HOCHSCHULE AUGSBURG FAKULTÄT FÜR MASCHINENBAU UND VERFAHRENSTECHNIK. Modulhandbuch. Bachelorstudiengang»Maschinenbau«

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1 HOCHSCHULE AUGSBURG FAKULTÄT FÜR MASCHINENBAU UND VERFAHRENSTECHNIK Modulhandbuch Bachelorstudiengang»Maschinenbau«

2 Inhalt Mathematik Mathematik Physik... 7 Mechanik Mechanik Festigkeitslehre Festigkeitslehre Werkstofftechnik Werkstofftechnik Konstruktion Konstruktion Maschinenelemente Numerik und Informatik Schwingungslehre Strömungsmechanik Thermodynamik Thermodynamik Steuerungs- und Antriebstechnik Mess- und Regelungstechnik Mess- und Regelungstechnik Elektrotechnik und Elektronik Maschinenelemente Konstruktion Fertigungsverfahren Industriepraktikum Betriebsmanagement Projekt Projektmanagement AWP Produktionsautomatisierung Werkzeugmaschinen Flugantriebe

3 Faserverbundtechnologie Fossile Energietechnik Fahrzeugtechnik Finite Elemente Methode Oilhydraulics Innovative Werkstoffe Regenerative Energietechnik I Tribology Schweißtechnik Methodisches Konstruieren Robotik Virtuelle Produktentstehung Introductory Course to Astronautics Aerodynamik Verbrennungsmotoren Strömungsmaschinen Leichtbau Simulationstechnik Flight Mechanics Sensortechnik Mechanik Verbrennungsmotoren Introductory Course to Human Space Flight Drucktechnik Unterwasserfahrzeuge Qualitätsmanagement Basics of Electrical Energy Storages Agiles Projektmanagement für Ingenieure Automobilelektronik Pneumatics Restaurierungstechnik Formula Student Energy Economics Regenerative Power Engineering II Multiphysics Simulation

4 Leichtbau-Hochleistungsbremsen Industrielle Bildverarbeitung Oberflächentechnik LEAN Production App-Programmierung für Ingenieure Bachelorarbeit

5 Modulbezeichnung Mathematik 1 Modulcode Ggf. Modulkürzel -- Ggf. Moduluntertitel -- Lehrveranstaltungen Modulverantwortlicher Dozent Kreditpunkte (ECTS) 5 nach Angestrebte Lernergebnisse Studien- und Prüfungsleistungen M0100 Grundlagen der Mathematik Winter- und Sommersemester Prof. Dipl.-Ing. Ulrich Thalhofer Wintersemester: Prof. Dr. rer.nat. Elmar Müller-Horsche Sommersemester: Prof. Dr. rer.nat. Jan Bernkopf Deutsch Pflichtmodul, 1. Semester Seminaristischer Unterricht (SU): 4 SWS Übung (Ü): 1 SWS Hausarbeit Präsenzunterricht: 75 h (SU: 4 SWS, Ü: 1 SWS) Eigenstudium: 75 h Gesamtaufwand: 150 h Eingeübtes Beherrschen von Bruchrechnen, Gleichungen umstellen, Winkel-, Exponential- und Logarithmusfunktionen, Differenzieren und Integrieren Nachdem Studierende das Modul besucht haben, sind sie in der Lage, Kenntnisse: grundlegende Methoden der angewandten Mathematik zu kennen, die zur Beschreibung von im Maschinenbau auftretenden Phänomenen erforderlich sind. Fertigkeiten: durch selbstständige Arbeit in den Übungsgruppen und im Eigenstudium, das im seminaristischen Unterreicht erworbene Wissen zu praktizieren. ihr trainiertes Abstraktionsvermögen gezielt einzusetzen. Kompetenzen: elementare im Maschinenbau auftretende Problemstellungen in Form von Gleichungen zu formulieren, diese selbstständig zu lösen und die Ergebnisse in Form von einfachen und allgemein verständlichen mathematischen Darstellungen zu interpretieren. weiteres mathematisches Wissen mit Hilfe von Lehrbüchern und Übungsprogrammen zu beziehen. Inhalt Grundbegriffe (Koordinaten, Funktionen, Vektoren) Differenziation mit einer Variablen Höhere Funktionen Anwendungen der Differenzialrechnung Integration mit einer Variablen Anwendungen der Integralrechnung Lineare Gleichungssysteme und Matrizen Schriftliche Prüfung, 90 Minuten Tafelvortrag, Präsentation mit Laptop/Beamer sowie Overhead-Folien und Onlinematerial Literatur Brauch; Dreyer; Haacke: Mathematik für Ingenieure. Teubner. Küstenmacher; Partoll; Wagner: MATHE macchiato. Pearson. Koch; Stämpfle: Mathematik für das Ingenieurstudium. Hanser. 5

