PhysA b) PhysB SWS / 150 h Sem. (Winter- Anfänger) 210 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Häufigkeit des Angebots PhysA: jedes WS PhysB: jedes SS 2 Semester geplante Gruppengröße 80 Studierende (Vorlesung) 20 Laborgruppen à 4 Studierende Einordnung der Physik als grundlegende Naturwissenschaft und als Bindeglied im interdisziplinären Austausch; Verständnis physikalischer Modellbildung und -weiterentwicklung unter definierten Randbedingungen Korrekte Anwendung der Auswertemethodik bei selbst gewonnenen Messdaten, Erkennung der Relevanz von Messungenauigkeiten, Fehlerfortpflanzung, Genauigkeitsklasse und Einheiten Analyse und Lösung physikalischer Aufgabenstellungen derart, dass die zugrunde liegende Physik mit zeichnerischen und formelmäßigen Darstellungen unter Beachtung der Randbedingungen nach mathematischen Umformungen in ein korrektes Ergebnis mündet (Methodenkompetenz) Erkennung von physikalischen Grundprinzipien in natürlichen und technischen Systemen, Funktionsweise soll mit dem Hintergrund physikalischen Grundverständnisses erläutert werden können (Transferkompetenz zwischen Grundlagen und Anwendungen der Physik) - Einführung in die Physik und die Auswertung von experimentellen Ergebnissen, Punktmechanik - Kräfte, Reibung, Impuls, Dynamik, Felder, Arbeit, Energie, Leistung, Potential - Statik und Dynamik des starren Körpers, Präzession von Kreiseln - Gesetzmäßigkeiten in Flüssigkeiten und Gasen - Temperatur, Zustandsgleichung idealer Gase, Wärme, Wärmetransport, Strahlungsgesetze - 1. Hauptsatz, Zustandsänderungen, reale Gase, Phasenübergänge - Schwingungen und Wellen sowie deren Superposition, Schallwellen, Doppler-Effekt - geometrische Optik, Wellenoptik, Auflösungsvermögen, Polarisation, Doppelbrechung - Photonen, Materiewellen, relativistische Effekte - Atomphysik, Röntgenstrahlung, Einführung in die Laserphysik, Kernphysik 4 Lehrformen Vorlesung mit Demonstrationsexperimenten; "Virtuelle Experimente" mit Videoprojektion; Vorrechenübung; Einführung in die Fehlerrechnung; Laborexperimente der Studierenden.

11 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 11 von 84 4 Lehrformen Vorlesung mit Demonstrationsexperimenten; "Virtuelle Experimente" mit Videoprojektion; Vorrechenübung; Einführung in die Fehlerrechnung; Laborexperimente der Studierenden. Formal: Keine Inhaltlich: Schulmathematik (z.b. Trigonometrie, e-funktion, Logarithmen, Ableitungen, Integrale) Studienleistungen: Labortestat über die im Physiklabor Teil A und B angebotenen Experimente bei erfolgreicher Durchführung und Auswertung Prüfungsleistung: 90 min Klausur Studienleistungen und bestandene Modulklausur Gewichtung nach n Prof. Dr. rer. nat. Jörg Fischer Sprache: Deutsch Heribert Stroppe, PHYSIK für Studenten der Natur- und Ingenieurwissenschaften, ISBN-13: Hering/Martin/Stohrer: Physik für Ingenieure, ISBN-13: Friedhelm Kuypers, Physik für Ingenieure, Bd.1, ISBN-13: zusammenfassendes Skript zur Vorlesung, Übungsaufgaben, Formelsammlung sowie Versuchsanleitungen als elektronische Dokumente (auf Webseite des Lehrenden verfügbar)

12 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 12 von 84 B-MB-GM04 Chemie Chemie Chemistry B-MB-GM04 Vorlesung 3 2 SWS / 30 h 1. Semester 60 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Häufigkeit des Angebots Wintersemester geplante Gruppengröße 50 Studierende Die Studierenden erlangen ein grundlegendes Verständnis der allgemeinen und anorganischen Chemie. Sie beherrschen die Formelsprache der Chemie und die mathematischen Berechnungen der Stöchiometrie. Sie kennen den Aufbau der Materie und unterschiedliche Bindungsarten. Sie können chemische Gleichgewichte, insbesondere Säure-Base-Gleichgewichte, berechnen und Redox-Gleichungen aufstellen. Sie beherrschen die Grundlagen der Elektrochemie. Grundbegriffe und Definitionen in der Chemie; Aufbau der Atome und der Elektronenhülle; Systematik im Periodensystem der Elemente; Stöchiometrie; Aufstellung chemischer Reaktionsgleichungen; Chemische Bindungen: Ionenbindung, kovalente Bindung, Metallbindung, Energiebändermodell Chemisches Gleichgewicht, Massenwirkungsgesetz Säuren und Basen, Ionenprodukt des Wassers, ph-wert Redox-Reaktionen, Grundlagen der Elektrochemie 4 Lehrformen Vorlesung mit integrierten Übungen Inhaltlich: keine Klausur (90 min.)

13 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 13 von 84 Bestandene Modulklausur Gewichtung nach n Prof. Dr. Weerd Ohling Sprache: deutsch Vorlesungsskripte in elektronischer Form E. Riedel, Allgemeine und Anorganische Chemie, Walter de Gruyter Verlag J. Hoinkes, E. Lindner, Chemie für Ingenieure, Wiley-VCH R. Pfestorf, H. Kadner, Chemie - Ein Lehrbuch für Fachhochschulen, Verlag Harri Deutsch

