Modulhandbuch für den Studiengang MSc. Wirtschaftsingenieurwesen Inhalt: i. Studienverlaufsplan ii. iii. Liste der Modulverantwortlichen Modulbeschreibungen
i. Studienverlaufsplan MSc. Wirtschaftsingenieurwesen (2010) SWS ECTS-CP Prüfung SWS ECTS-CP Prüfung SWS ECTS-CP Prüfung SWS ECTS-CP Prüfung Modulelement POS-Nr. 1. Sem. 2. Sem. 3. Sem. 4. Sem. Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen 702000 Modul P1 Mess- und Regelungstechnik Modul P2 702100 Mess- und Regelungstechnik 710550 4 5,0 SP2 Elektrische Maschinen und Antriebe 790101 4 5,0 SP2 Summe (8SWS, 10 ECTS) Ingenieurwissenschaftliche Vertiefung 704000 Modul W1 Modul W2 Modul W3 704100 1. Techn. Fach aus Katalog MSc-TEC 1 2 3,0 2 3,0 2 3,0 MSP 704200 2. Techn. Fach aus Katalog MSc-TEC 1 2 3,0 2 3,0 2 3,0 MSP 704300 Fachlabor aus MSc-FL 3 3,0 LN Summe (15SWS, 21 ECTS) Wirtschaftswissenschaftliche Fächer 707000 Modul W4 Spezielle Betriebswirtschaftslehren Ein Modul aus Katalog MSc-WIW-BWL 1 707100 2 3,0 3 5,0 3 5,0 MSP Modul W5: Volkswirtschaftlehre - Vertiefung 707300 Makroökonomik II 95024 2 8,0 SP1 oder Mikroökonomik II 95022 (2) (8) (SP1) Modul P3 Wirtschaftsrecht 2 707400 Privatrecht 1 (Vorlesung) 95615 2 3,0 (SP1) Privatrecht 2 (Vorlesung) 95625 2 3,0 (SP1) Privatrecht 2 (Übung) 95626 2 3,0 (SP1) ** Prüfung erfolgt ganzheitlich für das Modul Wirtschaftsrecht 95605 SP Modul W6 707500 Wirtschaftswiss. Seminar aus Katalog MSc-WIW-Seminare 2 6,0 LN Summe (18SWS, 36 ECTS) Integrationsbereich 705000 Modul W7 Modul W8 Modul P4 705100 1. Integrationswahlmodul aus Katalog WIW-INT 1 2 3,0 2 3,0 MSP 705200 2. Integrationswahlmodul aus Katalog WIW-INT 1 2 3,0 2 3,0 MSP Projektmanagement 770500 2 3,0 MP Summe (10SWS, 15 ECTS) Projektarbeiten, Praktika 708000 Studienarbeit/Planungsprojekt (mit Präsentation) 708200 6,0 LN Industriepraktikum (Fachpraktikum) (6 Wochen=6 ECTS-CP) 708600 LN 6,0 LN Master-Arbeit mit Abschlussvortrag (780 h = 26 ECTS-CP) 8900 26,0 Summe (38 ECTS) Summe SWS / Summe ECTS-CP / Anzahl Prüfungen (je Sem.) 16 28,0 2 18 31,0 4 12 29,0 3 5 32,0 1 Summe SWS / Summe ECTS-CP / Anzahl Prüfungen (gesamt) 51 / 120,0 / 10 SP1 Schriftliche Prüfung 1-stündig LN Leistungsnachweis SP2 Schriftliche Prüfung 2-stündig MP Mündliche Prüfung MSP - die Prüfungsform (mündlich oder schriftlich) ist in den jeweiligen Katalogen angegeben 1 Eine andere Stundenaufteilung auf die Semester ist möglich. 2 Prüfung erfolgt ganzheitlich für das Modul Wirtschaftsrecht
ii. Liste der Modulverantwortlichen Modul Modulbezeichnung Modulverantwortlicher Modul P1 Mess- und Regelungstechnik Nelles Modul P2 Elektrische Maschinen und Antriebe Carolus Modul P3 Wirtschaftsrecht Schöne Modul P4 Project Management Adlbrecht Modul W1 1. Techn. Fach aus Katalog Msc-TEC Betsch Modul W2 2. Techn. Fach aus Katalog Msc-TEC Betsch Modul W3 Fachlabor aus Msc-FL Fritzen Modul W4 Spezielle Betriebswirtschaftslehren Weyrich Modul W5 Volkswirtschaftslehre Vertiefung Weyrich Modul W6 Wirtschaftswiss. Seminar aus Katalog Msc-WIW-Seminare Weyrich Modul W7 1. Integrationswahlmodul aus Katalog WIW-INT Weyrich Modul W8 2. Integrationswahlmodul aus Katalog WIW-INT Weyrich MSc-TEC-1 Kontinuumsmechanik Weinberg MSc-TEC-2 Finite-Elemente-Methoden Betsch MSc-TEC-3 Strukturmechanik und Dynamik Fritzen MSc-TEC-4 Fortgeschrittene Regelungstechnik Nelles MSc-TEC-5 Konstruktionsgrundlagen Friedrich MSc-TEC-6 Konstruktionsanwendungen Lohe MSc-TEC-7 Allgemeine Werkstofftechnik Christ MSc-TEC-8 Werkstoffverhalten unter mechanischer Belastung Christ MSc-TEC-9 Oberflächentechnik Jiang MSc-TEC-10 Umformtechnik Engel MSc-TEC-11 Fertigungssysteme und -automatisierung Weyrich MSc-TEC-12 Qualitätsmanagement und Trenntechnik Zehner MSc-TEC-13 Angew. Arbeitswissenschaft und Arbeitsschutz Kluth MSc-TEC-14 Produktionsplanung und -steuerung Stache MSc-TEC-15 Logistik Stache MSc-TEC-16 Energieanlagentechnik Krumm MSc-TEC-17 Verbrennungskraftmaschinen Carolus MSc-TEC-18 Verbrennungstechnik Carolus MSc-TEC-19 Energieverfahrenstechnik Krumm MSc-TEC-20 Numerische Methoden der Dynamik Betsch MSc-TEC-21 Höhere Fluiddynamik Franke MSc-TEC-22 Strömungsmaschinen Carolus MSc-TEC-23 Grundlagen der Verfahrenstechnik Krumm MSc-TEC-25 Wärmetechnik Carolus MSc-TEC-26 Lärm und Schallschutztechnik Kluth MSc-TEC-27 Technische Akustik Carolus MSc-INT-1 Project Management (in Englisch) Adlbrecht MSc-INT-2 Qualitätsmanagement Grienitz MSc-INT-3 Produktionsplanung und -steuerung Stache MSc-INT-4 Logistik Stache MSc-INT-5 Fertigungssysteme und -automatisierung Weyrich MSc-INT-6 Operations Research Stache Studienarbeit/Planungsprojekt Fachpraktikum Masterarbeit Weyrich Kluth Weyrich iii. Modulbeschreibungen
Master Wirtschaftsingenieurwesen Modul: Gesamtkonto Modulbeschreibung Erstellt mit LSF Druckdatum: 01. März 2011 Seite 1 von 366
Inhaltsverzeichnis Modul Gesamtkonto 8 702000 Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen 9 Prüfung 710550 Mess- und Regelungstechnik 9 Prüfung 790101 Elektrische Maschinen und Antriebe 11 703000 Ingenieurwissenschaftliche Vertiefung 14 703100 Zwei Module aus MSc-Tec 15 712000 Numerische Methoden in der Dynamik 16 Prüfung 712100 Numerische Methoden in der Dynamik starrer Körper 16 Prüfung 712200 Numerische Methoden in der Dynamik deformierbarer Körper 18 713000 Finite-Elemente-Methoden 21 Prüfung 713400 Finite-Elemente-Methoden I 22 Prüfung 713500 Finite-Elemente-Methoden II 24 714000 Kontinuumsmechanik 27 Prüfung 714100 Kontinuumsmechanik von Festkörpern 28 Prüfung 714200 Plastizitätstheorie 30 Prüfung 711700 Technische Bruchmechanik 32 Prüfung 714300 Elastomechanik 34 Prüfung 714400 Composites 36 Prüfung 714500 Viskoelastizitätstheorie 38 716000 Fortgeschrittene Regelungstechnik 40 Prüfung 792100 Digitale Regelung 40 Prüfung 716500 Adaptive Regelung 42 Prüfung 716300 Neuronale Netze und Fuzzy Systeme 44 Prüfung 715300 Mechatronische Systeme im Automobil II 46 718000 Strukturmechanik und Dynamik 48 Prüfung 718300 Angewandte Mechanik des Automobils 48 Prüfung 718100 Technische Schwingungslehre 50 Prüfung 718200 Zustandsüberwachung von Maschinen und Strukturen 52 Prüfung 718400 Angewandte Mechanik des Automobils II 54 Prüfung 711401 Strukturoptimierung 56 727000 Konstruktionsgrundlagen 59 Prüfung 720200 Produktentwicklung III / Projektstudie (PE III) 60 Prüfung 700530 Maschinenelemente III 62 Prüfung 729050 Rechnerunterstütztes Konstruieren III 64 Prüfung 726200 Leichtbaukonstruktion II 66 Prüfung 727100 Produktinnovation 68 728000 Konstruktionsanwendungen 71 Prüfung 720100 Produktentwicklung I / Konstruktionstechnik I (PE I) 72 Prüfung 720200 Produktentwicklung III / Projektstudie (PE III) 74 Prüfung 727100 Produktinnovation 76 Druckdatum: 01. März 2011 Seite 2 von 366