6 Modulbezeichnung Mathematik 2 Modulcode Ggf. Modulkürzel -- Ggf. Moduluntertitel -- Lehrveranstaltungen Modulverantwortlicher Dozent Kreditpunkte (ECTS) 5 nach Angestrebte Lernergebnisse Studien- und Prüfungsleistungen M0200 Angewandte Mathematik Winter- und Sommersemester Prof. Dipl-Ing. Ulrich Thalhofer Wintersemester: Prof. Dr. rer.nat. Jan Bernkopf Sommersemester: Prof. Dr. rer.nat. Elmar Müller-Horsche Deutsch Pflichtmodul, 2. Semester Seminaristischer Unterricht (SU): 4 SWS Übung (Ü): 1 SWS Hausarbeit Präsenzunterricht: 75 h (SU: 4 SWS, Ü: 1 SWS) Eigenstudium: 75 h Gesamtaufwand: 150 h Mathematik 1 Nachdem Studierende das Modul besucht haben, sind sie in der Lage, Kenntnisse: weitere grundlegende Methoden der angewandten Mathematik zu kennen, die zur Beschreibung von im Maschinenbau auftretenden Phänomenen erforderlich sind. Fertigkeiten: durch selbstständige Arbeit in den Übungsgruppen und im Eigenstudium, das im seminaristischen Unterricht erworbene Wissen zu praktizieren. ihr trainiertes Abstraktionsvermögen gezielt einzusetzen. Kompetenzen: komplexere im Maschinenbau auftretende Problemstellungen in Form von Gleichungen zu formulieren, diese selbstständig zu lösen und die Ergebnisse in Form von einfachen und allgemein verständlichen math. Darstellungen zu interpretieren. weiteres mathematisches Wissen mit Hilfe von Lehrbüchern und Übungsprogrammen zu beziehen. Inhalt Komplexe Zahlen Fourier-Reihen, Diskrete Fouriertransformation Kurven und Flächen Partielle Ableitung Mehrfachintegrale Laplace-Transformation Differenzialgleichungen Schriftliche Prüfung, 90 Minuten Tafelvortrag, Präsentation mit Laptop/Beamer sowie Overhead-Folien und Onlinematerial Literatur Brauch; Dreyer; Haacke: Mathematik für Ingenieure. Teubner. Koch; Stämpfle: Mathematik für das Ingenieurstudium. Hanser. 6

7 Modulbezeichnung Modulcode Ggf. Modulkürzel -- Ggf. Moduluntertitel Lehrveranstaltungen Modulverantwortlicher Dozent Kreditpunkte (ECTS) 5 nach Angestrebte Lernergebnisse Physik M0300 Physik mit Physikpraktikum Physik (M0301) Physikpraktikum (M0302) Winter- und Sommersemester NN (Vertretung WS 15/16: Prof. Dr. rer.nat. Jan Bernkopf) NN (Vertretung WS 15/16: Prof. Dr. rer.nat. Jan Bernkopf) Deutsch Pflichtmodul, 1. Semester Seminaristischer Unterricht (SU) mit Übung (Ü): 4 SWS Praktikum (Pr): 1 SWS Präsenzunterricht: 75 h (SU, Ü: 4 SWS, Pr: 1 SWS) Eigenstudium: 75 h Gesamtaufwand: 150 h Nachdem Studierende das Modul besucht haben, sind sie in der Lage, Kenntnisse: die grundlegenden physikalischen Axiome und mathematischen Methoden der Physik und deren Anwendung zu kennen. Fertigkeiten: durch selbstständige Arbeit in den Übungsgruppen und im Eigenstudium, das im seminaristischen Unterricht erworbene Wissen zu praktizieren. vertieftes Abstraktionsvermögen und Kenntnisse in der physikalischen Modellbildung anzuwenden. Kompetenzen: grundlegende physikalische Gesetze in den unten genannten Gebieten auf technische Fragestellungen zu beziehen. Porblemstellungen in Form von Gleichungen zu formulieren, zu analysieren und zu interpretieren. physikalische Messergebnisse zu analysieren und zu interpretieren. Inhalt Mathematische Einführung Fehlerrechnung: Statistische Fehler, Fehlerfortpflanzung, lineare Regression Kinematik: Ortsvektor, gleichmäßig beschleunigte Bewegung, Drehbewegungen Dynamik: Newtonsche Axiome, wichtige Kräfte, Energie- und Impulserhaltung, Stöße, Bewegungsgleichung des starren Körpers, Scheinkräfte, Zentrifugal- und Corioliskraft Schwingungen: Freie, gedämpfte und erzwungene Schwingungen, Resonanz, mathematisches und physikalisches Pendel, gekoppelte Schwingungen Wellen und Akustik: harmonische Wellen, Wellengleichung, Energiestromdichte, Interferenzphänomene, Dopplereffekt, Kopfwellen, Schallintensität und Schallpegel Geometrische Optik: Reflexion und Brechung, sphärischer Spiegel, Abbildungsgleichung einer Linse, optische Instrumente, Vergrößerung und Abbildungsmaßstab 7

8 Studien- und Prüfungsleistungen Wellenoptik: Huygenssches Prinzip, Interferenz und Beugung am Einzelspalt bzw. Mehrfachspalt, spektrales Auflösungsvermögen eines Gitters, Auflösungsvermögen optischer Geräte Wärme: Kinetische Gastheorie, Zustandsgleichung ideales Gas, Hauptsätze der Thermodynamik, Zustandsänderungen, Kreisprozesse, Zustands- und Prozessgrößen, Entropie Praktische Bestimmung von Unsicherheiten, Harmonische Schwingungen, gekoppelte Pendel; Brechungsgesetz, Gitterspektrometer, Polarisation Schriftliche Prüfung, 120 Minuten (4 Kreditpunkte); Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (1 Kreditpunkt) Tafelvortrag, Präsentation mit Laptop/Beamer, Videofilme, Lehrbuch und Experimente Literatur Hering; Martin; Stohrer: Physik für Ingenieure. Springer. Dobrinski; Krakau; Vogel: Physik für Ingenieure. Teubner. Kuchling: Taschenbuch der Physik. Fachbuchverlag Leipzig. 8