14 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 14 von 84 B-MB-GM05 Informatik und Numerik Înformatik und Numerik Software Engineering and Numerical Analysis B-MB-GM h A: Informatik und Numerik, Vorlesung mit Übungen B: Projektarbeit 6 A: 3,8 SWS/57 h B: 0,2 SWS/3h Sem. 120 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Häufigkeit des Angebots Start: Wintersemester 2 Semester geplante Gruppengröße Vorlesung 60, Übung 20 Stud. Beherrschen einer Programmiersprache: Umsetzen eines Algorithmus in Datentypen und Sprachkonstrukte in MatLab. Verständnis der Probleme numerischer Verfahren: Fehlerfortpflanzung, Konvergenzbedingungen, Konvergenzgeschwindigkeit. Verstehen numerischer Verfahren und Fähigkeiten im Einsatz: Nullstellenverfahren, Integration, Lösen von Differenzialgleichungen, Eigenwertbestimmung Fähigkeiten in der Darstellung der Ergebnisse durch Projektvortrag Überwiegend Fach-, Methoden- und Systemkompetenz zu gleichen Teilen, auch Sozialkompetenz (Präsentationskompetenz) Vektorfähige Sprachen und ihre Konstrukte: Datentypen, Sprachkonstrukte, Programmstrukturen Softwaretechnik: Programmiertechniken, Software-Entwicklungsphasen und -Lebenszyklus Numerische Grundlagen: Genauigkeit, Fehlerfortpflanzung Numerische Nullstellenbestimmung: Bisektion; Algorithmen von Newton, Steffensen, Newton-Raphson; Sukzessive Approximation Numerische Integration: Trapez- und Simpsonregel, Rhomberg-Verfahren Numerisches Lösen von Differenzialgleichungen: Eulersches Streckenzug-Verfahren, Runge-Kutta- Verfahren, Differenzenverfahren Numerische Lineare Algebra: Ausgleichsrechnung, Zerlegungen einer Matrix, Levenbergh-Marquardt- Optimierung, Eigenwert-Bestimmung 4 Lehrformen 3 SWS Vorlesung, 0.8 SWS begleitende Übungen, 0.2 SWS Programmierprojekt Inhaltlich: Mathematik 1 und 2

15 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 15 von 84 Inhaltlich: Mathematik 1 und 2 Klausur (90 min) Aktive Teilnahme an der Übungen (Studienleistung, Voraussetzung für Klausurteilnahme), Programmierprojekt (Studienleistung), bestandene Modulklausur Gewichtung nach n Prof. Dr. rer. nat. Dieter Kilsch Sprache: deutsch, einzelne Abschnitte in englisch El. Skript zur Vorlesung, Engeln-Müllges, G., K. Niederdrenk und R. Wodicka: Numerik-Algorithmen. Springer, Berlin, 9. Aufl., ISBN Preuß, W. und G. Wenisch (Hrsg.): Lehr- und Übungsbuch Numerische Mathematik. Fbv Leipzig. ISBN Quarteroni, A. und F. Saleri: Wissenschaftliches Rechnen mit MATLAB. Springer. ISBN Weitere Bücher mit Titel Software Engineering und Numerische Mathematik

16 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 16 von 84 Grundlagen Ingenieurwissenschaften B-MB-GI01 Fertigungstechnik Einführung in die Fertigungstechnik (FETE) Manufacturing Technology B-MB-GI h Einführung in die Fertigungstechnik 4 SWS / 60 h 5 1. Semester Häufigkeit des Angebots Wintersemester Geplante Gruppengröße Vorlesung: 80 Studierende 2 Lernergebnisse Erlangung von Grundlagenkenntnissen der wichtigsten Fertigungsverfahren Klassifizierung von Fertigungsverfahren Einsatzmöglichkeiten Technologische Grenzen Gestaltungsrichtlinien Kostenstrukturen von zugehörigen Anlagen und Werkzeugen Qualitätsprobleme, Fertigungsfehler und zugehöriger Abhilfemaßnahmen Verständnis für die Notwendigkeit fertigungsgerechten und montagegerechten Konstruierens Kompetenz in der Auswahl von Fertigungsverfahren in Hinblick auf technologische und wirtschaftliche Randbedingungen Urformverfahren: Gießen, Kunststofftechnik, Sintern und Rapid Prototyping Umformverfahren: Walzen, Ziehen, Pressen, Schmieden Trennende Verfahren: Stanzen, Scheren, Drehen, Fräsen, Schleifen, Honen, Läppen Fügeverfahren des Stoff-, Form- und Kraftschlusses 4 Lehrform Vorlesung Inhaltlich: keine Klausur (90 min) Bestandene Modulklausur -- Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Klaus Kiene Sprache: Deutsch Skript zur Vorlesung, Bücher mit Titel, u.a.: Fritz, A. Herbert; Schulze, G. (Hrsg.): Fertigungstechnik, Springer-Verlag Scheipers, P. (Hsrg.): Handbuch der Metallbearbeitung, Verlag Europa-Lehrmittel Fachkunde Metall und Tabellenbuch Metall, Verlag Europa-Lehrmittel König, W..: Fertigungsverfahren, Bände 1 5, Springer-Verlag

17 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 17 von 84 B-MB-GI02 Werkstoffprüfung Werkstoffprüfung (WEPR) Materials Testing B-MB-GI02 Werkstoffprüfung 2 SWS / 30 h 3 1. Semester Häufigkeit des Angebots Wintersemester 60 h 2 Lernergebnisse Die Studierenden lernen das mechanische Verhalten von Werkstoffen kennen. Sie kennen die wichtigsten Werkstoffprüfverfahren und die damit ermittelten Kennwerte. Im Praktikum ermitteln die Studierenden die wichtigsten Werkstoffkenngrößen. Statische und dynamische Festigkeits- und Verformungskennwerte Schwingende Beanspruchung und schlagartige Belastung Härteprüfung Metallographie Analytik Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung 4 Lehrform Vorlesung mit Laborveranstaltung in Kleingruppen Inhaltlich: keine Benoteter Laborbericht Bestandene Modulprüfung -- Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Klaus Becker Sprache: Deutsch Skript zur Vorlesung E-Learning-Plattform mit Vorlesungsunterlagen und Gruppenanmeldung Bargel, H.J. und G. Schulze: Werkstoffkunde, Springer Verlag Berlin Macherach: Praktikum in Werkstoffkunde, Vieweg Verlag Geplante Gruppengröße Gruppen zu 8 Studierenden