Prüfung 728100 Füge- und Verbindungstechnik, Vertiefung 78 Prüfung 700550 Auswahl und Auslegung von Getrieben 80 Prüfung 724400 Zeitgemäße Fördertechnik II 82 731000 Allgemeine Werkstofftechnik 85 Prüfung 731100 Aufbau technischer Werkstoffe 85 Prüfung 731500 Verformverhalten technischer Werkstoffe 87 Prüfung 731800 Tribologie und Bauteilverhalten 89 Prüfung 733200 Elektronenmikroskopie - Electron Microscopy in Materials Science 91 732000 Werkstoffverhalten unter mechanischer Belastung 94 Prüfung 711700 Technische Bruchmechanik 94 Prüfung 731500 Verformverhalten technischer Werkstoffe 96 Prüfung 732100 Materialermüdung 98 Prüfung 732300 Fallstudien zu technischen Schadensfällen 100 733000 Oberflächentechnik 103 Prüfung 731800 Tribologie und Bauteilverhalten 103 Prüfung 733200 Elektronenmikroskopie - Electron Microscopy in Materials Science 105 Prüfung 733100 Verfahrenstechnik der Oberflächenmodifikationen 107 Prüfung 734100 Moderne Methoden der Materialcharakterisierung 109 742000 Höhere Fluiddynamik 111 Prüfung 742200 Angewandte Fluiddynamik II 111 Prüfung 742300 Numerische Fluiddynamik 113 Prüfung 742400 Gasdynamik I 115 Prüfung 742600 Fachlabor Numerische Fluiddynamik 117 744000 Strömungsmaschinen 120 Prüfung 744100 Strömungsmaschinen I: Grundlagen 120 Prüfung 744200 Strömungsmaschinen II: Entwurfsverhalten 122 751000 Fertigungssysteme und -automatisierung 125 Prüfung 751100 Fertigungssysteme und -automatisierung I 125 Prüfung 751200 Fertigungssysteme und -automatisierung II 127 Prüfung 751300 Fertigungssysteme und -automatisierung III 130 753000 Qualitätsmanagement und Trenntechnik 133 Prüfung 753400 Spanungstechnik 133 Prüfung 753500 Abtragtechnik 135 Prüfung 772100 Qualitätsmanagement I 137 Prüfung 772200 Qualitätsmanagement II 139 755000 Produktionsplanung und -steuerung 141 Prüfung 755100 Produktplanung und -steuerung I 141 Prüfung 755200 Produktplanung und -steuerung II 143 Prüfung 755300 Produktplanung und -steuerung III 145 757000 Angewandte Arbeitswissenschaft und Arbeitsschutz 147 Prüfung 757200 Angewandte Arbeitswissenschaft und Arbeitsschutz P 147 Druckdatum: 01. März 2011 Seite 3 von 366
Prüfung 757500 Umweltergonomie 149 Prüfung 757300 Arbeitswissenschaftliches Labor und messtechn. Übungen 151 Prüfung 757600 Technischer Schallschutz 153 Prüfung 757700 Physiologische Wirkungen von Schall 155 758000 Umformtechnik 158 Prüfung 758100 Simulation in der Umformtechnik 158 Prüfung 752300 Angewandte Umformverfahren in der Automobilindustrie 160 Prüfung 758200 Ausgewählte Bespiele der Fertigungsplanung von Umformteilen 162 761000 Energieanlagentechnik 164 Prüfung 761100 Grundlagen der Energieversorgung 164 Prüfung 761200 Kraftwerkstechnik 166 Prüfung 761300 Fortschrittliche Methoden der Energieumwandlung 168 Prüfung 761400 Dampferzeugung 170 762000 Verbrennungskraftmaschinen 173 Prüfung 760300 Verbrennungskraftmaschinen I 173 Prüfung 762400 Verbrennungskraftmaschinen II 175 Prüfung 762700 KFZ-Antriebsstrang - Modellbildung und Optimierung 177 763000 Verbrennungstechnik 180 Prüfung 742300 Numerische Fluiddynamik 180 Prüfung 760300 Verbrennungskraftmaschinen I 182 Prüfung 763300 Verbrennungstechnik I 184 Prüfung 763400 Verbrennungstechnik II 186 Prüfung 762400 Verbrennungskraftmaschinen II 188 Prüfung 763500 Messmethoden in der Thermodynamik 190 766000 Energieverfahrenstechnik 192 Prüfung 766300 Kohlenumwandlungstechnik 192 Prüfung 766400 Industrielle Energietechnik 194 782000 Grundlagen der Verfahrenstechnik 197 Prüfung 782100 Thermische Verfahrenstechnik 197 Prüfung 782200 Mechanische Verfahrenstechnik 199 Prüfung 782300 Chemische und biologische Verfahrenstechnik 201 784000 Wärmetechnik 204 Prüfung 742300 Numerische Fluiddynamik 204 Prüfung 763300 Verbrennungstechnik I 206 Prüfung 763400 Verbrennungstechnik II 208 Prüfung 763500 Messmethoden in der Thermodynamik 210 Prüfung 740100 Wärmeübertragung 212 786000 Lärm- und Schallschutztechnik 214 Prüfung 757600 Technischer Schallschutz 214 Prüfung 757700 Physiologische Wirkungen von Schall 216 Prüfung 786100 Technische Akustik I 218 Druckdatum: 01. März 2011 Seite 4 von 366
787000 Technische Akustik 220 Prüfung 786100 Technische Akustik I 220 Prüfung 786200 Technische Akustik II 222 Prüfung 787100 Technische Akustik III 224 793000 Informatik 226 Prüfung 803060 Computergrafik I 226 Prüfung 803210 Rechnernetze I 228 Prüfung 811110 Objektorientierter Systementwurf I 230 Prüfung 820070 Rechnernetze II 232 Prüfung 822120 Parallelverarbeitung mit Praktikum 234 Prüfung 832020 Maschinelles Sehen 236 703500 Ein Fachlabor 238 Prüfung 799010 Experimentelle Mechanik 239 Prüfung 799020 Systemdynamik und Regelungstechnik 241 Prüfung 799030 3D-CAD-Grundkurs 243 Prüfung 799040 Wärme- und Strömungstechnik 245 Prüfung 799050 Numerische Fluiddynamik 247 Prüfung 799060 Werkstofftechnik 249 Prüfung 799070 Fertigungsautomatisierung 251 Prüfung 799080 Werkzeugmaschinen 253 Prüfung 799110 Energieverfahrenstechnik 253 Prüfung 799120 Verbrennungskraftmaschinen 255 Prüfung 799130 Simulationstechnik 255 Prüfung 799140 Finite-Elemente-Methoden 255 Prüfung 799150 Objektorientierte Programmierung mit Java 257 Prüfung 799160 Mehrkörperdynamik 257 Prüfung 799170 3D-CAD-Fortgeschrittenenkurs 259 705000 Integrationsbereich 262 Prüfung 770500 Projektmanagement 262 705100 Zwei Integrationswahlmodule aus Katalog WIW-INT 265 751001 Fertigungssysteme und -automatisierung 266 Prüfung 751100 Fertigungssysteme und -automatisierung I 266 Prüfung 751200 Fertigungssysteme und -automatisierung II 268 Prüfung 751300 Fertigungssysteme und -automatisierung III 271 755001 Produktionsplanung und -steuerung 274 Prüfung 755100 Produktplanung und -steuerung I 274 Prüfung 755200 Produktplanung und -steuerung II 276 Prüfung 755300 Produktplanung und -steuerung III 278 756001 Logistik 280 Prüfung 756100 Logistik I 280 Prüfung 756200 Logistik II 282 Druckdatum: 01. März 2011 Seite 5 von 366