9 Modulbezeichnung Mechanik 1 Modulcode Ggf. Modulkürzel Ggf. Moduluntertitel Lehrveranstaltungen Modulverantwortlicher Dozent Kreditpunkte (ECTS) 5 nach Angestrebte Lernergebnisse Studien- und Prüfungsleistungen M0400 STATIK Statik Statik Winter- und Sommersemester Prof. Dr.-Ing. Philipp Höfer Prof. Dr.-Ing. Philipp Höfer Deutsch Pflichtmodul, 1. Semester Seminaristischer Unterricht (SU) mit Übung (Ü): 4 SWS Präsenzunterricht: 60 h (SU: 2 SWS, Ü: 2 SWS) Eigenstudium: 90 h Gesamtaufwand: 150 h Lösung algebraischer Gleichungen, Winkelfunktionen Nachdem Studierende das Modul besucht haben, sind sie in der Lage, Kenntnisse: Grundlagen der Statik wiederzugeben. ebene und räumliche Tragwerke zu skizzieren. Fertigkeiten: mathematische und physikalische Methoden zur Lösung von einfachen Problemstellungen der Statik zu bedienen. ihr trainiertes Abstraktionsvermögen gezielt einzusetzen. Kompetenzen: durch selbstständige Arbeit in der Übung sowie im Eigenstudium, das im seminaristischen Unterricht erworbene Wissen zu praktizieren. typische Statikaufgaben aus dem Bereich des Ingenieurwesens zu lösen und zu analysieren. Inhalt Grundlagen der Statik Kraft und Moment, Systeme von Kräften Ebene und räumliche Tragwerke (Lager- und Gelenkreaktionen) Flächen- und Volumenschwerpunkt Innere Kräfte und Momente am Balken Reibung Schriftliche Prüfung, 60 Minuten Tafelvortrag und Präsentation mit Laptop/Beamer Literatur Mayr: Technische Mechanik. Hanser. Mayr: Mechanik-Training. Hanser. Gross, D.; Hauger, W.; Schröder, J.; Wall, W.: Technische Mechanik 1: Statik. Springer. Gross, D.; Ehlers, W.; Wriggers, P.; Schröder, J.; Müller, R Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik 1: Statik. Springer. 9

10 Modulbezeichnung Mechanik 2 Modulcode Ggf. Modulkürzel -- Ggf. Moduluntertitel Lehrveranstaltungen Modulverantwortlicher Dozent Kreditpunkte (ECTS) 5 nach Angestrebte Lernergebnisse Inhalt Studien- und Prüfungsleistungen M0500 Kinematik und Kinetik mit Praktikum Kinematik und Kinetik (M0501) Mechanikpraktikum (M0502) Winter- und Sommersemester Prof. Dr.-Ing. Ulrich Weigand Prof. Dr. Fiorentino Valerio Conte Deutsch Pflichtmodul, 2. Semester Seminaristischer Unterricht (SU) mit Übung (Ü): 4 SWS Praktikum (Pr): 1 SWS Präsenzunterricht: 75 h (SU 3 SWS, Ü: 1 SWS, Pr: 1 SWS) Eigenstudium: 75 h (inkl. Hausübungen) Gesamtaufwand: 150 h Grundlagen der Mechanik (Technische Mechanik, Kräfte- und Momentengleichgewicht), Vektorrechnung (Skalar- und Vektorprodukt), Lösung algebraischer Gleichungen, Winkelfunktionen Nachdem Studierende das Modul besucht haben, sind sie in der Lage, Kenntnisse: Grundlagen der Kinematik und Kinetik wiederzugeben. Zusammenhänge zwischen Orts-, Geschwindigkeits- und Beschleunigungsvektor zu beschreiben. Fertigkeiten: mathematische und physikalische Methoden zur Lösung von Problemstellungen der Kinematik und Kinetik anzuwenden. Kompetenzen: allgemeine Aufgabenstellungen der Kinetik zu abstrahieren. geeignete Lösungsmethoden auszuwählen. praktische Versuche aus den Themengebieten eigenständig durchzuführen, zu dokumentieren und die Ergebnisse kritisch zu bewerten. Kinematik: Darstellung der Punktkinematik in verschiedenen Koordinatensystemen Starrkörperkinematik Relativkinematik Kinetik: NEWTONsches Grundgesetz (d ALEMBERT) Arbeit Energiesatz Trägheitsmomente, Kinetik starrer Körper (ebene Bewegung) Stoßvorgänge Schriftliche Prüfung, erfolgreiche Teilnahme am Praktikum Tafelvortrag, Präsentation mit Laptop/Beamer sowie Overhead-Folien und Onlinematerial 10