18 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 18 von 84 B-MB-GI03 Werkstofftechnik Werkstofftechnik (WETE) Materials Technology B-MB-GI h Werkstofftechnik 4 SWS / 60 h 5 2. Semester Häufigkeit des Angebots Sommersemester Geplante Gruppengröße 72 Studierende 2 Lernergebnisse Die Studierenden lernen die Zusammenhänge zwischen Struktur und Werkstoffeigenschaften kennen. Die Studierenden lernen die wichtigsten Konstruktionswerkstoffe kennen. Sie bewerten deren Einsatzmöglichkeiten und Grenzen unter Berücksichtigung der Verarbeitungseigenschaften. Sie können Werkstoffe anhand technisch-wirtschaftlicher Aspekte auswählen. Atomaufbau und chemische Bindungen in technischen Werkstoffen Eigenschaften technischer Werkstoff Legierungskunde Metallische und Nichtmetallische Konstruktionswerkstoffe Eigenschaften und Verarbeitung 4 Lehrform 4 SWS Vorlesung mit integrierten Übungen Inhaltlich: keine Klausur (90 min) Bestandene Modulklausur -- Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Klaus Becker Sprache: Deutsch Skript und Übungsblätter, bereitgestellt in E-Learning-Plattform Askeland, D.R.: Materialwissenschaften. Spektrum Akad. Verlag Heidelberg Bargel, H.J. und G. Schulze: Werkstoffkunde, Springer Verlag Berlin Bergmann, W.: Werkstofftechnik I + II, Hanser Verlag München

19 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 19 von 84 B-MB-GI04 Technische Mechanik 1 Technische Mechanik 1 (TEME1) Technical Mechanics 1 B-Mb-GI h Vorlesung, Übung 5 4 SWS / 60h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Abbilden eines mechanischen Systems auf ein Modell Häufigkeit des Angebots Wintersemester geplante Gruppengröße 80 Studierende Anwenden der mechanischen Grundprinzipien auf das Modell, Aufstellen der Modell-gleichungen Lösen der Modellgleichungen (analytisch und rechnergestützt (CA-System)), Beurteilung und Plausibilitätskontrolle der Ergebnisse Aufgabenstellung und historische Entwicklung der technischen Mechanik, Mechanische Modellbildung Kraftbegriff, Kraftarten, der starre Körper, Befreiungsprinzip, Wechselwirkungsprinzip Zentrales Kraftsystem, allgemeines Kraftsystem, Momentenbegriff, Parallelverschiebung von Kräften, Äquivalenzprinzip, Reduktion allgemeiner Kraftsysteme, Gleichgewichtsbedingungen Systeme starrer Körper, Erstarrungsprinzip, Lagerungen starrer Körper, statische Bestimmtheit Schwerpunkte von Körpern, Flächen und Linien Eindimensionale Tragwerke, Schnittkräfte, Fachwerk, gerade Balken Haftung und Reibung Der Arbeitsbegriff in der Statik, Prinzip der virtuellen Verrückungen, Bestimmung von Gleichgewichtslagen 4 Lehrformen 3 SWS Vorlesung, 1 SWS begleitende Übungen Inhaltlich: Mathematik 1

20 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 20 von 84 Inhaltlich: Mathematik 1 Klausur (60 min) Bestandene Modulklausur Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. K.-J. Jakobi Sprache: deutsch Gross, Hauger, Schnell, "Technische Mechanik", Band 1: Statik, Springer Verlag Hagedorn, "Technische Mechanik", Band 1: Statik, Verlag Harry Deutsch Gummert, Reckling, "Mechanik", Vieweg Verlag

21 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 21 von 84 B-MB-GI05 Technische Mechanik 2 Technische Mechanik 2 Technical Mechanics 2 B-MB-GI h Vorlesung,Übung 6 5 SWS / 75 SWS 2 Semester 105 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Häufigkeit des Angebots Sommersemester geplante Gruppengröße 80 Studierende Zusammenhang zwischen Belastung, Verformung und Beanspruchung eines Bauteils erkennen Aufstellen und Lösen der Modellgleichungen für eindimensionale Strukturen Sichere und wirtschaftliche Auslegung von Bauteilen und Strukturen. Aufstellen und Lösen der Modellgleichungen für eindimensionale Strukturen Spannungsbegriff, Spannungszustand, Spannungstransformation, Hauptspannungen Gleichgewichtsbedingungen Verformungs- und Verzerrungszustand, Verschiebungs-Verzerrungsbeziehungen, Eindeutigkeit der Verzerrungen, Transformation der Verzerrungen Zusammenhang zwischen Spannungen und Verzerrungen (Elastizitätsgesetz, eindimensional, mehrdimensional, Temperatureinfluß) Stabförmige Tragwerke (Flächenmomente, Zugstab, Biegebalken (schubstarr und schubweich), Torsionsstab mit kreisförmigem Querschnitt) Rotationssymmetrischer Spannungs- und Verformungszustand ( Membranspannungszustand einfacher dünnwandiger Bauteile, Dickwandiges Rohr, Schrumpfverbindungen) Stabilität gerader Stäbe (Eulerstab) Energiemethoden für statisch unbestimmte Systeme Versagenshypothesen. 4 Lehrformen 4 SWS Vorlesung, 1 SWS begleitende Übungen Inhaltlich: Mathematik 1, Mathematik 2

22 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 22 von 84 Inhaltlich: Mathematik 1, Mathematik 2 Klausur (60 min) Bestandene Modulklausur Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. K.-J. Jakobi Sprache: deutsch Gross, Hauger, Schnell, "Technische Mechanik", Band 2: Festigkeitslehre, Band 4: Ergänzungen, Springer Verlag Hagedorn, "Technische Mechanik", Band 2 Festigkeitslehre, Verlag Harry Deutsch Gummert, Reckling, "Mechanik", Vieweg Verlag