Prüfung 756300 Logistik III 284 770001 Project Management 286 Prüfung 770100 Project Management I: Methods and Instruments 286 Prüfung 770200 Project Management II 288 Prüfung 770300 Project Management III 290 772001 Qualitätsmanagement 293 Prüfung 772100 Qualitätsmanagement I 293 Prüfung 772200 Qualitätsmanagement II 295 Prüfung 773500 Strategische Produktplanung 297 774001 Operations Research 299 Prüfung 774100 Operations Research I 299 Prüfung 774301 Operations Research III 301 Prüfung 774200 Operations Research II 303 707000 Wirtschaftswissenschaftliche Fächer 306 Prüfung 95022 Fortgeschrittene Mikroökonomik 306 Prüfung 95024 Makroökonomik II 307 Prüfung 95605 Privatrecht 308 707100 Spezielle Betriebswirtschaftslehre 309 707101 Unternehmensgründung und -entwicklung 310 Prüfung 95593 Gründerwerkstatt 310 Prüfung 95583 Unternehmensentwicklung 311 Prüfung 95594 Strategische Unternehmensführung 312 Prüfung 95543 Krisen- und Turnaround-Management 314 707102 Wertschöpfungsmanagement 316 Prüfung 95565 Wertschöpfungsmanagement der Großserien- und Massenfertigung 316 Prüfung 95566 Wertschöpfungsmanagement der Einzel- und Kleinserienfertigung 317 Prüfung 95567 Wertschöpfungsmanagement der Dienstleistungsproduktion 319 707103 Unternehmensnachfolge 321 Prüfung 95401 Nachfolge-Lab 321 Prüfung 95402 Optionen für die Unternehmensnachfolge 322 Prüfung 95406 Erfolgsfaktoren der Unternehmensnachfolge 323 707104 Managenement neuer Medien 325 Prüfung 95457 Grundlagen des Electronic Business 325 Prüfung 95458 Electronic Commerce 327 Prüfung 95768 Computerunterstütze Gruppenarbeit 328 707105 Marketing Management 330 Prüfung 95483 Customer Relationship Management 330 Prüfung 95496 Strategisches Markenmanagement 332 Prüfung 95552 Channel Management 333 707106 Strategische Unternehmensführung und Finanzierung 335 Prüfung 95405 Management Accounting 335 Druckdatum: 01. März 2011 Seite 6 von 366
Prüfung 95557 Konzern- und Beteiligungsmanagement 337 Prüfung 95558 Corporate Finance 338 707107 Leistungswirtschaftliche Unternehmensführung 340 Prüfung 95509 Qualitätsmanagement 340 Prüfung 95484 Marketing-Management 341 707108 Risikomanagement 343 Prüfung 95433 Risikomanagement in Unternehmen 343 Prüfung 95436 Risikomanagement in Banken 344 Prüfung 95546 Internationale Finanzmärkte 345 707109 Unternehmensbewertung und externe Rechnungslegung 347 Prüfung 95260 Jahres- und Konzernabschlussanalyse 347 Prüfung 95479 Unternehmensbewertung 348 Prüfung 95444 Rechnungslegung nach IFRS 349 707500 Wirtschaftswissenschaftliches Seminar 351 Prüfung 95840 Businessplanseminar 351 Prüfung 95980 Seminar zur Wirtschaftsprüfung 352 Prüfung 95970 Seminar zum Umwelt- und Wertschöpfungsmanagement 353 Prüfung 95960 Seminar zum Produktions- und Logistikmanagement 354 Prüfung 95950 Seminar Personalmanagement und Organisation 355 Prüfung 95940 Seminar zum Medienmanagement 356 Prüfung 95930 Seminar Marketingmanagement 357 Prüfung 95920 Seminar Management KMU 358 Prüfung 95910 Seminar Finanz- und Bankmanagement 359 Prüfung 95900 Seminar Controlling 360 Prüfung 95890 Seminar zur Betriebswirtschaftlichen Steuerlehre 361 Prüfung 95990 Seminar in Volkswirtschaftslehre 362 708000 Projektarbeit, Praktika 363 Prüfung 708200 Individual Project / Studienarbeit 363 Prüfung 708600 Industriepraktikum 365 Prüfung 8900 Masterarbeit mit Abschlussvortrag 366 Druckdatum: 01. März 2011 Seite 7 von 366
Modul - Gesamtkonto Zugeordnet zu Studiengang: Master Wirtschaftsingenieurwesen Studiensemester: Semester jedes Semester [743] Wirtschaftsingenieurwesen ECTS-Punkte: 120.0 Zugeordnete Module 702000 Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen 703000 Ingenieurwissenschaftliche Vertiefung 705000 Integrationsbereich 707000 Wirtschaftswissenschaftliche Fächer 708000 Projektarbeit, Praktika Druckdatum: 01. März 2011 Seite 8 von 366
Modul - Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen Zugeordnet zu: Modul 8950 - Gesamtkonto Studiensemester: 1. bis 3. Semester jedes Semester [743] Wirtschaftsingenieurwesen ECTS-Punkte: 10.0 SWS: 8.0 zugeordnete Prüfungen 710550 Mess- und Regelungstechnik 790101 Elektrische Maschinen und Antriebe Prüfung 710550 - Mess- und Regelungstechnik Zugeordnet zu: Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen Lehrende: Studiensemester: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Oliver Nelles 60 Stunden 90 Stunden 150 Stunden 1. bis 6. Semester Wintersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 5.0 SWS: 4.0 Workload (Semester): 3 SWS Vorlesung: 15 x 3 Std. = 45 Std. 1 SWS Übung: 15 x 1 Std. = 15 Std. Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 Std. = 30 Std. Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 Std. = 30 Std. Prüfungsvorbereitung: 30 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 150 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 9 von 366
Ziele: Fachliche Kompetenzen: Ziel dieses Moduls ist eine Einführung in die Grundlagen der Regelungstechnik. Dabei spielt die Schulung des Verständnisses für analoge, lineare dynamische Systeme und die Wirkungen von Rückkopplungen eine entscheidende Rolle. Neben einer Einführung in die Behandlung dynamischer Systeme im Zeit- und Frequenzbereich nimmt die Vorstellung verschiedener Analyse- und Syntheseverfahren breiten Raum ein. Ein konsequenter Einsatz von Matlab/Simulink soll die Studenten einerseits in dieser modernen Programmier- und Simulationsumgebung schulen, andererseits können damit langwierige Rechenaufgaben abgekürzt und auf den zum Verständnis notwendigen Teil konzentriert werden. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit einfache dynamische und regelungstechnische Sachverhalte in ingenieurgemäßer Art zu beschreiben sowie diese auch in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: Einführung in die Regelungstechnik Modellierung linearer dynamischer Systeme Linearisierung nichtlinearer Systeme Laplace - Transformation Übertragungsfunktion Frequenzgang und Ortskurve Wichtige dynamische Systeme Stabilität linearer Systeme Qualitative Stabilitätskriterien Einfache lineare Regler Reglerentwurf mittels Optimierung und Einstellregeln Reglerentwurf mittels Kompensation Reglerentwurf im Frequenzbereich Wurzelortskurve Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Schriftliche Prüfung: 2 Std. Literatur: Lunze: Regelungstechnik 1", 7. Aufl., Springer, 2008, 687 S. Goodwin, Graebe, Salgado: Control System Design", Addison Wesley, 2000, 907 S Skript in Papierform und elektronischer Form verfügbar. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 10 von 366