11 Literatur Assmann: Technische Mechanik 3. Oldenbourg. Holzmann; Mayer; Schumpich: Technische Mechanik 2. Teubner. Mayr: Technische Mechanik. Hanser. Mayr: Mechanik-Training. Hanser. Gross; Ehlers; Wriggers: Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik 3. Springer. 11

12 Modulbezeichnung Festigkeitslehre 1 Modulcode M0600 Ggf. Modulkürzel FLE 1 Ggf. Moduluntertitel Festigkeitslehre 1 Lehrveranstaltungen Festigkeitslehre 1 Modulverantwortlicher Dozent Kreditpunkte (ECTS) 5 nach Angestrebte Lernergebnisse Studien- und Prüfungsleistungen Winter- und Sommersemester Prof. Dr.-Ing. Philipp Höfer Prof. Dr.-Ing. Ingo Bolling, Prof. Dr.-Ing. Philipp Höfer Deutsch Pflichtmodul, 1. Semester Seminaristischer Unterricht (SU) mit Übung (Ü): 4 SWS Präsenzunterricht: 60 h (SU: 3 SWS, Ü: 1 SWS) Eigenstudium: 90 h (inkl. Hausübungen) Gesamtaufwand: 150 h Nachdem Studierende das Modul besucht haben, sind sie in der Lage, Kenntnisse: Begriffe wie Spannung und Verzerrung zu definieren. wichtige Materialgesetzte wiederzugeben. Fertigkeiten: unterschiedliche Spannungsarten auseinanderzuhalten. grundlegende Methoden der Festigkeitslehre zur Lösungsbeschreibung je nach Problemstellung auszuwählen. Kompetenzen: einfache Problemstellungen zu analysieren und mit den passenden Methoden zu lösen. Lösungsansätze und -wege auf ähnliche Beanspruchungsfälle zu transferieren. Inhalt Spannungen (Spannungsarten, ein-, zwei- und dreidimensionaler Spannungszustand) Verformungen und Verzerrungen (Definitionen und Begriffe) Materialgesetze (Hooke sches Gesetz für den ein- und zweiachsigen Fall) Flächenmomente Wärmedehnung und Wärmespannung Einfache Beanspruchungsfälle Schriftliche Prüfung, 60 Minuten Tafelvortrag, Präsentation mit Laptop/Beamer und Skript Literatur Mayr, M.: Technische Mechanik. Hanser. Mayr, M.: Mechanik-Training. Hanser. Gross, D.; Hauger, W.; Schröder, J.; Wall, W.: Technische Mechanik 2: Elastostatik. Springer. Gross, D.; Ehlers, W.; Wriggers, P.; Schröder, J.; Müller, R: Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik 2: Elastostatik, Hydrostatik. Springer. 12

13 Modulbezeichnung Festigkeitslehre 2 Modulcode M0700 Ggf. Modulkürzel FLE 2 Ggf. Moduluntertitel Lehrveranstaltungen Modulverantwortlicher Dozent Kreditpunkte (ECTS) 5 nach Angestrebte Lernergebnisse Studien- und Prüfungsleistungen Festigkeitslehre 2 mit Praktikum Festigkeitslehre 2 (M0701) Festigkeitslehrepraktikum (M0702) Winter- und Sommersemester Prof. Dr.-Ing. Philipp Höfer Prof. Dr.-Ing. Ingo Bolling, Prof. Dr.-Ing. Philipp Höfer Deutsch Pflichtmodul, 2. Semester Seminaristischer Unterricht (SU) mit Übung (Ü): 4 SWS Praktikum (Pr): 1 SWS Präsenzunterricht: 75 h (SU: 3 SWS, Ü: 1 SWS, Pr: 1 SWS) Eigenstudium: 75 h (inkl. Hausübungen) Gesamtaufwand: 150 h Festigkeitslehre 1 Nachdem Studierende das Modul besucht haben, sind sie in der Lage, Kenntnisse: Begriffe wie Festigkeitshypothese und Knickung zu definieren. Arbeitssätze wiederzugeben. Fertigkeiten: unterschiedliche Versagensmechanismen von Bauteilen auszudrücken. Methoden der Festigkeitslehre zur Lösungsbeschreibung je nach Problemstellung auszuwählen. Kompetenzen: Bauteile zu dimensionieren, insbesondere rotationssymmetrische Elemente. umfangreichere Problemstellungen zu analysieren und mit den passenden Methoden zu lösen. Praktikumsversuche aus den Themengebieten eigenständig durchzuführen und die gewonnenen Ergebnisse kritisch zu bewerten. Inhalt Schub bei Querkraftbiegung Festigkeitshypothesen Zusammengesetzte Beanspruchungen bei Stäben und Balken (Überlagerung von Normalkraft, Biegung, Torsion und Querkraftschub) Knickung Biegung (gerade und schiefe Biegung, technische Biegelehre) Torsion Ringe und Behälter Arbeitssätze Schriftliche Prüfung, 60 Minuten (4 Kreditpunkte); Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (1 Kreditpunkt) Tafelvortrag, Präsentation mit Laptop/Beamer und Skript 13

14 Literatur Mayr, M.: Technische Mechanik. Hanser. Mayr, M.: Mechanik-Training. Hanser. Gross, D.; Hauger, W.; Schröder, J.; Wall, W.: Technische Mechanik 2: Elastostatik. Springer. Gross, D.; Ehlers, W.; Wriggers, P.; Schröder, J.; Müller, R: Formeln und Aufgaben zur Technischen Mechanik 2: Elastostatik, Hydrostatik. Springer. 14

