MODULHANDBUCH DES MASTER-STUDIENGANGS MATERIALWISSENSCHAFT & WERKSTOFFTECHNIK Inhalt I. Studienverlaufsplan (Ergänzung in den Ingenieurwissenschaften) II. Studienverlaufsplan (Ergänzung in den Naturwissenschaften) III. Wahlpflichtkatalog MSc-MWWT-ING IV. Wahlpflichtkatalog MSc-MWWT-NW V. Querschnittsfächer im Katalog IPEM-Sprachen VI. Querschnittsfächer im Katalog MSc-QES VII. Liste der Modulverantwortlichen MW&WT VIII. Modulbeschreibungen MW&WT Modulelement POS-Nr. Theoretische und experminentelle Grundlagen der Werkstoffwissenschaft 10 Modul WW 1: Theoretische Grundlagen technischer Werkstoffe 101 Modulabschlussprüfung: Theo. Grundlagen technischer Werkstoffe Aufbau technischer Werkstoffe (V&Ü) 701101 731100 Verformungsverhalten technischer Werkstoffe (V&Ü) 731500 Modul WW 2b: Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft 1. Sem. 2. Sem. 3. Sem. 4. Sem. WS SS WS SS Prüfung ECTS-CP SWS Prüfung ECTS-CP SWS Prüfung ECTS-CP SWS Prüfung SWS MSc. Materialwissenschaft & Werkstofftechnik (Ergänzung in Ingenieurwissenschaft) ECTS-CP I. Studienverlaufsplan (Ergänzung in Ingenieurwissenschaften) MP 4 5,0 4 4,0 103 Modulabschlussprüfung: Experimentelle Meth. der Werkstoffwissenschaft Moderne Methoden der Materialcharakterisierung (V) 701103 734100 Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft (V) 730100 2 3,0 Praktikum Werkstoffprüfung (10 Versuche) 701104 3 3,0 LN 6 5,0 SP2 2 3,0 2 3,0 2 3,0 Modul WW 3: Physik der Materialwissenschaft MP 2 3,0 104 Modulabschlussprüfung: Physik der Materialwissenschaft Physikalische Eigenschaften technischer Werkstoffe (V) Kristallographie I (V) 730104 MP 730103 568417 2 2 3,0 3,0 4 5,0 Summe (19 SWS, 24 ECTS) Ergänzung in Ingenieurwissenschaften 22 Modul EI 1: Mechanik Festigkeitslehre (V&Ü&T)* 301 710850 oder Elastostatik (V&Ü&T)* 700430 Einführung in die Fluid- und Thermodynamik (V&Ü&EÜ)* 302 700625 Modul EI 2: Fluid- und Thermodynamik Modul EI 3: Konstruktion SP2 303 Modulabschlussprüfung: Konstruktion Maschinenelemente I (V&T) 701105 700510 Maschinenelemente II B (V&T) 700526 Produktentwicklung II / Konstruktionstechnik II (V&Ü) 720300 Modul EI 4: Umformtechnik und Automatisierung SP2 2 3,0 2 3,0 2 3,0 2 3,0 2 3,0 2 3,0 2 3,0 304 Modulabschlussprüfung: Umformtechnik und Automatisierung Angewandte Umformverfahren in der Automobiltechnik (V) Fertigungssysteme und -automatisierung I (V&Ü) oder Trenntechnik und Urformen (V&Ü) 701106 752300 SP2 751100 750199 2 3,0 2 3,0 Summe (20 SWS, 25 ECTS) Wahlpflichfächer 30 Modul WP 1: Wahlpflichtfach aus der Ingenieurwissenschaft 310 Ein Modul aus MSc-MWWT-ING (Ingenieurwissenschaft) Modul WP 2: Wahlpflichtfach aus der Naturwissenschaft MSP 320 2 Ein Modul aus MSc-MWWT-NW (ausgewählte Kapitel der Naturwissenschaft) Modul WP 3: Wahlpflichtfach aus der Ingenieur- oder Naturwissenschaft 3,0 MSP 330 Ein Modul aus MSc-MWWT-ING oder MSc-MWWT-NW (Ingenierwissenschaft oder ausgewählte Kapitel der Naturwissenschaft) 2 3,0 MSP Summe (18 SWS, 27 ECTS) Fachübergreifende Module 40 Modul QF: Querschnittsfächer 420 2 2 Modulelemente aus Katalog IPEM-Sprachen, MSc-QES-(1-4) oder MSC-TEC 3,0 LN 2 3,0 LN Summe (4 SWS, 6 ECTS) Projektarbeit, Fachlabor, Seminar und individuelle Ergänzungen 50 Modul FS: Fachlabor und Seminar 501 Werkstoffwissenschaftliches Seminar 739090 2 3,0 LN Fachlabor Werkstofftechnik 739060 2 3,0 LN Modul IE: Individuelle Ergänzung 502 Individuelle Ergänzung I 2 3,0 Individuelle Ergänzung II 2 3,0 indiv. Master-Arbeit 26,0 Summe (8 SWS, 38 ECTS) Summe SWS / Summe ECTS-CP/ Anzahl Prüfungen Summe SWS / Summe ECTS-CP / Anzahl Prüfungen 22 31,0 67 3 / SP1 – Schriftliche Prüfung 1-stündig SP2 – Schriftliche Prüfung 2-stündig MSP - die Prüfungsform (mündlich oder schriftlich) ist in den jeweiligen Katalogen angegeben 30,0 120,0 V *Die Kreditpunkte sind aus dem reakkreditiertem Studiengang Maschinenbau entnommen. 25 = Ü = LN – Leistungsnachweis MP – Mündliche Prüfung 2 / Vorlesung Übung 20 30,0 5 0 29,0 11 T = Tutorium EÜ = Ergänzungsübung 1 Modulelement POS-Nr. Theoretische und experminentelle Grundlagen der Werkstoffwissenschaft 10 Modul WW 1: Theoretische Grundlagen technischer Werkstoffe 101 Modulabschlussprüfung: Theoretische Grundlagen technischer Werkstoffe Aufbau technischer Werkstoffe (V&Ü) 701101 Verformungsverhalten technischer Werkstoffe (V&Ü) 731500 1. Sem. 2. Sem. 3. Sem. 4. Sem. WS SS WS SS Prüfung ECTS-CP SWS Prüfung ECTS-CP SWS Prüfung ECTS-CP SWS Prüfung SWS MSc. Materialwissenschaft & Werkstofftechnik (Ergänzung in Naturwissenschaft) ECTS-CP II. Studienverlaufsplan (Ergänzung in Naturwissenschaften) MP 731100 4 5,0 4 4,0 102 Modul WW 2a: Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft Modulabschlussprüfung: Experimentelle Meth. der Werkstoffwissenschaft Moderne Methoden der Materialcharakterisierung (V) 701102 Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft (V) 730100 MP 734100 2 3,0 2 3,0 6 6,0 104 Modul WW 3: Physik der Materialwissenschaft Modulabschlussprüfung: Physik der Materialwissenschaft Physikalische Eigenschaften technischer Werkstoffe (V) 730104 Kristallographie I (V) 568417 MP 730103 2 2 3,0 3,0 Summe (16 SWS, 21 ECTS) Ergänzung in Naturwissenschaften 21 Modul EN 1: Experimentelle Physik 201 Experimentalphysik IV (V&Ü) 567122 SP2 202 Modul EN 2: Physikalisches Praktikum Fortgeschrittenenpraktikum in der Physik* 567139 4 7,0 2 3,0 2 3,0 2 3,0 2 3,0 SP1 203 Modul EN 3: Anorganische Chemie Anorganische Chemie I (V&Ü) 581212 5 6,0 SP2 204 Modul EN 4: Physikalische Chemie 584710 Modulabschlussprüfung: Physikalische Chemie SP2 Physikalische Chemie II (V&Ü) 584712 5 6,0 Praktikum zur Physikalischen Chemie II 584713 4 3,0 2 3,0 2 3,0 2 3,0 Summe (24 SWS, 28 ECTS) Wahlpflichtfächer 30 Modul WP 1: Wahlpflichtfach aus der Ingenieurwissenschaft 310 2 Ein Modul aus MSc-MWWT-ING (Ingenieurwissenschaft) 3,0 MSP 320 Modul WP 2: Wahlpflichtfach aus der Naturwissenschaft Ein Modul aus MSc-MWWT-NW (ausgewählte Kapitel der Naturwissenschaft) MSP 330 Modul WP 3: Wahlpflichtfach aus der Ingenieur- oder Naturwissenschaft Ein Modul aus MSc-MWWT-ING oder MSc-MWWT-NW (Ingenieurwissenschaft oder ausgewählte Kapitel der Naturwissenschaft) 2 3,0 MSP Summe (18 SWS, 27 ECTS) Fachübergreifende Module 40 Modul QF: Querschnittsfächer 420 2 Modulelemente aus Katalog IPEM-Sprachen, MSc-QES-(1-4) oder MSC-TEC 2 3,0 LN 2 3,0 LN 2 3,0 LN 2 3,0 LN Summe (4 SWS, 6 ECTS) Projektarbeit, Fachlabor, Seminar und individuelle Ergänzungen 50 Modul FS: Fachlabor und Seminar 501 Werkstoffwissenschaftliches Seminar Fachlabor Werkstofftechnik Modul IE: Individuelle Ergänzung 739090 739060 502 Individuelle Ergänzung I 2 3,0 Individuelle Ergänzung II 2 3,0 Master-Arbeit indiv. 8900 26,0 Summe (8 SWS, 38 ECTS) Summe SWS / Summe ECTS-CP/ Anzahl Prüfungen Summe SWS / Summe ECTS-CP / Anzahl Prüfungen *Die angepassten Kreditpunkte sind aus dem akkreditiertem Studiengang Physik entnommen. SP1 – Schriftliche Prüfung 1-stündig SP2 – Schriftliche Prüfung 2-stündig MSP - die Prüfungsform (mündlich oder schriftlich) ist in den jeweiligen Katalogen angegeben 21 29,0 70 2 27 / 31,0 120,0 V = Ü = LN – Leistungsnachweis MP – Mündliche Prüfung 5 / Vorlesung Übung 20 31,0 2 2 29,0 10 T = Tutorium EÜ = Ergänzungsübung 1 III. Wahlpflichtkatalog MSc-MWWT-ING ECTS-CP SWS MW & WT Modulbezeichnung Zusatzqualifikation Modulelemente MSc 3,0 2 3,0 2 Technische Bruchmechanik 3,0 2 Materialermüdung 3,0 2 3,0 2 731200 Experimentelle und Computerunterstützte Thermodynamik 731300 Hochtemperaturkorrosion 3,0 2 732300 Fallstudien zu technischen Schadensfällen 3,0 2 733100 Verfahrenstechnik der Oberflächenmodifikationen 3,0 2 733400 Materialwissenschaft dünner Schichten und Schichtsysteme 3,0 2 714100 Kontinuumsmechanik von Festkörpern 6,0 4 714200 Plastizitätstheorie 3,0 2 714400 Composites I - Verbundwerkstoffe 3,0 2 714450 Composites II - Werkstoffverbunde 3,0 2 714500 Viskoelastizitätstheorie 3,0 2 758100 Simulation und Berechnung in der Umformtechnik 3,0 2 s 758200 Ausgewählte Beispiele der Fertigungsplanung von Umformteilen 3,0 2 m m 753400 Spanungstechnik 3,0 2 753500 Abtragtechnik 3,0 2 753800 Fügeverfahren im Automobilbau und deren konstruktive Randbedingungen 3,0 2 751200 Fertigungssysteme und -automatisierung II 3,0 2 792100 Digitale Regelung 3,0 2 716500 Systemidentifikation 3,0 2 716300 Neuronale Netze und Fuzzy-Systeme 3,0 2 715300 Mechatronische Systeme im Automobil II 3,0 2 710900 Signalverarbeitung 3,0 2 761100 Grundlagen der Energieversorgung 3,0 2 761200 Kraftwerkstechnik 3,0 2 761400 Dampferzeugung 3,0 2 766300 Kohlenumwandlungstechnik 6,0 4 766400 Industrielle Energietechnik 3,0 2 763300 Verbrennungstechnik I 3,0 2 763400 Verbrennungstechnik II 3,0 2 760300 Verbrennungskraftmaschinen I 3,0 2 762400 Verbrennungskraftmaschinen II 3,0 2 742300 Numerische Fluiddynamik 3,0 2 763500 Messmethoden der Thermodynamik 3,0 2 740100 Wärmeübertragung 6,0 4 742700 Einführung in die Aeroakustik und Strömungsbeeinflussung 3,0 2 700530 Maschinenelemente III 3,0 2 729050 Rechnerunterstützes Konstruieren III 3,0 2 726200 Leichtbaukonstruktion II 3,0 2 727100 Produktinnovation 3,0 2 728100 Füge- und Verbindungstechnik, Vertiefung 3,0 2 Nr. POS-Nr. Elementtitel Ingenieurwissenschaft MSc-MWWT-01 Angewandte Werkstofftechnik 731800 Tribologie und Bauteilverhalten m 733200 Elektronenmikroskopie - Electron Microscopy in Materials Science m m 711700 732100 m m m m m 731003 m MSc-MWWT-02 Kontinuumsmechanik MSc-MWWT-03 Fertigungs-automatisierung m m m m m s 714003 758003 m MSc-MWWT-04 Regelungstechnik MSc-MWWT-05 Energietechnik MSc-MWWT-06 Verfahrenstechnik s m m m m s s s s m m m m s m m m s2 716003 761003 763003 s MSc-MWWT-07 Konstruktion s m m s s 727003 *1,*2 *1,*2 *1 IV. Wahlpflichtkatalog MSc-MWWT-NW Ausgewählte Kapitel der Naturwissenschaft MSc-MWWT-08 Festkörperphysik MSc-MWWT-09 Festkörperchemie s s s s 795003 796003 700670 Realstrukturen der Kristalle und deren Analytik 3,0 2 568429 Solid State Physics in Nanoscience 3,0 2 568119 Fachkurs Festkörperphysik 6,0 5 590410 Angewandte Chemie I /II, Macromolecular Chemistry -Part 1 Properties of Polymers I Angewandte Chemie 1/ 11, Macromolecular Chemistry Part 2 Lab Course Polymer Properties I Compulsory optional subject 1-111, Physical Chemistry Part 1 Physical chemistry of nanostructured materials Part 1 Synthesis and structure *2 3,0 2 *2 3,0 2 590420 s 590810 s *2 3,0 2 590910 Physical chemistry of nanostructured materials -Part 2 Characterization and properties Compulsory optional subject 1-111, Physical Chemistry -Part 2 *2 3,0 2 591110 Physics and Chemistry of Interfaces -Part A Liquid surfaces and thermodynamics Compulsory optional subject 1-111, Physical Chemistry -Part 3 *2 3,0 2 591310 Physics and Chemistry of Interfaces -Part B Solid surfaces and wetting Compulsory optional subject 1-111, Physical Chemistry -Part 4 *2 3,0 2 591410 -Advanced Material Chemistry -Part 1 Angewandte Chemie 1/11, Chemistry of Building Materials and Materials -Part 1 *2 3,0 2 591420 -Advanced Material Chemistry -Part 2 Angewandte Chemie 1/11, Chemistry of Building Materials and Materials -Part 2 *2 3,0 2 591510 Special Materials Chemistry -Part 1 Compulsory optional subject 111, Chemistry of Building Materials and Materials -Part 1 *2 3,0 2 591810 Special Materials Chemistry -Part 2 Compulsory optional subject 111, Chemistry of Building Materials and Materials -Part 2 *2 3,0 2 733300 Physikalische Chemie funktioneller Dünnschichten *2 771100 Modeling and Simulation I 3,0 3,0 2 2 771200 Modeling and Simulation II 3,0 2 Ein Modulelement aus Modul Kontinuumsmechanik 3,0 2 713400 Finite-Elemente-Methoden I: Lineare Probleme 6,0 4 713500 Finite-Elemente-Methoden II: Nichtlineare Probleme 3,0 2 s s s s s s s MSc-MWWT-10 Simulationstechnik MSc-MWWT-11 FE-Methoden m m m m m m m s s2 771003 - 713003 Mündliche Prüfung Schriftliche Prüfung (1h) Schriftliche Prüfung (2h) Zusatzqualifikation *1 = Präsentations- und Vortragstechnik *2 = Training in Englisch als Wissenschaftssprache V. Querschnittsfächer aus dem Katalog IPEM-Sprachen IPEM-ENG POS-Nr. 775031 775041 775051 775061 Art LN LN LN LN Titel Advanced Professional Communication Written communication Translation for international projects Intercultural communication and co-operation SWS 2 2 2 2 ECTS 3 3 3 3 SWS ECTS 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 SWS ECTS 2 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 2 2 3 3 IPEM-FRA POS-Nr Art Aspects de la civilisation industrielle dans les pays francophones 776011 LN Français pour IPEM I 776021 LN Français pour IPEM II 776031 LN Sociétés francophones 776041 LN Communication orale dans l’industrie 962010 LN Textes d’ingénierie 776061 LN Droit et opérations économiques 776071 LN Traduction de textes spécialisés 776081 LN Panorama historique de l’industrie française 776091 LN Infrastructure et développement des transports en France 776241 LN Compléments de correspondance commerciale (CC2) IPEM-SPA POS-Nr Art Aspectos de la civilisación industrial en los paises hispanófonos 777011 LN Español para IPEM I 777021 LN Español para IPEM II 777031 LN Industria y comercio en los paises hispanófonos 777041 LN Comunicación oral en la industria 777051 LN Planificación de proyectos técnicos 777071 LN El español técnico elemental 963310 LN Introducctión al Español de los Negocios 963320 LN Español Empresarial I 777101 LN Español Empresarial II Hinweis: Es wird empfohlen, vor Belegung der Veranstaltungen ein Beratungsgespräch zur Auswahl der geeigneten Veranstaltungen mit dem jeweiligen Lehrenden durchzuführen. VI. Querschnittsfächer aus dem Katalog MSc-QES Modulelemente Modulbezeichnung MSc-QES-1 Qualitätsmanagement MSc-QES-2 Ergonomie MSc-QES-3 Project Management MSc-QES-4 Logistik MSc-QES-5 Wirtschaftsinformatik MSc-QES-6 Technologiemanagement **) Zusatzqualifikation* Prüfungsform Modulverantwortlicher 772000 POS-Nr. 772100 Elementtitel Qualitätsmanagement I Stache 772200 Qualitätsmanagement II 3 SP1 727100 Produktinnovation 3 MP 757003 757800 Produktsicherheit 3 SP1 Kluth 757500 Umweltergonomie 3 SP1 757600 Technischer Schallschutz 3 SP1 770000 770100 Project Management I 3 SP1 Adlbrecht 770200 Project Management II 3 SP1 770300 Project Management III 3 MP 756000 756100 Logistik I 3 SP1 Stache 756200 Logistik II 3 SP1 756300 Logistik III (Seminar Logistik) 3 MP 95628 Produktlebenszyklusmanagement Information Engineering Optimierungstechnologien 794000 95767 Techologien des Internets oder Technical Operations Research 1 ECTS-CP 3 5 4 SP1 SP1 SP1 Summe= 9 *) Zusatzqualifikationen, die zusätzlich zur Fachnote ausgewiesen werden: 1 = Präsentations- und Vortragstechnik, 2 = Training Englisch als Wissenschaftssprache, 3 = Projektmanagement **) Die Modulabschlussprüfung setzt sich aus Teilprüfungen zu Modulteil 1 (50%) und Modulteil 2 (50%) zusammen. Der Prüfungsmodus wird jeweils zu Semesterbeginn bzw. rechtzeitig im LSF bekannt gegeben. Hinweis: Aufgrund des momentan eingeschränkten Querschnittsfächerangebots können zusätzlich Veranstaltungen aus dem MSc-TEC Katalog des Maschinenbau-Studiengangs verwendet werden. VII. Liste der Modulverantwortlichen MW&WT Modul Modulbezeichnung Modulverantwortliche(r) Theoretische und experimentelle Grundlagen der Werkstoffwissenschaften Modul WW1 Theoretische Grundlagen technischer Werkstoffe Christ Modul WW2a Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft Brandt Modul WW2b Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft Brandt Modul WW3 Physik der Materialwissenschaft Jiang Ergänzung in den Ingenieurwissenschaften Modul El 1 Mechanik Modul El 2 Fluid-/Thermodynamik Modul El 3 Konstruktion Modul EI 4 Umformtechnik und Automatisierung Weinberg Seeger Friedrich Engel Ergänzung in den Naturwissenschaften Modul EN 1 Experimentelle Physik Pietsch Modul EN 2 Physikalisches Praktikum Pietsch Modul EN 3 Anorganische Chemie Wickleder Modul EN 4 Physikalische Chemie Schönherr Fachübergreifende Module Aspects de la civilisation industrielle dans les pays IPEM-FRA francophones Aspectos de la civilisación industrial en los paises IPEM-SPA hispanófonos MSC-QES-1 Qualitätsmanagement MSC-QES-2 Ergonomie MSC-QES-3 Project Management MSC-QES-4 Logisitk Mirault Balada Rosa Stache Kluth Adlbrecht Stache Fachlabor und Seminar Modul FS Fachlabor und Seminar Christ Wahlpflichtkatalog MW&WT MSc-MWWT-01 Angewandte Werkstofftechnik Christ MSc-MWWT-02 Kontinuumsmechanik MSc-MWWT-03 Fertigungsautomatisierung MSc-MWWT-04 Regelungstechnik Nelles MSc-MWWT-05 Energietechnik Krumm Weinberg NN MSc-MWWT-06 Verfahrenstechnik Seeger MSc-MWWT-07 Konstruktion MSc-MWWT-08 Festkörperphysik Gutt MSc-MWWT-09 Festkörperchemie Schönherr MSc-MWWT-10 Simulationstechnik Roller MSc-MWWT-11 FE-Methoden Friedrich NN VIII. Modulbeschreibungen MW&WT Inhaltsverzeichnis 8999 Gesamtkonto ........................................................................................................................5 10 Theoretische und experimentelle Grundlagen der Werkstoffwissenschaft ..............................6 Modul WW 1: 101Theoretische Grundlagen technischer Werkstoffe 7 Aufbau technischer Werkstoffe ..............................................................................................9 Verformungsverhalten technischer Werkstoffe ....................................................................11 Modul WW 2a : 102 Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft 13 734101 Moderne Methoden der Materialcharakterisierung ..................................................14 730102 Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft .............................................15 Modul WW 2b : 103 Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft 16 734101 Moderne Methoden der Materialcharakterisierung ..................................................18 730102 Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft .............................................20 701104 Praktikum Werkstoffprüfung ....................................................................................22 Modul WW 3 : 104 Physik der Materialwissenschaft 24 730103 Physikalische Eigenschaften technischer Werkstoffe .............................................26 568417 Kristallographie ........................................................................................................27 22 Ergänzung in Ingenieurwissenschaften ..................................................................................29 Modul El 1 : 301 Mechanik 30 710850 Festigkeitslehre .......................................................................................................32 700430 Elastostatik ..............................................................................................................34 Modul El 2 : 302 Fluid- und Thermodynamik 36 700625 Einführung in die Fluid- und Thermodynamik ..........................................................36 Modul EI 3 : 303 Konstruktion 38 700510 Maschinenelemente I ..............................................................................................40 700526 Maschinenelemente II B ..........................................................................................42 720300 Produktentwicklung II / Konstruktionstechnik II (PE II) „Techn. wirtschaftl. Konstruieren“ ......................................................................................................44 Modul El 4 : 304 Umformtechnik und Automatisierung 46 752300 Angewandte Umformverfahren in der Automobilindustrie .......................................47 751100 Fertigungssysteme und –automatisierung I ............................................................49 21 Ergänzung in Naturwissenschaften ........................................................................................51 Modul EN 1: 201 Experimentelle Physik 52 567122 Experimentalphysik IV .............................................................................................52 Modul EN 2 : 202 Physikalisches Praktikum 53 567139 Fortgeschrittenenpraktikum in der Physik ...............................................................53 Modul EN 3 : 203 Anorganische Chemie 54 581212 Anorganische Chemie 1 ..........................................................................................54 Modul EN 4 : 584710 Physikalische Chemie 56 1 584712 Physikalische Chemie II ..........................................................................................56 584713 Praktikum zur Physikalischen Chemie II .................................................................56 50 Projektarbeit, Fachlabor, Seminar und individuelle Ergänzungen ..........................................58 Modul FS: 501 Fachlabor und Seminar 59 799090 Werkstoffwissenschaftliches Seminar .....................................................................61 799060 Fachlabor Werkstofftechnik .....................................................................................63 Modul IE: 502 Individuelle Ergänzung 65 8900 Master-Arbeit ......................................................................................................................66 30 Wahlpflichtfächer ....................................................................................................................67 Katalog MSc-MWWT ...................................................................................................................68 Modul MWWT-01– 731003 Angewandte Werkstofftechnik (731003) 69 731800 Tribologie und Bauteilverhalten ...............................................................................70 733200 Elektronenmikroskopie – Electron Microscopy in Materials Science.......................72 711700 Technische Bruchmechanik ....................................................................................74 732100 Materialermüdung ...................................................................................................76 732300 Fallstudien zu technischen Schadensfällen ............................................................78 733100 Verfahrenstechnik der Oberflächenmodifikation .....................................................80 731300 Hochtemperaturkorrosion ........................................................................................82 731200 Experimentelle und Computerunterstützte Thermodynamik ...................................84 xxxx Materialwissenschaft dünner Schichten und Schichtsysteme ......................................86 Modul MWWT-02– 714003 Kontinuumsmechanik 87 714100 Kontinuumsmechanik von Festkörpern ...................................................................88 714200 Plastizitätstheorie ....................................................................................................90 714400 Composites I – Verbundwerkstoffe .........................................................................92 714450 Composites II – Werkstoffverbunde ........................................................................94 714500 Viskoelastizität .........................................................................................................96 Modul MWWT-03 – 758003 Fertigungsautomatisierung 98 758100 Simulation und Berechnung in der Umformtechnik .................................................99 758200 Ausgewählte Beispiele der Fertigungsplanung von Umformteilen ........................101 753400 Spanungstechnik ...................................................................................................103 753500 Abtragtechnik ........................................................................................................105 753800 Fügeverfahren im Automobilbau und deren konstruktive Randbedingungen ..............................................................................................................107 751200 Fertigungssysteme und –automatisierung II .........................................................109 Modul MWWT-04 – 716003 Regelungstechnik 111 792100 Digitale Regelung ..................................................................................................112 716500 Systemidentifikation ..............................................................................................114 716300 Neuronale Netze und Fuzzy-Systeme ...................................................................116 715300 Mechatronische Systeme im Automobil II .............................................................118 710900 Signalverarbeitung ................................................................................................120 Modul MWWT-05 – 761003 Energietechnik 122 2 761100 Grundlagen der Energieversorgung (GEV) ...........................................................123 761200 Kraftwerkstechnik (KWT) .......................................................................................125 761400 Dampferzeugung (DE) ..........................................................................................127 766300 Kohlenumwandlungstechnik in der Energietechnik (KUE) ....................................129 766400 Industrielle Energietechnik (IET) ...........................................................................131 Modul MWWT-06 – 763003 Verfahrenstechnik 133 763300 Verbrennungstechnik I ..........................................................................................134 763400 Verbrennungstechnik II .........................................................................................136 760300 Verbrennungskraftmaschinen I .............................................................................138 762400 Verbrennungskraftmaschinen II ............................................................................140 742300 Numerische Fluiddynamik .....................................................................................142 763500 Messmethoden der Thermodynamik .....................................................................144 740110 Wärmeübertragung ...............................................................................................146 742700 Einführung in die Aeroakustik und Strömungsbeeinflussung ................................148 Modul MWWT-07 – 727003 Konstruktion 150 700530 Maschinenelemente III ..........................................................................................151 729050 Rechnerunterstütztes Konstruieren III ..................................................................153 726200 Leichtbaukonstruktion II .......................................................................................155 727100 Produktinnovation ..................................................................................................157 728100 Füge- und Verbindungstechnik Vertiefung ............................................................159 Modul MWWT-08 – 795003 Festkörperphysik 161 700670 Realstruktur der Kristalle und deren Analytik ........................................................162 568429 Solid State Physics in Nanoscience ......................................................................163 568119 Fachkurs Festkörperphysik ...................................................................................165 Modul MWWT-09 – 796003 Festkörperchemie 166 590410 Angewandte Chemie I / II, Macromolecular Chemistry - Part 1.............................167 590420 Angewandte Chemie I / II, Macromolecular Chemistry - Part 2.............................168 590810 Compulsory optional subject I–III, Physical Chemistry - Part 1 .............................169 590910 Compulsory optional subject I–III, Physical Chemistry - Part 2 .............................170 591110 Compulsory optional subject I–III, Physical Chemistry - Part 3 .............................171 591310 Compulsory optional subject I–III, Physical Chemistry - Part 4 .............................172 591410 Angewandte Chemie I / II, Chemistry of Building Materials and Materials - Part 1 ................................................................................................................173 591420 Angewandte Chemie I / II, Chemistry of Building Materials and Materials - Part 2 ................................................................................................................174 591510 Compulsory optional subject III, Chemistry of Building Materials and Materials - Part 1 ................................................................................................................175 591810 Compulsory optional subject III, Chemistry of Building Materials and Materials - Part 2 ................................................................................................................176 796100 Physikalische Chemie funktioneller Dünnschichten ..............................................177 Modul MWWT-10– 771003 Simulationstechnik 179 3 771100 Modeling and Simulation 1: Foundations of Simulation ........................................180 771200 Modeling and Simulation 2: Continuous Systems Simulation ...............................182 Modul MWWT-11– 713003 FE – Methoden 184 713400 FEM I: Lineare Probleme ......................................................................................185 713500 FEM II: Nichtlineare Probleme ..............................................................................187 40 Fachübergreifende Module ..................................................................................................189 420 (Querschnittsfächer) ...........................................................................................................189 Katalog Sprachen ......................................................................................................................189 Modul FRANZÖSISCH 190 776241 Compléments de correspondance commerciale 2 ................................................191 776031 Principales structures constitutionnelles et entrepreneuriales de la France actuelle ...................................................................................................................193 776041 Communication orale dans l'industrie....................................................................195 776051 Textes d'ingénierie ................................................................................................197 776071 Traduction de textes spécialisés ...........................................................................199 776081 Panorama historique de l'industrie française.........................................................201 776091 Infrastructure et développement des transports en France ...................................203 Modul SPANISCH 205 963310 Introducción en el Español de los Negocios .........................................................206 963320 Español Empresarial 1 ..........................................................................................208 777031 Industria y Comercio en los Países Hispanófonos ................................................210 777041 Comunicación Oral en la Industria ........................................................................212 777051 Planificación de Proyectos Internacionales ...........................................................214 777071 Español Técnico Elemental ...................................................................................216 777230 Español Empresarial II .........................................................................................218 Katalog MSc-QES .....................................................................................................................220 Modul Qualitätsmanagement 221 772100 Qualitätsmanagement I .........................................................................................222 772200 Qualitätsmanagement II ........................................................................................224 727100 Produktinnovation ..................................................................................................226 Modul Ergonomie 228 757800 Produktsicherheit ...................................................................................................229 757500 Umweltergonomie .................................................................................................231 757600 Technischer Schallschutz ......................................................................................233 Modul Logistik 235 756100 Logistik 1 ...............................................................................................................236 756200 Logistik 2 ...............................................................................................................238 756300 Logistik 3 ...............................................................................................................240 4 8999 Gesamtkonto Zugeordnet zu Studiengang: Master Hauptfach Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft &Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 120.0 Zugeordnete Fächerstrukturen 10 Theoretische und experimentelle Grundlagen der Werkstoffwissenschaft 22 Ergänzung in Ingenieurwissenschaften 21 Ergänzung in Naturwissenschaften 30 Wahlpflichtfächer 440 Fachübergreifende Module 550 Projektarbeit, Fachlabor, Seminar und individuelle Ergänzungen 5 10 Theoretische und experimentelle Grundlagen der Werkstoffwissenschaft Zugeordnet zu: Modul 8999 – Gesamtkonto Studiensemester : 1. bis 2. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 21.0 SWS : 16.0 zugeordnete Module 101 Theoretische Grundlagen technischer Werkstoffe 102 Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft 104 Physik der Materialwissenschaft 103 Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft mit Praktikum) 6 Modulbezeichnung: Modul WW 1: 101Theoretische Grundlagen technischer Werkstoffe Modulelemente: Aufbau technischer Werkstoffe Verformungsverhalten technischer Werkstoffe Prüfungsform: 701101 Modulabschlussprüfung Modulverantwortliche(r): Christ Sprache: Deutsch Lehrform/SWS: 4 SWS Vorlesung, 4 SWS Übung Kreditpunkte: 9 ECTS Arbeitsaufwand: 2x2 SWS Vorlesung: 15 x 4 h = 60 h Übung: 2x15 x 2 h = 60 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 4 h = 60 h Vorbereitung der Übung : 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamter Arbeitsaufwand: 270 h (9 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: In diesem Modul werden die theoretischen Grundlagen zum Verständnis des Aufbaus und des Verformungsverhaltens technischer Werkstoffe (insbesondere von Konstruktionswerkstoffen) vermittelt. Dazu wird im ersten Modulelement der aktuelle Kenntnisstand zur Gefügeentstehung und den das Gefüge prägenden Baufehler behandelt. Dies umfasst die Grundlagen der computergestützten Thermodynamik und die Beschreibung der Diffusion, die den verschiedenen Bindungsarten zugrundeliegenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten und eine detaillierte Behandlung von null-, ein-, zwei- und dreidimensionalen Gitterbaufehlern. Im zweiten Modulelement wird vermittelt, welchen Mechanismen und Gesetzmäßigkeiten die Verformung technischer Werkstoffe unterliegt. Beginnend mit dem allgemeinen elastischen Verhalten (unter Einbeziehung einer elastischen Anisotropie) wird der Bogen über die Betrachtung der Versetzungen zum plastischen Verhalten gespannt. Die Einbeziehung hoher Temperaturen und von Bruchmechanismen leitet über zu weiterführenden Vorlesungen aus dem Wahlpflichtbereich. Aufbauend auf einem vermittelten tiefen Verständnis für diese beiden Themengebiete sollen die Studierenden nach dem erfolgreichen Besuch der Veranstaltungen des Moduls in der Lage sein: - Gefügemerkmale technischer Werkstoffe zu kennen und zu erkennen, - diese Merkmale gezielt (z.B. durch thermomechanische Behandlung) einzustellen, 7 - Vorgänge der Verformung von Konstruktionswerkstoffen detailliert zu erklären, - die Steifigkeit und Festigkeit der Werkstoffe zu beurteilen und zu erkennen, wie man sie verbessern kann, - eine für die jeweilige Anwendung am besten geeignete Konstruktionswerkstoffauswahl zu treffen und die daraus folgenden positiven wie negativen Eigenschaften anwendungsbezogen zu bewerten. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, das in der Vorlesung vermittelte Wissen durch eigenständige Lektüre Deutsch- und englischsprachiger Fachtexte zu vertiefen und das so gewonnene Wissen auf konkrete Fragestellungen umzusetzen. Sie werden zu fachlich und wissenschaftlich korrekter Kommunikation über materialwissenschaftliche Sachverhalte befähigt. Fachliche Kompetenzen: 90 % Soziale Kompetenzen: 10 % Inhalt: siehe Modulelementebeschreibungen Studien- und Prüfungsleistungen: Abschließende gemeinsame mündliche Prüfung über beide Modulelemente (20-40 min) Medienformen: Overhead-Projektor/Beamer, Tafelanschrieb, Computeranimation 8 POS-Nr. Modulelement: Aufbau technischer Werkstoffe 731101 Vorlesung 731102 Übung Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Christ Dozent(in): Christ Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, WIW, IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung Kreditpunkte: 5 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h 2 SWS Übung: 15 x 2h =30 h Vorbereitung der Übung : 15 x 2h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 150 h (5 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Technische Werkstoffe zeichnen sich durch ein komplexes Gefüge aus, welches im Wesentlichen durch die Abweichung vom idealen Aufbau als Folge von Baufehlern bestimmt wird. Die Studierenden verfügen nach dem erfolgreichen Besuch der Vorlesung über ein vertieftes Verständnis vom Aufbau eines technischen Werkstoffs, wissen, welche Gefügemerkmale vorliegen können, wodurch sie gezielt eingestellt werden können und welche positiven aber auch negativen Konsequenzen sich daraus bei der Werkstoffanwendung ergeben. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, das in der Vorlesung vermittelte Wissen durch eigenständige Lektüre Deutsch- und englischsprachiger Fachtexte zu vertiefen und das so gewonnene Wissen auf konkrete Fragestellungen umzusetzen. Sie werden zu fachlich und wissenschaftlich korrekter Kommunikation über materialwissenschaftliche Sachverhalte befähigt. Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 5 % Bindung der Atome im Festkörper: Ionenbindung, kovalente Bindung, metallische Bindung, Van-der-Waals-Bindung 9 Grundzüge der Elektronentheorie kristalliner Festkörper: Klassische Elektronentheorie, quantenmechanische Betrachtung, Zustandsdichte, Fermiverteilung, das Bändermodell Grenzflächen: Energie von Grenzflächen, Fremdstoffadsorption, gekrümmte Grenzflächen, grenzflächenbestimmte Gleichgewichtsformen Thermodynamik der Legierungen: Grundbegriffe, Gleichgewichte, molare spezifische Wärme, Einstoffsysteme, Mehrstoffsysteme, die reguläre Lösung, Zustandsdiagramme Atomare Fehlstellen in Kristallen: Messverfahren, Gleichgewichtskonzentration, Fehlstellen in stöchiometrischen und nichtstöchiometrischen Verbindungen, Mischoxide mit anderswertigen Dotierungen, thermisch aktivierte Fehlstellenwanderung Diffusion: Statistische Bedeutung der Diffusion, Ficksche Gesetze, Diffusion durch Leerstellenmechanismus, chemischer Potentialgradient als Triebkraft, Kirkendall-Effekt, spinodale Entmischung, Korrelationseffekte, Kurzschlußdiffusion, mathematische Lösung typischer Diffusionsprobleme Medienformen: Overhead-Projektor/Beamer, Tafelanschrieb Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: P. Haasen, Physikalische Metallkunde, 3. Auflage, Springer, 1994. G. Gottstein, Physikalische Grundlagen der Metallkunde, Springer, 1998. D. A. Porter, K. E. Easterling, M. Y. Sherif, Phase transformations in metals and alloys, CRC Press, 2009. 10 POS-Nr. Modulelement: Verformungsverhalten technischer Werkstoffe 731501 Vorlesung 731502 Übung Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Christ Dozent(in): Christ Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, WIW, IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung Kreditpunkte: 4 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Übung : 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2,0 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 120 h (4 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Konstruktionswerkstoffe erfahren im technischen Einsatz eine mechanische Beanspruchung, die zu einer Verformung führt. Die Studierenden sind nach dem erfolgreichen Besuch der Veranstaltung in der Lage, die Möglichkeiten, die technische Werkstoffe hinsichtlich Steifigkeit und Festigkeit bieten, optimal auszunutzen, da sie gelernt haben, welche Vorgänge bei der Verformung ablaufen und wie eine gezielte Verbesserung der mechanischen Eigenschaften durchgeführt werden kann. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, das in der Vorlesung vermittelte Wissen durch eigenständige Lektüre Deutsch- und englischsprachiger Fachtexte zu vertiefen und das so gewonnene Wissen auf konkrete Fragestellungen umzusetzen. Sie werden zu fachlich und wissenschaftlich korrekter Kommunikation über materialwissenschaftliche Sachverhalte befähigt, insbesondere was die Einsatzgrenzen von Werkstoffen bei mechanischer Belastung betrifft. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % Wiederholung von Grundbegriffen Das elastische Verformungsverhalten Die plastische Verformung kristalliner Werkstoffe (a) Makroskopisches Verformungsverhalten 11 (b) Versetzungen als Träger der plastischen Verformung Verfestigung und Härtung (a) Feinkornhärtung (b) Verformungsverfestigung (c) Mischkristallhärtung (d) Teilchenhärtung Hochtemperaturverformung Bruchvorgänge Medienformen: Tafelanschrieb, Overhead/Beamer, Computeranimationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: R. Bürgel: Handbuch Hochtemperaturwerkstofftechnik, 3. Auflage, Vieweg, 2006. Rösler, H. Harders, M. Bäker: Mechanisches Verhalten der Werkstoffe, 2. Auflage, Teubner, 2006. D. Hfdfdfl, D. J. Bacon, Introduction to dislocations, 4. Auflage, Pergamon Press, 2001. 12 Modulbezeichnung: Modulelemente: Modul WW 2a : 102 Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft Moderne Methoden der Materialcharakterisierung Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft Prüfungsform: 701102 Modulabschlussprüfung Modulverantwortliche(r): Brandt Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M. Sc. MWWT Lehrform/SWS: 4 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 6 ECTS Arbeitsaufwand: 2x2 SWS Vorlesung: 2x15 x 2h = 60 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 2x15 x 2 h = 60 h Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamter Arbeitsaufwand: 180h (6 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Dieses Modul soll ein grundlegendes Verständnis für die experimentellen Möglichkeiten der Beschreibung von Materialeigenschaften und –verhalten vermitteln. Hierbei soll der Bogen von fundamentalen hochauflösenden Charakterisierungsmethoden hin zu makroskopischen anwendungsnahen Testtechniken geschlagen werden. Im ersten Modulelement wird hierzu der aktuelle Stand im Bereich der Materialanalytik vermittelt. An Beispielen direkt abbildender Verfahren sowie Methoden, die die Materialstruktur mittels Beugung erkunden oder aber Elementverteilungen bzw. Bindungszustände direkt erfassen können, erfahren die Studierenden vom Potential einer modernen Materialcharakterisierung. Dieses Wissen bildet dann die Grundlage, um das Materialverhalten im Rahmen von anwendungsnahen Testtechniken beschreiben und verstehen zu können. Letztere werden in einem zweiten Modulelement vorgestellt und ihr Einsatz anhand praxisnaher Beispiele motiviert. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit komplexe materialwissenschaftliche und gängige experimentelle Charakterisierungsmethoden in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: siehe Modulelementebeschreibung Studien- und Prüfungsleistungen: Abschließende gemeinsame mündliche Prüfung über beide Modulelemente (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer 13 POS-Nr. Modulelement: 734101 Moderne Methoden der Materialcharakterisierung Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Brandt Dozent(in): Staedler Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, IPEM, WIW, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Materialcharakterisierung ist ein integraler Bestandteil moderner Material- und Prozessentwicklung. Ziel dieser Vorlesung ist es, den Studierenden einen Überblick über die bestehenden modernen Methoden der Materialcharakterisierung, ihre Grundlagen sowie ihre Anwendungsbereiche zu vermitteln. Die Vorlesung soll die Studierenden in die Lage versetzen selbständig geeignete Charakterisierungsmethoden für eine entsprechende materialwissenschaftliche Problemstellung zu benennen, wie auch um deren Vor- und Nachteile im Vergleich zu alternativen Methoden zu wissen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit komplexe materialwissenschaftliche Charakterisierungsmethoden in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: Ausgewählte gängige Methoden der Materialcharakterisierung: REM (EDX, WDX), TEM, AFM, STM, SIMS, RBS, X-ray, Augerspektroskopie, Ellipsometrie, UV-VIS Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: D.J. O’Connor, B.A. Sexton, and R.St.C. Smart, Surface Analysis Methods in Materials Science, Springer, 2003 Y. Leng, Materials Characterization, Wiley, 2008 14 POS-Nr. Modulelement: 730102 Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Brandt Dozent(in): Brandt Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Gebrauchsfähigkeit eines Bauteils für eine bestimmte Anwendung wird wesentlich durch die Eigenschaften des Werkstoffes bestimmt, aus welchem das Bauteil gefertigt ist. Die experimentelle Beschreibung der Eigenschaften von Werkstoffen ist deshalb Voraussetzung für eine zielgerichtete Materialauswahl und eine Materialentwicklung. Es werden experimentelle Techniken zur Beschreibung der Eigenschaften von Werkstoffen und Bauteilen vorgestellt und diskutiert. Basierend auf dem zuvor erworbenen Wissen aus dem Modulelement „Moderne Methoden der Materialcharakterisierung“ zur Materialanalytik sollen zudem die Grundlagen einer quantitativen Beschreibung und Modellierung der Eigenschaften von Werkstoffen erlernt und angewendet werden. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit gängige experimentelle Methoden zur Beschreibung der Eigenschaften von Werkstoffen in allgemein verständlicher Form zu formulieren und in Beziehung zum inneren Aufbau eines Materials zu stellen. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: Ausgewählte gängige experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: G. Gottstein, Physikalische Grundlagen der Materialkunde, Springer, 1998 15 Modulelemente: Modul WW 2b : 103 Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft Moderne Methoden der Materialcharakterisierung Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft Praktikum Werkstoffprüfung Prüfungsform: 701102 Modulabschlussprüfung / 701104 LN Modulverantwortliche(r): Brandt Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 7 SWS Vorlesung, Kreditpunkte: 9 ECTS Arbeitsaufwand: 2x2 SWS Vorlesung: 2x15 x 2h = 60 h Modulbezeichnung: Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 2x15 x 2 h = 60 h Prüfungsvorbereitung: 60 h 10 Versuche halbtags: 10 x 4,5h = 45 h Vorbereitung auf die Versuche: 10 x 3 h = 30 h Nachbereitung/Protokollerstellung: 10 x 1,5h = 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 270h (9 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Dieses Modul soll ein grundlegendes Verständnis für die experimentellen Möglichkeiten der Beschreibung von Materialeigenschaften und –verhalten vermitteln. Hierbei soll der Bogen von fundamentalen hochauflösenden Charakterisierungsmethoden hin zu makroskopischen anwendungsnahen Testtechniken geschlagen werden. Im ersten Modulelement wird hierzu der aktuelle Stand im Bereich der Materialanalytik vermittelt. An Beispielen direkt abbildender Verfahren sowie Methoden, die die Materialstruktur mittels Beugung erkunden oder aber Elementverteilungen bzw. Bindungszustände direkt erfassen können, erfahren die Studierenden vom Potential einer modernen Materialcharakterisierung. Dieses Wissen bildet dann die Grundlage, um das Materialverhalten im Rahmen von anwendungsnahen Testtechniken beschreiben und verstehen zu können. Letztere werden in einem zweiten Modulelement vorgestellt und ihr Einsatz anhand praxisnaher Beispiele motiviert. Das Praktikum Werkstoffprüfung bietet anschließend die Möglichkeit, den vorangegangenen Vorlesungsstoff der Veranstaltungen anhand von selbst durchzuführenden Versuchen durch praktische Umsetzung und Anwendung zu vertiefen. Soziale Kompetenzen: 16 Die Studierenden erwerben die Fähigkeit komplexe materialwissenschaftliche und gängige experimentelle Charakterisierungsmethoden in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Durch die praktische Versuchsreihe in kleinen Gruppen lernen die Studierenden Aufgaben teamorientiert zu bearbeiten und gewonnene Ergebnisse fachlich zu präsentieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: siehe Modulelementebeschreibung Studien- und Prüfungsleistungen: Abschließende gemeinsame mündliche Prüfung über die ersten beiden Modulelemente (20-40 min) sowie ein Leistungsnachweis des Praktikums. Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer 17 POS-Nr. Modulelement: 734101 Moderne Methoden der Materialcharakterisierung Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Brandt Dozent(in): Staedler Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, IPEM, WIW, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Materialcharakterisierung ist ein integraler Bestandteil moderner Material- und Prozessentwicklung. Ziel dieser Vorlesung ist es, den Studierenden einen Überblick über die bestehenden modernen Methoden der Materialcharakterisierung, ihre Grundlagen sowie ihre Anwendungsbereiche zu vermitteln. Die Vorlesung soll die Studierenden in die Lage versetzen selbständig geeignete Charakterisierungsmethoden für eine entsprechende materialwissenschaftliche Problemstellung zu benennen, wie auch um deren Vor- und Nachteile im Vergleich zu alternativen Methoden zu wissen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit komplexe materialwissenschaftliche Charakterisierungsmethoden in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 5 % Ausgewählte gängige Methoden der Materialcharakterisierung: REM (EDX, WDX), TEM, AFM, STM, SIMS, RBS, X-ray, Augerspektroskopie, Ellipsometrie, UV-VIS Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein 18 Literatur: D.J. O’Connor, B.A. Sexton, and R.St.C. Smart, Surface Analysis Methods in Materials Science, Springer, 2003 Y. Leng, Materials Characterization, Wiley, 2008 19 POS-Nr. Modulelement: 730102 Experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Brandt Dozent(in): Brandt Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Gebrauchsfähigkeit eines Bauteils für eine bestimmte Anwendung wird wesentlich durch die Eigenschaften des Werkstoffes bestimmt, aus welchem das Bauteil gefertigt ist. Die experimentelle Beschreibung der Eigenschaften von Werkstoffen ist deshalb Voraussetzung für eine zielgerichtete Materialauswahl und eine Materialentwicklung. Es werden experimentelle Techniken zur Beschreibung der Eigenschaften von Werkstoffen und Bauteilen vorgestellt und diskutiert. Basierend auf dem zuvor erworbenen Wissen aus dem Modulelement „Moderne Methoden der Materialcharakterisierung“ zur Materialanalytik sollen zudem die Grundlagen einer quantitativen Beschreibung und Modellierung der Eigenschaften von Werkstoffen erlernt und angewendet werden. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit gängige experimentelle Methoden zur Beschreibung der Eigenschaften von Werkstoffen in allgemein verständlicher Form zu formulieren und in Beziehung zum inneren Aufbau eines Materials zu stellen. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: Ausgewählte gängige experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: 20 G. Gottstein, Physikalische Grundlagen der Materialkunde, Springer, 1998 21 POS-Nr. Modulelement: 701104 Praktikum Werkstoffprüfung Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Brandt Dozent(in): Wissenschaftliche und technische Mitarbeiter des Instituts für Werkstofftechnik Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: B.Sc. MB, MBD, WIW, M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 3 SWS Labor (Praktikum) Kreditpunkte: 3 ECTS Gruppengröße: 10 Arbeitsaufwand: 10 Versuche halbtags: 10 x 4,5 h = 45 h Vorbereitung auf die Versuche: 10 x 3 h = 30 h Nachbereitung/Protokollerstellung: 10 x 1,5 h = 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Das Praktikum Werkstofftechnik bietet den Studierenden die Möglichkeit, den Vorlesungsstoff der Veranstaltungen experimentelle Methoden der Werkstoffwissenschaft anhand von selbst durchzuführenden Versuchen durch praktische Umsetzung und Anwendung zu vertiefen. Die Studierenden werden dadurch in die Lage versetzt, gängige Verfahren der Werkstoffprüfung zu bewerten und grundlegende werkstoffkundliche Vorgänge für eine anwendungsund fertigungsgerechte Werkstoffoptimierung gezielt zu nutzen. Soziale Kompetenzen: Durch die gemeinsame Durchführung der Versuche in überschaubaren Gruppen werden die Studierenden befähigt, als Mitglied in einem Team zu arbeiten. Die Aufteilung in Arbeitspakete erfolgt selbständig; das Protokoll zu jedem Versuch muss gemeinschaftlich erstellt werden. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % Folgende Versuche sind durchzuführen: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Zugversuch und Kerbschlagbiegeversuch Mikroskopie und Makroskopie Erstellung eines Zustandsdiagramms Wärmebehandlung von Stählen Aushärtung einer Aluminiumlegierung Rekristallisation Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung 22 Studien- und Prüfungsleistungen: 8. Prüfung von Kunststoffen 9. Aufkohlung eines Einsatzstahls 10. Dauerschwingverhalten Leistungsnachweis Medienformen: Labortätigkeit, Tafelanschrieb, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: E. Macherauch, Praktikum in Werkstoffkunde, 10. Auflage, ViewegVerlag, 1992 B. Ilschner, R. Singer, Werkstoffwissenschaften und Fertigungstechnik, 5. Auflage, Springer, 2010 E. Hornbogen, G. Eggeler, E. Werner, Werkstoffe, 9. Auflage, Springer, 2008 W. D. Callister, Jr., Materials Science and Engineering, International Student Version, 8th Edition, Wiley, 2010 23 Modulbezeichnung: Modul WW 3 : 104 Physik der Materialwissenschaft Modulelemente: Physikalische Eigenschaften technischer Werkstoffe Kristallographie Prüfungsform: 730104 Modulabschlussprüfung Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Jiang Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 4 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 6 ECTS Arbeitsaufwand: 2x2 SWS Vorlesung: 2x15 x 2h = 60 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 2x15 x 2 h = 60 h Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamter Arbeitsaufwand: 180h (6 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Ziel dieses Moduls ist es den Studierenden eine grundlegende, auf der Festkörperphysik basierende, Beschreibung technischer Werkstoffe nahe zu bringen. Es schafft somit die Basis für ein Verständnis der Zusammenhänge zwischen der Struktur der Materie und den daraus resultierenden Eigenschaften. Die beiden das Modul aufspannenden Elemente richten ihren Fokus daher auch konsequenterweise auf genau diese beiden oben genannten Aspekte. Das eine Modulelement geht hierbei sehr detailliert auf die Struktur der Materie ein. Insbesondere wird das mathematische und technische Rüstzeug vermittelt, welches die systematische Beschreibung der verschiedenen Kristallstrukturen erlaubt. Das andere Modulelement widmet sich im Schwerpunkt den physikalischen Eigenschaften und ihrer Beschreibung, wobei stets der Zusammenhang zur Relevanz im Rahmen technischer Anwendungen illustriert wird. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit komplexe physikalischtechnische Sachverhalte in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 5 % Grundlagen der physikalischen Eigenschaften von Festkörpern: Thermische, elektrische, optische und magnetische Eigenschaften sowie deren Kristallstruktur Studien- und Prüfungsleistungen: Abschließende mündliche Prüfung aller Modulelemente (20-40 min) 24 Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Ekbert Hering, Rolf Martin und Martin Stohrer, Physik für Ingenieure, Springer Verlag, 12. Auflage (2012) W.D. Callister, Materials Science and Engineering. An Introduction, Wiley (2003) 25 POS-Nr. Modulelement: 730103 Physikalische Eigenschaften technischer Werkstoffe Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Jiang Dozent(in): Jiang Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Neben den mechanischen bestimmen oftmals weitere, physikalische Eigenschaften die Einsatzmöglichkeiten technischer Werkstoffe bzw. sind diese Eigenschaften entsprechend der Anwendung gezielt anzupassen oder zu optimieren. Ziel dieser Vorlesung ist es, den Studierenden einen Überblick über die Grundlagen der thermischen, elektrischen, magnetischen und optischen Eigenschaften von Werkstoffen zu vermitteln. Im Weiteren wird skizziert, wie ein experimenteller Nachweis dieser Eigenschaften erfolgen kann. Der technische Nutzen einzelner physikalischer Eigenschaften wird an entsprechenden Anwendungsbeispielen motiviert und diskutiert. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit komplexe physikalischtechnische Sachverhalte in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 5 % Grundlagen der physikalischen Eigenschaften von Festkörpern: Thermische, elektrische, optische und magnetische Eigenschaften Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Ekbert Hering, Rolf Martin und Martin Stohrer, Physik für Ingenieure, Springer Verlag, 12. Auflage (2012) W.D. Callister, Materials Science and Engineering. An Introduction, Wiley (2003) 26 POS-Nr. Modulelement: 568417 Kristallographie Angeboten im WS Modulverantwortliche(r): Jiang Dozent Grigorian Sprache Englisch Zuordnung Curriculum: M.Sc. Physik, MWWT Lehrform/SWS 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2,0 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (4 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse Fachliche Kompetenzen: Vorlesung: Vorstellungen zum dreidimensionalen Aufbau der Festkörper. Beschreibung der Kristallsymmetrien durch Symmetrieelemente. Klassifizierung der Kristallsymmetrie in Form von Punktgruppen und Raumgruppen. Vermittlung kristallographischer Arbeitstechniken, wie Arbeit mit dem Wulff´schem Netz und Stereographische Projektion. Ein wesentliches Ziel der Lehrveranstaltungen ist, den Studierenden die Fähigkeit des Denkens im dreidimensionalen Raum zu vermitteln. Übungen: Es wird trainiert, die Symmetrie von Kristallen mit Hilfe von Symmetrieelementen zu beschreiben und dreidimensionale Objekte in Form von zweidimensionen Projektionen zu visualisieren sowie eine Klassifizierung der Symmetrie eines Kristalls an Hand von Symmetrieelementen vorzunehmen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit komplexe physikalischtechnische Sachverhalte in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % 27 Inhalt Der Symmetriebegriff, 2D Symmetrielemente, 2D Bravaigitter 3D Bravaisgitter, 3D Symmetrieelemente, 7 Kristallsysteme Einführung in die 32 Kristallklassen, Einführung in die Arbeit mit dem Wull´sches Netz, Stereographische Projektion Beschreibung der Kristallsymmetrie mit Hilfe der Stereographischen Projektion Impurities Einführung in die 230 Raumgruppen Beispiele von Raumgruppensymmetrie Einführung mit den International Tables of X-ray Crystallography Studien/Prüfungsleistungen Regelmäßige Teilnahme an den Übungen als Zulassungsvoraussetzungen für die Prüfung. Die Anforderungen an die Übungen werden in der Veranstaltung bekannt gegeben. Medienformen Vorlesung mit Tafelarbeit, Elektronische Medien, Übungen mit Aufgaben zum Selbststudium Literatur Will Kleber: Einführung in die Kristallographie. Ch. Kittel, Einführung in die Festkörperphysik. 28 22 Ergänzung in Ingenieurwissenschaften Zugeordnet zu: Modul 8999 – Gesamtkonto Studiensemester : 1. bis 3. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 25.0 SWS : 20.0 zugeordnete Module 301 Mechanik 302 Fluid- und Thermodynamik 701105 Konstruktion 701106 Umformtechnik und Automatisierung 29 Modulbezeichnung: Modul El 1 : 301 Mechanik POS-Nr. Modulelement: 710850 Festigkeitslehre 700430 Technische Mechanik B (Elastostatik) Modulverantwortliche(r): Weinberg Dozent(in): Weinberg Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 4 SWS Vorlesung + 2 SWS Übung Kreditpunkte: 10 ECTS Arbeitsaufwand: 4 SWS Vorlesung: 30 x 2h = 60 h 4 SWS Übung: 30 x 2h = 60 h Tutorium: 30 x 1h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 30 x 1 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 30 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamter Arbeitsaufwand: 300 h (5 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden lernen in der Grundveranstaltung Technische Mechanik B das Konzept des verformbaren, aber statischen Körpers kennen. Hierzu werden zunächst Spannungen als Beanspruchungsmaß, Verzerrungen als Verformungsmaß und Materialgesetze zur Beschreibung des Zusammenhanges von Spannungen und Verzerrungen eingeführt. Weiterhin werden die Grundbelastungsarten Zug/Druck, Knickung, Biegung, Torsion und Schub sowie deren Kombination erklärt und die analytischen Lösungsmethoden für den Tragfähigkeitsnachweis in Übungsaufgaben ausführlich geübt. In der Veranstaltung Festigkeitslehre werden für verschiedene Modelle die Grundgleichungen der linearen Elastizitätstheorie bei unterschiedlichen Belastungsarten hergeleitet und analytisch gelöst. Die Studierenden lernen die grundlegende Herangehensweise bei der Behandlung komplexerer zwei- und dreidimensionaler Strukturen kennen. Sie werden außerdem in die Lage versetzt, die Anwendungsgrenzen der verwendeten Modelle zu erkennen und numerische Berechnungsergebnisse kritisch zu überprüfen. 