Sonstige Informationen: Medienformen: Projektor/Beamer Computerdemonstrationen Prüfung 790101 - Elektrische Maschinen und Antriebe Zugeordnet zu: Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen Lehrende: Studiensemester: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Mario Pacas 44 Stunden 106 Stunden 150 Stunden 1. bis 6. Semester Wintersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 5.0 SWS: 4.0 Workload (Semester): 2 SWS Vorlesung/Übung: 15 x 2 Std. = 30 Std. Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 1 Std. = 15 Std. Laborübungen: 4 x 3,5 Std. = 14 Std. Prüfungs-und Laborvorbereitung sowie Erstellung von Laborberichten: 91 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 150 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 11 von 366
Ziele: Fachliche Kompetenzen: Studierende kennen die die wesentlichen Komponenten, Strukturen und Verfahren der elektrischen Antriebstechnik, die Kriterien zur Auswahl von Komponenten und Systemen der elektrischen Antriebstechnik, die Möglichkeiten der Anwendung von elektrischen Antrieben in mechatronischen Systemen und die : Methodik zur Projektierung einfacher Antriebssysteme einschließlich Auswahl der Komponenten. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, Laboraufgaben in einer Gruppe durchzuführen, Ergebnisse in technischen schriftlichen Berichten darzustellen sowie entsprechende Erklärungen abzufassen und in einem Kolloquium zu präsentieren. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: Elektrische Maschinen Gleichstrommaschine Asynchronmaschine Synchronmaschine Direktantriebe Antriebstechnische Grundlagen Regelung elektrischer Antriebe Leistungshalbleiter Gleichstrom-Regelantriebe Wechsel- und Drehstromstellerantriebe Asynchronmaschine am Frequenzumrichter Servoantriebe Elektrische Antriebe in der Automatisierung Versuche im Labor: Asynchronmaschine am Netz Asynchronmaschine am Umrichter Servoantrieb Geregelter Gleichstromantrieb Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Schriftliche Prüfung: 2 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 12 von 366
Literatur: Busch, R.: Elektrotechnik und Elektronik für Maschinenbauer und Verfahrenstechniker. Teubner-Verlag Fischer, R.: Elektrische Maschinen. Hanser-Verlag Stölting, H.-D.; Beisse, A.: Elektrische Kleinmaschinen. Teubner-Verlag Schröder, D.: Elektrische Antriebe, Band 1 bis 4. Springer-Verlag. Brosch, Peter F.: Drehzahlvariable Antriebe für die Automatisierung. Vogel Verlag Kiel, E/ Lenze AG.: Antriebslösungen Mechatronik für Produktion und Logistik. Springer Verlag Riefenstahl U.: Elektrische Antriebstechnik Leitfaden der Elektrotechnik. B.G. Teubner Verlag Roseburg, D.: Lehr-und Übungsbuch Elektrische Maschienen und Antriebe. Fachbuchverlag Leipzig im Carl- Hanser Verlag Schulze, Manfred: elektrische Servoantriebe Baugruppen mechatronischer Systeme. Fachbuchverlag Leipzig im Carl-Hanser Verlag Skript in Papierform verfügbar. Sonstige Informationen: Medienformen: Tafelanschrieb Projektor/Beamer Druckdatum: 01. März 2011 Seite 13 von 366
Modul - Ingenieurwissenschaftliche Vertiefung Zugeordnet zu: Modul 8950 - Gesamtkonto Studiensemester: 1. bis 4. Semester jedes Semester [743] Wirtschaftsingenieurwesen ECTS-Punkte: 21.0 SWS: 15.0 Zugeordnete Module 703100 Zwei Module aus MSc-Tec 703500 Ein Fachlabor Druckdatum: 01. März 2011 Seite 14 von 366
Modul - Zwei Module aus MSc-Tec Zugeordnet zu: Modul 703000 - Ingenieurwissenschaftliche Vertiefung Studiensemester: 1. bis 3. Semester jedes Semester [743] Wirtschaftsingenieurwesen ECTS-Punkte: 18.0 SWS: 12.0 Zugeordnete Module 712000 Numerische Methoden in der Dynamik 713000 Finite-Elemente-Methoden 714000 Kontinuumsmechanik 716000 Fortgeschrittene Regelungstechnik 718000 Strukturmechanik und Dynamik 727000 Konstruktionsgrundlagen 728000 Konstruktionsanwendungen 731000 Allgemeine Werkstofftechnik 732000 Werkstoffverhalten unter mechanischer Belastung 733000 Oberflächentechnik 742000 Höhere Fluiddynamik 744000 Strömungsmaschinen 751000 Fertigungssysteme und -automatisierung 753000 Qualitätsmanagement und Trenntechnik 755000 Produktionsplanung und -steuerung 757000 Angewandte Arbeitswissenschaft und Arbeitsschutz 758000 Umformtechnik 761000 Energieanlagentechnik 762000 Verbrennungskraftmaschinen 763000 Verbrennungstechnik 766000 Energieverfahrenstechnik 782000 Grundlagen der Verfahrenstechnik 784000 Wärmetechnik 786000 Lärm- und Schallschutztechnik 787000 Technische Akustik 793000 Informatik Druckdatum: 01. März 2011 Seite 15 von 366
Modul - Numerische Methoden in der Dynamik Zugeordnet zu: Modul 703100 - Zwei Module aus MSc-Tec Studiensemester: 75 Stunden 75 Stunden 150 Stunden 0. bis 3. Semester Wintersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 9.0 zugeordnete Prüfungen 712100 Numerische Methoden in der Dynamik starrer Körper 712200 Numerische Methoden in der Dynamik deformierbarer Körper Prüfung 712100 - Numerische Methoden in der Dynamik starrer Körper Zugeordnet zu: Numerische Methoden in der Dynamik Lehrende: Studiensemester: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Peter Betsch 30 Stunden 60 Stunden 90 Stunden Semester jedes Semester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 3.0 SWS: 2.0 Workload (Semester): 2 SWS Vorlesung: 15 x 2 Std. = 30 Std. Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 Std. = 30 Std. Bearbeitung von Programmieraufgaben: 15 Std. Prüfungsvorbereitung: 15 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 90 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 16 von 366
Ziele: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit dynamische Probleme der Mechanik starrer Körper in einer für die numerische Behandlung geeigneten Weise zu formulieren und numerisch zu lösen. Dies schließt die Computerimplementierung im Rahmen einer inkrementell-iterativen Lösungsstrategie ein. Sie sind in der Lage, die gewonnenen Simulationsergebnisse auf ihre physikalische Konsistenz hin zu bewerten und die Anwendungsgrenzen von Simulationsverfahren zu erkennen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit dynamische Systeme in ingenieurmäßiger Art zu beschreiben sowie diese auch in allgemein verständlicher Weise zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: Kinematik starrer Körper Beschreibung endlicher Rotationen Der starre Körper als gebundenes diskretes mechanischen System Alternative Formen der Bewegungsgleichungen starrer Körper: DAE Form, (konvektive) Euler Gleichungen Numerische Integratoren für DAEs sowie für die Euler Gleichungen Strukturerhaltende Integratoren Voraussetzungen für die Teilnahme: MATLAB Kenntnisse sowie Grundlagen Tensorrechnung wünschenswert Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Mündliche Prüfung Literatur: B. Leimkuhler, S. Reich, Simulating Hamiltonian Dynamics, Cambridge University Press, 2004 Kein Skript vorhanden. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 17 von 366
