Master Maschinenbau. Modulkatalog Master Maschinenbau

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1 Master Maschinenbau 1 Kernmodule (30 LP) 1.1 Konstruktion und Entwicklung Beanspruchungsgerechtes Konstruieren - Seite 1 Elemente der Mechatronik - Seite 3 Konstruktionstechnik - Seite 5 Kostenmanagement und Recht in der Produktentwicklung - Seite 7 Technikfolgenabschätzung in der Produktentwicklung - Seite Berechnung Auswuchttechnik - Seite 11 Festigkeit und Lebensdauer - Seite 13 Getriebetechnik - Seite 15 Produktzuverlässigkeit und Funktionssicherheit - Seite 17 Rotordynamik - Seite Mikrotechnik Funktionseinheiten der Mikrotechnik I - Seite 21 Funktionseinheiten der Mikrotechnik II - Seite 23 Materialien der Mikro- und Nanotechnologie - Seite 25 Mikromechatronik - Seite 27 Photonik - Seite Fluidsystemdynamik Fluidsystemdynamik- Betriebsverhalten - Seite 31 Strömungsmaschinen - Auslegung - Seite 33 Strömungsmaschinen - Maschinenelemente - Seite 35 Windenergie - Grundlagen - Seite Luftfahrtantriebe Aerodynamik in Turbomaschinen - Seite 39 Konstruktion von Turbomaschinen - Seite 42 Luftfahrtantriebe Grundlagen - Seite 44 Luftfahrtantriebe Vertiefung - Seite 47 Thermische Strömungsmaschinen - Grundlagen - Seite Verbrennungskraftmaschinen Aufladetechnik - Seite 53 Konstruktion von Verbrennungsmotoren - Seite 55 Motorprozesssimulation - Seite Werkzeugmaschinen und Anlagentechnik Anwendungen der Industriellen Informationstechnik - Seite 59 Automatisierungstechnik - Seite 61 Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine I - Seite 63 Bearbeitungssystem Werkzeugmaschine II - Seite 65 Grundlagen der Industriellen Informationstechnik - Seite 67 Montagetechnik - Seite 69 Produktionstechnik - Seite Profilmodule (36 LP) 2.1 Werkstoffe Konstruieren mit Kunststoffen I - Seite 73 Konstruieren mit Kunststoffen II - Seite Informationstechnische und rechnerunterstützte Modellierung Einführung in die Finite-Elemente-Methode - Seite 77 Engineering Tools 1 - Seite 79 Engineering Tools 2 - Seite 81 Grundlagen und Anwendungen der Mehrkörpersimulation - Seite 83 Numerische Simulationsverfahren im Ingenieurwesen - Seite 85 Projekt zur finiten Elementmethode - Seite Produkte Alternative Antriebssysteme und Fahrzeugkonzepte - Seite 89 Angewandte Medizinelektronik - Seite 91 Einführung in die Schienenfahrzeugtechnik - Seite 93 Fahrzeugantriebe -Einführung - Seite 95 Fahrzeuggetriebetechnik - Seite 97 Gasturbinen - Grundlagen - Seite 99 Modulkatalog Master Maschinenbau I

2 Grundlagen der Kraftfahrzeugtechnik - Seite 101 Grundlagen der Medizinelektronik - Seite 103 Grundlagen der Medizintechnik - Seite 105 Grundlagen der Rehabilitationstechnik - Seite 107 Grundlagen des Entwurfes maritimer Systeme - Seite 109 Konstruktion mobiler Arbeitsmaschinen - Seite 111 Konstruktionsgrundlagen Schienenfahrzeuge - Seite 113 Ölhydraulische Antriebe und Steuerungssysteme - Seite 115 Verbrennungskraftmaschinen - Seite 117 Windenergie - Projekt/Vertiefung - Seite Produktion Analyse und Simulation von Werkzeugmaschine und Prozess - Seite 121 Fabrikanalyse - Seite 123 Fabrikbetrieb - Seite 125 Füge- und beschichtungsgerechte Konstruktion - Vertiefung - Seite 127 Global Engineering - Seite 129 Globale Produktionswirtschaft - Seite 131 Grundlagen der Montagetechnik - Seite 133 Grundlagen des Fabrikbetriebs - Seite 135 Montagetechnik - Seite 137 Presswerktechnik im Produktionsbetrieb - Seite 139 Produktionssysteme, Werkzeuge und Prozesse der Mikroproduktionstechnik - Seite 141 Projektmanagement - Seite 143 Qualitätsmanagement (Grundlagen) - Seite 146 Sicherheit gefügter Bauteile - Seite 148 Six-Sigma-Problemlösung - Seite 150 Technologieintegration und -bewertung - Seite 152 Technologiemanagement - Seite 154 Total Quality Management (Excellence) - Seite 156 Virtuelle Produktionsprozesse - Seite Mess- und Automatisierungstechnik Angewandte Mess- und Regelungstechnik - Seite 160 Angewandte Steuerungstechnik - Seite 162 Bildgestützte Automatisierung - Seite 164 Entwurf automatisierter mechatronischer Systeme - Seite 167 Grundlagen der bildgestützten Automatisierung - Seite 169 Mechatronik und Systemdynamik - Seite 171 Messverfahren der Mikrotechnik - Seite 173 Schwingungsmesstechnik - Seite Alle Kernmodule sind auch als Profilmodule wählbar 3. Projekt (6 LP) Fluidsystemdynamik - Projekt - Seite 177 Produktionstechnisches Projekt - Seite 179 Projekt Aktorik und Sensorik - Seite 181 Projekt Konstruktion von Maschinensystemen - Seite 183 Projekt Medizintechnik - Seite 185 Projekt Produktentwicklung - Seite Freie Wahl (24 LP) 5. Praktikum (6 LP) 6. Masterarbeit (18 LP) Modulkatalog Master Maschinenbau II