15 Modulbezeichnung Werkstofftechnik 1 Modulcode Ggf. Modulkürzel Ggf. Moduluntertitel -- Lehrveranstaltungen Modulverantwortlicher Kreditpunkte (ECTS) 5 nach Angestrebte Lernergebnisse Studien- und Prüfungsleistungen M0800 WST Werkstofftechnik Metalle (M0801) Chemie (M0802) Werkstofftechnikpraktikum (M0803) Winter- und Sommersemester Prof. Dr. rer.nat. Peter Tautzenberger Pflichtmodul, 1. Semester Werkstofftechnik Metalle (M0801): 60 h Chemie (M0802): 60 h Werkstofftechnikpraktikum (M0803): 30 h Gesamtaufwand: 150 h Schulkenntnisse Chemie (Sekundarstufe 2; siehe M0802) Nachdem Studierende das Modul besucht haben, sind sie in der Lage, Kenntnisse: Beziehungen zwischen Molekülstruktur und Eigenschaften von Verbindungen zu skizzieren. Grundlagen der werkstoffgerechten Behandlung und Anwendung metallischer Werkstoffe im Maschinenbau zu benennen. Mechanismen der Verformung metallischer Werkstoffe aufzuzählen. Fertigkeiten: verschiedene Bindungstypen und die daraus resultierenden Eigenschaften zu erkennen. mit Hilfe der Werkstoffstruktur die Gebrauchseigenschaften zu erklären. binäre Zustandsschaubilder für die Wärmebehandlung zu verwenden. Kompetenzen: eigenständig chemisches Grundlagenwissen auf wichtige aktuelle chemisch-technische Probleme im Maschinenbau zu beziehen. grundlegende Prüfverfahren für metallische Werkstoffe auszuwählen und zu bedienen. selbstständig Messergebnisse zu interpretieren und zu vergleichen. Gemeinsame schriftliche Prüfung über M0801 und M0802, 90 Minuten (4 Kreditpunkte); Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum (1 Kreditpunkt) 15

16 Lehrveranstaltung Code Ggf. Kürzel -- Ggf. Untertitel -- Modul Dozent nach Werkstofftechnik Metalle M0801 M0800 Winter- und Sommersemester Prof. Dr. rer.nat. Peter Tautzenberger Deutsch Pflichtmodul, 1. Semester Seminaristischer Unterricht (SU): 2 SWS Präsenzunterricht: 30 h (SU: 2 SWS) Eigenstudium: 30 h Gesamtaufwand: 60 h Inhalt Aufbau und Eigenschaften der Metalle Thermisch aktivierte Vorgänge Legierungsbildung und Zustandsschaubilder Eisen-Kohlenstoff-Zustandsschaubild Herstellung von Stahl Normgerechte Bezeichnung der Werkstoffe Einteilung der Stähle Wärmebehandlung der Stähle Eisengusswerkstoffe Nichteisenmetalle Tafelvortrag, Präsentation mit Laptop/Beamer sowie Overhead-Folien, Onlinematerial und Demonstrationsobjekte Literatur Bargel, H.-J.; Schulze, G.: Werkstoffkunde. Springer. Weißbach, W.: Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung. Friedr. Vieweg & Sohn. Bergmann, W.: Werkstofftechnik, Teil 1 und 2. Hanser. 16

17 Lehrveranstaltung Code Ggf. Kürzel Ggf. Untertitel -- Modul Dozent nach Chemie M0802 ChM M0800 Winter- und Sommersemester Prof. Dr. rer.nat. Wolfgang Weber Deutsch Pflichtmodul, 1. Semester Seminaristischer Unterricht (SU): 2 SWS Präsenzunterricht: 30 h (SU: 2 SWS) Eigenstudium: 30 h Gesamtaufwand: 60 h Schulkenntnisse Chemie (Sekundarstufe 2) Inhalt Aufbau des Periodensystems, Oxidationszahlen, Elektronegativität, Typen von Reaktionen, Aufstellen von Gleichungen Bindungstypen und Eigenschaften: kovalente Verbindungen, Salze, Metalle, Komplexe, intermolekulare Wechselwirkungen, Beziehungen zwischen Molekülstruktur und Eigenschaften von Verbindungen Ideale Gase und Molvolumen, Zusammensetzung der Luft Eigenschaften von Wasser Energieumsatz bei chemischen Reaktionen Eigenschaften von Lösungen: Konzentrationsangaben, Dampfdruck, Siede- und Gefrierpunkt von Lösungen Chemische Gleichgewichte und deren Beeinflussung Tafel, Präsentation mit Laptop/Beamer sowie Overhead-Folien, Onlinematerial, Demonstrationsobjekte und -versuche Literatur Mortimer, Ch. E.; Müller, U.: Chemie das Basiswissen der Chemie. Thieme. Lautenschläger, K.-H.; Weber, W.: Taschenbuch der Chemie. Verlag Europa-Lehrmittel. Blumenthal, G.; Linke, D.; Vieth, S.: Chemie Grundwissen für Ingenieure. Teubner. Riedel, E.: Allgemeine und Anorganische Chemie. de Gruyter. Als Nachschlagewerk: Holleman; Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. de Gruyter. 17