Sonstige Informationen: Medienformen: Tafelanschrieb Projektor/Beamer Computerdemonstrationen Prüfung 712200 - Numerische Methoden in der Dynamik deformierbarer Körper Zugeordnet zu: Numerische Methoden in der Dynamik Lehrende: Studiensemester: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Peter Betsch 60 Stunden 120 Stunden 180 Stunden Semester jedes Semester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 6.0 SWS: 4.0 Workload (Semester): 2 SWS Vorlesung: 15 x 2 Std. = 30 Std. 2 SWS Übung: 15 x 2 Std. = 30 Std. Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 Std. = 30 Std. Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 Std. = 30 Std. Bearbeitung von Programmieraufgaben: 30 Std. Prüfungsvorbereitung: 30 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 180 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 18 von 366
Ziele: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit dynamische Probleme der Mechanik deformierbarer Körper in einer für die numerische Behandlung geeigneten Weise zu formulieren und numerisch zu lösen. Dies schließt die Computerimplementierung im Rahmen einer inkrementell-iterativen Lösungsstrategie ein. Sie sind in der Lage, die gewonnenen Simulationsergebnisse auf ihre physikalische Konsistenz hin zu bewerten und die Anwendungsgrenzen von Simulationsverfahren zu erkennen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit dynamische Systeme in ingenieurmäßiger Art zu beschreiben sowie diese auch in allgemein verständlicher Weise zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: Das Federpendel als dynamisches Modellproblem Die Dynamik von elastischen Massenpunktsystemen Räumliche Diskretisierung (FEM) deformierbarer Körper Lagrangesche und Hamiltonsche Beschreibung der Dynamik diskreter elastischer Körper Standardintegratoren für ODEs Strukturerhaltende Integratoren für ODEs Voraussetzungen für die Teilnahme: Grundlagen FEM und Tensorrechnung sowie MATLAB Kenntnisse wünschenswert Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Mündliche Prüfung Literatur: O. Gonzalez, Design and Analysis of Conserving Integrators for Nonlinear Hamiltonian Systems with Symmetry, PhD-Thesis, Stanford University, 1996 S. Krenk, Non-linear Modeling and Analysis of Solids and Structures, Cambridge University Press, 2009 Kein Skript vorhanden. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 19 von 366
Sonstige Informationen: Medienformen: Tafelanschrieb Projektor/Beamer Computerdemonstrationen Druckdatum: 01. März 2011 Seite 20 von 366
Modul - Finite-Elemente-Methoden Zugeordnet zu: Modul 703100 - Zwei Module aus MSc-Tec Studiensemester: 75 Stunden 75 Stunden 150 Stunden 0. bis 3. Semester Wintersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 9.0 zugeordnete Prüfungen 713400 Finite-Elemente-Methoden I 713500 Finite-Elemente-Methoden II Druckdatum: 01. März 2011 Seite 21 von 366
Prüfung 713400 - Finite-Elemente-Methoden I Zugeordnet zu: Finite-Elemente-Methoden Lehrende: Studiensemester: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Peter Betsch 60 Stunden 120 Stunden 180 Stunden Semester Wintersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 6.0 SWS: 4.0 Workload (Semester): 2 SWS Vorlesung: 15 x 2 Std. = 30 Std. 2 SWS Übung: 15 x 2 Std. = 30 Std. Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 Std. = 30 Std. Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 Std. = 30 Std. Bearbeitung von Programmieraufgaben: 30 Std. Prüfungsvorbereitung: 30 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 180 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 22 von 366
Ziele: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden sind mit dem Aufbau und der Funktionsweise von FE Programmen vertraut. Sie kennen die variationellen Grundlagen der FEM sowie die Lagrangesche Elementfamilie unterschiedlicher Ansatzordnung für eindimensionale, ebene und räumliche Probleme der linearen Festigkeitslehre und Wärmeleitung. Sie wissen, dass es sich um eine approximative Lösungsmethode für Randwertprobleme handelt und sind sich deren Grenzen bewusst. Sie sind auf einen sinnvollen Einsatz kommerzieller FE Programme vorbereitet, so dass eine zügige Einarbeitung gewährleistet ist. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit die FE Methode für Randwertproblemen der Ingenieurwissenschaften zu beschreiben sowie diese auch in allgemein verständlicher Weise zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: Sowohl die theoretischen Grundlagen als auch die numerische Implementierung von Finite-Elemente- Methoden werden behandelt. Hierzu wird zunächst ein eindimensionales Modellproblem betrachtet, an dem die prinzipielle Vorgehensweise sowie wesentliche Eigenschaften der Methode verhältnismäßig einfach und übersichtlich dargestellt werden können. Neben dem eindimensionalen Modellproblem werden zwei- und dreidimensionale Randwertprobleme der Wärmeleitung und Elastizitätstheorie behandelt. Die numerische Implementierung erfolgt jeweils im Rahmen von MATLAB. Ausgehend von der problembeschreibenden Differentialgleichung wird die, für die Methode charakteristische, integrale Beschreibung des Randwertproblems im Rahmen der Variationsrechnung hergeleitet. Hierbei werden zentrale Begriffe wie schwache Form des Randwertproblems, Testfunktionen, Ansatzfunktionen, Kontinuitätsanforderungen, Gebiets-Diskretisierung, Galerkin- Approximation, Steifigkeitsmatrix, Assemblierung, isoparametrisches Konzept, numerische Integration und Genauigkeit der Finite-Elemente Approximation erörtert. Voraussetzungen für die Teilnahme: MATLAB Kenntnisse wünschenswert Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Mündliche Prüfung Druckdatum: 01. März 2011 Seite 23 von 366
Literatur: M. Jung, U. Langer: Methode der finiten Elemente für Ingenieure, Teubner, 2001 H.R. Schwarz, Methode der finite Elemente, Teubner, 1991 Skript in Papierform verfügbar. Sonstige Informationen: Medienformen: Tafelanschrieb Projektor/Beamer Computerdemonstrationen Prüfung 713500 - Finite-Elemente-Methoden II Zugeordnet zu: Finite-Elemente-Methoden Lehrende: Studiensemester: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Peter Betsch 30 Stunden 60 Stunden 90 Stunden Semester Sommersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 3.0 SWS: 2.0 Workload (Semester): 2 SWS Vorlesung: 15 x 2 Std. = 30 Std. Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 Std. = 30 Std. Bearbeitung von Programmieraufgaben: 15 Std. Prüfungsvorbereitung: 15 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 90 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 24 von 366