30 Soziale Kompetenzen: In der Grundveranstaltung Technische Mechanik B ist eine Nachbearbeitung der Übungsaufgaben in Gruppen erwünscht, wodurch die Fähigkeit, im Team zu arbeiten, gefördert wird. In der Veranstaltung Festigkeitslehre erfolgt die Bearbeitung von Übungsaufgaben in Kleingruppen. Hierdurch erwerben die Studierenden neben den fachlichen Fähigkeiten auch Kompetenz in der Teamarbeit und lernen, mechanische Probleme in ingenieurgemäßer Art zu formulieren. Die Studierenden sollen in die Lage versetz werden, komplexe Probleme auf lösbare Modelle zu reduzieren und analytische Lösungen zu erarbeiten. Fachliche Kompetenzen: 90 % Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Soziale Kompetenzen: 10 % Einführung von Spannungen, Verzerrungen und Materialgesetzen zur Betrachtung der Statik verformbarer Körper Berechnung ausgewählter Modelle der linearen Elastizitätstheorie Herleitung und analytische Lösung der Grundgleichungen Modelle: Stab, Seil, Balken, Bogen, Scheibe, Rohr, Welle, Platte, Schale, … wesentliche Belastungsarten: Zug/Druck, Biegung, Torsion, Knickung, Schub, Schwingungen Schriftliche Prüfung, jeweils 2 h Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W.A. Wall: Technische Mechanik 2 - Springer-Lehrbuch, 2010 Szabo, I., Einführung in die Technische Mechanik, Springer 2003 31 POS-Nr. Modulelement: 710850 Festigkeitslehre Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Weinberg Dozent(in): Weinberg Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung + 2 SWS Übungen + Tutorium Kreditpunkte: 5 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h 2 SWS Übung: 15 x 2h = 30 h Tutorium: 15 x 1h = 15 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 150 h (5 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden lernen verschiedene Modelle der Mechanik kennen und beherrschen die grundlegende Herangehensweise bei der Behandlung komplexerer dreidimensionaler Strukturen. Sie werden in die Lage versetzt sowohl linear-elastische als auch elastischplastische Strukturen zu modellieren, sofern sie nur kleine Verformungen erfahren. Die Studierenden 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 erwerben die Studierenden neben den fachlichen Fähigkeiten auch Kompetenz in der Teamarbeit und lernen, mechanische Probleme in ingenieurgemäßer Art zu formulieren. Die Studierenden lernen komplexe Sachverhalte auf lösbare Modelle zu reduzieren und analytische Lösungen zu erarbeiten. Fachliche Kompetenzen: 90 % Inhalt: Studien- und Soziale Kompetenzen: 10 % Modelle: Stab, Balken, Welle, Scheibe, Platte, Schale, … Grundgleichungen der Elastizität bei kleinen Verformungen grundlegende Materialklassen, elastisch-plastisches Materialverhalten Kontinuumsschwingungen Schriftliche Prüfung, 2 h 32 Prüfungsleistungen: Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W.A. Wall: Technische Mechanik 2 - Springer-Lehrbuch, 2010 Szabo, I., Einführung in die Technische Mechanik, Springer 2003 33 POS-Nr. Modulelement: 700430 Elastostatik Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Weinberg Dozent(in): Weinberg Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: B.Sc. MB, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung + 2 SWS Übungen Kreditpunkte: 5 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h 2 SWS Übung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 150 h (5 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden lernen das Konzept des verformbaren aber statischen Körpers kennen. Hierzu werden zunächst Spannungen als Beanspruchungsmaß, Verzerrungen als Verformungsmaß und Materialgesetze als Beschreibung des Zusammenhanges von Spannungen und Verzerrungen eingeführt. Weiterhin werden die Grundbelastungsarten Zug/Druck, Knickung, Biegung, Torsion und Schub von Stäben und deren Kombination erklärt und die analytischen Lösungsmethoden für den Tragfähigkeitnachweis in Übungsaufgaben ausführlich geübt. Soziale Kompetenzen: Die Nachbearbeitung der Übungsaufgaben in Gruppen ist erwünscht und fördert die Teamfähigkeit. Fachliche Kompetenzen: 90 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 10 % Konzept der Spannungen, Verzerrungen und Materialgesetze grundlegende Belastungsarten (Zug/Druck, Knickung, Biegung, Torsion, Schub) analytischen Lösungsmethoden für den Tragfähigkeitsnachweis Studien- und Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 2 h Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen 34 Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W.A. Wall: Technische Mechanik 2 - Springer-Lehrbuch, 2010 Szabo, I., Einführung in die Technische Mechanik, Springer 2003 35 Modulbezeichnung: Modul El 2 : 302 Fluid- und Thermodynamik POS-Nr. Modulelement: 700625 Einführung in die Fluid- und Thermodynamik Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Seeger Dozent(in): Seeger, Foysi Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: B.Sc. IPEM, B.Sc.WIW, BK MB, BK FT, BK MB & FT, M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 3 SWS Vorlesung + 1 SWS Übung + 2 SWS Ergänzungsübungen Kreditpunkte: 5 ECTS Arbeitsaufwand: 3 SWS Vorlesung: 15 x 3h = 45 h 1 SWS Übung: 15 x 1h = 15 h 2 SWS Ergänzungsübungen: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 1 h = 15 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 150 h (5 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden beherrschen die Grundbegriffe und Methoden der Fluid- und Thermodynamik. Sie analysieren Probleme der Strömungsmechanik, ordnen diese den Teilgebieten Statik, Dynamik ohne Reibung und Dynamik mit Reibung korrekt zu und berechnen Lösungen für einfache Probleme selbstständig. In der Thermodynamik erwerben die Studierenden grundlegende physikalische und technische Kenntnisse zur Berechnung wichtiger Energieumwandlungsprozesse. Sie können, ausgehend von der Massen-, Energie- und Entropiebilanz sowie von den thermischen und kalorischen Zustandsgleichungen technische Prozesse berechnen. Die Studierenden besitzen die Fähigkeit eigene Ergebnisse zu überprüfen und die Anwendungsgrenzen der verwendeten Modelle zu erkennen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit strömungsmechanische und thermodynamische Sachverhalte in ingenieurgemäßer Art zu beschreiben sowie diese auch in allgemein verständlicher Weise zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 5 % Fluiddynamik: Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen; Hydro- und Aerostatik; Grundbegriffe der Kinematik; Stromfadentheorie; Impulssatz mit 36 Anwendungen; Drallsatz; Grundlagen reibungsbehafteter Strömungen; Ähnlichkeitskennzahlen; laminare und turbulente Strömungen; Druckverlust in Rohrleitungen; Grenzschicht und Strömungsablösung; Widerstand und Auftrieb umströmter Körper Thermodynamik: Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: Beschreibung der Energieumwandlung; Zustandsbeschreibung von Stoffen und Stoffumwandlungen; Zustandsänderung und Prozesse; Thermische Zustandsgrößen; Thermische Zustandsgleichungen; Systeme der Thermodynamik; Konzept der Bilanzierung; Energieformen; Kalorische Zustandsgleichung; Wärme und Wärmestrom; Arbeit und Leistung; 1. Hauptsatz; Technische Arbeit; Enthalpie; Zustandsänderung idealer Gase; Richtung natürlicher Prozesse; Definition der Entropie; Entropie-Ströme; Entropie- Bilanz und 2. Hauptsatz der Thermodynamik; Berechnung der Entropie bei idealen Gasen und inkompressiblen Stoffen; Ideale Wärme-KraftMaschine und Herleitung des Carnot-Wirkungsgrades Schriftliche Prüfung, 2 h Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Literatur: J. Zierep, K. Bühler, Grundzüge der Strömungslehre – Grundlagen, Statik und Dynamik der Fluide, B.G. Teubner Verlag, 2008 H. Kuhlmann, Strömungsmechanik, Pearson Studium, 2007 G. Cerbe, H.-J.Hoffmann, Technische Thermodynamik, Hanser Stephan, Schaber, Stephan, Mayinger, Thermodynamik - Band , Springer; 37 Modulbezeichnung: Modul EI 3 : 303 Konstruktion Modulelemente: Maschinenelemente I Maschinenelemente II B Produktentwicklung II / Konstruktionstechnik II (PE II) „Techn. wirtschaftl. Konstruieren“ Prüfungsform: 701105 Modulabschlussprüfung Modulverantwortliche(r): Friedrich Sprache: Deutsch Lehrform/SWS: 6 SWS Vorlesung und Tutorium bzw. Übung Kreditpunkte: 9 ECTS Arbeitsaufwand: 2x2 und 1x1 SWS Vorlesung: 15 x 5 h = 75 h 1x1 SWS Übung: 15 x 1 h = 15 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 3 h = 45 h Vorbereitung der Übung: 15 x 3 h = 45 h Tutorium: 30 h Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamter Arbeitsaufwand: 270 h (9 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: In diesem Modul werden theoretische und praktische Konstruktionsgrundlagen zum Verständnis bezüglich der Berechnung und der Gestaltung von Maschinenbauteilen unter Berücksichtigung von Produkteigenschaften vermittelt. Dazu wird im ersten Modulelement der aktuelle Kenntnisstand zur grundlegenden Berechnung und Gestaltung von Maschinenbauteilen behandelt. Dies umfasst Zusammenhänge zwischen der wirtschaftlichen und der technischen Wertigkeit der Produkte. Die Studierenden wenden dabei die Kenntnisse aus der Festigkeitslehre und der Mathematik als Grundwissen zur Berechnung der einfachen Maschinenbauteile an. Im zweiten Modulelement wird vermittelt, wie Mehrkomponentensysteme mit Bauteilkontakten hinsichtlich Funktion, Auslegung und Gestaltung zu analysieren sind. Die Studierenden verfügen dadurch über vertiefte Ingenieurkenntnisse bezüglich des Umgangs mit hoch beanspruchten mechanischen Mehrkomponentensystemen des Maschinenbaus. Das dritte Modulelement hat das Ziel, den Studierenden ein tieferes Verständnis für die Kosten und für den Wert von Produkten und deren Beziehung zum Entwicklungsprozess zu vermitteln. Aufbauend auf einem vermittelten grundlegenden Verständnis für die 38 Themengebiete sollen die Studierenden nach dem erfolgreichen Besuch der Veranstaltungen des Moduls in der Lage sein: - Maschinenbauteile konstruktiv zu gestalten und bezüglich der Festigkeits- und Steifigkeitsanforderungen zu berechnen, - in der Konstruktionspraxis die wesentlichen Funktionsmerkmale der Maschinenbauteile zu analysieren und - die Zusammenhänge zwischen Kostenentwicklung bzgl. Konstruktion und Fertigung sowie Zuverlässigkeit, Risiko und Qualität der Produkte zu erkennen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, das in der Vorlesung vermittelte theoretische und praktische Wissen durch eigenständige Lektüre von Fachtexten zu vertiefen und das so gewonnene Wissen auf konkrete Fragestellungen umzusetzen. Sie werden zu fachlich und wissenschaftlich korrekter Kommunikation über grundlegende konstruktive Sachverhalte befähigt. Fachliche Kompetenzen: 90 % Soziale Kompetenzen: 10 % siehe Modulelementbeschreibungen Studien- und Prüfungsleistungen: Abschließende schriftliche Prüfungen 2 h über alle Modulelemente Medienformen: Vorlesungsskript, Overheadprojektor/Beamer, Tafelanschrieb, Computeranimation 39 POS-Nr. Modulelement: 700510 Maschinenelemente I Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Friedrich Dozent(in): N.N. Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: B.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung + Tutorium Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Tutorium: 15 x 1h = 15 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 1 h = 15 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden beherrschen die Grundlagen zur Berechnung und Gestaltung von Maschinenbauteilen. Sie sind in der Lage grundsätzliche Zusammenhänge zwischen dem wirtschaftlichen und technischen Bemessen zu erkennen. Die Studierenden wenden die Festigkeitslehre beim Nachrechnen genormter Maschinenelemente oder eine entsprechende vollständige Berechnung auf neu zu gestaltende Maschinenbauteile an, was eine zunehmend mathematisch-naturwissenschaftliche Durchdringung des Stoffes voraussetzt. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden besitzen das Bewusstsein, dass ein neues Produkt nicht nur technischen Kriterien genügen muss, sondern auch wirtschaftliche Belange erfüllen muss. Sie lernen daneben komplexe Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen und andere bereits erworbene Grundlagenkenntnisse anzuwenden, wie z.B. Mathematik, Mechanik, Werkstoffe (Integrationsfunktion). Fachliche Kompetenzen: 90 % Soziale Kompetenzen: 10 % Inhalt: Einflussfaktoren zur technisch-wirtschaftlichen Bewertung der Konstruktionen Berechnungsgrundlagen (Beanspruchungsanalyse, Festigkeitshypothesen, Versagensgrenzen, Sicherheiten) Nietverbindungen, Bolzen- und Stiftverbindungen, Achsen und Wellen, Löt- und Klebverbindungen Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: 40 Literatur: W. Steinhilper, B. Sauer: Konstruktionselemente des Maschinenbaus 1, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 2006 B. Schlecht: Maschinenelemente 1, Pearson Studium München, 2007 41 POS-Nr. Modulelement: Angebot im 700526 Maschinenelemente II B WS Modulverantwortliche(r): Friedrich Dozent(in): Friedrich Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: B.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: Vorlesung + Tutorium / 2 SWS Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Tutorium: 15 x 1h = 15 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 1 h = 15 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Im Hinblick auf leistungsoptimierte Produkte kommt den Maschinenelementen eine besondere Bedeutung zu. In Fortsetzung der Veranstaltungen Maschinenelemente I werden Mehrkomponentensysteme mit Bauteilkontakten hinsichtlich Funktionsprinzip, Auslegung und Gestaltung behandelt, z.B. Schraubenverbindungen, Zahnradgetriebe, Zugmittelgetriebe, Kupplungen und Bremsen. Die Studierenden verfügen dadurch über vertiefende Ingenieurkenntnisse bezüglich des Umgangs mit hoch beanspruchten mechanischen Mehrkomponentensystemen im Maschinenbau. Sie sind in der Lage, derartige Maschinenteile zu verstehen und zu erklären, konstruktiv zu gestalten und auszulegen, um so in der Konstruktionspraxis Leistungssteigerungen mit verbessertem Betriebsverhalten durchführen zu können oder Fehler eliminieren zu können. Bei allen Inhalten wird grundlagenorientiert unterteilt in Funktionsprinzip, Ausführungsgeometrien und konstruktive Gestaltung, Dimensionierung, Risiken. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden besitzen das Bewusstsein, dass ein technisches Bauteilsystem nicht nur mechanische Lasten tragen muss, sondern auch andere nichttechnischen Kriterien, wie z.B. Handhabbarkeit oder Wirtschaftlichkeit, erfüllen muss. Sie lernen daneben komplexe Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen und andere bereits erworbene Grundlagenkenntnisse anzuwenden, wie z.B. Mathematik, Mechanik, 42 Werkstoffe (Integrationsfunktion). Fachliche Kompetenzen: 90 % Inhalt: Medienformen: Literaturhinweise: Soziale Kompetenzen: 10 % Unlösbare Verbindungen: Schweißverbindungen als Beispiel für prozessabhängiges Mehrkomponentensystem mit stoffschlüssiger Kraftübertragung Lösbare Verbindungen: Schraubenverbindungen als Beispiel für hoch beanspruchtes Mehrkomponentensystem mit (überwiegend) kraftschlüssiger Kraftübertragung Zahnradgetriebe: Beispiel für bewegtes Mehrkomponentensystem mit formschlüssiger Kraftübertragung) Zugmittelgetriebe: Beispiele für Gestaltungsunterschiede zwischen formschlüssiger Kraftübertragung (Ketten) und kraftschlüssiger Kraftübertragung (Riemen) Kupplungen und Bremsen: Beispiele für Bauteilsysteme mit hohen Zuverlässigkeitsanforderungen, die durch Auslegung und Gestaltung realisiert werden können Graphikpräsentation über Beamer, handschriftliche Notizen über Overheadprojektor Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: W. Steinhilper, B. Sauer: Konstruktionselemente des Maschinenbaus 1 und 2, Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York, 2006. G. Niemann: Maschinenelemente, Bd. 1 bis 3, Springer Verlag Berlin Heidelberg New York, 2005. 43 POS-Nr. Modulelement: Angebot im 720300 Produktentwicklung II / Konstruktionstechnik II (PE II) „Techn. wirtschaftl. Konstruieren“ SS Modulverantwortliche(r): Friedrich Dozent(in): Lohe Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: B.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesungen und Übungen Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 1 SWS Vorlesung: 15 x 1h = 15 h 1 SWS Übungen: 15 x 1h = 15 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte PE I: 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Ziel ist es, den Studenten ein tieferes Verständnis für die Kosten und für den Wert von Produkten und deren Beziehung zum Entwicklungsprozess zu vermitteln. Das Lernergebnis ist die Kenntnis über den Zusammenhang zwischen Kosten, Konstruktion und Fertigung den Zusammenhang zwischen Kosten, Zuverlässigkeit, Risiko und Qualität die Kosten- und Kalkulationsgrundlagen in Betrieben Soziale Kompetenzen: Die Studierenden werden dazu befähigt, über Produkt- und Prozesskosten, über Kalkulationsarten und über kostengünstige Konstruktionen sowohl mit Fachkollegen als auch mit nicht technisch vorgebildeten Mitarbeitern in Unternehmen sowie mit einer breiten Öffentlichkeit zu kommunizieren, wobei sie moderne Informations- und Präsentationstechniken angemessen einsetzen können Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % Kostenartenrechnung Kostenträgerrechnung Kostenstellenrechnung Kostengünstige Konstruktionsbeispiele 44 Funktionenkosten Baureihen Baukästen Baukastensysteme Bemessungslehre Kostenfrüherkennung Medienformen: Vorlesungsskript, Overhead-Folien, Tabellenkalkulation, PowerpointPräsentation, Exponate Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: R. Lohe: Produktentwicklung II / Konstruktionstechnik II (PE II), Vorlesungsskript, Universität Siegen, 2010 45 Modulbezeichnung: Modul El 4 : 304 Umformtechnik und Automatisierung Modulelemente: Prüfungsform: Angebot im Modulverantwortliche(r): Angewandte Umformverfahren in der Automobilindustrie Fertigungssysteme und –automatisierung I 701106 Modulabschlussprüfung WS Engel Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 4 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 6 ECTS Arbeitsaufwand: 2x2 SWS Vorlesung: 2x15 x 2h = 60 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 2x15 x 2 h = 60 h Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamter Arbeitsaufwand: 180 h (6 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Im ersten Modulelement werden die gängigen Umformverfahren der Automobilindustrie vorgestellt und in ihrer Wirkungsweise theoretisch erklärt. Die Studierenden kennen die wichtigsten und modernsten Umformverfahren der Automobilindustrie. Sie haben Kenntnis über das Einsatzgebiet, kennen die Vor -und Nachteile der Verfahren und können die erworbenen Kenntnisse der Berechnungsverfahren methodisch korrekt einsetzen. Im zweiten Modulelement werden die typischen Maschinenkonzepte der Werkzeugmaschinen und Industrierobotern erläutert. Daneben werden die Grundlagen der Handhabungstechnik gelehrt. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden lernen den Sprachgebrauch in der Fertigungstechnik und die sozialen Verflechtungen von Fertigung-Ausbildung und Kommunikation. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: siehe Modulelementebeschreibung Studien- und Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 2 h Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen, Powerpoint, Labormuster 46 POS-Nr. Modulelement: Angebot im 752300 Angewandte Umformverfahren in der Automobilindustrie WS Modulverantwortliche(r): Engel Dozent(in): Engel Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: Ms.