3 Titel des Moduls: Beanspruchungsgerechtes Konstruieren Verantwortliche/-r des Moduls: Prof. Dr.-Ing. R. Liebich Sekreteriat: H66 Modulbeschreibung Leistungspunkte nach ECTS: 6 robert.liebich@tu-berlin.de 1. Qualifikation Die Studierenden sind in der Lage, die Lebensdauer und Festigkeit statisch und dynamisch hochbeanspruchter Konstruktionen nach dem Stand der Technik zu berechnen und zu bewerten und daraus Gestaltungsempfehlungen für alle Phasen des Konstruktionsprozesses abzuleiten. Die Bewertung umfaßt sowohl analytische als auch Finite-Elemente-Berechnungen, auch aus unterschiedlichen Werkstoffen. Fachkompetenz: 40% Methodenkompetenz: 40% Systemkompetenz: 15% Sozialkompetenz: 5% 2. Inhalte Berechnungen und Bewertungen im Konstruktionsprozess, ABC-Konzept Gestaltung und Beanspruchungsermittlung - Gestaltung hochbeanspruchter Bauteile - Leichtbau, Volumennutzungsgrad - Berechnungsmethoden für den Entwurf (analytische Methoden) - Berechnungsmethoden zur Feingestaltung (FEM) - Krafteinleitungsprobleme anhand von Beispielen aus dem allgemeinen Maschinenbau, dem Leichtbau mit Kleben und Nieten, der Prothetik u.a. Bewertung - Festigkeitshypothesen für glatte und gekerbte Bauteile unter Berücksichtigung von Mehrachsigkeit, Plastizität, Spannungsversprödung, Stützwirkungen - Gängige Zeit-, Dauer- und Betriebsfestigkeitsnachweise normalgekerbter Bauteile (Nenn-, Struktur- und Kerbgrund-Spannungskonzepte, LCF, HCF, Kriechen) - Linear-Elastische Bruchmechanik mit praktischer Anwendung - Normen und Standards 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Beanspruchungsgerechtes Konstruieren VL 3 2 P Sommer Beanspruchungsgerechtes Konstruieren UE 3 2 P Sommer 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Der in der Vorlesung vorgestellte Stoff wird in der Übung im Rahmen von Beispielaufgaben angewendet und vertieft. In Rechenhausaufgaben werden die erlernten Kenntnisse von den Studierenden selbst angewendet und die Berechnung und Bewertung geübt. Die Lösung jeder Hausaufgabe wird umlaufend von Studierenden in Form eines Kurzvortrages präsentiert. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: BSc Maschinenbau bzw. Modul Konstruktion I, Modul Statik und elementare Festigkeitslehre b) wünschenswert: Modul Konstruktion II 6. Verwendbarkeit Dieses Modul wendet sich insbesondere an die Studierenden aus dem Maschinenbau (MSc Konstruktion und Entwicklung, Biomedizintechnik, Fluidenergiemaschinen, Produktionstechnikk) und an die konstruktiv interessierten Master-Studierenden aus dem Verkehrswesen (MSc Luft- und Raumfahrttechnik, Fahrzeugtechnik, Schiffs- und Meerestechnik) und der Physikalischen Ingenieurwissenschaft. Modulkatalog Master Maschinenbau 1

4 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 2 SWS VL (Präsenz) 15*) x 2 h = 30 h 2 SWS Ü (Präsenz) 15 x 2 h = 30 h Vor- u. Nachbereitung, individuelles Studium 15 x 2 h = 30 h Hausaufgaben = 40 h Prüfungsvorbereitung und Prüfung = 50 h S 180 h Somit ergibt sich ein Gesamtaufwand pro Semester von 180 Stunden. Dieser entspricht 6 Leistungspunkten *Hierbei wurde von durchschnittlich 15 Wochen im Semester ausgegangen. 8. Prüfung und Benotung des Moduls erfolgt als prüfungsäquivalente Studienleistung: Benotete Übungsleistungen (20% Anteil an der Gesamtnote) Rücksprache bestehend aus schriftlichem (40%) und mündlichem Teil (40%). Alle Teilleistungen müssen abgeleistet werden. 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Maximale Teilnehmerzahl: je nach verfügbarem Personal, wird jeweils im Internet angegeben. 11. Anmeldeformalitäten Zentrale Onlineanmeldung ab Semesterbeginn (01.10.) unter bzw Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Sekr. H66, Raum H2026 Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: Literatur: Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau, Berlin: Springer 2005 darin: Kapitel C Lackmann, Mertens: Festigkeitslehre Kapitel E Berger, Burr et. al.: Werkstofftechnik Kapitel G Deters, Dietz, Mertens et. al.: Mechanische Konstruktionselemente Issler, Ruoß, Häfele: Festigkeitslehre - Grundlagen. Berlin: Springer 2003 Wellinger, Dietmann: Festigkeitsberechnung. Stuttgart: Kröner 1976 FKM-Richtlinie: Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile. Frankfurt: VDMA-Verlag 1998 Schlottmann: Konstruktionslehre - Grundlagen. Berlin: VEB Verlag Technik Sonstiges Hinweis: Dieses Modul resultiert aus einer Umgruppierung der Diplom-Vorlesungen und Übungen zu "Beanspruchungsgerechtes Konstruieren I und II" in zwei getrennt prüffähige Module. Zur Weiterführung wird auf das Modul "Festigkeit und Lebensdauer" verwiesen. Modulkatalog Master Maschinenbau 2

5 Titel des Moduls: Elemente der Mechatronik Verantwortliche/-r des Moduls: Prof. Dr. Heinz Lehr Sekreteriat: J 3 Modulbeschreibung Leistungspunkte nach ECTS: 6 lehr@iridium.fmt.tu-berlin.de 1. Qualifikation Erwerb von Kenntnissen zur Funktion sowie dem praktischen Einsatz ausgewählter Bauteile für den Aufbau mechatronischer Systeme. Zusammenstellung von Funktionsgruppen, Systembeschreibung, exemplarische Fallstudien zum Systemverhalten. Systemoptimierung durch Simulation. Vermittlung von Know-how anhand praktischer Beispiele. Fachkompetenz: 30% Methodenkompetenz: 20% Systemkompetenz: 30% Sozialkompetenz: 20% 2. Inhalte Elektromagnetismus, Gleichstrommotor, Schrittmotor, Hydraulische Aktoren, Sensoren: Weg- und Winkel, mechanische Spannungen, Kraft und Druck, Schwingung, Beschleunigung, Durchfluß. Kontrollarchitekturen: analog, digital, Mikrocontroller, Einplatinenrechner, PC. Beispiele zum Aufbau mechatronischer Systeme (Motoransteuerung, Motorregelung), Kopplung und Abstimmung der Bauteile, Beispiele zur Steuerung und Regelung einfacher Funktionsgruppen, Fall- und Parameterstudien. 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Elemente der Mechatronik VL 3 2 P Sommer Elemente der Mechatronik UE 3 2 P Sommer 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesung zur Vermittlung der Lehrinhalte, experimentelle Übung zur Vertiefung des Lehrstoffs und zum Erwerb praktischer Fähigkeiten 5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: BSc 6. Verwendbarkeit Erworbenes Know-how einsetzbar in allen ingenieurtechnischen Disziplinen, insbesondere Mikro- und Feinwerktechnik, Maschinenbau, Mechatronik, Medizintechnik, Mess- und Automatisierungstechnik 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Kontaktzeiten: 2 SWS Präsenz VL Elemente der Mechatronik 15 x 2 h 30 h 2 SWS Präsenz UE Elemente der Mechatronik 15 x 2 h 30 h Selbststudium: 2 SWS Nachbearbeitung VL 15 x 2 h 30 h 2 SWS Vor- und Nachbearbeitung UE 15 x 2 h 30 h Prüfungsvorbereitung 60 h Summe 180 h Gesamtaufwand über ein Semester: 180 h. Dem entsprechen 6 Leistungspunkte 8. Prüfung und Benotung des Moduls Prüfungsäquivalente Studienleistungen Abgabe von Übungsprotokollen und Schlussbefragung (Fragebogen mit kleinen Aufgaben), Mündliche Prüfung nach der Vorlesung 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in 1 Semester(n) abgeschlossen werden. Modulkatalog Master Maschinenbau 3