Ziele: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden sind mit dem Aufbau und der Funktionsweise von nichtlinearen FE Programmen vertraut. Sie kennen die variationellen Grundlagen der FEM sowie die Lagrangesche Elementfamilie unterschiedlicher Ansatzordnung für nichtlineare Probleme der Festigkeitslehre. Sie wissen, dass es sich um eine approximative Lösungsmethode für Randwertprobleme handelt und sind sich deren Grenzen bewusst. Sie sind auf einen sinnvollen Einsatz kommerzieller FE Programme vorbereitet, so dass eine zügige Einarbeitung gewährleistet ist. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit die nichtlineare FE Methode für Randwertproblemen der Ingenieurwissenschaften zu beschreiben sowie diese auch in allgemein verständlicher Weise zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: Den Schwerpunkt der Lehrveranstaltung bilden nichtlineare Probleme der Festigkeitslehre. Die Funktionsweise nichtlinearer Finite-Elemente-Programme wird exemplarisch anhand des elastischen Seils dargelegt werden. Hier können zentrale Begriffe wie Linearisierung, geometrischer und materieller Anteil der tangentialen Steifigkeitsmatrix und die inkrementell-iterative Lösung im Rahmen des Newton Verfahrens vergleichsweise übersichtlich behandelt werden. Darüberhinaus wird die zeitliche Diskretisierung von nichtlinearen Anfangs-Randwert-Problemen anhand des Newmark-Verfahrens dargelegt. Außerdem werden Stabilitätsprobleme von Stab-Strukturen sowie geeignete numerische Lösungsverfahren, wie beispielsweise das Bogenlängenverfahren, behandelt. Die programmtechnische Umsetzung erfolgt im Rahmen von MATLAB. Voraussetzungen für die Teilnahme: MATLAB Kenntnisse wünschenswert, 13400 FEM I Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Mündliche Prüfung Literatur: P. Wriggers, Nichtlineare Finite-Element-Methoden, Springer-Verlag, 2002 Skript in Papierform verfügbar. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 25 von 366
Sonstige Informationen: Medienformen: Tafelanschrieb Projektor/Beamer Computerdemonstrationen Druckdatum: 01. März 2011 Seite 26 von 366
Modul - Kontinuumsmechanik Zugeordnet zu: Modul 703100 - Zwei Module aus MSc-Tec Studiensemester: 75 Stunden 75 Stunden 150 Stunden 0. bis 3. Semester Wintersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 9.0 zugeordnete Prüfungen 714100 Kontinuumsmechanik von Festkörpern 714200 Plastizitätstheorie 711700 Technische Bruchmechanik 714300 Elastomechanik 714400 Composites 714500 Viskoelastizitätstheorie Druckdatum: 01. März 2011 Seite 27 von 366
Prüfung 714100 - Kontinuumsmechanik von Festkörpern Zugeordnet zu: Kontinuumsmechanik Lehrende: Studiensemester: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Kerstin Weinberg 60 Stunden 120 Stunden 180 Stunden Semester Wintersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 6.0 SWS: 4.0 Workload (Semester): 2 SWS Vorlesung: 15 x 2 Std. = 30 Std. 2 SWS Übung: 15 x 2 Std. = 30 Std. Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 Std. = 30 Std. Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 Std. = 30 Std. Prüfungsvorbereitung: 60 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 180 Std. Ziele: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden lernen Begriffe und Techniken zur Berechnung von mechanischen Strukturen bei großen Verformungen.. Sie werden in die Lage versetzt insbesondere nichtlinear-elastische Materialien zu beschreiben (Gummi, Polymere). Die Studierenden besitzen die Fähigkeit Modelle aufzustellen, (numerische) Berechnungen durchzuführen und die Grenzen der Berechnungsmöglichkeiten zu verstehen. Soziale Kompetenzen: Da die Bearbeitung von Übungsaufgaben in Gruppen erfolgt erwerben die Studierenden neben den fachlichen Fähigkeiten auch Kompetenz in der Teamarbeit. Die Studierenden lernen komplexe mathematische Modell zu beschreiben und Lösungen zu erarbeiten. Fachliche Kompetenzen: 90 % Soziale Kompetenzen: 10 % Druckdatum: 01. März 2011 Seite 28 von 366
Inhalt: mathematische Grundlagen Kinematik großer Verschiebungen und Deformationen Bilanzgleichungen nichtlinear-elastisches Materialverhalten (Hyperelastizität) Beschreibung von gummiartigen Materialien Voraussetzungen für die Teilnahme: BSc. Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Mündliche Prüfung Literatur: Holzapfel, G., Continuum Solid Mechanics, Springer, 2006 Bertram, A., Elastizität und Plastizität, Springer, 2009 Skript in Papierform verfügbar. Sonstige Informationen: Medienformen: Tafelanschrieb Projektor/Beamer Computerdemonstrationen Druckdatum: 01. März 2011 Seite 29 von 366
Prüfung 714200 - Plastizitätstheorie Zugeordnet zu: Kontinuumsmechanik Lehrende: Studiensemester: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Kerstin Weinberg 30 Stunden 60 Stunden 90 Stunden Semester Wintersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 3.0 SWS: 2.0 Workload (Semester): 1 SWS Vorlesung: 15 x 1 Std. = 15 Std. 1 SWS Übung: 15 x 1 Std. = 15 Std. Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 Std. = 15 Std. Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 Std. = 30 Std. Prüfungsvorbereitung: 15 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 90 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 30 von 366
Ziele: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden lernen verscheidene Materialklassen kennen und beherrschen die grundlegende Herangehensweise bei der Behandlung nichtisotroper und nichtelastischer Materialien. Die Studierenden werden in die Lage versetzt Systeme mit richtungsabhängigenm und elastisch-plastischem Materialverhalten zu modellieren, sie besitzen die Fähigkeit numerische Berechnungsergebnisse zu überprüfen und die Anwendungsgrenzen der verwendeten Modelle zu erkennen. Soziale Kompetenzen: Da die Bearbeitung von Übungsaufgaben in Gruppen erfolgt und mit Vorträgen anschließt, erwerben die Studierenden neben den fachlichen Fähigkeiten auch Kompetenz in der Teamarbeit bei der ingenieurgemäßen Behandlung und Formulierung von Problemen und lernen, diese auch in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Fachliche Kompetenzen: 75 % Soziale Kompetenzen: 25 % Inhalt: Grundgleichungen der Elastizität bei kleinen Verformungen orthotropes Materialverhalten elastisch-plastisches Materialverhalten Voraussetzungen für die Teilnahme: B.Sc. Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Mündliche Prüfung Literatur: D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W.A. Wall: Technische Mechanik 2 - Springer-Lehrbuch, 2010 D. Gross, W. Hauger, Wriggers, P.: Technische Mechanik 4 - Springer-Lehrbuch, 2010 Skript in Papierform verfügbar. Sonstige Informationen: Medienformen: Tafelanschrieb Projektor/Beamer Computerdemonstrationen Druckdatum: 01. März 2011 Seite 31 von 366