18 Lehrveranstaltung Code Ggf. Kürzel -- Ggf. Untertitel -- Modul Dozent nach Inhalt Werkstofftechnikpraktikum M0803 M0800 Winter- und Sommersemester Prof. Dr. rer.nat. Peter Tautzenberger Deutsch Pflichtmodul, 1. Semester Praktikum (Pr): 1 SWS Präsenzstudium: 12 h (Pr: 0,8 SWS) Eigenstudium: 18 h Gesamtaufwand: 30 h Prüfung an metallischen Werkstoffen: Zugversuch Härteprüfung Kerbschlagbiegeversuch Tiefungsversuch nach Erichsen Ultraschallprüfung Metallographie Raster-Elektronenmikroskopie Tafelvortrag, Präsentation mit Laptop/Beamer sowie Overhead-Folien und Laborversuche Literatur Bargel, H.-J.; Schulze, G.: Werkstoffkunde. Springer. Weißbach, W.: Werkstoffkunde und Werkstoffprüfung. Friedr. Vieweg & Sohn. Bergmann, W.: Werkstofftechnik, Teil 1 und 2. Hanser. 18

19 Modulbezeichnung Werkstofftechnik 2 Modulcode Ggf. Modulkürzel -- Ggf. Moduluntertitel -- Lehrveranstaltungen Modulverantwortlicher Kreditpunkte (ECTS) 5 nach Angestrebte Lernergebnisse Studien- und Prüfungsleistungen M0900 Kunststofftechnik (M0901) Faserverbundtechnik (M0902) Winter- und Sommersemester Prof. Dr. rer.nat. Peter Tautzenberger Pflichtmodul, 2. Semester Kunststofftechnik (M0901): 90 h Faserverbundtechnik (M0902): 60 h Gesamtaufwand: 150 h Festigkeitslehre 1 und Werkstofftechnik 1 Nachdem Studierende das Modul besucht haben, sind sie in der Lage, Kenntnisse: Aufbau und Bindungskräfte von Makromolekülen wiederzugeben. wichtige Kunststoffarten, Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren von Kunststoffen zu benennen. Grundzüge der Prozesskette Faserverbundtechnologie zu skizzieren. Fertigkeiten: unterschiedliche Verstärkungs- und Matrixmaterialien für die Faserverbundtechnik zu beschreiben. anhand ausgewählter Beispiele zur Kunststoff- und Faserverbundtechnik das günstigste Fertigungsverfahren auszuwählen. geeignete Prüfverfahren für Faserverbundwerkstoffe zu definieren. Kompetenzen: eigenständig Struktur und Eigenschaften der Kunststoffe sowie Verbundwerkstoffe zu verknüpfen. selbstständig Grundlagenwissen aus den Bereichen Kunststoff- und Faserverbundtechnik auf wichtige aktuelle technische Probleme im Maschinenbau zu transferieren. Schadensmechanismen in Verbundstrukturen zu differenzieren. Gemeinsame schriftliche Prüfung, 90 Minuten 19

20 Lehrveranstaltung Code Ggf. Kürzel -- Ggf. Untertitel -- Modul Dozent nach Kunststofftechnik M0901 M0900 Winter- und Sommersemester Prof. Dr. rer.nat. Peter Tautzenberger Deutsch Pflichtmodul, 2. Semester Seminaristischer Unterricht (SU): 3 SWS Präsenzunterricht: 45 h (SU: 3 SWS) Eigenstudium: 45 h Gesamtaufwand: 90 h Inhalt Grundlagen der Kunststoff-Chemie Aufbau, Struktur und Zustandsbereiche Zusatz- und Hilfsstoffe Einfache Möglichkeiten der Kunststoffbestimmung Kunststoffprüfung Verarbeitung von Thermoplast-Schmelzen Umformen von Halbzeug aus Thermoplasten Fügen von Kunststoffen Verarbeitung vernetzender Schmelzen Rapid Prototyping Metallisierung von Kunststoffen Recycling von Kunststoffen Tafelvortrag, Präsentation mit Laptop/Beamer sowie Overhead-Folien, Onlinematerial und Demonstrationsobjekte Literatur Schwarz, O.: Kunststoffkunde. Vogel-Verlag. Schwarz, O.; Ebeling, F. W.; Lüpke, G.; Schelter, W.: Kunststoffverarbeitung. Vogel-Verlag. Hellerich, W.; Harsch, G.; Haenle, S.: Werkstoff-Führer Kunststoffe; Eigenschaften, Prüfungen, Kennwerte. Hanser. Domininghaus, H.: Die Kunststoffe und ihre Eigenschaften. VDI- Verlag. 20