6 10. Teilnehmer(innen)zahl Für die Übung ist eine Aufteilung in Gruppen erforderlich. Maximale Gruppengrösse: z. Zt Anmeldeformalitäten Anmeldung für Übungen erforderlich Mündliche Prüfung, Anmeldung per Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Wird in der Vorlesung verteilt Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: Literatur: Werner Roddeck, Einführung in die Mechatronik, B. G. Teubner, Stuttgart 1997 ISBN Bodo Heimann, Wilfried Gerth, Karl Popp, Mechatronik, Fachbuchverlag Leipzig im Karl Hanser Verlag 1998, ISBN Sonstiges Modulkatalog Master Maschinenbau 4

7 Titel des Moduls: Konstruktionstechnik Verantwortliche/-r des Moduls: N.N. Sekreteriat: H10 Modulbeschreibung Leistungspunkte nach ECTS: 6 sekretariat@ktem.tu-berlin.de 1. Qualifikation Die Zielsetzung des Moduls besteht in der Vermittlung von Wissen und Fähigkeiten zu den verfügbaren Design Methodologien. Das Kennen, das Verstehen und das Benutzen der Methodologien erfolgt mit Fokussierung auf mögliche Adaptierungen und Prozessstandardisierungen für den Einsatz in der industriellen Praxis. Durch die Befähigung der Studenten die Unterschiedlichkeit und die Gemeinsamkeiten der Methodologien zu erkennen, wird ein breites Verständnis erzeugt und eine gesamtheitliche Sichtweise auf den Produktentstehungsprozess ausgeprägt, die die Grundlage für entsprechende Prozessstandardisierungen in Industrieunternehmen Umfeld bildet. Fachkompetenz: 30% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: 30% Sozialkompetenz: 10% 2. Inhalte - Einführung in TRIZ und ARIZ (WOIS) - Einführung in Integrated Product Development - Einführung in QFD - Einführung in Six Sigma - Verteilte Produktentwicklung - Industrielle Entwicklungsprozesse - Vergleich der Methoden und Prozesse - Systemgrenzen der Methodologien - Modulare Prozessstandardisierungen 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Konstruktionstechnik IV 6 4 P Winter 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesung: - Vermittlung der Lehrinhalte - Kurzvorträge und Diskussionen über aktuelle Veröffentlichungen Workshops / case studies: - Ausarbeiten und Finalisieren der Übungsinhalte Hausarbeiten: - Studieren und Vorbereiten der ausgehändigten Literatur 5. Voraussetzungen für die Teilnahme wünschenswert: Methodisches Konstruieren 6. Verwendbarkeit Die Betrachtung und der Einsatz generischer Methoden macht das Modul für alle technischen Studiengänge, wie Maschinenbau, physikalische Ingenieurwissenschaften, Informationstechnik im Maschinenwesen und Verkehrwesen interessant. 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 4 SWS IV (Präsenz) 15 x 4 h 60 h Vor- u. Nachbereitung, individuelles Studium 15 x 1 h 15 h Hausarbeiten (Literaturstudie) 50 h Prüfungsvorbereitung (Essay) 55 h S 180 h Somit ergibt sich ein Gesamtaufwand (bei durchschnittlich 15 Semesterwochen) pro Semester von 180 Stunden, dies entspricht 6 Leistungspunkten. 8. Prüfung und Benotung des Moduls Prüfungsäquivalente Studienleistung Modulkatalog Master Maschinenbau 5

8 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Keine Begrenzung der Teilnehmeranzahl 11. Anmeldeformalitäten Anmeldung zur Veranstaltung: ab Semesterbeginn vorerst über das Sekretariat H 10. Prüfungsanmeldung entsprechend der jeweiligen Prüfungsordnung. 12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: Literatur: Literatur: Ehrlenspiel, K.: Integrierte Produktentwicklung - Methoden für Prozessorganisation, Produkterstellung und Konstruktion. Hanser Verlag, München, 1995, 686 S. [Signatur 8 D 1584] Pahl, G.; Beitz, W.: Konstruktionslehre - Methoden und Anwendungen. 4.Aufl., Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1997 [Signatur 5 Lo 161] Savransky, Semyon D. Engineering Creativity: Introduction to TRIZ Methodology of Inventive Problem Solving, CRC Press London, 2000 Clausing, D. Total Quality Development, ASME Press, New York, 1994 Andreasen, M.M., Hein L. Integrated Product Development, IPU TU Denmark, Sonstiges Modulkatalog Master Maschinenbau 6

9 Titel des Moduls: Kostenmanagement und Recht in der Produktentwicklung Verantwortliche/-r des Moduls: Prof. Dr.-Ing. Henning Meyer Sekreteriat: W 1 Modulbeschreibung Leistungspunkte nach ECTS: 6 henning.meyer@tu-berlin.de 1. Qualifikation Ziel des Moduls ist es, den Studierenden ausgewählte fundierte Kenntnisse und Methoden über den Konstruktions- und den Entwicklungsprozess zu geben. Der Fokus liegt in diesem Fach zum einen in der Vermittlung von Kenntnissen über organisatorische und administrative Aspekte des Entwicklungsprozesses, wie der Berücksichtigung von Normen und Patenten sowie dem Kostenmanagement. Im Besonderen soll ein systemorientiertes Verständnis zu sicherheits- und umweltrelevanten Aspekten von technischen Erzeugnissen entwickelt werden. Zum anderen werden auch systemtheoretische Methoden vorgestellt und angewendet, die bei der Entwicklung von komplexen mechatronischen Systemen wie Fahrzeugen und Arbeitsmaschinen genutzt werden. Fachkompetenz: 40% Methodenkompetenz: 20% Systemkompetenz: 30% Sozialkompetenz: 10% 2. Inhalte 1. Modellierung von Maschinensystemen im Produktentwicklungsprozess 2. Analyse des Systemumfeldes: 3. Integration des Systemumfeldes in der Produktentwicklung: o Gesetzlichen Regelungen o Sicherheitsnormen o Patentsituation o Umweltauflagen o Produktionsmöglichkeiten o Marktanforderungen 4. Kostenmanagement 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Kostenmanagement und Recht in der Produktentwicklung IV 6 4 P Sommer 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Die Integrierte Veranstaltung beinhaltet: 1. Vorlesungen in einer Großgruppe zur Vermittlung der Lehrinhalte und Zusammenhänge 2. Übungen und praktische Experimente zur Vertiefung und Anwendung des Vorlesungsstoffes 5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: b) wünschenswert: 6. Verwendbarkeit Verwendbar in allen technischen Studiengängen, die ein fundiertes und sicheres Beherrschen der oben genannten Ziele verlangen, wie Maschinenbau und Verkehrswesen. 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 4 SWS IV (Präsenz) 15 x 4 h = 60 h Vor- u. Nachbereitung, individuelles Studium 30 x 2 h = 60 h Referat = 30 h Prüfungsvorbereitung = 30 h S 180 h Somit ergibt sich ein Gesamtaufwand pro Semester von 180 Stunden. Dieser entspricht 6 Leistungspunkten. Modulkatalog Master Maschinenbau 7