Prüfung 711700 - Technische Bruchmechanik Zugeordnet zu: Kontinuumsmechanik Lehrende: Studiensemester: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hans-Jürgen Christ Univ.-Prof. Dr.-Ing. Claus-Peter Fritzen 30 Stunden 60 Stunden 90 Stunden Semester Wintersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 3.0 SWS: 2.0 Workload (Semester): 2 SWS Vorlesung: 15 x 2 Std. = 30 Std. Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2,0 Std. = 30 Std. Prüfungsvorbereitung: 30 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 90 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 32 von 366
Ziele: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden beherrschen die Grundlagen der Bruchmechanik und sind somit in der Lage, das Verhalten von kerb- und rissbehafteten Bauteilen hinsichtlich der Frage, ob unter den vorherrschenden Beanspruchungsbedingungen eine Rissausbreitung (und evtl. ein Bruch) zu erwarten ist, zu beschreiben. Sie können durch den Vergleich der Beanspruchungsgröße mit geeigneten Werkstoffkenngrößen eine sichere Bauteilauslegung durchführen. Sie verfügen über die notwendigen Kenntnisse, um die relevanten Werkstoffkenngrößen technischer Werkstoffe für einsinnige und zyklische Beanspruchung zu ermitteln und sind sich der mikrostrukturell bedingten Abweichungen von der theoretischen Beschreibung bewusst. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, das in der Vorlesung gewonnene Wissen auf konkrete bruchmechanische Fragestellungen umzusetzen. Sie beherrschen die bruchmechanische Begriffswelt und sind somit in der Lage kompetent an ingenieurmäßiger und wissenschaftlich korrekter Kommunikation teilzunehmen, insbesondere was die Einsatzgrenzen von rissbehafteten Bauteilen bei mechanischer Belastung betrifft. Sie lernen einen verantwortungsbewussten Umgang mit den bruchmechanischen Konzepten und werden durch die Analyse von Schadensfällen mit möglichen Konsequenzen falschen ingenieurmäßigen Handels konfrontiert. Fachliche Kompetenzen: 85 % Soziale Kompetenzen: 15 % Inhalt: Spektakuläre Schadensfälle Grundzüge der ingenieurmäßigen Bruchmechanik Mechanische Beurteilung rissbehafteter Bauteile: Elastizitätstheoretische Grundlagen, Klassische Versagenshypothesen, Griffithsches Rissmodell, Spannungsfeld in Rissspitzennähe, Spannungsintensitätsfaktor, Bruchkriterien, Berücksichtigung einer plastischen Zonen an der Rissspitze Experimentelle Ermittlung bruchmechanischer Kenngrößen - bei statische Beanspruchung - bei schwingender Beanspruchung Einfluss der Realstruktur technischer Werkstoffe auf bruchmechanische Kenngrößen Bruchsicherheitskonzepte Voraussetzungen für die Teilnahme: Modul P15 Werkstofftechnik Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Mündliche Prüfung Druckdatum: 01. März 2011 Seite 33 von 366
Literatur: H. Blumenauer, G. Pusch, Technische Bruchmechanik, 3. Auflage, Wiley VHC, 2003 D. Gross, Th. Seelig, Bruchmechanik, 4. Auflage, Springer, 2006 Skript in Papierform verfügbar. Sonstige Informationen: Medienformen: Tafelanschrieb Projektor/Beamer Computeranimationen Prüfung 714300 - Elastomechanik Zugeordnet zu: Kontinuumsmechanik Lehrende: Studiensemester: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Kerstin Weinberg 30 Stunden 60 Stunden 90 Stunden Semester Sommersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 3.0 SWS: 2.0 Workload (Semester): 1 SWS Vorlesung: 15 x 1 Std. = 15 Std. 1 SWS Übung: 15 x 1 Std. = 15 Std. Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 Std. = 15 Std. Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 Std. = 30 Std. Prüfungsvorbereitung: 15 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 90 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 34 von 366
Ziele: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden lernen verschiedene Modelle der Mechanik kennen und beherrschen die grundlegende Herangehensweise bei der Behandlung komplexerer Strukturen. Die Studierenden werden in die Lage versetzt dreidimensionale linear-elastische Probleme zu modellieren, sie besitzen die Fähigkeit numerische Berechnungsergebnisse zu überprüfen und die Anwendungsgrenzen der verwendeten Modelle zu erkennen. Soziale Kompetenzen: Da die Bearbeitung von Übungsaufgaben in Gruppen erfolgt und mit Vorträgen anschließt, erwerben die Studierenden neben den fachlichen Fähigkeiten auch Kompetenz in der Teamarbeit bei der ingenieurgemäßen Behandlung und Formulierung von Problemen und lernen, diese auch in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Fachliche Kompetenzen: 75 % Soziale Kompetenzen: 25 % Inhalt: Modelle: Stab, Balken, Welle, Scheibe, Platte, Schale,... Balken- und Plattenbiegung bei kleinen und moderaten Verformungen spezielle Torsionsprobleme Stab- und Balkenschwingungen Voraussetzungen für die Teilnahme: B.Sc. Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Mündliche Prüfung Literatur: Szabo, I., Einführung in die Technische Mechanik, Springer 2003 Holzapfel, G., Continuum Solid Mechanics, Springer, 2006 Skript in Papierform verfügbar. Sonstige Informationen: Medienformen: Tafelanschrieb Projektor/Beamer Computerdemonstrationen Druckdatum: 01. März 2011 Seite 35 von 366
Prüfung 714400 - Composites Zugeordnet zu: Kontinuumsmechanik Lehrende: Studiensemester: Dr.-Ing. Jörg Hohe 30 Stunden 60 Stunden 90 Stunden Semester Sommersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 3.0 SWS: 2.0 Workload (Semester): 1 SWS Vorlesung: 15 x 1 Std. = 15 Std. 1 SWS Übung: 15 x 1 Std. = 15 Std. Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 Std. = 15 Std. Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 1 Std. = 15 Std. Prüfungsvorbereitung: 30 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 90 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 36 von 366