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: In der Automobilindustrie werden für die Massenfertigung effektive und neue Umformverfahren angewendet. Automobilzulieferer haben heute den modernsten Stand der Umsetzung der Verfahren erreicht. Viele andere Sparten haben die Methodik der Automotivebereiche als Zielvorgabe definiert. Neben der Umsetzung der Verfahren haben die Berechnung bzw. Simulation der Umformverfahren große Bedeutung Soziale Kompetenzen: Die Studierenden lernen den Sprachgebrauch in der Fertigungstechnik und die sozialen Verflechtungen von Fertigung-Ausbildung und Kommunikation Im Anschluss an die Exkursionen erfahren die Studierenden den technischen Dialog mit Vertretern der Industrie Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 5 % Rolle der Umformtechnik im Leichtbau Berechnungsgrundlagen zum Tiefziehen. Abschätzung der Versagen und Bauteileigenschaften Berechnungsgrundlagen zum Streckziehen Berechnungsgrundlagen zum Karosserieziehen. Möglichkeiten der Berechnung und Simulation Berechnungsgrundlagen zum Biegen 47 Grundlagen Hydroforming Grundlagen Presshärten Grundlagen zum Walzprofilieren Medienformen: Exkursion Overhead-Projektor/Beamer, Tafelanschrieb Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: George T. Halmos, Roll Forming Handbook, Taylor & Francis, CRC Press, 2006. Schuler, Handbauch der Umformtechnik, Springer, 1996. Reimund Neugebauer, Hydro-Umformung,Springer, 2007 A. Herbert Fritz, Günter Schulze; Fertigungstechnik, 7. Auflage, Springer 2006 48 POS-Nr. Modulelement: 751100 Fertigungssysteme und –automatisierung I Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Engel Dozent(in): NN Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, WIW, IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2,0 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierende beherrschen die Grundbegriffe, Konzepte und Verfahren der industriellen Fertigung. Sie sind in der Lage die Maschinenkonzepte von typischen Werkzeugmaschinen und Industrierobotern zu erläutern. Des Weiteren können Sie die Montagesysteme und deren Anwendungsfelder sowie die Grundzüge der Handhabungstechnik aufzeigen und erklären. Zudem werden Sie in die Lage versetzt Aspekte der Wirtschaftlichkeit von Fertigungssystemen beurteilen und vergleichen zu können.. Soziale Kompetenzen: Die Studierende erwerben die Fähigkeit komplexe Sachverhalte in ingenieurmäßiger Art so zu strukturieren, dass es für andere Mitarbeiter oder in einem Team arbeitsteilig zu bearbeiten ist. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen sowie im Team zu erarbeiten. Das Methoden-Know-how japanischer Produktionssysteme vermitteln die Grundphilosophie von Gruppenarbeit, des Qualitätsbegriffs sowie die übergreifende Analyse von Unternehmensprozessen Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % Einführung Übersicht zu Produktionssystemen Werkzeugmaschinen Industrieroboter Montagesysteme Handhabungstechnik Automatisierung und Wirtschaftlichkeit 49 Medienformen: Tafelanschrieb, Overhead/Beamer, Computeranimationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: M. Weck, C. Brecher: Werkzeugmaschinen I - Maschinenarten und Anwendungsbereiche, Springer, 6. Auflage 2005 E. Westkämper: Einführung in die Organisation der Produktion, Springer, 2006 B. Lotter, H.-P. Wiendahl: Montage in der industriellen Produktion, Springer, 2006 S. Hesse: Grundlagen der Handhabungstechnik, Hanser Verlag, 2006 50 21 Ergänzung in Naturwissenschaften Zugeordnet zu: Modul 8999 – Gesamtkonto Studiensemester : 1. bis 3. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 28.0 SWS : 24.0 zugeordnete Module 201 Experimentelle Physik 202 Physikalisches Praktikum 203 Anorganische Chemie 584710 Physikalische Chemie 51 Modulbezeichung Modulelement Modul EN 1: 201 Experimentelle Physik Angeboten im SS 567122 Experimentalphysik IV Modulverantwortliche(r): Pietsch Dozent(in): Wunderlich Sprache Deutsch 4 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung Lehrform/SWS Leistungspunkte Arbeitsaufwand: 6 ECTS 4 SWS Vorlesung: 15 x 4 h = 60 h 2 SWS Übung: 15 x 2 h = 30 h Aufbereitung Vorlesung und Vorbereitung Übung: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamt Arbeitsaufwand: 180 h (6 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden kennen grundlegende Konzepte der Laser-, Molekülund Festkörperphysik. Sie sind in der Lage, physikalische Probleme in diesem Kontext in Bezug zum Vorlesungsstoff zu setzen, mathematisch zu formulieren und Lösungen zu finden. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt Studienleistungen Medienformen Soziale Kompetenzen: 15 % Moderne Methoden der Spektroskopie: Laser: Grundlagen, Resonator, Kurzpuls-Laser Licht-Materie-Wechselwirkung Laserspektroskopie mit hoher spektraler, zeitlicher und räumlicher Auflösung. Lichtkräfte. Molekülphysik Molekülbindung, H+ 2 , H2 Elektronische Zustände zweiatomiger Moleküle, Rotation und Schwingungen zweiatomiger Moleküle, Wellenpakete, Mehratomige Moleküle. Festkörperphysik: Struktur von Einkristallen, Experimentelle Methoden zur Strukturbestimmung, Röntgenspektren, -beugung, Reale Kristalle, Mößbauer-Effekt, Freies Elektronengas, Elektronen im periodischen Potential, Supraleitung, Nichtmetallische Leiter, Elektronenmission, Reine Elementhalbleiter, Dotierte Halbleiter, Anwendungen von Halbleitern Schriftliche Prüfung, 2 h Vorlesung mit Vorführexperimenten, Tafelarbeit, Elektronische Medien, Übungen mit Aufgaben zum Selbststudium Literatur Z. B. Gerthsen: Physik, Demtröder: Laser Spectroscopy, Haken/Wolf: Molekülphysik und Quantenchemie, Eichler/Eichler: Laser, Kittel: Festkörperphysik 52 Studiengang Modulelement Modul EN 2 : 202 Physikalisches Praktikum 567139 Fortgeschrittenenpraktikum in der Physik Angeboten im WS Modulverantwortliche(r): Pietsch Dozent(in) Risse Sprache Deutsch Lehrform 4 SWS Praktikum Kreditpunkte 7 ECTS Arbeitsaufwand: 4 SWS Praktikum: 15 x 4 = 60 h Vor- und Nachbereitung Praktikum: 15 x 10 h = 150 h Gesamter Arbeitsaufwand: 210 h (7 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden vertiefen ihre praktischen Fähigkeiten in der experimentellen Physik in selbst durchgeführten, anspruchsvolleren Experimenten, die physikalische Phänomene insbesondere der modernen Physik zum Thema haben. Für entsprechende Versuche erfolgt eine Strahlenschutzbelehrung. Sie beherrschen anspruchsvolle Methoden der Fehlerrechnung sowie Methoden zur Auffindung von systematischen Fehlern und sind in der Lage, Resultate in Protokollen strukturiert darzustellen und kritisch zu bewerten. Die Studierenden haben ein übergreifendes Verständnis der Experimentalphysik und sind befähigt, physikalische Beschreibungsansätze und Messmethoden auf unterschiedliche Phänomene erfolgreich anzuwenden. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % Fortgeschrittenenpraktikum: Zeeman-Effekt Strahlenschutzbelehrung -Spektroskopie Röntgen Fluoreszenzanalyse Compton Effekt Interferometer Debye-Scherrer Verfahren Laser Spektroskopie Experimentalphysik: Zusammenhänge und Charakteristika unterschiedlicher physikalischer Systeme und Methoden Übergreifende Fragestellungen der Experimentalphysik. Studien/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Schriftliche Prüfung, 1 h Anleitung zum selbständigen Experimentieren Tafelarbeit, elektronische Medien Bergmann, Schaefer: Experimentalphysik. Demtröder: Experimentalphysik. Halliday: Physik. Eichler, Kronfeldt, Sahm: Das neue physikalische Grundpraktikum. 53 Modulbezeichnung: POS-Nr. Modulelemente: Untertitel (optional): Modul EN 3 : 203 Anorganische Chemie Angeboten im: SS 581212 Anorganische Chemie 1 Grundlagen der Anorganischen Chemie Modulverantwortliche(r): Wickleder Dozent(in): Wickleder Lehrform/SWS: 3 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung Zuordnung Curriculum: M.Sc. Chemie, MWWT Kreditpunkte: 6 ECTS Arbeitsaufwand: 3 SWS Vorlesung: 15 x 3 h = 45 h Übung: 15 x 2 h = 30 h Selbststudium: 105 h Gesamt Arbeitsaufwand: 180 (6 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden kennen wichtige Verbindungen und Eigenschaften der Haupt- und Nebengruppenelemente und die technische Darstellung relevanter anorganischer Stoffe. Sie beherrschen grundlegende Modellvorstellungen zur chemischen Bindung und zur Struktur von molekularen und kristallinen Stoffen. Die Studierenden verfügen über grundlegende Kenntnisse zu Theorie und Praxis von Säure/Base-, Redox- und Nachweis-Reaktionen in wässriger Lösung und haben die Kompetenz erworben, praktische Arbeiten angemessen zu dokumentieren. Soziale Kompetenzen: Sie sind in der Lage, ein ausgewähltes Thema zu bearbeiten, im Rahmen eines Vortrages zu präsentieren und wichtige Aspekte zusammenzufassen. Fachliche Kompetenzen: 90 % Soziale Kompetenzen: 10 % Modulinhalt V: Haupt- und Nebengruppenelemente, Redoxchemie in wässriger Lösung, Modellvorstellungen zur chemischen Bindung, Komplexverbindungen, industrielle Prozesse, physikalische Eigenschaften, biologische Aspekte, Struktur von Molekülen und Festkörpern, Chemie im Alltag, chemiehistorische Aspekte. Ü: Vertiefung der Lehrinhalte durch Vorträge der Studierenden mit Demonstrationsversuchen. Fachübergreifende Konzeptionelles und logisches Denken, Teamfähigkeit, 54 Qualifikationen Organisation eines Arbeitsplatzes Prüfungsvoraussetzungen Regelmäßige Teilnahme an der Übung Prüfungsleistung (Anteil) Schriftliche Prüfung, 2 h Literatur Vorlesung, Übung, Seminar: Riedel, Janiak, Anorganische Chemie; Binnewies, Jäckel, Willner, Rayner-Canham, Allgemeine und Anorganische Chemie. 55 Modulbezeichnung: Modul EN 4 : 584710 Physikalische Chemie POS-Nr. Modulelemente: 584712 Physikalische Chemie II Modulverantwortliche(r): Schönherr Dozent(in): Lenzer/Schönherr Sprache: Deutsch Lehrform/SWS: 3 SWS Vorlesung, 2 SWS Übung 4 SWS Praktikum Kreditpunkte: 9 ECTS Arbeitsaufwand: 3 SWS Vorlesung: 15 x 3 h = 45 h 584713 Praktikum zur Physikalischen Chemie II Übung: 15 x 2 h = 30 h Praktikum: 15 x 4 h = 60 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 4 h = 60 h Vorbereitung der Übung : 15 x 1 h = 15 h Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamter Arbeitsaufwand: 270 h (9 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: In diesem Modul werden die Grundlagen zum Verständnis vom Phasenverhalten realer molekularer Systeme, von Vorgängen an Elektroden, des chemischen Gleichgewichts und der Reaktionskinetik und -dynamik auf der Basis molekularer und thermodynamischer Konzepte vermittelt. Dazu wird im ersten Modulelement der aktuelle Kenntnisstand zur Thermodynamik und Kinetik theoretisch behandelt. Dabei werden Reaktionen in Wasser, Gleichgewichtselektrochemie, Reaktionskinetik und Atmosphärenchemie behandelt. Im zweiten Modulelement wird neben der Anwendung des im ersten Modulelement erworbenen theoretischen Rüstzeugs die wichtigsten experimentellen Techniken zur Messung und Auswertung physikalisch-chemischer Größen und Vorgänge erlernt. Dies geschieht anhand einer Auswahl aus folgenden Experimenten: Schmelzdiagramm binärer Mischungen, pH-Abhängigkeit einer Solvolysereaktion, Doppel-brechung des Lichts durch nematische Flüssigkeiten, Viskosität von Flüssigkeiten, Verdampfungswärme, Rohrzuckerinversion, Viskosität von Gasen, Zersetzung von Diacetonalkohol, Ladungstransport in Elektrolytlösungen, pHGleichgewicht von Pufferlösungen, Nernstscher Verteilungssatz, Mischverhalten von Flüssigkeiten. Aufbauend auf einem vermittelten tiefen Verständnis sollen die Studierenden nach dem erfolgreichen Besuch der Veranstaltungen 56 des Moduls in der Lage sein: - das Phasenverhalten realer Systeme, Vorgänge an Elektroden und chemische Gleichgewichte auf der Basis molekularer und thermodynamischer Konzepte zu erörtern. - über grundlegendes Verständnis für die Chemische Kinetik und die Reaktionsdynamik zu verfügen. - die wichtigsten experimentellen Techniken zur Messung und Auswertung physikalisch-chemischer Größen und Vorgänge zu beherrschen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, das in der Vorlesung vermittelte Wissen durch eigenständige Lektüre Deutsch- und englischsprachiger Fachtexte zu vertiefen und das so gewonnene Wissen auf konkrete Fragestellungen umzusetzen. Sie werden zu fachlich und wissenschaftlich korrekter Kommunikation über materialwissenschaftliche Sachverhalte ebenso befähigt wie zum konzeptionellen, analytischen und logischen Denken, zur Teamfähigkeit und zur Organisation eines Arbeitsplatzes. Fachliche Kompetenzen: 90 % Soziale Kompetenzen: 10 % Inhalt: Theorie: Reaktionen in Wasser; Elektrochemie; Reaktionskinetik; Atmosphärenchemie. Praktikum: Schmelzdiagramm binärer Mischungen, pH-Abhängigkeit einer Solvolysereaktion, Doppelbrechung des Lichts durch nematische Flüssigkeiten, Viskosität von Flüssigkeiten, Verdampfungswärme, Rohrzuckerinversion, Viskosität von Gasen, Zersetzung von Diacetonalkohol, Ladungstransport in Elektrolytlösungen, pH-Gleichgewicht von Pufferlösungen, Nernstscher Verteilungssatz, Mischverhalten von Flüssigkeiten. Studien- und Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 2 h Medienformen: Overhead-Projektor/Beamer, Tafelanschrieb, Computeranimation 57 50 Projektarbeit, Fachlabor, Seminar und individuelle Ergänzungen Zugeordnet zu: Modul 8999 – Gesamtkonto Studiensemester : 1., 3.- 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 38.0 SWS : 8.0 zugeordnete Module 501 Fachlabor und Seminar 502 Individuelle Ergänzung 8900 Master-Arbeit 58 Modulbezeichnung: Modul FS: 501 Fachlabor und Seminar POS-Nr. Modulelemente: 799090 Werkstoffwissenschaftliches Seminar 799060 Fachlabor Werkstofftechnik Modulverantwortliche(r): Christ Sprache: Deutsch Lehrform/SWS: 2 SWS Labor, 2 SWS Seminar Kreditpunkte: 6 ECTS Gruppengröße: 10 Arbeitsaufwand: 6 Versuche: 6 x 5 h = 30 h Vorbereitung auf die Versuche: 6 x 5 h = 30 h Nachbereitung/Protokollerstellung: 6 x 5 h = 30 h Seminar: 15 x 2 h = 30 h Vorbereitung auf die Seminare: 40 h Aufbereitung der Seminarinhalte: 20 h Gesamter Arbeitsaufwand: 180 h (6 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Dieses Modul enthält mit dem Fachlabor ein Element, das auf das Erlernen fortschrittlicher experimenteller Techniken ausgerichtet ist, und mit dem Seminar eine Veranstaltung, in der sich die Studierenden intensiv mit neusten Themen der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik anhand des Literaturkenntnisstands auseinander setzen. Diese Kombination führt gleichermaßen zu einer Verbreiterung wie auch Vertiefung der Lern- und Methodenkompetenz durch exemplarische selbständige Bearbeitung experimenteller und theoretischer materialkundlicher Probleme. Soziale Kompetenzen: Durch die gemeinsame Durchführung der Fachlaborversuche in kleinen Gruppen werden die Studierenden befähigt, als Mitglied in einem Team wissenschaftlich zu arbeiten. Sie erwerben die Kompetenz, Probleme zu erkennen und geeignete Lösungsstrategien in ihre zukünftige Arbeit einzubeziehen. Die Erstellung der Versuchsprotokolle erfolgt ebenfalls gemeinsam im Team, wodurch die Studierenden lernen, sich im Team zu organisieren und ein Projekt zügig und zielorientiert abzuschließen. Durch die von jedem Studierenden verlangte Präsentation innerhalb der Seminarreihe erwerben die Studierenden die Fähigkeit komplexe wissenschaftliche Zusammenhänge zu analysieren, diese vortragsgerecht aufzubereiten und fachlich kompetent darzustellen. Fachliche Kompetenzen: 80 % Soziale Kompetenzen: 20 % 59 Inhalt: siehe Modulelementebeschreibungen Studien- und Prüfungsleistungen: Leistungsnachweis Medienformen: Overhead-Projektor/Beamer, Tafelanschrieb, Labortätigkeit, Computerdemonstrationen 60 POS-Nr. Modulelement: 799090 Werkstoffwissenschaftliches Seminar Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Christ Dozent(in): Promovierte wissenschaftliche Mitarbeiter des Instituts für Werkstofftechnik Sprache: Deutsch oder (auf Wunsch) Englisch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Seminar Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: Seminar: 15 x 2 h = 30 h Vorbereitung auf die Seminare: 40 h Aufbereitung der Seminarinhalte: 20 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Das werkstoffwissenschaftliche Seminar bietet den Studierenden die Möglichkeit, sich mit aktuellen Forschungsthemen aktiv zu beschäftigen. Dazu werden neuere Artikel aus der Fachliteratur, die eine wegweisende wissenschaftliche Bedeutung haben, ausgegeben. Die Studierenden bereiten einzeln zu jeweils einem Themengebiet des übergeordneten Seminarthemas, welches vom Seminarleiter definiert wird, einen Vortrag von ca. 45 Minuten Dauer vor, der im Seminar präsentiert wird. Nach der Präsentation erfolgt eine Diskussion der fachlichen Inhalte, und der jeweilige Vortragende erhält eine Rückkopplung zur Qualität der inhaltlichen Aufbereitung, der Eignung der gewählten Präsentationstechniken und der Angemessenheit der Darstellung. Soziale Kompetenzen: Durch die Teilnahme an dem Seminar werden die Studierenden befähigt, komplexe wissenschaftliche Sachverhalte zu erfassen, aufzubereiten und anderen zu vermitteln. Sie sammeln Erfahrung mit Präsentationstechniken und erwerben die Kompetenz, in didaktisch ansprechender und überzeugender 61 Weise materialwissenschaftliche Themen und deren wissenschaftliche Behandlung vor einem größeren Zuhörerkreis darzustellen. Fachliche Kompetenzen: 80 % Soziale Kompetenzen: 20 % Inhalt: Jedes Seminar beschäftigt sich mit einem aktuellen Forschungsthema aus der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik, das eine wegweisende wissenschaftliche Bedeutung hat. Studien- und Prüfungsleistungen: Leistungsnachweis Medienformen: Präsentationen, Tafelanschrieb Literaturhinweise: Es wird zu jedem Seminartermin aktuelle Fachliteratur ausgegeben, die eine wegweisende wissenschaftliche Bedeutung haben. 62 POS-Nr. Modulelement: 799060 Fachlabor Werkstofftechnik Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Christ Dozent(in): Wissenschaftliche und technische Mitarbeiter des Instituts für Werkstofftechnik Sprache: deutsch Zuordnung Curriculum: B.Sc. MB binational, M.Sc. MB, WIW, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Labor Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 6 Versuche: 6 x 5 h = 30 h Vorbereitung auf die Versuche: 6 x 5 h = 30 h Nachbereitung/Protokollerstellung: 6 x 5 h = 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Das Fachlabor Werkstofftechnik bietet den Studierenden die Möglichkeit einer intensiven Vertiefung der in den werkstofftechnischen Vorlesungen erworbenen Kenntnisse. Inhaltlich liegt ein Schwerpunkt des Fachlabors Werkstofftechnik in der Anwendung bruchmechanischer Konzepte unter statischen sowie zyklischen Beanspruchungsbedingung, ein zweiter Schwerpunkt ergänzt die bruchmechanischen Untersuchungsmethoden durch die Beschäftigung mit oberflächentechnischen Themen. Im Rahmen der Vorbereitung auf die Fachlaborversuche werden die Studierenden befähigt, komplexe wissenschaftliche Problemstellungen selbständig zu erarbeiten und daraus die geeigneten experimentellen Durchführungen zu planen. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, die gewonnenen Ergebnisse im Anschluss an die Durchführung der Versuche kritisch insbesondere im Hinblick auf die Grenzen der Anwendbarkeit der Methoden zu hinterfragen und die Ergebnisse entsprechend einzuordnen. Soziale Kompetenzen: Durch die gemeinsame Durchführung der Versuche in kleinen 63 Gruppen werden die Studierenden befähigt, als Mitglied in einem Team wissenschaftlich zu arbeiten. Sie erwerben die Kompetenz, Probleme zu erkennen und geeignete Lösungsstrategien in ihre zukünftige Arbeit einzubeziehen. Die Erstellung der Versuchsprotokolle erfolgt ebenfalls gemeinsam im Team, wodurch die Studierenden lernen, sich im Team zu organisieren und ein Projekt zügig und zielorientiert abzuschließen. Fachliche Kompetenzen: 80 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 20 % Folgende Versuche sind durchzuführen: 1. 2. 3. 4. 5. 6. Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: Stabile Rissausbreitung in Keramik Bestimmung der Bruchzähigkeit metallischer Werkstoffe Grundlagen der Ermüdungsrissausbreitung Herstellung galvanischer Oberflächenschichten Prüfung galvanischer Schichten Herstellung und Charakterisierung oxydischer Schichten auf Leichtmetallen Leistungsnachweis Labortätigkeit, Tafelanschrieb, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: x Literatur: H. Blumenauer, G. Pusch, Technische Bruchmechanik, 3. Auflage, Wiley-VCH-Verlag, 1993 K.