10 8. Prüfung und Benotung des Moduls Prüfungsäquivalente Studienleistungen 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in 1 Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl keine Einschränkung 11. Anmeldeformalitäten Anmeldung entsprechend der jeweiligen Prüfungsordnung 12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: Literatur: 13. Sonstiges Modulkatalog Master Maschinenbau 8

11 Titel des Moduls: Technikfolgenabschätzung in der Produktentwicklung Verantwortliche/-r des Moduls: Sekreteriat: Prof. Dr.-Ing. Henning Meyer; n.n. W 1 Modulbeschreibung Leistungspunkte nach ECTS: 6 henning.meyer@tu-berlin.de 1. Qualifikation Technische Systeme erfüllen nicht nur ihre jeweilige Funktion, sondern sie haben auch Auswirkungen auf die natürliche und soziale Umwelt. Ziel dieses Moduls ist es, an Beispielen die komplexen Beziehungen zwischen technischen Systemen und der Umwelt aufzuzeigen. Weiterhin sollen Methoden vermittelt werden, mit denen bereits in der Produktentwicklung aussagekräftige Analysen und Bewertungen durchgeführt werden können. Der in der Produktentwicklung zu berücksichtigende Anforderungsbereich beinhaltet vornehmlich Ziele der Regulierung des ökologischen Gleichgewichts, u. a. sind das: Nachhaltigkeit aller Eingriffe Ressourcenschonung Ausnutzung positiver Selbstregulierungsfaktoren Schaffung und Ausnutzung von Kreisläufen (Material, Energie) Ausnutzung erneuerbarer Energie- und Rohstoffressourcen Fachkompetenz: 40% Methodenkompetenz: 20% Systemkompetenz: 30% Sozialkompetenz: 10% 2. Inhalte 1. Technologiefolgenabschätzung 2. Umweltmanagementsystem 3. Methoden zur ökologieorientierten Produktentwicklung - Bilanzierungstechniken und -methoden - Gestaltungsrichtlinien und Checklisten - Nutzwertanalytische recyclingorientierte Bewertungsmethoden - Monetäre recyclingorientierte Methoden - Informationssysteme - Recycling- bzw. umweltintegrierte Ansätze 4. Bewertungsmethoden der Produktentwicklung 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Technikfolgenabschätzung in der Produktentwicklung IV 6 4 P Sommer 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Die Integrierte Veranstaltung beinhaltet: 1. Vorlesungen in einer Großgruppe zur Vermittlung der Lehrinhalte und Zusammenhänge 2. Übungen zur Vertiefung und Anwendung des Vorlesungsstoffes 5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: b) wünschenswert: 6. Verwendbarkeit Verwendbar in allen technischen Studiengängen, die ein fundiertes und sicheres Beherrschen der oben genannten Ziele verlangen, wie Maschinenbau und Verkehrswesen. Modulkatalog Master Maschinenbau 9

12 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 4 SWS IV (Präsenz) 15 x 4 h = 60 h Vor- u. Nachbereitung, individuelles Studium 30 x 2 h = 60 h Referat = 30 h Prüfungsvorbereitung = 30 h S 180 h Somit ergibt sich ein Gesamtaufwand pro Semester von 180 Stunden. Dieser entspricht 6 Leistungspunkten. 8. Prüfung und Benotung des Moduls Prüfungsäquivalente Studienleistungen 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in 1 Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl keine Einschränkung 11. Anmeldeformalitäten Anmeldung entsprechend der jeweiligen Prüfungsordnung 12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: Literatur: 13. Sonstiges Modulkatalog Master Maschinenbau 10

13 Titel des Moduls: Auswuchttechnik Verantwortliche/-r des Moduls: Prof. Dr.-Ing. R. Liebich Sekreteriat: H66 Modulbeschreibung Leistungspunkte nach ECTS: 6 robert.liebich@tu-berlin.de 1. Qualifikation Ziel der Lehrveranstaltung ist es, die Studierenden in die Lage zu versetzen, in ihrem späteren Arbeitsumfeld beliebige Rotoren systematisch und erfolgreich auswuchten zu können. Die Studierenden haben sowohl den theoretischen Hintergrund als auch die praktische Umsetzung verstanden. Die Absolventen können die bedarfsgerechten Wuchtverfahren in der Industrie und Forschung auswählen und implementieren. Sie sind in der Lage die notwendige Messtechnik auszuwählen und zu bedienen als auch andere Mitarbeiter im Hinblick auf die praktische Durchführung des Auswuchtens anzulernen und zu leiten. Fachkompetenz: 30% Methodenkompetenz: 50% Systemkompetenz: 15% Sozialkompetenz: 5% 2. Inhalte Die Lehrveranstaltung Auswuchttechnik ist stark experimentell ausgerichtet. Das Modul kommt ohne Vorwissen aus dem Modul Rotordynamik aus, da zunächst ein paar notwendige rotordynamische Grundlagen vermittelt werden. Basierend darauf werden anschließend die Grundlagen des Auswuchtens erklärt. Dabei wird zwischen dem Auswuchten von biege-starren und biegeelastischen Rotoren unterschieden. Auswuchtverfahren: -Starres Wuchten (statisch, dynamisch) -Betriebsmäßiges Wuchten -Modales Wuchten nach N und 2+N Theorie -Wuchten nach Einflußzahlen -Umschlagwuchten -instationäres Auswuchten -inverse Unwuchtidentifikation Auswuchttechniken: -Simples Auswuchten in einer Ebene (z. B. für Windkraftanlagen) -Mehrebenen Wuchten (z. B. Kraftwerksrotoren, Kurbelwellen, Luftfahrttriebwerke, Antriebswellen im Fahrzeug- und Schiffsbau, Räder) Messtechnische Grundlagen 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Auswuchttechnik IV 6 4 P Winter 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Die Veranstaltung Auswuchttechnik ist neben der Vermittlung von theoretischen Grundlagen sehr experimentell ausgerichtet. Die Studierenden werden in kleineren Gruppen unter Anleitung selbständig kleinere Rotoren auf verschiedene Arten auswuchten und die Versuche vor- und nachbearbeiten und so den in der Vorlesung erlernten Stoff vertiefen. Teilweise sollen eigene Wuchtprogramme von den Studenten auf der Basis der jeweiligen Auswuchttheorien geschrieben werden. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: BSc Maschinenbau, Verkehrswesen, Physikalische Ingenieurswissenschaften bzw. Modul Mechanik, b) wünschenswert: Module Kinematik & Dynamik, Mechanische Schwingungslehre, Messtechnik Datenanalyse und Problemlösung, Rotordynamik Modulkatalog Master Maschinenbau 11