Ziele: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden lernen die wesentlichen Methoden zur Berechnung von Verbundwerkstoffen und Schichtverbunden kennen. Aufbauend auf den Grundlagen der Elastomechanik und der Werkstofftechnik der Verbundwerkstoffe werden Methoden zur mathematischen Ermittlung der effektiven Eigenschaften von Verbundwerkstoffen vermittelt. Den Schwerpunkt der Veranstaltung bilden die klassische Laminattheorie zur Beschreibung des Verhaltens geschichteter Faserverbunde sowie die Festigkeitskriterien für diese Klasse von Tragwerken. In Erweiterungen werden höhere Laminattheorien und Modelle für Sandwich-Verbunde behandelt. Soziale Kompetenzen: Der Schwerpunkt der Lehrveranstaltung liegt in der Vermittlung fachlicher Kompetenzen. Durch die Bearbeitung der Übungsaufgaben in Gruppenarbeit wird die Kommunikations- und Teamfähigkeit der Studierenden gefördert. Fachliche Kompetenzen: 90% Soziale Kompetenzen: 10% Inhalt: Grundlagen der Elastomechanik, Homogenisierungsanalyse, Deformationsverhalten der Laminat-Einzelschicht, Klassische Laminattheorie, Festigkeit von Laminaten, höhere Laminattheorien und Sandwichtragwerke. Voraussetzungen für die Teilnahme: BSc. Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Mündliche Prüfung Literatur: Altenbach, H., Altenbach, J., Rikards, R.: Einführung in die Mechanik der Laminat- und Sandwichtragwerke, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1996. Becker, W., Gross, D.: Mechanik elastischer Körper und Strukturen, Springer-Verlag, Berlin 2002. Vinson, J.R., Sierakowski, R.L.: The behavoior of Structures composed of composite materials, Martinus Nijhoff Publishers, Dordrecht 1987. Kein Skript vorhanden. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 37 von 366
Sonstige Informationen: Medienformen: Tafelanschrieb Projektor/Beamer Computerdemonstrationen Prüfung 714500 - Viskoelastizitätstheorie Zugeordnet zu: Kontinuumsmechanik Lehrende: Studiensemester: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Kerstin Weinberg 30 Stunden 60 Stunden 90 Stunden Semester Wintersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 3.0 SWS: 2.0 Workload (Semester): 1 SWS Vorlesung: 15 x 1 Std. = 15 Std. 1 SWS Übung: 15 x 1 Std. = 15 Std. Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 Std. = 15 Std. Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 Std. = 30 Std. Prüfungsvorbereitung: 15 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 90 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 38 von 366
Ziele: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden lernen verschiedene Materialklassen kennen und beherrschen die grundlegende Herangehensweise bei der Behandlung zeitabhängiger nichtelastischer Materialien. Die Studierenden werden in die Lage versetzt Systeme mit viskoelastischem und komplexem elastisch-plastischem Materialverhalten zu modellieren, sie besitzen die Fähigkeit numerische Berechnungsergebnisse zu überprüfen und die Anwendungsgrenzen der verwendeten Modelle zu erkennen. Soziale Kompetenzen: Da die Bearbeitung von Übungsaufgaben in Gruppen erfolgt und mit Vorträgen anschließt, erwerben die Studierenden neben den fachlichen Fähigkeiten auch Kompetenz in der Teamarbeit bei der ingenieurgemäßen Behandlung und Formulierung von Problemen und lernen, diese auch in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Fachliche Kompetenzen: 75 % Soziale Kompetenzen: 25 % Inhalt: grundlegende Materialklassen bei kleinen Verformungen viskoelastisches Materialverhalten Homogenisierungstechniken bei zusammengesetzten Materialien Voraussetzungen für die Teilnahme: B.Sc. Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Mündliche Prüfung Literatur: D. Gross, W. Hauger, Wriggers, P.: Technische Mechanik 4 - Springer-Lehrbuch, 2010 Popov, Kontakt- und Reibungsmechanik, Springer-Lehrbuch, 2010 Skript in Papierform verfügbar. Sonstige Informationen: Medienformen: Tafelanschrieb Projektor/Beamer Computerdemonstrationen Druckdatum: 01. März 2011 Seite 39 von 366
Modul - Fortgeschrittene Regelungstechnik Zugeordnet zu: Modul 703100 - Zwei Module aus MSc-Tec Studiensemester: 75 Stunden 75 Stunden 150 Stunden 0. bis 3. Semester Wintersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 9.0 zugeordnete Prüfungen 792100 Digitale Regelung 716500 Adaptive Regelung 716300 Neuronale Netze und Fuzzy Systeme 715300 Mechatronische Systeme im Automobil II Prüfung 792100 - Digitale Regelung Zugeordnet zu: Fortgeschrittene Regelungstechnik Lehrende: Studiensemester: Univ.-Prof. Dr.-Ing. Oliver Nelles 30 Stunden 60 Stunden 90 Stunden Semester Sommersemester [104] Maschinenbau ECTS-Punkte: 3.0 SWS: 2.0 Workload (Semester): 2 SWS Vorlesung: 15 x 2 Std. = 30 Std. Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 Std. = 30 Std. Prüfungsvorbereitung: 30 Std. Gesamter Arbeitsaufwand: 90 Std. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 40 von 366
Ziele: Fachliche Kompetenzen: Diese Veranstaltung baut auf der Pflichtvorlesung Regelungstechnik auf, in der die Grundlagen der analogen Regelungstechnik vermittelt werden. Hauptziel der digitalen Regelungstechnik ist es, das Verständnis für die Unterschiede und Besonderheiten der zeitdiskreten im Vergleich zur zeitkontinuierlichen Verarbeitung zu entwickeln. Dazu gehören sowohl Grundlagen der digitalen Signalverarbeitung (Abtastung, Aliasing, z- Transformation) als auch die Untersuchung geschlossener digitaler Regelkreise (Stabilität, Lage von Polen und Nullstellen, Phasenminimalität, endliche Einschwingzeit). Neben den theoretischen Grundlagen wird auch gelehrt, wie ein digitaler Regler praktisch als Computerprogramm realisiert wird und wie Regler mittels Matlab/ Simulink entworfen und Regelkreise simuliert werden können. Soziale Kompetenzen: Zahlreiche Übungen, meist Programmieraufgaben in MATLAB/SIMULINK, können in Gruppenarbeit durchgeführt werden. Die Vorlesung kann zum Teil in Seminarform gehalten werden, d.h. freiwillige Studenten können Teilkapitel ausarbeiten und in Vortragsform vorstellen und diskutieren. Solche Leistungen werden, wenn gewünscht, bei der Prüfungsleistung berücksichtigt. Fachliche Kompetenzen: 75 % Soziale Kompetenzen:25 % Inhalt: Digitaler Regelkreis Z-Transformation Stabilität abgetasteter Systeme Transformation zeitkontinuierlicher in zeitdiskrete Systeme Simulation digitaler Regelkreise mit Matlab/Simulink Digitaler PID-Regler Deadbeat-Regler Weitere digitale Reglungskonzepte Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten: Mündliche Prüfung Literatur: Lunze J.: Regelungstechnik 1", 7. Aufl., Springer, 2008, 687 S. Isermann R.: Digitale Regelsysteme. Band 1", 2. Aufl., Springer, 1987, 340 S. Kein Skript vorhanden. Druckdatum: 01. März 2011 Seite 41 von 366