23 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 23 von 84 B-MB-GI06 Technische Mechanik 3 Technische Mechanik 3 (TEME3) Technical Mechanics 1 B-MB-GI h Vorlesung, Übung 6 5 SWS / 75 SWS 3 Semester 105 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Abbilden eines mechanischen Systems auf ein Modell Häufigkeit des Angebots Wintersemester geplante Gruppengröße 80 Studierende Anwenden der dynamischen Grundprinzipien auf das Modell, Aufstellen der Modellgleichungen Lösen der Modellgleichungen (analytisch und rechnergestützt (CA-System)), Beurteilung und Plausibilitätskontrolle der Ergebnisse Kinematik des Massenpunktes, Bewegung in nichtbeschleunigten Bezugssystemen, Geschwindigkeit und Beschleunigung, Geradlinige Bewegung, Bewegung ins Zylinder- und natürlichen Koordinaten, Bewegung in beschleunigten Bezugssystemen Kinematik des starren Körpers Kinetik des Massenpunktes, Newtonsche Grundgesetze, Impuls- und Impulserhaltungssatz, Drall- und Drallerhaltungssatz, Kinetische Energie des Massenpunktes, Arbeitssatz, Energiesatz Kinetik des starren Körpers, Massenträgheitsmomente und des Transformation, Hauptträgheitsmomente, Steinerscher Satz, Bewegungsgleichungen für den starren Körper, Kinetische Energie des starren Körpers, Energiesatz Stoßvorgänge, gerader zentraler Stoß, beliebiger Stoß Prinzipien der Mechanik, Prinzip von D Alembert in der Fassung von Lagrange, Lagrangesche Gleichungen zweiter Art 4 Lehrformen 4 SWS Vorlesung, 1 SWS begleitende Übungen Inhaltlich: Mathematik 1, Mathematik 2 (speziell Differentialgleichungen)

24 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 24 von 84 Inhaltlich: Mathematik 1, Mathematik 2 (speziell Differentialgleichungen) Klausur (60 min) Bestandene Modulklausur Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. K.-J. Jakobi Sprache: deutsch Gross, Hauger, Schnell, "Technische Mechanik", Band 3: Dynamik, Springer Verlag Hagedorn, "Technische Mechanik", Band 3: Dynamik, Verlag Harry Deutsch Gummert, Reckling, "Mechanik", Vieweg Verlag

25 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 25 von 84 B-MB-GI07 Computer Aided Design Computer Aided Design (CAD) Computer Aided Design B-MB-GI07 Computer Aided Design: Übung 2 SWS / 30 h 3 Häufigkeit des Angebots Wintersemester 60 h 2 Lernergebnisse - Sicherer Umgang mit den Basisfunktionen eines leistungsfähigen 3D-CAD-Programms - Konstruktion einfacher Bauteile in 3D-CAD - Schulung des räumlichen Vorstellungsvermögens - Konstruktion einfacher Bauteile in 3D-CAD - Schulung des räumlichen Vorstellungsvermögens - Erstellen kleiner Baugruppen - 2D-Ableitung der Bauteile / Baugruppen - Ansichten, Schnitte, Bemaßung, Toleranzen, Oberflächenangaben 4 Lehrform 2 SWS Übung an Rechnerarbeitsplätzen Inhaltlich: Parallele Teilnahme an Maschinenelemente-Vorlesung Projektarbeit Bestandene Prüfungsleistung Geplante Gruppengröße Übung: 24 Studi. Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Klaus Kiene / Dipl.-Ing. Frank Seidler Sprache: Deutsch Bücher mit Titel, unter Anderem: - Konstruieren mit Unigraphics NX, Hanser Verlag - NX 7: Bauteile, Baugruppen, Zeichnungen, Hanser Verlag - Unigraphics kurz und bündig: Grundlagen für Einsteiger, Vieweg+Teubner Verlag - Technisches Zeichnen, Cornelsen Verlag - Tabellenbuch Metall, Europa Verlag

26 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 26 von 84 B-MB-GI08 Maschinenelemente 1 Maschinenelemente 1 (MAEL1) Machine elements 1 B--MB-GI h Vorlesung/Übungen 5 4 SWS / 60 h 2. Semester Häufigkeit des Angebots Sommersemester geplante Gruppengröße 80 Studierende 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden haben Verständnis über die Funktionsweise von Maschinenelementen undkenntnisse zur Auswahl und Beurteilung der unterschiedlichen Verbindungsarten Erkennen des Kraftflusses in Maschinenelementen Sie beherrschen die praktischen Berechnungsmethoden für die entsprechenden Maschinenelemente und Verbindungsarten Einführung, Normung, Toleranzen und Passungen, Oberflächen Grundlagen der Festigkeitsberechnung, Werkstoffverhalten, Werkstoffkennwerte, Konstruktionskennwerte, statischer und dynamischer Festigkeitsnachweis Berechnung von Schweißverbindungen, Festigkeitsnachweis nach DIN Schraubverbindungen, Funktion und Wirkung, Gestaltungsrichtlinien, Berechnung von Schraubverbindungen 4 Lehrformen 4 SWS Vorlesung und begleitende Übungen Inhaltlich: Technische Mechanik 1 Klausur (90 min) Bestandene Modulklausur Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Arno Zürbes Sprache: deutsch Vorlesungsskript, Roloff-Matek, Maschinenelemente, Vieweg Verlag, Wiesbaden Decker, Maschinenelemente, Hanser Verlag, München Steinhilper/Sauer: Konstruktionselemente des Maschinenbaus, Band 1 Schlecht: Maschinenelemente Band 1, Pearson Studium, DIN 743, DIN 15018, VDI-Richtlinie 2230