14 6. Verwendbarkeit Dieses Modul wendet sich insbesondere and die Studierenden aus dem Maschinenbau (MSc Konstruktion und Entwicklung, Fluidenergiemaschinen, Produktionstechnik) und an die konstruktiv und analytisch interessierten Master-Studierenden aus dem Verkehrswesen (MSc Luft- und Raumfahrttechnik, Fahrzeugtechnik, Schiffs- und Meerestechnik). 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 4 SWS IV (Präsenz) 15*) x 2 h. 60 h Vor- u. Nachbereitung, individuelles Studium 15 x 2 h. 30 h Vorbereitung der Experimente. 40 h Prüfungsvorbereitung und Prüfung. 50 h S 180 h Somit ergibt sich ein Gesamtaufwand pro Semester von 180 Stunden. Dieser entspricht 6 Leistungspunkten. *) Hierbei wurde von durchschnittlich von 15 Wochen im Semester ausgegangen. 8. Prüfung und Benotung des Moduls erfolgt als prüfungsäquivalente Studienleistung: Benotete Übungsleistungen (20% Anteil an der Gesamtnote) mündliche Rücksprache (80%). Alle Teilleistungen müssen abgeleistet werden. 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Beschränkte Teilnehmerzahl aufgrund experimenteller Übungen in kleinen Gruppen: je nach verfügbarem Personal, wird jeweils im Internet angegeben. 11. Anmeldeformalitäten Zentrale Onlineanmeldung ab Semesterbeginn (1.10. bzw ) unter bzw Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Sekr. H66, Raum H2026 Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: Literatur: Schneider: Auswuchttechnik, Berlin, Springer 2000 Lingener: Auswuchten - Theorie und Praxis, Berlin, Technik Verlag 1992 Federn: Auswuchttechnik, Berlin, Springer 1977 Kellenberger: Elastisches Wuchten, Berlin, Springer 1987 Gasch, Nordmann, Pfützner : Rotordynamik, Berlin, Springer Sonstiges Modulkatalog Master Maschinenbau 12

15 Titel des Moduls: Festigkeit und Lebensdauer Verantwortliche/-r des Moduls: Prof. Dr.-Ing. R. Liebich Sekreteriat: H66 Modulbeschreibung Leistungspunkte nach ECTS: 6 robert.liebich@tu-berlin.de 1. Qualifikation Die Studierenden sind in der Lage, die Festigkeits- und Lebensdauerbewertung statisch und dynamisch hochbeanspruchter Konstruktionen entsprechend dem Stand der Technik und Forschung durchzuführen und ggfs. weiterzuentwickeln, sowie Gestaltungsempfehlungen insbesondere für die anspruchsvollen späten Phasen des Konstruktionsprozesses abzuleiten. Fachkompetenz: 30% Methodenkompetenz: 50% Systemkompetenz: 15% Sozialkompetenz: 5% 2. Inhalte Optimale statische und betriebsfeste Auslegung von Bauteilen mit Schwerpunkt Maschinenbau und Antriebstechnik unter Einbeziehung - von Belastungen, Belastungs-Zeitfunktionen, Belastungskollektiven, Sonderlasten - der Ermittlung der Bauteil-Beanspruchungen aus den Belastungen - geeigneter werkstoffmechanischer Modelle - der rechnerischen Ermittlung der mehrachsigen Beanspruchungen mit FEM (Linearelastisch und modifizierte Neuber-Hyperbel oder elastisch-plastisch) - von Eigen- und Wärmespannungen - der zugehörigen statischen Bemessungskonzepte - der zugehörigen Zeit-, Dauer- und Betriebsfestigkeitskonzepte zur Lebensdauervorhersage - Zuverlässigkeit und Sicherheit - Vergleich rechnerischer und experimenteller Ergebnisse zur Modellverbesserung - Bruchmechanikkonzepte zur Zeit-, Dauer- und Betriebsfestigkeit scharfgekerbter und angerissener Bauteile (Rissfortschrittsrechnungen) für Qualitätssicherung und Nutzungsphase - Bestimmung der Restlebensdauer im Betrieb - Festlegung von Inspektionsintervallen - Aus Schadensfällen lernen 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Festigkeit und Lebensdauer VL 2 2 P Winter Festigkeit und Lebensdauer UE 4 2 P Winter 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Der in der Vorlesung vorgestellte Stoff wird in der Übung im Rahmen von Beispielaufgaben angewendet und vertieft. In Rechenhausaufgaben werden die erlernten Kenntnisse von den Studierenden selbst angewendet und die Berechnung und Bewertung geübt. Die Lösung jeder Hausaufgabe wird umlaufend von Studierenden in Form eines Kurzvortrages präsentiert. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: Modul Beanspruchungsgerechtes Konstruieren b) wünschenswert: Modul Energiemethoden, Modul Datenanalyse/angewandte Statistik, Modul CAE in der Antriebstechnik 6. Verwendbarkeit Dieses Modul wendet sich insbesondere an die Studierenden aus dem Maschinenbau (MSc Konstruktion und Entwicklung, Fluidenergiemaschinen, Biomedizinische Technik) und an die konstruktiv interessierten Master-Studierenden aus dem Verkehrswesen (MSc Luft- und Raumfahrttechnik, Fahrzeugtechnik, Schiffs- und Meerestechnik) und der Physikalischen Ingenieurwissenschaft, die ihr Berufsfeld in Entwicklung und Forschung zu hochbeanspruchten Bauteilen sowie Antriebs- und Maschinensystemen sehen. Modulkatalog Master Maschinenbau 13

16 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 2 SWS VL (Präsenz) 15*) x 2 h. 30 h 2 SWS Ü (Präsenz) 15 x 2 h. 30 h Vor- u. Nachbereitung, individuelles Studium 15 x 2 h. 30 h Hausaufgaben. 40 h Prüfungsvorbereitung und Prüfung. 50 h S 180 h Somit ergibt sich ein Gesamtaufwand pro Semester von 180 Stunden. Dieser entspricht 6 Leistungspunkten. *) Hierbei wurde von durchschnittlich von 15 Wochen im Semester ausgegangen. 8. Prüfung und Benotung des Moduls erfolgt als prüfungsäquivalente Studienleistung: Benotete Übungsleistungen (20% Anteil an der Gesamtnote) Rücksprache bestehend aus schriftlichem (40%) und mündlichem Teil (40%). Alle Teilleistungen müssen abgeleistet werden. 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Maximale Teilnehmerzahl: je nach verfügbarem Personal, wird jeweils im Internet angegeben. 11. Anmeldeformalitäten Zentrale Onlineanmeldung ab Semesterbeginn (1.10. bzw ) unter bzw Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Sekr. H66, Raum H2026 Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: Literatur: Issler, Ruoß, Häfele: Festigkeitslehre - Grundlagen. Berlin: Springer 2003 Wellinger, Dietmann: Festigkeitsberechnung. Stuttgart: Kröner 1976 Hahn: Festigkeitsberechnung und Lebensdauerabschätzung für metallische Bauteile unter mehrachsig schwingender Beanspruchung. Berlin: Wissenschaft-und-Technik-Verlag 1995, zugleich Diss. TU Berlin 1995 Haibach: Betriebsfestigkeit - Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung. Berlin: Springer 2002 FKM-Richtlinie: Bruchmechanischer Festigkeitsnachweis. Frankfurt: VDMA-Verlag Sonstiges Modulkatalog Master Maschinenbau 14