21 Lehrveranstaltung Code Ggf. Kürzel -- Ggf. Untertitel -- Modul Dozent nach Faserverbundtechnik M0902 M0900 Winter- und Sommersemester Prof. Dr.-Ing. André Baeten Deutsch Pflichtmodul, 2. Semester Seminaristischer Unterricht (SU): 2 SWS Präsenzunterricht: 30 h (SU: 2 SWS) Eigenstudium: 30 h Gesamtaufwand: 60 h Festigkeitslehre 1 und Werkstofftechnik 1 Inhalt Verstärkungsmaterialien Matrixmaterialien Preformtechnologie Verarbeitungsverfahren für Verbundwerkstoffe Anwendungsgebiete von Verbundwerkstoffen Reparatur und Recycling Schadensanalyse Faserverbundstrukturen Prüfverfahren für Faserverbundwerkstoffe Tafelvortrag, Präsentation mit Laptop/Beamer sowie Overhead-Folien, Onlinematerial, Demonstrationsobjekte Literatur Schürmann, H.: Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden. Springer Verlag. DIN 29505, Luft- und Raumfahrt; Bauteile aus faserverstärkten Kunststoffen; Angaben in Zeichnungen und Stücklisten. Baker, A.; Dutton, S.; Kelly, D.: Composite Materials for Aircraft Structures. AIAA (American Institute of Aeronautics and Astronautics) Education Series. Köhler, B.: Werkstofftechnologie der Luft- und Raumfahrt, Teil 4: Sonderwerkstoffe. Fachhochschule Aachen. Lakes, R.: Viscoelastic Materials. Cambridge University Press. 21

22 Modulbezeichnung Konstruktion 1 Modulcode Ggf. Modulkürzel -- M1000 Ggf. Moduluntertitel Konstruktion 1 Lehrveranstaltungen Konstruktion 1 Modulverantwortlicher Dozenten Kreditpunkte (ECTS) 5 nach Angestrebte Lernergebnisse Inhalt Winter- und Sommersemester Prof. Dr.-Ing. Ingo Bolling Prof. Dr.-Ing. Ingo Bolling, wissenschaftliche Mitarbeiter, Lehrbeauftragte und Professoren aus dem Bereich Konstruktion Deutsch Pflichtmodul, 1. Semester Seminaristischer Unterricht (SU) mit Übung (Ü): 3 SWS; Betreuungsnachmittage in Gruppen mit ca. 15 bis 20 Studierenden im wöchentlichen Wechsel mit dem seminaristischen Unterricht Präsenzunterricht: 45 h (SU: 1,5 SWS, Ü: 1,5 SWS) Eigenstudium: 105 h (inkl. Studienarbeiten) Gesamtaufwand: 150 h Nachdem Studierende das Modul besucht haben, sind sie in der Lage, Kenntnisse: Grundlagen des Normenwesens festzustellen. normgerechte Darstellung von Maschinenteilen wiederzugeben. Fertigkeiten: Passungs- und Toleranzangaben zu interpretieren. einfache technische Zeichnungen und Stücklisten (Handzeichnungen, Bleistift) zu erstellen. Kompetenzen: selbstständig einfache Konstruktionen nach funktionellen, technischwirtschaftlichen und umweltfreundlichen Gesichtspunkten hervorzubringen. konstruktive Gestaltung von einfachen Maschinenteilen unter Berücksichtigung z. B. räumlicher Verhältnisse, unterschiedlicher Losgrößen und Gestaltung von Bauteilen gemäß dem Fertigungsverfahren auszuführen. Seminaristischer Unterricht: Grundlagen für die Konstruktion von Maschinenteilen Erstellung normgerechter technischer Zeichnungen Bemaßung, Oberflächen und Gusskonstruktionen Passungen und Toleranzen, Form- und Lagetoleranzen Normteile Betreuungsnachmittage: Vorbesprechung der Aufgaben (Anfertigung mit Bleistift auf Transparentpapier) Zeichnungsformate, Maßstäbe, Strichdicken, Linienarten, freihändige Normschrift, Anordnung von Ansichten Grundlagen der Bemaßung von Bauteilen Teilansichten und Schnitte Kenntnis und Angabe technischer Oberflächen und Kanten besondere Darstellungen (z. B. Freistiche, Zentrierbohrungen, Kegel, Gewinde, Zahnräder) Normzahlen und Normzahlreihen 22

23 Studien- und Prüfungsleistungen Literatur Toleranzen, Passungen, Form- und Lagetoleranzen Normteile (z. B. Schrauben, Muttern, Dichtungen, Gleit- und Wälzlager, Welle-Nabe-Verbindungen) Bauteilgestalt abhängig vom Fertigungsverfahren (z. B. Dreh-, Frästeile, Biege- und Gussteile, Schweißbaugruppen) Max. 8 Studienarbeiten in Form von Konstruktionsübungen mit Note 4 oder besser Tafelvortrag, Präsentation mit Laptop/Beamer sowie Overhead-Folien und Onlinematerial Hoischen, H.; Hesser, W.: Technisches Zeichnen. Cornelsen. 23