27 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 27 von 84 B-MB-GI09 Maschinenelemente 2 Maschinenelemente 2 (MAEL2) Machine elements 2 B--MB-GI h Vorlesung/Übungen 5 4 SWS / 60 h 3. Semester Häufigkeit des Angebots Wintersemester geplante Gruppengröße 80 Studierende 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden haben tiefes Verständnis über die Funktionsweise von Maschinenelementen und Kenntnisse zur Auswahl und Beurteilung der unterschiedlichen Verbindungsarten und Maschinenelemente Sie beherrschen die praktischen Berechnungsmethoden für die entsprechenden Maschinenelemente und Verbindungsarten Berechnung von Kleb-, Löt- und Nietverbindungen Bolzen- und Stiftverbinungen Berechnung von Federn Berechnung von Welle-Nabe-Verbindungen Wälzlager: Konstruktive Aspekte und Berechnung 4 Lehrformen 4 SWS Vorlesung und begleitende Übungen Inhaltlich: Technische Mechanik 1und 2, Maschinenelemente 1 Klausur (90 min) Bestandene Modulklausur Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Arno Zürbes Sprache: deutsch Vorlesungsskript, Roloff-Matek, Maschinenelemente, Vieweg Verlag, Wiesbaden Decker, Maschinenelemente, Hanser Verlag, München Steinhilper/Sauer: Konstruktionselemente des Maschinenbaus, Band 1 Schlecht: Maschinenelemente Band 1, Pearson Studium, DIN 743, DIN 15018, VDI-Richtlinie 2230

28 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 28 von 84 B-MB-GI10 Maschinenelemente 3 Maschinenelemente (MAEL3) Machine elements 3 B-MB-GI h Vorlesung/Übungen 5 4 SWS / 60 h 4. Semester Häufigkeit des Angebots Sommersemester geplante Gruppengröße 80 Studierende 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden haben tiefes Verständnis über die Funktionsweise von Maschinenelementen und Kenntnisse zur Auswahl, zum Anwendung und Beurteilung dieser Maschinenelemente Sie beherrschen die praktischen Berechnungsmethoden für die entsprechenden Maschinenelemente Gleitlager: Konstruktive Aspekte und Berechnung Auswahl und Berechnung von elastischen Kupplungen und Schaltkupplungen Berechnung von Riemen- und Kettengetrieben, Berechnung von Zahnradgetrieben Gestaltung und Auslegung von Dichtungen 4 Lehrformen 4 SWS Vorlesung mit begleitenden Übungen Inhaltlich: Modul Maschinenelement 1 und 2 Klausur (90 min) Bestandene Modulklausur Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Arno Zürbes Sprache: deutsch Vorlesungsskript, Roloff-Matek, Maschinenelemente, Vieweg Verlag, Wiesbaden Decker, Maschinenelemente, Hanser Verlag, München Steinhilper/Sauer: Konstruktionselemente des Maschinenbaus, Band 1 und 2, Springer-Verlag Schlecht: Maschinenelemente Band 1 und 2, Pearson Studium

29 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 29 von 84 B-MB-GI11 Konstruktionsprojekt 1 Konstruktionsprojekt 1 (KONS1) Mechanical design 1 B-MB-GI11 Praktikum in Gruppen 3 1 SWS / 15 h 3. Semester 75 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Häufigkeit des Angebots Wintersemester geplante Gruppengröße 20 Studierende Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, die Anforderungen an Maschinen und Anlagen zu erkennen und sie in Form von Funktionen umzusetzen Fähigkeit, kleine Geräte zu skizzieren, zu berechnen und zu konstruieren Schulung des räumlichen Vorstellungsvermögens Sicherer Umgang mit 2D-CAD und 3D-CAD Entwurf und Auslegung einer Konstruktion gemäß Lastenheft. Berechnung und zeichnerische Darstellung des Konstruktionsentwurfes. Anwendung des technischen Zeichnens. Fertigungsgerechte Darstellung von Einzelteilen. 4 Lehrformen 1 SWS Anleitung zum praktischen Konstruieren Inhaltlich: Maschinenelemente 1, Computer Aided Design Benotete Projektarbeit Ausarbeitung, Berechnung und Technische Zeichnung einer eigenständigen Konstruktion Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Arno Zürbes, Prof. Dr.-Ing. Roland Teubner Sprache: deutsch Roloff-Matek, Maschinenelemente, Vieweg Verlag, Wiesbaden Decker, Maschinenelemente, Hanser Verlag, München Hoischen: Technisches Zeichnen, Cornelsen Verlag

30 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 30 von 84 B-MB-GI12 Konstruktionsprojekt 2 Konstruktionsprojekt 2 (KONS2) Mechanical design 2 B-MB-GI12 Praktikum in Gruppen 3 1 SWS / 15 h 4. Semester 75 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Häufigkeit des Angebots Sommersemester geplante Gruppengröße 20 Studierende Fähigkeit, komplexere Geräte gemäß vorgegebener Lastenhefte zu skizzieren, zu berechnen und zu konstruieren Berücksichtigung von Passungen, Form- und Lagetoleranzen Umsetzung von konstruktiven Entwürfen in normgerechte Fertigungsunterlagen Sicherer Umgang mit 2D-CAD und 3D-CAD und Berechnungssoftware für Maschinenelemente Entwurf einer komplexen Konstruktion gemäß Lastenheft. Auslegung und Berechnung der verwendeten Bauteile und zeichnerische Darstellung des Konstruktionsentwurfes. Erstellung von normgerechten Fertigungsunterlagen unter Berücksichtigung sinnvoller Toleranzen 4 Lehrformen 1 SWS Anleitung zum praktischen Konstruieren Inhaltlich: Maschinenelemente 1 und 2, Computer Aided Design Benotete Projektarbeit Entwurf, Berechnung, Zeichnungund Dokumentation einer eigenständigen Konstruktion. Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Arno Zürbes, Prof. Dr.-Ing. Roland Teubner Sprache: deutsch Roloff-Matek, Maschinenelemente, Vieweg Verlag, Wiesbaden Decker, Maschinenelemente, Hanser Verlag, München Hoischen: Technisches Zeichnen, Cornelsen Verlag