17 Titel des Moduls: Getriebetechnik Verantwortliche/-r des Moduls: Prof. Dr.-Ing. Henning Meyer Sekreteriat: W 1 Modulbeschreibung Leistungspunkte nach ECTS: 6 henning.meyer@tu-berlin.de 1. Qualifikation Ziel des Moduls ist die Vermittlung von fundierten Fachkenntnissen, Analyse- und Synthesemethoden von ungleichförmig übersetzenden Getrieben, wie sie in Werkzeugmaschinen, Fahrzeugen und Maschinensystemen zum Einsatz kommen. Weiterhin sollen moderne Rechnermethoden der Simulation kinematischer Systeme, wie der Mehrkörpersimulation, vorgestellt werden. Fachkompetenz: 50% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: 20% Sozialkompetenz: 2. Inhalte 1. Getriebesystematik und Einführung in gleichförmig und ungleichförmig übersetzende Getriebe 2. Freiheitsgrade von kinematischen Ketten 3. Pole, Polbahnen und ihre Anwendungen 4. Semigrafische Methoden und Rechnermethoden zur Geschwindigkeits- und Beschleunigungsbestimmung 5. Polwechselgeschwindigkeit 6. Numerische Getriebeanalyse 7. Kräfte in Getrieben 8. Getriebesynthese 9. Anwendung von Mehrkörpersimulationssystemen 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Getriebetechnik VL 3 2 P Winter Getriebetechnik UE 3 2 P Winter 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesung: 1. Veranstaltung in einer Großgruppe zur Vermittlung der Lehrinhalte und Zusammenhänge Übung: 2. Übungen und praktische Experimente zur Vertiefung und Anwendung des Vorlesungsstoffes 3. Rechnerübungen mit verschiedenen Simulationsprogrammen für kinematische Systeme und der Mehrkörpersysteme 5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: b) wünschenswert: 6. Verwendbarkeit Verwendbar in allen technischen Studiengängen, die ein fundiertes und sicheres Beherrschen der oben genannten Ziele verlangen, wie Maschinenbau, Informationstechnik im Maschinenwesen, Physikalische Ingenieurwissenschaften und Verkehrswesen. 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 2 SWS VL (Präsenz) 15 x 2 h =30 h 2 SWS Ü (Präsenz) 15 x 2 h =30 h Rechnerübungen = 30 h Vor- u. Nachbereitung, individuelles Studium 30 x 2 h = 60 h Prüfungsvorbereitung = 30 h S 180 h Somit ergibt sich ein Gesamtaufwand pro Semester von 180 Stunden. Dieser entspricht 6 Leistungspunkten. Modulkatalog Master Maschinenbau 15

18 8. Prüfung und Benotung des Moduls Prüfungsäquivalente Studienleistungen 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in 1 Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl keine Einschränkung 11. Anmeldeformalitäten Anmeldung entsprechend der jeweiligen Prüfungsordnung. 12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: Literatur: 13. Sonstiges Modulkatalog Master Maschinenbau 16

19 Titel des Moduls: Produktzuverlässigkeit und Funktionssicherheit Verantwortliche/-r des Moduls: Sekreteriat: Prof. Dr.-Ing. R. Liebich H66 Modulbeschreibung Leistungspunkte nach ECTS: 6 robert.liebich@tu-berlin.de 1. Qualifikation Die Studierenden sind in der Lage die Theorien der Zuverlässigkeits- und Sicherheitsanalyse von einfachen und komplexen Systemen zu beherrschen und sie individuell in Ihrem späteren industriellen Umfeld anzuwenden. Das erlernte Wissen ist einsetzbar in allen Bereichen moderner Entwicklung im Maschinenbau, in der Luft- und Raumfahrt, dem Fahrzeug- und Schiffsbau als auch der Mikrotechnik und Mechatronik. Fachkompetenz: 30% Methodenkompetenz: 40% Systemkompetenz: 25% Sozialkompetenz: 5% 2. Inhalte Die Produktzuverlässigkeit ist die Qualität des Produktes über der Zeit. Die gesteigerte Komplexizität technischer Produkte wie moderner Flugzeuge, Kraftfahrzeuge oder auch Schienenfahrzeuge (ICE, Transrapid) führt im Allgemeinen nicht nur zu gesteigerten Leistungen, sondern leider auch zu häufigeren Funktionsausfällen. Mit entsprechenden Zuverlässigkeitsanalysen können dabei die Produktzuverlässigkeit und Funktionssicherheit prognostiziert und vorhandene Schwachstellen erkannt werden. Die Vorlesung soll Grundlagen der Zuverlässigkeitstheorie von Systemen und die Methoden zur Zuverlässigkeitsanalyse vermitteln. Dabei werden mathematische Methoden wie Statistik, Wahrscheinlichkeitstheorie und -berechnung sowie Verteilungsfunktionen angesprochen. Im Wesentlichen sollen die Methoden zur Fehlerabschätzung und die Erstellung von Fehlerbäumen erklärt und in den Übungen angewendet werden. Des weiteren werden Failure Mode and Effect Analysen, Risk Analysen und Ereignisbaumanalysen und quantitative Methoden zur statistischen Beschreibung des allgemeinen Ausfallverhaltens wie Weibull oder die Monte-Carlo Simulation vorgestellt. 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Produktzuverlässigkeit und Funktionssicherheit VL 3 2 P Winter Produktzuverlässigkeit und Funktionssicherheit UE 3 2 P Winter 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Der in der Vorlesung vorgestellte Stoff wird in der Übugn im Rahmen von Beispielaufgaben angewendet und vertieft. In Rechenhausaufgaben werden die erlernten Kenntnisse von den Studierenden selbst angewendet und die Berechnung und Bewertung geübt.die Lösung jeder Hausaufgabe wird umlaufend von Studierenden in Form eines Kurzvortrages präsentiert. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: BSc Maschinenbau, Verkehrswesen, Physikalische Ingenieurwissenschaft bzw. Modul Mechanik, b) wünschenswert: Modul Statistik 6. Verwendbarkeit Dieses Modul wendet sich insbesondere and die Studierenden aus dem Maschinenbau (MSc Konstruktion und Entwicklung, Biomedizintechnik, Fluidenergiemaschinen, Produktionstechnik) und an die konstruktiv und analytisch interessierten Master-Studierenden aus dem Verkehrswesen (MSc Luft- und Raumfahrttechnik, Fahrzeugtechnik, Schiffs- und Meerestechnik, Planung- und Betrieb) und der Physikalischen Ingenieurwissenschaft. Modulkatalog Master Maschinenbau 17