-H. Schwalbe, Bruchmechanik metallischer Werkstoffe, Hanser-Verlag, 1980 64 Modulbezeichnung: Modul IE: 502 Individuelle Ergänzung POS-Nr. Modulelemente: 999910 Individuelle Ergänzung I 999920 Individuelle Ergänzung II Modulverantwortliche(r): Christ Sprache: Deutsch Lehrform/SWS: 2x2 SWS, individuelle Lehrform Kreditpunkte: 6 ECTS Arbeitsaufwand (beispielhaft): Vorlesung 2x15x2 h = 60 h Vorbereitung: 2x15x2 h = 60 h Nachbereitung: 2x15x2xh = 60 h Gesamter Arbeitsaufwand: 180 h (6 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die individuellen Ergänzungen sind Lehrveranstaltungen im Umfang von 6 ETCS (in der Regel zwei Vorlesungen mit je 2 SWS), die dazu dienen, aufbauend auf den unterschiedlichen Inhalten der Bachelorabschlüsse den Vorkenntnisstand der Studierenden anzugleichen. Welche Veranstaltungen für den einzelnen Studierenden am besten geeignet sind und diesem individuell und verbindlich vorgeschrieben werden, bestimmt der Prüfungsfachausschuss im Rahmen der Zulassung zum Studium vor Aufnahme des Studiums. Grundsätzlich kann der Prüfungsfachausschuss auf das gesamte Lehrveranstaltungsangebot der Naturwissenschaftlich-Technischen Fakultät zurückgreifen. Inhalt: nach Ermessen des Fachprüfungsausschusses Studien- und Prüfungsleistungen: Prüfungsform wird durch die Veranstaltung definiert Medienformen: Medienformen werden durch die Veranstaltung definiert 65 8900 Master-Arbeit Zugeordnet zu: Modul 50 – Projektarbeit, Fachlabor, Seminar und individuelle Ergänzungen Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 26.0 66 30 Wahlpflichtfächer Zugeordnet zu: Modul 30 – Gesamtkonto Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 27.0 SWS : 18.0 zugeordnete Modulelemente aus 310 Wahlpflichtfach aus der Ingenieurwissenschaft 320 Wahlpflichtfach aus der Naturwissenschaft 330 Wahlpflichtfach aus der Ingenieurwissenschaft oder der Naturwissenschaft 67 Katalog MSc-MWWT Zugeordnet zu: Modul 310 oder 330 – Wahlpflichtfächer Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 192.0 SWS : 133 zugeordnete Module 731003 Angewandte Werkstofftechnik 714003 Kontinuumsmechanik 758003 Fertigungsautomatisierung 716003 Regelungstechnik 761003 Energietechnik 763003 Verfahrenstechnik 727003 Konstruktion 795003 Festkörperphysik 796003 Festkörperchemie 771003 Simulationstechnik 713003 FE-Methoden 68 Modul MWWT-01– 731003 Angewandte Werkstofftechnik (731003) Zugeordnet zu: Modul 310 oder 330– Wahlpflichtfächer Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 24.0 SWS : 16.0 zugeordnete Modulelemente 731800 Tribologie und Bauteilverhalten 733200 Elektronenmikroskopie – Electron Microscopy in Material Science 711700 Technische Bruchmechanik 732100 Materialermüdung 732300 Fallstudien zu technischen Schadensfällen 733100 Verfahrenstechnik der Oberflächenmodifikationen 731300 Hochtemperaturkorrosion 731200 Experimentelle und Computerunterstützte Thermodynamik xxxxx Materialwissenschaft dünner Schichten und Schichtsysteme 69 Modulbezeichnung: MSc-MWWT-01 731003 Angewandte Werkstofftechnik POS-Nr. Modulelement: 731800 Tribologie und Bauteilverhalten Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Christ Dozent(in): Jiang, Staedler Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, WIW, IPEM, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden beherrschen die Grundlagen von Reibung und Verschleiß. Sie sind in der Lage die Komponenten eines Tribosystems und Beanspruchungskollektivs zu benennen. Den Studierenden sind Strategien zur Reibungs- und Verschleißminderung bekannt und sie wissen um die entsprechenden makro- wie auch mikroskopischen Meßverfahren zur Evaluierung der verschiedenen tribologisch relevanten Größen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit komplexe Tribosysteme wie auch deren Optimierungspotential in ingenieurgemäßer Art zu beschreiben bzw. in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 85 % Soziale Kompetenzen: 15 % Inhalt: Grundlagen der Tribologie wie auch Nanotribologie Tribosystem, Beanspruchungskollektiv Makroskopische wie auch nanoskopische tribologische Testverfahren Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein 70 Literatur: H. Czichos, Reibung und Verschleiß von Werkstoffen, Bauteilen und Konstruktionen, expert verlag, 1982 B. Bhushan, Handbook of Micro/Nanotribology, CRC Press, 1999 71 Angebot im 733200 Elektronenmikroskopie – Electron Microscopy in Materials Science WS Modulverantwortliche(r): Christ Dozent(in): Professoren Werkstofftechnik (Krupp) Sprache: englisch Zuordnung Curriculum: B.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung + integriertes Praktikum Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h POS-Nr. Modulelement: Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 30h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Den Studierenden wird der elementare Aufbau und die grundsätzliche Funktionsweise moderner Raster- (REM) und Transmissionslektronenmikroskope (TEM) erklärt. Darauf baut die Vermittlung der Wechselwirkungen zwischen Materialien und beschleunigten Elektronen auf, aus der die vielseitigen Abbildungs- und Analysetechniken heutiger Elektronenmikroskope resultieren. Praktische Übungen an den Mikroskopen sollen die Studierenden in die Lage versetzen, materialkundliche Probleme selbstständig mit Hilfe der Elektronenmikroskopie lösen zu können. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden werden in der Lehrveranstaltung mit der englischen Sprache konfrontiert und haben durch die regelmäßige Teilnahme ausländischer Studierender die Möglichkeit zur ausgiebigen Anwendung der englischen Sprache in Diskussion und interkultureller Kommunikation. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % Historische Entwicklung - Vergleich der Lichtmikroskopie mit der Elektronenmikroskopie Grundsätzliche Funktionsweise und Aufbau von Elektronenmikroskopen (Rasterelektronenmikroskope, Transmissionselektronenmikroskope) Wechselwirkungen: Elektronen - Materie Elektronendetektion und Bildentstehung im Rasterelektronenmikroskop Bildentstehung im Transmissionselektronenmikroskop Elektronenbeugung zur Analyse kristalliner Materialien Chemische Analyse, u.a. Röntgenspektroskopie Probenpräparation - Anwendungsbeispiele 72 Studien- und Prüfungsleistungen: Übungen in Kleingruppen an den Geräten Schriftliche Prüfung, 1 h Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Demonstrationsversuche an Elektronenmikroskopen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Williams et al.: Transmission Electron Microscopy: A Textbook for Materials Science, Springer, Berlin 2009 Goldstein, P. Etchlin, D.E. Newbury: Scanning Electron Microscopy and X-ray Microanalysis, Plenum Publishing Corp., New York 1992 Schwartz, Kumar, Adams: Electron Backscattter Diffraction in Materials Science, Kluwer Academic, New York 2000 73 POS-Nr. Modulelement: 711700 Technische Bruchmechanik Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Christ Dozent(in): Christ/Fritzen Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, WIW, IPEM, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2,0 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: 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 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % Spektakuläre Schadensfälle Grundzüge der ingenieurmäßigen Bruchmechanik Mechanische Beurteilung rissbehafteter Bauteile: 74 Studien- und Prüfungsleistungen: 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 Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Overhead/Beamer, Computeranimationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: H. Blumenauer, G. Pusch, Technische Bruchmechanik, 3. Auflage, Wiley VHC, 2003 D. Gross, Th. Seelig, Bruchmechanik, 4. Auflage, Springer, 2006 75 POS-Nr. Modulelement: 732100 Materialermüdung Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Christ Dozent(in): Christ Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, WIW, IPEM, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2,0 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Materialermüdung ist nach wie vor die Hauptursache für das vorzeitige Versagen eines Werkstoffes bzw. Bauteils im Betrieb und führt leider oft zu katastrophalen Schadensfällen. Durch die Veranstaltung werden die Studierenden befähigt, die verschiedenen Aspekte der Materialermüdung zu verstehen und die Methoden anzuwenden, die auf der Basis der Grundlagenkenntnisse eine sichere Werkstoffauslegung und eine konservative Lebensdauervorhersage bei Vorliegen zyklischer Werkstoffbelastung ermöglichen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, das in der Vorlesung gewonnene Wissen auf konkrete Fragestellungen im Hinblick auf zyklisch belastete Bauteile umzusetzen. Sie beherrschen die Begriffswelt der Materialermüdung und sind somit in der Lage kompetent an ingenieurmäßiger und wissenschaftlich korrekter Kommunikation teilzunehmen, insbesondere was die Einsatzgrenzen von Bauteilen bei zyklischer mechanischer Belastung betrifft. Sie lernen einen verantwortungsbewussten Umgang mit phänomenologischen und physikalisch-basierten Lebensdauerberechnungskonzepten und sind sich der möglichen Konsequenzen falschen ingenieurmäßigen Handels bewusst. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % Einführung (Definition, Historisches) Experimentelle Methodik Begriffe, gebräuchliche Darstellungen 76 Studien- und Prüfungsleistungen: Zyklische Verformung duktiler Festkörper Rissbildung in duktilen Festkörpern Phänomenologische Beschreibung der Lebensdauer Grundzüge der Bruchmechanik und deren Konsequenzen für die Ermüdung Ermüdungsrissausbreitung in duktilen Festkörpern Risschließeffekte Kurze Risse Ermüdung spröder Festkörper Ermüdung halb- und nichtkristalliner Werkstoffe Auslegungskonzepte Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Overhead/Beamer, Computeranimationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: S. Suresh, Fatigue of Materials, 2. Auflage, Cambridge University Press, 1998 77 POS-Nr. Modulelement: 732300 Fallstudien zu technischen Schadensfällen Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Christ Dozent(in): Ohrndorf Sprache: Deutsch/englisch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, WIW, IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Veranstaltung dient der Vertiefung der theoretischen Grundlagen der Schadenskunde anhand konkreter Schadensfälle aus der Praxis. Durch die eigenständige Ausarbeitung der Sachzusammenhänge sowie der notwendigen materialwissenschaftlichen Grundlagen zur Interpretation ausgewählter Fallstudien zu Produktfehlern, vorschädigungsinduzierten und betriebsbedingten Schadensfällen sind die Studierenden in der Lage, ihr Grundlagenwissen in einen konkreten Kontext zu stellen und darauf aufbauend ein kritisches Bewusstsein für komplexe materialwissenschaftliche (werkstofftechnische u. metallurgische) Fragestellungen zu entwickeln. Die Studierenden sind darüber hinaus in der Lage, geeignete Prozesse und Methoden bei der Analyse, Bewertung und Dokumentation zur Schadensanalyse sowie Maßnahmen zur Schadensprävention zu entwickeln. Die Aufarbeitung der Fallstudien erfordert die eigenständige Informationsbeschaffung anhand Deutsch- und englischsprachiger Fachliteratur und deren Interpretation. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit sich eigenständig Deutschund englischsprachige Fachtexte zu erschließen, das so gewonnene Wissen auf konkrete Fragestellungen umzusetzen. Dies befähigt sie zur wissenschaftlichen Auseinandersetzung mit einem spezifischen Sachverhalt. Die Präsentation der Fallstudie vor der Gruppe der Studierenden erweitert die kommunikativen Kompetenzen der Teilnehmer und fördert ihre Fähigkeit zur Reflektion, Gewichtung und Reduzierung der durch verschiedenste Recherchewerkzeuge gewonnenen Informationsgehalte sowie deren zielgruppengerechte Aufbereitung. 78 Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Soziale Kompetenzen: 15 % Einführung in die systematische Bearbeitung von Schadensfällen Aspekte der elastichen u. plastischen Verformung Überblick über den Einsatz bruchmechanischer Modelle in der Schadensanalyse Einfluss der Mikrostruktur, Gleichgewichtszustände u. isothermer Umwandlungsprozesse auf das Schädigungsverhalten ausgewählter Legierungen Einfluss der Betriebsbeanspruchungen (Kriechen, Ermüdung, Umgebungseinfluss) Fallstudien zu verschiedensten Materialklassen und Produktionsprozessen Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Beamer, Tafelanschrieb, Demonstrationsbeispiele Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Arthur J McEvily, Metal Failures, John Wiley & Sons Inc., New York, 2002. 79 POS-Nr. Modulelement: 733100 Verfahrenstechnik der Oberflächenmodifikation Angebot im: SS Modulverantwortliche(r): Christ Dozent(in): Jiang und Assistenten Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: MB, IPEM, WIW, MSc-FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden sollen einen Überblick über aktuelle Verfahren zur Oberflächenmodifikation/-beschichtung erhalten. Sie sind dadurch in der Lage, entsprechende Verfahren für gegebene Problemstellungen vorschlagen zu können und wissen um deren Vor- und Nachteile bezüglich alternativer Verfahren. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit Verfahren der Oberflächenmodifikation in ingenieurgemäßer Art zu beschreiben sowie diese auch in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Soziale Kompetenzen: 5 % Auftragende Verfahren (Plattieren, Auftragsschweißen, Schmelztauchverfahren, thermische Spritzverfahren, chemische und elektrochemische Verfahren, Bedampfungsverfahren - PVD, chemische Abscheidung aus der Gasphase, Plasmapolymerisation) Modizierende Verfahren (Mechanische Oberflächenverfestigung, Randschichthärten, Laserlegieren, thermochemische Diffusionsverfahren, Ionenimplantieren Auswahl von Werkstoffen und Behandlungsverfahren für spezielle Problembereiche Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein 80 Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: M. Ohring, The materials science of thin films, Academic Press, 1992 H. K. Pulker, Coatings on Glass, Thin Films Science and Technology, 6, Elsevier, 1984 K. Reichelt and X. Jiang, Thin Solid Films 191, 91-126, 1990 81 POS-Nr. Modulelement: 731300 Hochtemperaturkorrosion Angebot im: SS Modulverantwortliche(r): Christ Dozent(in): Hänsel Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, MBD, IPEM, WIW, FZB, MatWerk Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Technische Bauteile, die bei Temperaturen von mehr als 550°C ausgesetzt sind, erfahren einen Korrosionsangriff durch die Reaktion mit der umgebenden Atmosphäre. Ziel der Vorlesung ist es, die Theorie der Mechanismen dieser Vorgänge auf physikalisch-chemischer Grundlage zu vermitteln und die für die ingenieurmäßige Praxis wichtigen Beschreibungskonzepte und deren Anwendungsgrenzen darzulegen. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, die mit der Hochtemperaturanwendung von Werkstoffen einhergehenden Alterungsmechanismen, vor dem Hintergrund der konstruktiven Gestaltung der mit hohen Temperaturen beanspruchten Baugruppen und Komponenten, richtig zu bewerten. Hierzu wird eine Übersicht über die häufig auftretenden Hochtemperaturkorrosionsphänomene gegeben, um im weiteren Verlauf der Vorlesung den Studierenden zu befähigen, selbstständig eine Auswahl über einen geeigneten Werkstoff für einen spezifischen Anwendungsfall treffen zu können. Die Auswahl erfolgt über einen Maßnahmenkatalog der durch die gezielte und strategische Verbesserung der Werkstoffeigenschaften insbesondere die Widerstandsfähigkeit gegen Hochtemperaturkorrosion erhöht. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, werkstofftechnische Fragestellungen bei Hochtemperaturanwendungen in ingenieurgemäßer Art zu durchdringen und zu beschreiben. Sie lernen praxisbezogene Aufgaben systematisch zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % Struktur- und Funktionswerkstoffe für moderne Energieumwandlungstechnologien Hochtemperaturkorrosion von Metallen und Legierungen 82 Studien- und Prüfungsleistungen: Thermodynamik der Hochtemperaturkorrosionsprozesse Diffusion der Hochtemperaturkorrosionsprozesse Defektchemie Korrosion in aggressiven Atmosphären Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Beamer, Tafelanschrieb, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Birks, N., Meier, G.H. and Pettit, F.S., Introduction to the High Temperature Oxidation of Metals, Cambridge University Press, (Cambridge, 2006). Kofstad, P., High Temperature Corrosion, Elsevier Applied Science, (London, 1988). 83 POS-Nr. Modulelement: 731200 Experimentelle und Computerunterstützte Thermodynamik Angebot im: SS Modulverantwortliche(r): Christ Dozent(in): Gorr Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, MBD, IPEM, WIW, FZB, MatWerk Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: BSc. Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Vorlesung „Experimentelle und Computerunterstützte Thermodynamik“ dient der Vertiefung des Wissens der Studierende über thermodynamische Eigenschaften der Werkstoffe. Ziel dieser Vorlesung ist es, fundierte Kenntnisse über theoretische, experimentelle und numerische Grundlagen der chemischen Thermodynamik zu vermitteln. Dies bedeutet, dass das thermochemische Verhalten der Materialien in einer breiten Skala diskutiert wird, ausgehend von ihrem atomaren Aufbau, über experimentelle Erzeugung thermochemischer Daten bis zur numerischen Evaluierung. Inhaltlich deckt die Vorlesung ein breites Spektrum werkstoffkundlicher Themen ab und transportiert relevante anwendungsbezogene Zusammenhänge. Großer Wert wird bei der Zusammenstellung der Vorlesung auf das experimentelle Produzieren der thermochemischen Daten gelegt. Aus den experimentell ermittelten Daten werden für ausgewählte Werkstoffsysteme weitere thermochemische Daten abgeleitet, die anschließend in einer thermochemischen Datenbank in der geeigneten Form gespeichert werden. Anhand der gemessenen Daten werden schließlich mit Hilfe einer thermodynamischen Software FactSage Phasendiagramme für die ausgewählten Werkstoffsysteme erstellt. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, die Zusammenhänge zwischen physikalischen Grundlagen der Thermodynamik, Evaluieren der experimentell ermittelten Daten und numerischen Berechnung durch eigene praktische Umsetzung zu erkennen und aufzubauen. Sie lernen praxisbezogene Aufgaben systematisch zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % Theoretische Grundlagen der chemischen Thermodynamik 84 Studien- und Prüfungsleistungen: Einführung in thermodynamische Modellierung Komplexe Gleichgewichtzustände Experimentelle Ermittlung der Wärmekapazitäten mittels Differential Scanning Calorimeter Auswertung der experimentell ermittelten Werten Thermodynamische Software FactSage zur Berechnung von komplexen Gleichgewichten Aufbau thermodynamischer Datensätze Praxisnahe Anwendungen der thermodynamischen Software FactSage Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Beamer, Tafelanschrieb, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: C.H.P. Lupis, Chemical Thermodynamics of Materials, Elsevier Science Publishing Co, New York 1983 W.F. Hemminger, H.K. Cammenga, Methoden der thermischen Analyse, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokio 1989 N. Saunders, A.P. Miodownik, CALPHAD-Calculation of phase diagrams – A comprehensive guide, Pergamon Materials Science, Pergamon, Guildford 1998 85 Modulbezeichnung: POS-Nr. Modulelement: MSc-MWWT-X Angewandte Werkstofftechnik Angebot im: Modulverantwortliche(r): xxxx Materialwissenschaft dünner Schichten und Schichtsysteme SS Christ Dozent(in): Sprache: Zuordnung Curriculum: Lehrform/SWS: Jiang/Zhuang Deutsch/Englisch M.Sc. MWWT 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: Arbeitsaufwand: 3 ECTS 2 SWS Vorlesung: 15 × 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 × 2h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Dünnschichtwissenschaft und -technologie spielt eine wichtige Rolle in der Hightech-Industrie. Es gibt zahlreiche Anwendungen mit dünnen Schichten in Bereichen wie Kommunikationstechnik, Optoelektronik, Mikroelektronik, Energieerzeugung und -umwandlung, etc. Das Ziel dieser Vorlesung ist die Einführung und Erläuterung der physikalischen Schlüsselbegriffe in Dünnschichtabscheidung, -wachstum und charakterisierung. Den Studierenden werden ein Überblick über die Vakuumtechnik (grundlegende Einführung), die Physik des Kristallwachstums (Keimbildung, Epitaxie und Wachstumsmodelle) und die Eigenschaften (mechanische, elektrische, magnetische und optische Eigenschaften) von dünnen Schichten vermittelt. Im Weiteren wird die Beziehung zwischen dem Schichtwachstumsprozess und der Eigenschaften skizziert, wobei Anwendungsbeispiele gezeigt werden. Soziale Kompetenzen: Mit dem gelernten Wissen erwerben die Studierenden die Fähigkeit, ein komplexes Schichtwachstum kontrollierbar zu ermöglichen. Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Fachliche Kompetenzen: 95% Soziale Kompetenzen: 5% Vakuumtechnik, Beschichtungsprozess, Filmwachstum, Physikalische Eigenschaften von Dünnschichten, und Anwendungsbeispiele. Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein ☐ Literatur: Ohring, Materials Science of Thin Films, Academic Press, 2002 D. L. Smith, Thin film deposition (McGraw-Hill Handbooks), 1970 86 Modul MWWT-02– 714003 Kontinuumsmechanik Zugeordnet zu: Modul 310 oder 330– Wahlpflichtfächer Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 18.0 SWS : 12.0 zugeordnete Modulelemente 714100 Kontinuumsmechanik von Festkörpern 714200 Plastizitätstheorie 714400 Composites I – Verbundwerkstoffe 714450 Composites II – Werkstoffverbunde 714500 Viskoelastizitätstheorie 87 Modulbezeichnung: MSc-MWWT-02 714003 Kontinuumsmechanik POS-Nr. Modulelement: 714100 Kontinuumsmechanik von Festkörpern Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Weinberg Dozent(in): Weinberg Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, IPEM, WIW, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung + 2 SWS Übungen Kreditpunkte: 6 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h 2 SWS Übung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamter Arbeitsaufwand: 180 h (6 ECTS) Voraussetzungen: BSc. Angestrebte Lernergebnisse: 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 % 88 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein (Merkblätter) Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein mathematische Grundlagen Kinematik großer Verschiebungen und Deformationen Bilanzgleichungen nichtlinear-elastisches Materialverhalten (Hyperelastizität) Beschreibung von gummiartigen Materialien Literatur: Holzapfel, G., Continuum Solid Mechanics, Springer, 2006 Bertram, A., Elastizität und Plastizität, Springer, 2009 89 POS-Nr. Modulelement: 714200 Plastizitätstheorie Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Weinberg Dozent(in): Weinberg Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, IPEM, WIW, MWWT Lehrform/SWS: 1 SWS Vorlesung + 1 SWS Übungen Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 1 SWS Vorlesung: 15 x 1h = 15 h 1 SWS Übung: 15 x 1h = 15 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: B.Sc. Angestrebte Lernergebnisse: 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 richtungsabhängigem 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 % 90 Inhalt: Grundgleichungen der Elastizität bei kleinen Verformungen orthotropes Materialverhalten elastisch-plastisches Materialverhalten Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Skript 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 91 POS-Nr. Modulelement: 714400 Composites I – Verbundwerkstoffe Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Weinberg Dozent(in): Hohe Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, WIW, IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2 h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: BSc. Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden lernen die wesentlichen Methoden zur Berechnung von Verbundwerkstoffen kennen. Aufbauend auf den Grundlagen der Elastomechanik und der Werkstofftechnik der Verbundwerkstoffe werden Methoden zur mathematischen Ermittlung des effektiven mechanischen Verhaltens von Verbundwerkstoffen vermittelt. Exemplarisch werden explizit die makroskopischen Eigenschaften der technisch wichtigen Klassen der kurz-, und endlosfaserverstärkten sowie der partikelverstärkten Verbunde behandelt. Die Veranstaltung wird mit der Ableitung einfacher Schranken für die makroskopischen Eigenschaften von Composites abgeschlossen. Soziale Kompetenzen: Der Schwerpunkt der Lehrveranstaltung liegt in der Vermittlung fachlicher Kompetenzen. Durch die Aufbereitung des Stoffs in Gruppenarbeit wird die Kommunikations- und Teamfähigkeit der Studierenden gefördert. Fachliche Kompetenzen: 90% Inhalt: Soziale Kompetenzen: 10% Grundlagen der Elastomechanik anisotroper Medien, Homogenisierung und effektive Materialeigenschaften, 92 Makroskopische Eigenschaften von endlosfaserverstärkten Verbunden, zellulären Medien, partikel- und kurzfaserverstärkten Verbunden, Schrankensätze. Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Becker, W., Gross, D.: Mechanik elastischer Körper und Strukturen, Springer-Verlag, Berlin 2002. Gross, D., Seelig, T.: Bruchmechanik mit einer Einführung in die Mikromechanik, Springer-Verlag, Berlin 2007. Schürmann, H.: Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden, Springer-Verlag, Berlin 2005. Tsai, S.W. und Hahn, H.T.: Introduction to Composite Materials, Technomic Publishing, Lancaster, PA 1980. 93 POS-Nr. Modulelement: 714450 Composites II – Werkstoffverbunde Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Weinberg Dozent(in): Hohe Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, WIW, IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2 h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: BSc., Modulelement Composites I Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden lernen die wesentlichen Methoden zur Berechnung von Werkstoffverbunden kennen. Aufbauend auf den im Modulelement Composites I – Verbundwerkstoffe vermittelten Grundlagen der Mechanik der Verbundwerkstoffe werden Methoden zur Beschreibung des Deformations- und Festigkeitsverhaltens von Verbundtagwerken behandelt. Den Schwerpunkt der Veranstaltung bildet die klassische Laminattheorie zur Beschreibung des Verhaltens geschichteter Faserverbunde. Darauf aufbauend werden höhere Laminattheorien und Modelle für Sandwich-Verbunde abgeleitet. Abschließend werden spezifische Festigkeitskriterien für die betrachteten Werkstoffklassen behandelt. Soziale Kompetenzen: Der Schwerpunkt der Lehrveranstaltung liegt in der Vermittlung fachlicher Kompetenzen. Durch die Aufbereitung des Stoffs in Gruppenarbeit wird die Kommunikations- und Teamfähigkeit der Studierenden gefördert. Fachliche Kompetenzen: 90% Inhalt: Soziale Kompetenzen: 10% Deformationsverhalten der Laminat-Einzelschicht, Klassische Laminattheorie, 94 höhere Laminattheorien, Sandwichtragwerke, Numerische Methoden, Festigkeit von Laminaten. Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein 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 behavior of Structures composed of Composite Materials, Martinus Nijhoff Publishers, Dordrecht 1987. 95 POS-Nr. Modulelement: 714500 Viskoelastizität Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Weinberg Dozent(in): Weinberg Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, MBD, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 1 SWS Vorlesung + 1 SWS Übungen Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 1 SWS Vorlesung: 15 x 1h = 15 h 1 SWS Übung: 15 x 1h = 15 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: B.Sc. Angestrebte Lernergebnisse: 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 % 96 Inhalt: grundlegende Materialklassen bei kleinen Verformungen viskoelastisches Materialverhalten Homogenisierungstechniken bei zusammengesetzten Materialien Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Skript D. Gross, W. Hauger, Wriggers, P.: Technische Mechanik 4 Springer-Lehrbuch, 2010 Popov, Kontakt- und Reibungsmechanik, Springer-Lehrbuch, 2010 97 Modul MWWT-03 – 758003 Fertigungsautomatisierung Zugeordnet zu: Modul 310 oder 330– Wahlpflichtfächer Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 18.0 SWS : 12.0 zugeordnete Modulelemente 758100 Simulation und Berechnung in der Umformtechnik 758200 Ausgewählte Beispiele der Fertigungsplanung von Umformteilen 753400 Spanungstechnik 753500 Abtragtechnik 753800 Fügeverfahren im Automobilbau und deren konstruktive Randbedingungen 751200 Fertigungssysteme und –automatisierung II 98 Modulbezeichnung: MSc-MWWT-03 : 758003 Fertigungsautomatisierung POS-Nr. Modulelement: 758100 Simulation und Berechnung in der Umformtechnik Angebot im WS Modulverantwortliche(r): NN Dozent(in): Engel Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Prüfungsvorbereitung: 45 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Keine Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden werden in die Lage versetzt, eigenständig, auf den Grundlagen der Plastomechanik Umformaufgaben zu modellieren und zu berechnen. Insbesondere die erforderlichen Umformkräfte, die Abschätzung der Machbarkeit bei gegebenem Verfahren und Werkstoff können überschlägig bestimmt werden. Aus der Kenntnis der Umformmechanismen können Verfahrenserweiterungen vorgenommen werdenDie Studierenden haben Kenntnis über die wichtigsten Berechnungsverfahren in der Umformtechnik und deren Methodik zum Einsatz einer Machbarkeit und einer gesamten Analyse. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden lernen den Sprachgebrauch in der Fertigungstechnik und die sozialen Verflechtungen von FertigungAusbildung und Kommunikation Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % 99 Inhalt: Aufbau metallischer Werkstoffe Beschreibung von Werkstoffen und Werkstoffverhalten Grundgleichungen der Plastomechanik Lösungsverfahren zu den Aufgabenstellungen der Umformtechnik Tribologie in der Umformtechnik Umformwerkzeuge Studien- und Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 1 h Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja x Ja x Literatur: A. Herbert Fritz, Günter Schulze Fertigungstechnik 7. Auflage Springer Verlag Spur, Stöferle, Handbuch der Fertigungstechnik Band 1-3, Carl Hanser Verlag Lange, Band 1 bis 3, Carl Hanser Verlag 100 POS-Nr. Modulelement: Angebot im 758200 Ausgewählte Beispiele der Fertigungsplanung von Umformteilen SS Modulverantwortliche(r): NN Dozent(in): Engel Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung, Übung und Seminararbeit Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 3 x 2h =6 h Bearbeitung der Aufgabe in Gruppenarbeit: 60h Erstellen Vortrag und Unterlagen: 24 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden sind in der Lage die Methodiken der Umformtechnik auf reale Bauteile anzuwenden und damit die Stückkosten abzuschätzen sowie einen gesamten Fertigungsplan mit der Dimensionierung von Maschinen und Anlagen zu erstellen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden lernen in Gruppenarbeit die wesentlichen Methoden zur Arbeitsteilung und sind in der Lage als Team die Aufgaben selbständig zu definieren und unter Zeitvorgabe zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 80 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 20 % Zusammenfassung der Berechnungsverfahren in der Umformtechnik, Anlagen der Maschinen Methodik zur Lösung umformtechnischer Aufgabenstellung Vorstellung der Umformaufgabe 101 Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja x Jax Literatur: A. Herbert Fritz, Günter Schulze Fertigungstechnik 7. Auflage Springer Verlag Spur, Stöferle, Handbuch der Fertigungstechnik Band 1-3, Carl Hanser Verlag Lange, Band 1 bis 3, Carl Hanser Verlag 102 POS-Nr. Modulelement: 753400 Spanungstechnik Angebot im: SS Modulverantwortliche(r): NN Dozent(in): Zehner Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: MSc. MB, MWWT Lehrform / SWS: 2 SWS Vorlesung und integrierte Übungen Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 20 x 1h = 20 h Teilnahme an vorlesungsintegrierten Problemübungen/Selbststudium: 15 x 1h = 15h Prüfungsvorbereitung: 25 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Grundkenntnisse Physik und Technische Darstellungslehre Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden verstehen den Prozess der Spanbildung. Sie erkennen die Wechselbeziehungen zwischen Werkzeuggeometrie, Verfahrenskinematik, Werkstoff und Prozesskräften. Sie sind in der Lage, spanende Verfahren mit geometrisch bestimmter und unbestimmter Schneide technologisch begründet eizusetzen. Für typische Verfahren sind ihnen Werkzeuge und die Verfahrensdurchführung bekannt. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden gewinnen eine reale Vorstellung über die wichtigsten Trennverfahren der Praxis und sind somit in der Lage, in allen Entscheidungsebenen fachspezifisch tätig zu werden. Inhalt: Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Grundlagen der Spanungstechnik, Wirkstelle Spanen mit geometrisch bestimmter Schneide, ideale Schneide im Orthogonalschnitt Geometrie und Bewegungsgrößen Winkel am Keil im Werkzeugbezugssystem, Schneidstoffe Kräfte auf Werkstück und Werkzeug Standzeit, Verschleiß, Optimierung, Kühlschmierung Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide, Feinbearbeitung Werkzeugaufbau und Technologie ausgewählter 103 Studien- und Prüfungsleistungen: Spanungsverfahren, wie Drehen, Fräsen, HSC, Bohren, Räumen, Schleifen, Gleitschleifen, Honen und Läppen Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Projektor, Tafelanschrieb, Bildumdrucke Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar x Ja 0 Nein Skript in elektronischer Form verfügbar 0 Ja x Nein Klocke, Fritz: Fertigungsverfahren Bd. 1 (Drehen, Fräsen, Bohren), 8. Auflage, 2008, Springer Verlag Klocke, F./König, W: Fertigungsverfahren Bd. 2 (Schleifen, Honen, Läppen), 4. Auflage, 2005, Springer Verlag 104 POS-Nr. Modulelement: 753500 Abtragtechnik Angebot im: SS Modulverantwortliche(r): NN Dozent(in): Zehner Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: MSc. MB, MWWT Lehrform / SWS: 2 SWS Vorlesung und integrierte Übungen Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 20 x 1h = 20 h Teilnahme an vorlesungsintegrierten Problemübungen/Selbststudium: 15 x 1h = 15h Prüfungsvorbereitung: 25 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Grundkenntnisse Physik Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden verstehen grundlegende Wirkprinzipien und physikalisch-chemische Vorgänge bei der thermischen und nichtthermischen Materialabtragung. Darauf aufbauend sind sie in der Lage, die komplexen Vorgänge im Wirkstellenbereich zu verstehen und Möglichkeiten bzw. Grenzen einzelner Abtragverfahren zu überblicken. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden können nichtmechanische Fertigungsverfahren als Alternative zu konventioneller Technik heranziehen und in der Praxis eine entsprechend fertigungsgerechte Konstruktion sichern. Inhalt: Studien- und Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Überblick über die Abtragverfahren, Funktionsprinzipien und technischer Einsatz ausgewählter Verfahren, wie Lasermaterialbearbeitung im Maschinenbau, Laserprinzip, Baugruppen, Bearbeitungsverfahren, insbes, Schneiden, Schweissen, Bohren, Oberflächenbehandlung, Gravieren, Anwendungsgebiete Funkenerosion, Draht- und Senkerodieren Elektronenstrahlbearbeitung chemische und elektrochemische Bearbeitung Wasserstrahlbearbeitung Ultraschallbearbeitung Mündliche Prüfung (20-40 min) 105 Prüfungsleistungen: Medienformen: Projektor, Tafelanschrieb, Bildumdrucke Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar x Ja 0 Nein Skript in elektronischer Form verfügbar 0 Ja x Nein Klocke, Fritz: Fertigungsverfahren Bd. 3 (Abtragen, Generieren und Lasermaterialbearbeitung), 4. Auflage, 2007, Springer Verlag 106 POS-Nr. Modulelement: Angebot im 753800 Fügeverfahren im Automobilbau und deren konstruktive Randbedingungen SS Modulverantwortliche(r): Weyrich Dozent(in): Polzin Sprache: deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die einzelnen Komponenten von Fahrzeugen müssen i.d.R. großtechnisch sicher miteinander verbunden werden. Dazu werden abhängig von Zugänglichkeit, Werkstoff und Funktion des Bauteils verschiedene Fügeverfahren angewandt. Ziel der Vorlesung ist es, die verschiedenen Fügeverfahren aufzuzeigen, deren physikalischen Grundlagen zu vermitteln und die für die ingenieurmäßige Praxis wichtigen technischen Randbedingungen und Anwendungsgrenzen darzulegen. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, die Eignung der unterschiedlichen Fügeverfahren bezüglich Ihrer Anwendbarkeit bei fügetechnischen Aufgabenstellungen einschätzen zu können. Bedeutsam ist in diesem Zusammenhang die Berücksichtigung und richtige Einschätzung der konstruktiven Auslegung. Die Studierenden sollen befähigt werden, selbständig für spezifische Anwendungsfälle die Auswahl eines geeigneten Fügeverfahrens vornehmen und Strategien zur Produkt- und Produktionsverbesserung entwickeln zu können. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, fügetechnische Fragestellungen im Fahrzeugbau in ingenieurgemäßer Art zu durchdringen und zu beschreiben. Sie lernen praxisbezogene Aufgaben systematisch zu lösen. Darüber hinaus wird den Studierenden ein Bewusstsein für die produktspezifischen Randbedingungen und der ökonomischen und ökologischen Konsequenzen aus der Wahl des Fügeverfahrens vermittelt. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % Anforderungsprofile an die Fügeverfahren 107 Studien- und Prüfungsleistungen: Grundlagen der Fügeverfahren Technologische Randbedingungen, Anwendungsgrenzen Konstruktive Randbedingungen, Anwendungsgrenzen Einfluss der Werkstoffe und deren Vorverarbeitung Anwendungsgebiete von Fügeverfahren Prüfverfahren und Maßnahmen zur Qualitätssicherung schriftliche Prüfung Medienformen: Beamer, Tafelanschrieb, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Klaus-Jürgen Matthes, Frank Riedel (Hrsg.): Fügetechnik. Überblick - Löten - Kleben - Fügen durch Umformen. Fachbuchverlag, Leipzig 2003, ISBN 978-3-446-22133-8 Günter Spur, Theodor Stöfele: Handbuch der Fertigungstechnik, 6 Bde. in 10 Tl.-Bdn., Bd.5, Fügen, Handhaben und Montieren, Fachbuchverlag, Leipzig 1986 Hans-Hermann Braess, Ulrich Seiffert, Handbuch Kraftfahrzeugtechnik, 6.Auflage Vieweg+Teubner Verlag. 2011 108 POS-Nr. Modulelement: 751200 Fertigungssysteme und –automatisierung II Angebot im SS Modulverantwortliche(r): NN Dozent(in): NN Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung mit Übung ECTS -Kreditpunkte: 3 Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung mit Übung: 15 x 2h = 30h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1h = 15h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15h Prüfungsvorbereitung: 30h Gesamter Arbeitsaufwand: 90h (3 ECTS) Voraussetzungen: Module: Fertigungssysteme und -automatisierung I Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden besitzen grundlegende Kenntnisse der Komponenten der Fertigungsautomatisierung. Sie sind in der Lage diese beschreiben, deren Funktion und Zusammenspiel erklären zu können. Weiter haben Sie ein Verständnis für die in der Praxis angewendeten Automatisierungskonzepte von Fertigungsmaschinen. Desweiteren sind Sie fähig eine optimale Automatisierungslösung für die Entwicklung eines Fertigungssystems auswählen zu können. Die Studierende erwerben überdies Kenntnisse zu innovativen Methoden der Rechnergestützten Fertigung und digitaler Verfahren zur virtuellen Inbetriebnahme und Betrieb von Fertigungssystemen. Demonstrationen moderner CAx-Systeme vermitteln einen Einblick in neueste Verfahren und der Anwendung in Forschung und Industrie. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit komplexe Sachverhalte in ingenieurmäßiger Art so zu strukturieren, dass es für andere Mitarbeiter oder in einem Team arbeitsteilig zu bearbeiten sind. Projektplanung sowie Bewertungsmethoden und Auswahlverfahren (Priorisierte Listen, SWOT-Diagramme) werden in teamorientierten Arbeiten angewendet. Fachliche Kompetenzen: 90 % Soziale Kompetenzen: 10 % 109 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Industrieroboter und CNC-Maschinen, Aufbau, Kinematik, Dynamik, Antriebe, Einführung in die Automatisierungstechnik Aktoren Sensoren Steuerungskonzepte und –systeme, Programmierverfahren, Prozessleitsysteme Simulation Schriftliche Prüfung: 1 h Medienformen: Powerpoint, Computerdemonstrationen, Labormuster Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: M. Weck, C. Brecher: Werkzeugmaschinen III – Mechatronische Systeme, Vorschubantriebe, Prozessdiagnose, Springer, 6. Auflage 2006 M. Weck, C. Brecher: Werkzeugmaschinen IV – Automatisierung von Maschinen und Anlagen, Springer, 6. Auflage 2006 S. Hesse, G. Schnell: Sensoren für die Fabrikautomation, Vieweg + Teubner, 2009 E. Kiel: Antriebslösungen . Mechatronik für Produktion und Logistik, Springer, 2007 H.-J. Gevatter, U. Grünhaupt: Handbuch der Mess- und Automatisierungstechnik in der Produktion, Springer, 2. Auflage 2006 110 Modul MWWT-04 – 716003 Regelungstechnik Zugeordnet zu: Modul 310 oder 330– Wahlpflichtfächer Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 15.0 SWS : 10.0 zugeordnete Modulelemente 792100 Digitale Regelung 716500 Systemidentifikation 716300 Neuronale Netze und Fuzzy-Systeme 715300 Mechatronische Systeme im Automobil I 710900 Signalverarbeitung 111 Modulbezeichnung: MSc-MWWT-04: 716003 Regelungstechnik POS-Nr. Modulelement: 792100 Digitale Regelung Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Nelles Dozent(in): Nelles Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: B.