31 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 31 von 84 B-MB-GI13 Konstruktionsprojekt 3 Konstruktionsprojekt 3 (KONS3) Mechanical design 3 B-MB-GI13 Praktikum in Gruppen 3 1 SWS / 15 h 5. Semester 75 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Häufigkeit des Angebots Wintersemester geplante Gruppengröße 20 Studierende Fähigkeit komplexere Geräte oder Maschinen gemäß vorgegebener Anforderungen methodisch zu entwickeln, Fähigkeit Lösungsvarianten zu generieren und anschließend zu bewerten, Umsetzung von Lösungsvarianten in konstruktive Entwürfe, Fähigkeit einen konstruktiven Entwurf in eine fertige Konstruktion zu überführen Systematisches Analysieren einer konstruktiven Aufgabenstellung, Generierung und anschließende Bewertung von Lösungsvarianten, Umsetzung von Lösungsvarianten in konstruktive Entwürfe Ausarbeitung einer Konstruktion einschließlich Berechnung, Erstellung von normgerechten Fertigungsunterlagen und Dokumentation 4 Lehrformen 1 SWS Anleitung zum praktischen Konstruieren Inhaltlich: Maschinenelemente 1, 2 und 3, Computer Aided Design, Konstruktionslehre Benotete Projektarbeit Konzipierung, Entwurf, Berechnung, Zeichnungund Dokumentation einer eigenständigen Konstruktion. Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Klaus Kiene, Prof. Dr.-Ing. Roland Teubner, Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Tiemann, Prof. Dr.-Ing. Arno Zürbes Sprache: deutsch Pahl/Beitz: Konstruktionslehre Roloff-Matek, Maschinenelemente, Vieweg Verlag, Wiesbaden Decker, Maschinenelemente, Hanser Verlag, München Hoischen: Technisches Zeichnen, Cornelsen Verlag Hering, Lutz/Hering, Heike Unter Mitarbeit von Heyne, Klaus-Geert, Technische Berichte, Vieweg-Verlag

32 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 32 von 84 B-MB-Gl14 Thermodynamik Thermodynamik (Tedy) Technical Thermodynamics B-MB-GI14 150h Vorlesung mit Übungen 5 4SWS / 60 h 3.Semester 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Häufigkeit des Angebots Wintersemester geplante Gruppengröße 70 Studierende Fähigkeit, thermische Energien zu beschreiben und zu bilanzieren, damit beliebige Zustandsänderungen und deren Kombinationen in einfachen thermodynamischen Systemen bearbeitet und analysiert werden können. Thermodynamische Systeme, thermische und kalorische Zustandsgrößen, Zustandsänderungen, Prozessgrößen, 1. Hauptsatz für geschlossene und offene Systeme, 2. Hauptsatz, Kreisprozesse und Wirkungsgrade, Verbrennung, Wärmeübertragung 4 Lehrformen z.b.: 45 h Vorlesung, 15 h begleitende Übungen Inhaltlich: z.b.: Schulmathematik, Grundlagen der Physik Klausur (60 min) bestandene Modulklausur, erfolgreiche Übungsteilnahme Gewichtung nach n Prof. Dr. Winfried Sehn Sprache: deutsch Skript zur Vorlesung, Bücher mit Titel Günter Cerbe und Hans-Joadhim Hoffmann Einführung in die Thermodynamik Geller: "Thermodynamik für Maschinenbauer" Gernot Wilhelms: "Übungsaufgaben Technische Thermodynamik"

33 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 33 von 84 B-MB-GI15 Elektrotechnik 1 Elektrotechnik 1 (ELTE1) Electrical Engineering 1 B-MB-GL h Elektrotechnik A 4 4 SWS / 60 h 3. Semester 60 h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach Absolvieren des Moduls soll der Studierende in der Lage sein: Ströme und Spannungen in Gleichstromnetzen zu berechnen Häufigkeit des Angebots Wintersemester Erscheinungen von elektrischen und magnetischen Felder zu verstehen einfache Wechselstromnetze zu berechnen Elektrische Messgeräte auszuwählen und einzusetzen geplante Gruppengröße 80 Studierende Funktionsweise und von grundlegenden elektrischen Geräten zu verstehen Elementare elektrische Größen (Strom, Spannung, Widerstand, el. Leistung, el. Energie) Berechnungen und Vereinfachung von Gleichstromnetzwerken Quellen und Größen von elektrischen und magnetischen Feldern, Kapazitäten, Induktivitäten Berechnung von Wechselstromnetzen mit Zeigern und komplexen Zahlen Schein-, Wirk- und Blindleistung Messgeräte für elektrische und nichtelektrische Größen 4 Lehrformen 4 SWS Vorlesung mit integr. Übung, mit Tafel und Beamerprojektion Inhaltlich: empfohlen sind Mathematik 1 und Mathematik 2 Klausur (90 min) Bestandene Modulklausur Gewichtung nach n Prof. Dr. Christoph Wrede Sprache: z.b. deutsch, Fachausdrücke auch in englisch Vorlesungsmanuskript, Übungsaufgaben, eine Liste geeigneter Literatur wird bereitgestellt u. a. Rolf Fischer und Hermann Linse, Elektrotechnik für Maschinenbauer, Teubner-Verlag