20 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 2 SWS VL (Präsenz) 15*) x 2 h. 30 h 2 SWS Ü (Präsenz) 15 x 2 h. 30 h Vor- u. Nachbereitung, individuelles Studium 15 x 2 h. 30 h Hausaufgaben. 40 h Prüfungsvorbereitung und Prüfung. 50 h S 180 h Somit ergibt sich ein Gesamtaufwand pro Semester von 180 Stunden. Dieser entspricht 6 Leistungspunkten. *) Hierbei wurde von durchschnittlich von 15 Wochen im Semester ausgegangen. 8. Prüfung und Benotung des Moduls erfolgt als prüfungsäquivalente Studienleistung: Benotete Übungsleistungen (20% Anteil an der Gesamtnote) mündliche Rücksprache (80%). Alle Teilleistungen müssen abgeleistet werden. 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Maximale Teilnehmerzahl: je nach verfügbarem Personal, wird jeweils im Internet angegeben. 11. Anmeldeformalitäten Zentrale Onlineanmeldung ab Semesterbeginn (1.10. bzw ) unter bzw Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Sekr. H66, Raum H2026 Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: Literatur: Meyna, Pauli: Taschenbuch der Zuverlässigkeits- und Sicherheitstechnik, Hanser Verlag 2003 Bertsche, Lechner: Zuverlässigkeit in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik, Berlin, VDI Springer 2004 O'Connor: Practical Reliability Engineering, New York, Wiley & Sons Sonstiges Modulkatalog Master Maschinenbau 18

21 Titel des Moduls: Rotordynamik Verantwortliche/-r des Moduls: Prof. Dr.-Ing. R. Liebich Sekreteriat: H66 Modulbeschreibung Leistungspunkte nach ECTS: 6 robert.liebich@tu-berlin.de 1. Qualifikation Die Studenten sollten am Ende der Vorlesung in der Lage sein, Rotoren aus dem Maschinenbau, der Triebwerkstechnik dynamisch auszulegen sowie rotordynamische Probleme zu erkennen, zu analysieren und erfolgreich zu beheben. Fachkompetenz: 50% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: 15% Sozialkompetenz: 5% 2. Inhalte Die Veranstaltung wird zuerst die Grundlagen der Rotordynamik behandeln. Am Beispiel des Laval-Rotors werden die Phänomene der Rotordynamik wie biegekritische Drehzahlen, unwuchterzwungene Schwingungen, Gyroskopie, äußere und innere Dämpfung dargestellt. Im weiteren Verlauf werden reale Rotoren modelliert und mit geeigneten Berechnungsmethoden für die Rotordynamik wie der Finite Elemente Methode und dem Übertragungsmatrizenverfahren analysiert. Darüber hinaus behandelt die Lehrveranstaltung verschiedene Lagerungen wie Rollen-, Gleit- und Magnetlagerungen und besondere Phänomene wie den Rotor-Stator Kontakt, plötzliche Unwuchterregung oder die Welle mit Riss. Berechnungsaufgaben zu den verschiedenen Themenbereichen werden dann zur Vertiefung und Anwendung des Stoffes bearbeitet. 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Rotordynamik IV 6 4 P Sommer 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Der vorgestellte Stoff wird im Rahmen von Beispielaufgaben angewendet und vertieft. In Rechenhausaufgaben werden die erlernten Kenntnisse von den Studierenden selbst angewendet und die Berechnung und Bewertung geübt. Die Lösung jeder Hausaufgabe wird umlaufend von Studierenden in Form eines Kurzvortrages präsentiert. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: BSc Maschinenbau, Verkehrswesen, Physikalische Ingenieurwissenschaft bzw. Modul Mechanik, b) wünschenswert: Module Kinematik & Dynamik, Mechanische Schwingungslehre, 6. Verwendbarkeit Dieses Modul wendet sich insbesondere and die Studierenden aus dem Maschinenbau (MSc Konstruktion und Entwicklung, Fluidenergiemaschinen, Produktionstechnik) und an die konstruktiv und analytisch interessierten Master-Studierenden aus dem Verkehrswesen (MSc Luft- und Raumfahrttechnik, Fahrzeugtechnik, Schiffs- und Meerestechnik) und der Physikalischen Ingenieurwissenschaft. 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 4 SWS IV (Präsenz) 15*) x 2 h. 60 h Vor- u. Nachbereitung, individuelles Studium 15 x 2 h. 30 h Hausaufgaben. 40 h Prüfungsvorbereitung und Prüfung. 50 h S 180 h Somit ergibt sich ein Gesamtaufwand pro Semester von 180 Stunden. Dieser entspricht 6 Leistungspunkten. *) Hierbei wurde von durchschnittlich von 15 Wochen im Semester ausgegangen. Modulkatalog Master Maschinenbau 19

22 8. Prüfung und Benotung des Moduls erfolgt als prüfungsäquivalente Studienleistung: Benotete Übungsleistungen (20% Anteil an der Gesamtnote) mündliche Rücksprache (80%). Alle Teilleistungen müssen abgeleistet werden. 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Maximale Teilnehmerzahl: je nach verfügbarem Personal, wird jeweils im Internet angegeben. 11. Anmeldeformalitäten Zentrale Onlineanmeldung ab Semesterbeginn (1.10. bzw ) unter bzw Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Sekr. H66, Raum H2026 Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: Literatur: Gasch, Nordmann, Pfützner : Rotordynamik, Berlin, Springer 2002 Childs: Turbomachinery Rotordynamics: Phenomena, Modeling and Analysis, New York, Wiley & Sons 1993 Vance: Rotordynamics of Turbomachinery, New York, Wiley & Sons 1988 Krämer: Dynamics of Rotor and Foundation, Berlin, Springer 1993 Gasch, Knothe: Strukturdynamik, Berlin, Springer 1987/ Sonstiges Modulkatalog Master Maschinenbau 20