24 Modulbezeichnung Konstruktion 2 Modulcode Ggf. Modulkürzel -- Ggf. Moduluntertitel Lehrveranstaltungen Modulverantwortlicher Dozenten M1100 Konstruktion 2 und CAD Konstruktion 2 (M1101) CAD-Kurs (M1102) Winter- und Sommersemester CAD-Blockkurs in der vorlesungsfreien Zeit (Dauer 4,5 Tage) Prof. Dr.-Ing. Michael Schmid Prof. Dr.-Ing. Michael Schmid, wissenschaftliche Mitarbeiter, Lehrbeauftragte und Professoren aus dem Bereich Konstruktion Deutsch Pflichtmodul, 2. Semester Seminaristischer Unterricht (SU) mit Übung (Ü): 5 SWS; CAD-Kurse in Gruppen mit 15 bis 30 Studierenden in PC-Räumen mit einem CAD-Arbeitsplatz für jeden Studierenden; Betreuungsnachmittage in Gruppen mit ca. 15 bis 20 Studierenden M1101: Präsenzunterricht: 45 h (SU: 2 SWS, Ü: 1 SWS) M1102: Präsenzunterricht: 30 h (Ü: 2 SWS) M1101 und M1102: Eigenstudium: 75 h (inkl. Hausaufgaben) Kreditpunkte (ECTS) 5 nach Angestrebte Lernergebnisse Gesamtaufwand: 150 h Konstruktion 1 Nachdem Studierende das Modul besucht haben, sind sie in der Lage, Kenntnisse: das methodische Vorgehen nach der VDI-Richtlinie 2221 zur Lösung von Problemstellungen und Aufgaben in der Konstruktion und die dafür notwendigen Arbeitsschritte und Werkzeuge wiederzugeben. Gestaltungsregeln z.b. für ausgewählte Fertigungsprozesse (Umformen, Schweißen, etc.), für montagegerechte Konstruktionen sowie für bestimmte Maschinenelemente wie Schrauben, Lager und Wellen aufzuzählen. verschiedene Methoden zur Erstellung von Bauteilen, Baugruppen und Zeichnungen mit Hilfe von 3D-CAD zu erklären. Fertigkeiten: übersichtliche und vielsagende Freihandskizzen zur Entwicklung, Kommunikation und Dokumentation von Konzepten und Entwürfen zu erstellen. Anforderungen zu erfassen und zu strukturieren. Funktionsstrukturen darzustellen. im Umgang mit einem 3D-CAD-System und dessen Benutzeroberfläche Bauteile zu modellieren, diese zu Baugruppen zusammen zu setzen und sowohl aus den Einzelteilen als auch aus den Baugruppen technische Zeichnungen abzuleiten. mit digitalen Normteilkatalogen umzugehen. 24

25 Studien- und Prüfungsleistungen Kompetenzen: selbstständig Konstruktionen nach funktionalen und wirtschaftlichen Gesichtspunkten methodisch zu konzipieren, zu entwerfen, zu gestalten und zu detaillieren und dabei Wesentliches von Unwesentlichem zu trennen. ihre soziale Kompetenz für interdisziplinäre Teamarbeit in der Produktentwicklung (durch Gruppenübungen wie Designreviews) zu stärken. Probleme dank branchenübergreifender Methodenkompetenz systematisch zu lösen. Inhalt M1101: Konstruktionsprozess Methodisches Entwickeln und Konstruieren Planen: Aufgabenklärung mit Ergebnissen wie: Anforderungsliste, Lösungsneutrale Problemformulierung Konzipieren: Aufbau von Funktionen durch Funktionsstrukturen (Gesamtfunktion und Teilfunktion), Kombination der Teilfunktionen (Morphologischer Kasten), Bewerten der Kombinationen und Varianten, suchen nach Wirkprinzipien für die Teilfunktionen, Aufstellung von Varianten prinzipieller Lösungen Entwerfen: Gliedern in realisierbare Module, Gestaltung der Module nach Grundregeln (z. B.: einfach, eindeutig und sicher, ) sowie nach Prinzipien der Kraftleitung, Integral und Differenzialbauweise, Montagegerechte Gestaltung, Fertigungsgerechte Gestaltung (Umformen, Schweißen), Gestaltungsregeln für Verbindungselemente (Schrauben, Nieten,...) und Maschinenelemente (Lager, Wellen, ), Kosten Produktdokumentation: Ableitung von Fertigungs- und Baugruppenzeichnungen und Stücklisten M1102: Einführung in CAD-Systeme und deren verschiedene Ansätze Benutzeroberfläche des CAD-Systems Skizziermodus (2D-Skizzen zum Erzeugen von 3d-Geometrie) Erstellung von Einzelteilen durch Modellerzeugung mit Körpern und Schnitten aus Skizzen Kopieren und Einfügen von Konstruktionselementen Spiegeln von Konstruktionselementen Bezüge, Bezugselemente Bohrungen Platzierbare Grundelemente wie Fasen, Rundungen, Schalen, Schrägen und Rippen Mustererzeugung Baugruppen Normteile Konstruktion mit Parametern und Familientabellen Modelleigenschaften, Material zuweisen Zeichnungserstellung (Einzelteile und Baugruppen) Plott- und Druckeinführung Semesteraufgabe Schriftliche Prüfung, ca. 45 bis 90 Minuten; Max. 5 benotete Studienarbeiten Tafelvortrag, Präsentation mit Laptop/Beamer sowie Overhead-Folien, Onlinematerial und rechnergestützte Arbeitsplätze (CAD) Literatur M1101: VDI-Richtlinie 2221: Methodik zum Entwickeln und Konstruieren technischer Systeme und Produkt. Ausgabe VDI-Richtlinie 2223: Methodisches Entwickeln von Lösungsprinzipien. Ausgabe Hoischen, H.; Fritz, A.: Technisches Zeichnen. Cornelsen. Aktuelle Ausgabe. Pahl G.; Beitz W.: Konstruktionslehre. 7. Aufl. Springer