34 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 34 von 84 B-MB-GI16 Elektrotechnik 2 Elektrotechnik 2 (ELTE2) Electrical Engineering Two B-MB-GI h Elektrotechnik B 5 4 SWS / 60 h 4. Semester 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Nach Absolvieren des Moduls soll der Studierende in der Lage sein: Ortskurven von analysieren und von einfachen Impedanzen zu erstellen Häufigkeit des Angebots Sommersemester geplante Gruppengröße 80 Studierende Die Übetragungsfunktion von RLC-Netzwerken zu bestimmen und im Bode-Diagramm zu untersuchen Wirkungsweise von Dioden und Transistoren zu erläutern Einfache Schaltungne mit Dioden und Transistoren zu analysieren und zu dimensionieren Einfache OP-Schaltungen zu analysieren und zu dimensionieren Die Funktionsweise der wichtigsten elektrischen Maschinen zu verstehen und einfache Antriebe und zu berechnen Ortskurve, Übertragungsfunktion und Bode-Diagramm bei einfachen RLC-Netzwerken Halbleiter, Funktion und Aufbau von Dioden,Transistoren und OPs, Einfache Schaltungen mit Dioden Transistor als Schalter, Transistor und OP als Verstärker Aufbau und Betriebsverhalten von Gleichstrom- und Asynchronmaschinen Elektrische Antriebe, Drehzahlregelung mit Hilfe von von Motorsteuergeräten und Frequenzumrichtern 4 Lehrformen 4 SWS Vorlesung mit integr. Übung, mit Tafel und Beamerprojektion Laborversuche (Messtechnik, Elektrische Antriebe, Elektronische Schaltungen) Inhaltlich: empfohlen wird Elektrotechnik 1 Klausur (90 min) Bestandene Modulklausur und erfolgreiche Teilnahme am Praktikum Gewichtung nach n Prof. Dr. Christoph Wrede, Prof. Dr. Peter Leiß Sprache: z.b. deutsch, Fachausdrücke auch in englisch auszulegen Vorlesungsmanuskript, Übungsaufgaben, eine Liste geeigneter Literatur wird bereitgestellt u. a. Rolf Fischer und Hermann Linse, Elektrotechnik für Maschinenbauer, Teubner-Verlag

35 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 35 von 84 B-MB-GI17 Konstruktionslehre Konstruktionslehre (KOLE) Theory of design B-MB-GI17 Konstruktionslehre: 2 SWS / 30 h 3 5 Semester Häufigkeit des Angebots Wintersemester 60 h Geplante Gruppengröße Vorlesung: 60 Stud. 2 Lernergebnisse - Kenntnis der Stellung und der Aufgaben des Konstruktionsbereiches im Unternehmen - Kenntnis der Phasen im Entwicklungsprozess von der Aufgabenstellung bis zur Produktrealisierung - Kenntnis der Vorgehensweise zur Generierung von Lösungsvarianten - Kenntnis der Möglichkeiten zur Bewertung von Lösungsvarianten - Kenntnis der Grundlagen der Systemtechnik und deren Umsetzung auf den Konstruktionsbereich - Verständnis für die Notwendigkeit des systematischen Vorgehens bei der Problemlösung - Verständnis für die interdisziplinäre Zusammenarbeit in Projektteams (Simultaneous Engineering) - Kompetenz im Einsatz von Kreativitätstechniken - Methodenkompetenz bezüglich der Vorgehensweise bei einer Problemlösung - Stellung des Konstruktionsbereichs im Unternehmen - Einführung in die Systemlehre: Systemdefinition, Umsätze, Zusammenhänge, Funktion, Übertrag auf technische Systeme, technisch-physikalische Effekte - Grundlagen methodischen Vorgehens: Denkstrukturen, intuitives und diskursives Denken, Entscheidungsverhalten - Allgemeine Arbeitsmethodik: Aufgabendefinition, Arbeitsstile - Diskursive Denkmethoden: Analyse, Abstraktion, Synthese, Negation, Systematisieren - Methoden zur Lösungssuche: konventionelle, intuitive und diskursiv geprägte Methoden - Auswahl- und Bewertungsmethoden: Auswahlliste, paarweiser Vergleich, Nutzwertanalyse - Gestaltungsrichtlinien - Toleranzen und Tolerierungskonzepte - Baukästen und Baureihen 4 Lehrform 2 SWS Vorlesung mit eingebetteten Übungsaufgaben Inhaltlich: Maschinenelemente, Produktentwicklung A Klausur (60 min) Bestandene Modulklausur Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Klaus Kiene. Sprache: Deutsch Skript zur Vorlesung, Bücher mit Titel, unter Anderem: - Pahl/Beitz: Grundlagen erfolgreicher Produktentwicklung, Springer Verlag - Ehrlenspiel: Integrierte Produktentwicklung, Hanser Verlag

36 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 36 von 84 B-MB-GI18 Automatisierungstechnik Automatisierungstechnik (AUMA) Automation Technology B-MB-GL h Automatisierungstechnik 5 4 SWS / 60 h Sem. 5 Häufigkeit des Angebots Wintersemester geplante Gruppengröße Studierende 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Aufbau von Automatisierungssystemen und deren Einsatz an Maschinen und Anlagen Strukturen und Systeme technischer Informationsverarbeitung Teilgebiete und Entwicklungstendenzen der Automatisierungstechnik Kenntnis über Sensoren, Aktoren, Bedien- und Anzeigeelemente Automatisierungstechnische Tätigkeiten und Verfahren in der Praxis Technische Realisierungsmöglichkeiten (Hardware und Software) Grundlagen der Programmierung von automatisierungstechnischen Funktionen Strukturen und Signale in automatisierten Prozessen, Automatisierungstechnische Funktionen Signale und Prozessstrukturen Signalverarbeitung mit Speicherprogrammierbaren Steuerungen Aufbau und Eigenschaften von Messsystemen Grundlagen der Regelungstechnik, Prozess- und Fertigungsleittechniken Offene Kommunikation mit Bus-Systemen Web-Technologien in der Automatisierungstechnik 4 Lehrformen 3 SWS Vorlesung, 1 SWS begleitende Übungen Keine Klausur (90 min) Bestandene Modulklausur Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Erwin Hasenjäger Sprache: deutsch, einzelne Abschnitte in englisch Hasenjäger, E.: Skript zur Vorlesung Heinrich, B., Beling, B., Thrun, W., Vogt, W.: Kaspers/Küfner. Messen-Steuern-Regeln, Elemente der Automatisierungstechnik. ISNB Reinhardt, H.: Automatisierungstechnik ISBN-13:

37 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 37 von 84 B-MB-GI19 Stömungstechnik Strömungstechnik (STRÖM) Fluid mechanics B-MB-GI h Vorlesung mit Übungen 4 3 SWS / 45 h 4. Semester 75h 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Häufigkeit des Angebots Jedes SS. geplante Gruppengröße 70 Studierende Die Studierenden sollen in der Lage sein, die Wirkung inkompressibler und kompressibler Fluide im ruhenden und bewegten Zustand zu beschreiben, um Verfahren der Strömungsmesstechnik zu verstehen sowie die Grundlagen zum Verständnis strömungstechnischer Anlagen zu haben. Hydrostatik, Grundbegriffe der Strömungslehre, Energiebilanz für Strömung idealer Flüssigkeiten, statischer und dynamischer Druck, Aerostatik, reale Fluide, Viskosität, Ähnlichkeitszahlen, Strömungsverluste in Leitungen bei laminarer und turbulenter Strömung, Rohrreibungszahl, Strömungsverluste durch Rohreinbauten, Strömungsverluste bei Austritt ins Freie, Strömung in Gerinnen, Strömungskräfte: Reaktionskräfte, Strahlstoßkräfte, Umströmung von Körpern, Windturbinen und Propeller 4 Lehrformen z.b.: 2 SWS Vorlesung, 1 SWS begleitende Übungen Inhaltlich: Physik z.b. Klausur (60 min) z.b.: Bestandene Modulklausur, erfolgreiche Teilnahme an Übungen Gewichtung nach n Prof. Dr. Winfried Sehn Sprache: deutsch Skript zur Vorlesung, Bücher mit dem Titel: Wolfgang Kümmel: Technische Strömungslehre, Teubner-Verlag Siekmann Thamsen: "Strömungslehre" Willi Bohl:" Technische Strömungslehre"

38 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 38 von 84 B-MB-GI20 Energienalagentechnik Energieanlagentechnik (ENAN) Thermal Energy Systems B-MB-GI h Vorlesung/Übung/Praktikum 5 4 SWS / 60 h 5.Semester 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Häufigkeit des Angebots Jedes Wintersemester geplante Gruppengröße 60 Studierende Kenntnis der Funktion von Energieerzeugungsanlagen auf der Basis der thermischen, kinetischen und potentiellen Energie von Fluiden und der Einflussgrößen auf deren wirtschaftlichen Betrieb. Fähigkeit zur thermodynamischen Analyse und zur Festlegung von Auslegungsgrunddaten. Dampfturbinen, Gasturbinen, GuD-Anlagen, Verbrennungsmotoren, Verbrennungstechnik, Brennstoffzellen, Kältetechnik, Klimatechnik, Wassertubinen 4 Lehrformen 45 h Vorlesung, 10 h begleitende Übungen, 5 h Praktikum Inhaltlich: Thermodynamik, Strömungslehre z.b. Klausur (90 min) bestandene Modulklausur und erfolgreiche Teilnahme anpraktika und Übungen Gewichtung nach n Prof. Dr. Winfried Sehn Sprache: deutsch Skript zur Vorlesung, Bücher mit Titel Günter Cerbe und Hans-Joadhim Hoffmann Einführung in die Thermodynamik Geller: "Thermodynamik für Maschinenbauer"; Zahoransky: "Energietechnik" Bohl, Elmendorfer: "Strömungsmaschinen 1"; Menny: "Strömungsmaschinen"

39 Fachhochschule Bingen Modulhandbuch Bachelor Maschinenbau Seite 39 von 84 B-MB-GI21 Systemdynamik und Regelungstechnik Systemdynamik und Regelungstechnik (SYRE) System dynamics and control theory B-MB-GI h 1 Lehrveranstaltunges Systemdynamik und Regelungstechnik 5 4 SWS / 60 h Sem. 5 Häufigkeit des Angebots Sommersemester geplante Gruppengröße Studierende 2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Das Modul vermittelt Kenntnisse und Fähigkeiten zur Beschreibung und Analyse von Systemen im Zeitund Frequenzbereich, Kompetenz zur Linearisierung von Systemen, Vermittlung von Regeln zur Fourier-/Laplace-Transformation so wiederen Anwendung, Verständnis des Pol-/Nullstellendiagramms, Erkennen des dynamischen Zusammenspiels von Regler und Prozess, Kompetenz zur theoretischen und experimentellen Regelstreckenanalyse und modellierung, Kenntnis über Verfahren des Reglerentwurfs im Frequenz- und Bildbereich, Übersicht über Realisierungsmöglichkeiten von Regeleinrichtungen, Kenntnisse zu digitalen Regelungen Einführung grundlegender Signalformen sowie Begriffe der Systemtechnik, Zustandsraumdarstellung, spezielle Formen von Zustandsraumdarstellungen, Linearisierung von nichtlinearen Systemen, Mathematische Beschreibung von Systemen bzw. Signalen im Frequenzbereich, Anwendung der Laplace- Transformation, Bedeutung des Pol-/Nullstellendiagramms, Zusammenschaltung von Systemanteilen bzw. Umformung von Systemen im Frequenzbereich, Anwendung der Fourier-Transformation, Bedeutung und Anwendung der Faltung, Einführungen in die Prinzipien der Regelungstechnik, Mathematische Beschreibung des Standard-Regelkreises, Weitere Formen von Regelkreisen (Kaskade, Vermaschung, Zustandsrückführung), Theoretische und experimentelle Prozessanalyse, Entwurf, Simulation und Realisierung von Regelungen, Dynamische Eigenschaften von Regelkreisen, Grundlagen der Zustandsregelung 4 Lehrformen 3 SWS Vorlesung, 1 SWS begleitende Übungen keine Klausur (90 min) Bestandene Modulklausur 8 Verwendung Gewichtung nach n Prof. Dr.-Ing. Erwin Hasenjäger Sprache: deutsch, einzelne Abschnitte in englisch Hasenjäger, E.: Skript zur Vorlesung Föllinger, O.: Laplace-, Fourier- und z-transformation, Hüthig, 8. Auflage, Föllinger, O.: Regelungstechnik, Hüthig, 8. Auflage, 1994 Horn, M. and Dourdoumas, N.: Regelungstechnik, Pearson Studium, Dorf, R.C. and. Bishop R.H, Modern Control Systems, Prentice Hall, 2005