23 Titel des Moduls: Funktionseinheiten der Mikrotechnik I Verantwortliche/-r des Moduls: Prof. Dr. Martin Schmidt Sekreteriat: PN 1-2 Modulbeschreibung Leistungspunkte nach ECTS: 6 schmidt@mfg.tu-berlin.de 1. Qualifikation Das Modul soll die Systematik von Konstruktions- und Funktionselementen zur Unterstützung in Konstruktion und Entwurf von mikrotechnischen Geräten aufzeigen. Die Übertragung von Konstruktionselementen und Funktionseinheiten aus der makroskopischen in die mikroskopische Dimension, kurz die Skalierbarkeit, soll anhand von Beispielen erlernt werden. Übungsaufgaben sollen den Studierenden die Möglichkeit bieten, selbstständig Lösungswege aufzuzeigen und auszuführen. Abschließend werden sie in einer Kurzpräsentation vorgestellt und diskutiert. Fachkompetenz: 60% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: Sozialkompetenz: 10% 2. Inhalte Konstruktions- und Formelemente vorwiegend aus den Anwendungsbereichen Mikromechanik und - optik, Modellrechnungen an ausgewählten Beispielen, Vorstellung der konstruktiven Möglichkeiten unter Beachtung der Fertigungstechniken und Werkstoffeigenschaften, Kopplungsverhalten der Elemente. Durchführung kleinerer Übungsarbeiten inkl. der Präsentation an ausgewählten Beispielen unter Anwendung von Simulations - Programmen. 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Funktionseinheiten der Mikrotechnik I VL 3 2 P Winter Projektarbeiten aus dem Vorlesungsstoff PJ 3 2 P Winter 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesung und Übungsarbeiten. Grundlagen und Beispiele werden in der Vorlesung vorgestellt, ausgewählte Themen sollen von den Studierenden bearbeitet werden, die Ergebnisse werden vorgetragen und diskutiert. 5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: abgeschlossenes Bachelorstudium b) wünschenswert: Kenntnisse der Mikrotechnik 6. Verwendbarkeit MSc Studiengang Konstruktion und Fertigung 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Kontaktzeiten: VL 15 x 2 = 30 Std Selbststudium: VL 15 x 2 = 30 Std Übungsarbeiten: = 80 Std Prüfungsvorbereitung 40 Std Summe 180 Std 8. Prüfung und Benotung des Moduls Prüfungsäquivalente Studienleistung: mündliche Rücksprache über die Vorlesungsinhalte, Beurteilung der Ergebnisse und der Präsentation der Übungen, Zusammenfassung zu einer Gesamtnote 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in 1 Semester(n) abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl Modulkatalog Master Maschinenbau 21

24 11. Anmeldeformalitäten Erste VL im Semester 12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Vorlesung Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: Literatur: s. Vorlesung 13. Sonstiges Modulkatalog Master Maschinenbau 22

25 Titel des Moduls: Funktionseinheiten der Mikrotechnik II Verantwortliche/-r des Moduls: Prof. Dr. Martin Schmidt Sekreteriat: PN 1-2 Modulbeschreibung Leistungspunkte nach ECTS: 6 schmidt@mfg.tu-berlin.de 1. Qualifikation Das Modul soll die Systematik von Konstruktions- und Funktionselementen zur Unterstützung in Konstruktion und Entwurf von mikrotechnischen Geräten aufzeigen. Die Übertragung von Konstruktionselementen und Funktionseinheiten aus der makroskopischen in die mikroskopische Dimension, kurz die Skalierbarkeit, soll anhand von Beispielen aus der Mikrofluidik erlernt werden. Die Studierenden sollen den Entwurf von mikrofluidschen Systemen vorwiegend aus der Biotechnologie erlernen. Übungsaufgaben sollen den Studierenden die Möglichkeit bieten, selbstständig Lösungswege aufzuzeigen und auszuführen. Abschließend werden sie in einer Kurzpräsentation vorgestellt und diskutiert. Fachkompetenz: 55% Methodenkompetenz: 25% Systemkompetenz: 10% Sozialkompetenz: 10% 2. Inhalte Passive und aktive Konstruktions- Funktionselemente vorwiegend aus der Mikrofluidik und ihr Einsatz in der Biotechnologie und der Medizintechnik, Modellrechnungen an ausgewählten Beispielen, Konstruktionsmöglichkeiten und -einschränkungen durch Fertigungstechniken und Werkstoffeigenschaften, Kopplungsverhalten der Elemente, Konstruktion und Entwurf von Gesamtsystemen. Entwurf von einfachen mikrofluidischen Systemen und Präsentation der Ergebnisse in schriftlicher und mündlicher Form. 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Funktionseinheiten der Mikrotechnik II VL 3 2 P Winter Projektarbeiten aus dem Vorlesungsstoff PJ 3 2 P Winter 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesung und Übungsarbeiten. Vertiefung der Vorlesungsinhalte durch selbstständig ausgeführte Übungsarbeiten mit anschließender Präsentation und Diskussion 5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: abgeschlossenes Bachelorstudium b) wünschenswert: gute Kenntnisse der Mikrotechnik 6. Verwendbarkeit MSc Studiengang: Entwicklung und Konstruktion 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Kontaktzeiten: VL 15 x 2 = 30 Std Selbststudium: VL 15 x 2 = 30 Std Übungsarbeiten: = 80 Std Prüfungsvorbereitung 40 Std Summe 180 Std 8. Prüfung und Benotung des Moduls Prüfungsäquivalente Studienleistung: mündliche Rücksprache über die Vorlesungsinhalte, Beurteilung der Ergebnisse und der Präsentation der Übungen, Zusammenfassung zu einer Gesamtnote 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in 1 Semester(n) abgeschlossen werden. Modulkatalog Master Maschinenbau 23

26 10. Teilnehmer(innen)zahl 11. Anmeldeformalitäten Erste VL im Semester 12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Vorl. Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: Literatur: s. Vorlesung 13. Sonstiges Modulkatalog Master Maschinenbau 24

27 Titel des Moduls: Materialien der Mikro- und Nanotechnologie Verantwortliche/-r des Moduls: Sekreteriat: Prof. Dr. Martin Schmidt PN 1-2 Modulbeschreibung 1. Qualifikation Vermittlung der werkstoffwissenschaftlichen Grundlagen der Materialien der Mikro- und Nanotechnologien, Beurteilung ihrer Anwendungen in der Technologie Leistungspunkte nach ECTS: 3 schmidt@mfg.tu-berlin.de Fachkompetenz: 60% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: Sozialkompetenz: 10% 2. Inhalte Neue Materialien der Mikro- und Nanotechnik inkl. ihrer Herstellung und Einsatzgebiete: Eigenschaften und Anwendungen von ultradünnen Schichten, Oberflächenbeschichtungen und funktionale Schichten bzw. Schichtsystemen mit z.b. definierten magnetischen, optischen, biologischen Eigenschaften; Grundlagen, Herstellung, Eigenschaften und Einsatz von modernen Nanomaterialien, Grundlagen und Funktionsweise von Funktionswerkstoffen mit speziellen Wandlereigenschaften und ihre Anwendungen in der Sensorik und Aktorik, 3. Lehrveranstaltungen Lehrveranstaltung LV-Art LP SWS P/W/WP Semester Neue Materialien der Mikro-und Nanotechnologie und ihren Anwendungen VL 3 2 P Winter 4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesung 5. Voraussetzungen für die Teilnahme a) obligatorisch: Werkstoffgrundlagen b) wünschenswert: Kenntnisse der Feinwerk- und Mikrotechnik 6. Verwendbarkeit MSc geeignet für die Studiengänge Maschinenbau und andere Studiengänge 7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Kontaktzeiten VL 15 x 2 = 30 Std Selbststudium 15 x 2 = 30 Std Prüfungsvorbereitung 15 x 2 = 30 Std Summe 90 Std 8. Prüfung und Benotung des Moduls mündliche Prüfung 9. Dauer des Moduls Das Modul kann in 1 Semester(n) abgeschlossen werden. 10. Teilnehmer(innen)zahl 11. Anmeldeformalitäten Modulkatalog Master Maschinenbau 25