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: 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 % 112 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: 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 Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Lunze J.: „Regelungstechnik 1“, 7. Aufl., Springer, 2008, 687 S. Isermann R.: „Digitale Regelsysteme. Band 1“, 2. Aufl., Springer, 1987, 340 S. 113 POS-Nr. Modulelement: 716500 Systemidentifikation Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Nelles Dozent(in): Nelles Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Für diese Veranstaltung ist die Pflichtvorlesung Regelungstechnik eine sinnvolle Basis, da dort Grundlagen dynamischer System vermittelt werden. Die Regelung selbst spielt nur am Rande eine untergeordnete Rolle. Für die Simulation, Prädiktion, Regelung, Diagnose und Optimierung ist ein gutes Modell für alle fortgeschrittenen Methoden die wichtigste Voraussetzung. Die Veranstaltung behandelt die Grundlagen der experimentellen Modellbildung, d.h. die Bestimmung der Modelle aus Messdaten. Sie konzentriert sich dabei auf einfache lineare, dynamische Prozesse. Neben den theoretischen Grundlagen wird auch gelehrt, wie Identifikationsverfahren praktisch als Computerprogramme realisiert und mittels Matlab/Simulink 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 % 114 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Grundlagen der experimentellen Modellbildung Auswertung von Impuls- und Sprungantworten Methode der kleinsten Quadrate (Least-Squares) Parameterschätzung Gleichungsfehler und Ausgangsfehler Rekursive Algorithmen Adaptive Regelung Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Nelles O.: „Nonlinear System Identification“, Springer, 2000, 785 S. Isermann R.: „Identifikation dynamischer Systeme. Band 1“, 2. Aufl., Springer, 1988, 344 S. 115 POS-Nr. Modulelement: 716300 Neuronale Netze und Fuzzy-Systeme Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Nelles Dozent(in): Nelles Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Ziel dieser Veranstaltung ist eine Einführung in moderne Ansätze zur experimentellen, nichtlinearen Modellierung. Gute Modelle sind die Basis für die leistungsfähige Analyse, Regelung, Optimierung und Diagnose komplexer Prozesse. Mit neuronalen Netzen und FuzzySystemen ist es möglich, nichtlineare statische und dynamische Modelle aus gemessenen Ein-/Ausgangsdaten zu lernen. Diese Veranstaltung gibt einen Überblick über die wichtigsten praxistauglichen Modellstrukturen und die dazugehörigen Optimierungsverfahren. Gegen Ende geht die Vorlesung in die Bearbeitung von Mini-Projekten über, welche das Gelernte vertiefen und erweitern sollen und mit einer kleinen Präsentation abgeschlossen werden. 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 % Inhalt: Soziale Kompetenzen:25 % Überblick: Statische nichtlineare Modelle Überblick: Optimierungsverfahren 116 Studien- und Prüfungsleistungen: Kennfelder Polynome Mutlilayer Perzeptrons Radiale Basisfunktionen Lokal lineare Modelle Fuzzy-Systeme Nichtlineare dynamische Systeme Modellstruktur und –komplexität Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Nelles O.: „Nonlinear System Identification“, Springer, 2000, 785 S. 117 POS-Nr. Modulelement: 715300 Mechatronische Systeme im Automobil II Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Nelles Dozent(in): Dr.-Ing. Axel Müller Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: B.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Nachbereitung der Lehrinhalte: 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden beherrschen es, Anwendungen mechatronischer Systeme zu erfassen und zu verstehen und können diese sicher und eigenständig beschreiben und zuordnen. Die einzelnen Subsysteme und Komponenten der Systeme werden verstanden und können hinsichtlich ihrer Funktionsweise sicher beschrieben werden. Komplexe Anwendungen werden hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile bewertet. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, technische Sachverhalte in ingenieurgemäßer Art darzustellen und diese zu präsentieren. Fachliche Kompetenzen: 75 % Soziale Kompetenzen: 25 % 118 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: • Mechatronische Systeme • Hydraulik/Pneumatik und Komponenten • Antriebe und deren Peripherie • Lenksysteme • Bremsanlage (hydraulische und elektronische Systeme, ABS etc.) • Fahrwerk (aktive Fahrwerke, ESP etc.) • Komfortapplikationen • Mechantronische Systeme in fahrenden Arbeitsmaschinen und Nfz. Mündliche Prüfung (20-40 min) Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Literatur: Handbuch der Mess- und Automatisierungstechnik im Automobil: Hans-Jürgen Gevatter/Ulrich Grünhaupt (Hrsg.), Springer-Verlag, VDIBuchreihe, II2006, Berlin Ölhydraulik: Dietmar Findeisen, Springer-Verlag, VDI-Buchreihe, V2006, Berlin Lenksysteme für Nutzfahrzeuge: Piotr Dudzinski, Springer-Verlag, VDI-Buchreihe, 2005, Berlin 119 POS-Nr. Modulelement: 710900 Signalverarbeitung Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Nelles Dozent(in): Nelles Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die wichtigsten Methoden der digitalen Signalverarbeitung werden behandelt. In Grundlagen, wie die A/D- und D/A-Wandlung, das Abtasttheorem und Arbeiten mit MATLAB/ SIMULINK wird eingeführt. Neben der mathematischen Beschreibung zeitdiskreter Signale und Systeme werden mit Rücksicht auf die praktische Relevanz die diskrete Fourier-Transformation und die Analyse, Synthese und Anwendung digitaler Filter besprochen. Auf die Anwendungen in der Bildverarbeitung wird verwiesen. Wichtige nichtlineare Methoden sollen prinzipiell verstanden werden. Schließlich folgt eine Einführung in die Grundlagen stochastischer Signale und deren Anwendung. 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: 90 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 10 % Einführung Zeitdiskrete Signale und Systeme Transformation von Signalen in den Frequenzbereich (DFT & FFT) FIR & IIR Filter 120 Studien- und Prüfungsleistungen: Stochastische Signale Korrelation Clustering Hauptkomponentenanalyse Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Oppenheim, Schafer, Buck: “Zeitdiskrete Signalverarbeitung“, Pearson, 2004. Ifeachor, Jervis: “Digital Signal Processing“, 2. Ed., Prentice-Hall, 2001. 121 Modul MWWT-05 – 761003 Energietechnik Zugeordnet zu: Modul 310 oder 330– Wahlpflichtfächer Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 18.0 SWS : 12.0 zugeordnete Modulelemente 761100 Grundlagen der Energieversorgung 761200 Kraftwerkstechnik 761400 Dampferzeugung 766300 Kohlenumwandlungstechnik 766400 Industrielle Energietechnik 122 Modulbezeichnung: MSc-MWWT-05: 761003 Energietechnik POS-Nr. Modulelement: 761100 Grundlagen der Energieversorgung (GEV) Angebot im WS Modulverantwortliche(r): W. Krumm Dozent(in): Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. W. Krumm Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: MSc-MB., IPEM-MSc., WIW-MSc., MB-DII, MB-DI, WIW-DII, MWWT Lehrform/SWS: 1 x 2 SWS Vorlesung/Übung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung/Übung: 15 x 2 h = 30 h Eigenstudium: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Voraussetzung sind Grundkenntnisse auf den Gebieten der Strömungslehre, Wärmeübertragung, Thermodynamik, Elektrotechnik, Regelungstechnik und der Betriebswirtschaft Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Lehrveranstaltung Energieanlagentechnik ist modular aufgebaut und zielt darauf ab, die grundlegenden energiewirtschaftlichen Zusammenhänge zu vermitteln, Methoden zur Prozessbewertung darzustellen und verschiedene Verfahren und Anlagen, die im Bereich der fossilen Energietechnik realisiert sind, im Detail zu erläutern und zu bilanzieren, so dass der Studierende nach Teilnahme an der Veranstaltung in der Lage ist, wichtige Zusammenhänge zu erkennen und selbständig beurteilen zu können. Dabei handelt es sich um modernste Kraftwerkstechniken, die im Bereich der Dampferzeugung vertieft werden. Ferner werden fortschrittliche Methoden wie Vergasung und Pyrolyse mit Methanolund Wasserstofferzeugung sowie der Einsatz der Brennstoffe in einer Brennstoffzelle behandelt. Der Vorlesungsstoff wird durch zahlreiche Übungsaufgabe vertieft, insbesondere werden zahlreiche Fallbeispiele mit Hilfe von modernster Simulationssoftware behandelt. Die Studierenden werden unter Anleitung in die Lage versetzt, komplexe energieverfahrenstechnische Prozesse am Rechner selbst abzubilden und entsprechende technische Aufgabenstellungen zu lösen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erlangen die Fähigkeit komplexe energietechnische Zusammenhänge zu verstehen und diese im Anschluss in allgemein 123 verständlicher Form wieder zugeben. Sie erlernen so, die erlangten Kenntnisse für Nichtfachleute aufzubereiten und Ihnen diese im Anschluss erklären zu können. Die Studierenden erwerben die Fähigkeit Probleme zu erkennen und diese im Folgenden durch ein strategisches Vorgehen zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % 1.Grundlagen der Energieumwandlung, 2.Energiewirtschaftliche Grundlagen, 3.Bilanzierung und Kennziffern energietechnischer Anlagen, 4.Energieversorgung mit leitungsgebundenen Energieträgern, 5.Energieumwandlung zur Kraftbereitstellung, 6.Verbrennung und Vergasung fester Brennstoffe, 7.Energieumwandlung zur Wärmebereitstellung Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Overhead-Projektor und Beamer; Tafelanschrieb Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Übungsaufgaben und Fragenkatalog zur Prüfungsvorbereitung in Papierform 124 POS-Nr. Modulelement: 761200 Kraftwerkstechnik (KWT) Angebot im WS Modulverantwortliche(r): W. Krumm Dozent(in): Dr. S. Hamel Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: MB-BSc, MB-DII, WIW-BSc, WIW DII, MSc-MB, WIW-MSc, IPEM-MSc, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung/Übung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung/Übung: 15x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Voraussetzung sind Grundkenntnisse auf den Gebieten der Strömungslehre, Wärmeübertragung, Thermodynamik, Elektrotechnik und Regelungstechnik Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Ziel der Vorlesung ist es, den Studierenden einen Überblick über die grundlegenden energiewirtschaftlichen Zusammenhänge zu vermitteln, Methoden zur Prozessbewertung darzustellen und verschiedene Verfahren und Anlagen, die im Bereich der fossilen Energietechnik realisiert sind, im Detail zu erläutern und zu bilanzieren, so dass der Studierende nach Teilnahme an der Veranstaltung in der Lage ist, wichtige Zusammenhänge zu erkennen und selbständig beurteilen zu können. Dabei handelt es sich um modernste Kraftwerkstechniken, die im Bereich der Dampferzeugung vertieft werden. Ferner werden fortschrittliche Methoden wie Vergasung und Pyrolyse mit Methanolund Wasserstofferzeugung sowie der Einsatz der Brennstoffe in einer Brennstoffzelle behandelt. Der Vorlesungsstoff wird durch zahlreiche Übungsaufgabe vertieft, insbesondere werden zahlreiche Fallbeispiele mit Hilfe von modernster Simulationssoftware behandelt. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit und die notwendige Kenntnis, um Aussagen, Berichte und wissenschaftliche Publikationen im Hinblick auf das Thema „Kraftwerkstechnik“ nachzuvollziehen, im Kontext der vollständigen Prozesskette zu bewerten und sich dazu in allgemein verständlicher Form zu auszudrücken. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % 125 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. Dampfkraftwerke Feuerungs- und Vergasungsanlagen Dampferzeuger Dampfturbinen Speisewasserversorgung Luftvorwärmung Kondensatoranlage Rauchgasreinigung Gasturbinen Erdgasbefeuerte Gas- und Dampfturbinenkraftwerke Kombikraftwerke: Basis Kohlevergasung, Basis Aufgeladene Feuerungen Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Kugeler, K.: Energietechnik, Techn. Ökon. und ökologische Grundlagen (1993) Biet, J.: Braunkohlekraftwerke der VEAG (1998) Wagner, W.: Thermische Apparate und Dampferzeuger (1985) Strauß, K.: Kraftwerkstechnik (1997) Effenberger, H.: Dampferzeugung (2000) 126 POS-Nr. Modulelement: 761400 Dampferzeugung (DE) Angebot im WS Modulverantwortliche(r): W. Krumm Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. B. Hartleben Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: MB-DII, MB-DI, IP-DII, WIW-DII, MSc-MB., IPEM-MSc., WIW-MSc, MWWT Lehrform/SWS: 1 x 2 SWS Vorlesung/Übung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung/Übung: 15 x 2 h = 30 h Eigenstudium: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Voraussetzung sind Grundkenntnisse auf den Gebieten der Thermodynamik, Wärmeübertragung, Strömungslehre, Elektrotechnik, Regelungstechnik und Betriebswirtschaftslehre Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden beherrschen die theoretischen Grundlagen der Dampferzeugertechnik. Sie sind in der Lage die Funktionsweise und die prinzipiellen Eigenschaften von Anlagen zur Dampferzeugung zu erfassen und zu interpretieren. Durch die im Modulelement vorgestellten Berechnungsgrundlagen sind die Studierenden befähigt die jeweiligen Kesseltypen zur Dampferzeugung auszuwählen, in ihrer Basis auszulegen und situationsgerecht einzusetzen. In zahlreichen Übungsaufgaben und Fallbeispielen werden die vermittelten Kenntnisse vertieft und gefestigt. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden sind fähig komplexe energietechnische Sachverhalte zu verstehen, diese in den Kommunikationsformen der Technik darzustellen und anschließend in allgemein verständlicher Form wiederzugeben. Die Studierenden besitzen die Fähigkeit Probleme zu erkennen und diese durch ein strategisches Vorgehen erfolgreich und in begrenzter Zeit zu lösen. Im Rahmen der Übung lernen sie das interdisziplinäre Bearbeiten von Aufgaben im Team. Fachliche Kompetenzen: 85 % Soziale Kompetenzen: 15 % 127 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: 1. Ausgeführte Feuerungen 2. Wärmeübertragung und –träger, sowie wärmetechnische Berechnung 3. Dampferzeugerbauarten 4. Wasseraufbereitung 5. Abwärmewirtschaft 6. MSR-Technik 7. Vorschriften für Dampferzeuger und Umweltschutz Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Overhead-Projektor und Beamer; Tafelanschrieb Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Übungsaufgaben und Fragenkatalog zur Prüfungsvorbereitung in Papierform 128 POS-Nr. Modulelement: 766300 Kohlenumwandlungstechnik in der Energietechnik (KUE) Angebot im SS Modulverantwortliche(r): W. Krumm Dozent(in): Dr. rer.nat B. Bonn Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, MWWT Lehrform/SWS: 4 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 6 ECTS Arbeitsaufwand: 4 SWS Vorlesung: 15 x 4h = 60 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 4 h = 60 h Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamter Arbeitsaufwand: 180 h (6 ECTS) Voraussetzungen: Voraussetzung sind Grundkenntnisse auf den Gebieten der Strömungslehre, Wärmeübertragung, Elektrotechnik, Regelungstechnik und der Betriebswirtschaft Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Lehrveranstaltung Energieanlagentechnik ist modular aufgebaut und zielt darauf ab, die grundlegenden energiewirtschaftlichen Zusammenhänge zu vermitteln, Methoden zur Prozessbewertung darzustellen und verschiedene Verfahren und Anlagen, die im Bereich der fossilen Energietechnik realisiert sind, im Detail zu erläutern und zu bilanzieren, so dass der Studierende nach Teilnahme an der Veranstaltung in der Lage ist, wichtige Zusammenhänge zu erkennen und selbständig beurteilen zu können. Dabei handelt es sich um die Umwandlung fester Brennstoffe am Beispiel der Kohle in effizienter und umweltfreundlicher zu handhabende Energieträger. Die Vorlesung vermittelt Einsichten und Kenntnisse in die rohstofflichen Grundlagen der festen fossilen Brennstoffe, die technischen und wissenschaftlichen Aspekte ihrer Stoffumwandlung (namentlich Vergasung und Verbrennung) und die damit verbundenen Themenbereiche wie Gasreinigung, Reststoffverwertung, Umwelteinflüsse und Werkstofffragen. Soziale Kompetenzen: Nach erfolgreicher Absolvierung dieses Modulelements besitzen die Studierenden das Vermögen, sich in komplexe Prozesse der Stoffumwandlung selbstständig einzuarbeiten. Überdies entwickeln die Teilnehmer das Bewusstsein für den Zusammenhang industrieller Nutzung natürlicher Ressourcen und dessen Einfluss auf die Umwelt. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % 129 Inhalt: 1. Kohlen: Energiewirtschaftliche Bedeutung, Entstehung, Inkohlungsreihe, Eigenschaften, Qualitätsparameter und Analytik 2. Kohlenumwandlungsprozesse: Klassische Kohlenumwandlungsverfahren, Besonderheiten der Kohlenumwandlung für Energieprozesse 3. Kohlenvergasung: Grundreaktionen der Vergasung von Kohlen, Kinetik der Vergasung mit Wasserdampf, Verfahrenstechnik technischer Vergasungsprozesse, Rohgasaufbereitung und Gasreinigung 4. Verbrennung von Kohlen, Übersicht über Feuerungstechniken für Kohlen, Verbrennung in der Wirbelschicht, Verbrennung von Kohlen bei erhöhtem Druck 5. Schadstoffbildungs- und –minderungsvorgänge: SO2, H2S: Wäschen, Sorptionsprozesse, NOx, N2O: Bildungsvorgänge, Minderungstechniken 6. Wirkung der Emissionen aus Kohlenumwandlungsanlagen in der Atmosphäre: Saurer Regen, Treibhauseffekt, Einfluß auf die Ozonschicht, Gesundheitliche Auswirkungen 7. Kohlenaschen. Bildung aus der Mineralsubstanz, Reaktionen in und mit Aschen, An- und Abreicherungsvorgänge, Verwendung von Kohlenaschen 8. Korrosionsprozesse in Kohlenumwandlungsanlagen: Oxidation (Verzunderung), Heißgaskorrosion, Chlorinduzierte Korrosion, Sulfidation, Aufkohlung Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Overhead-Projektor und Beamer; Skript in Form einer CD; Übungsaufgaben und Fragenkatalog zur Prüfungsvorbereitung in Papierform Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein 130 POS-Nr. Modulelement: 766400 Industrielle Energietechnik (IET) Angebot im SS Modulverantwortliche(r): W. Krumm Dozent(in): Dr.-Ing. Ch. Malek Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, IP, WIW, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Grundkenntnisse auf den Gebieten der Strömungslehre, Wärmeübertragung, Thermodynamik, Elektrotechnik, Regelungstechnik und der Betriebswirtschaft Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Im Rahmen dieser Lehrveranstaltung erhält der Studierende zunächst einen Überblick über die unterschiedlichen Prozesse in der Grundstoffindustrie (Zement, Stahl, NE-Industrie, Glas, etc.). Anschließend werden dem Studierenden die Grundtypen der industriellen Ofenprozesse erläutert. An ausgewählten Beispielen wird die grundsätzliche Vorgehensweise bei der Bilanzierung derartiger Ofenprozesse ohne und mit chemischen Reaktionen dargestellt. Die Einführung von Wirkungsgraden und spez. Energieverbräuchen ist wesentlich für die Beurteilung von industriellen Ofenprozessen. Beispielhaft werden die Möglichkeiten der energetischen Optimierung von Industrieofenprozessen erläutert. Damit ist der Studierende nach Teilnahme der Lehrveranstaltung in der Lage, wichtige Zusammenhänge zu erkennen und selbständig zusammenhängende Prozessketten der Grundstoffindustrie zu bilanzieren und damit zu beurteilen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit verfahrenstechnische Sachverhalte in ingenieurgemäßer Art zu beschreiben sowie diese auch in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 5 % Einführung in den weltweiten und Darstellung des industriellen Energieverbrauches insbesondere in der Grundstoffindustrie, Definition 131 der industriellen Energietechnik. Typische Prozesse. Energetische Betrachtungen zu Industrieöfen, Verbrennungs- und Vergasungsrechnungen, Energiebilanzen ohne und mit chemischer Reaktion, Wirkungsgrade, spez. Energieverbräuche. Optimierung von Industrieöfen, Energieeinsparungen, Wärmerückgewinnung aus Prozessabgasen. Beurteilung von Industrieofenanlagen, Energiebilanz der Gesamtanlage, spez. Energieverbrauch, Gesamtwirkungsgrade, Sankeydiagramme. Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein 132 Modul MWWT-06 – 763003 Verfahrenstechnik Zugeordnet zu: Modul 310 oder 330– Wahlpflichtfächer Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 27.0 SWS : 18.0 zugeordnete Modulelemente 763300 Verbrennungstechnik I 763400 Verbrennungstechnik II 760300 Verbrennungskraftmaschinen I 762400 Verbrennungskraftmaschinen II 742300 Numerische Fluiddynamik 763500 Messmethoden der Thermodynamik 740110 Wärmeübertragung 742700 Einführung in die Aeroakustik und Strömungsbeeinflussung 133 Modulbezeichnung: MSc-MWWT-06: 763003 Verfahrenstechnik POS-Nr. Modulelement: 763300 Verbrennungstechnik I Angebot im WS/SS Modulverantwortliche(r): Seeger Dozent(in): Seeger. Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: TEC_MSc-MB, TEC_MSc-WIW, TEC_MSc-IPEM, MWWT Lehrform/SWS: Vorlesung / Übung 2 SWS Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung / Übung: 15 x 2 h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte und Bearbeitung von Übungen: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Thermodynamik, Strömungsmechanik, Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Grundkenntnisse aus dem Bereich der Verbrennungstechnik. Sie sind in der Lage für einfache diskrete Verbrennungssysteme die globalen Massen- und Energiebilanzen aufzustellen. Dabei sollen sie in die Lage versetzt werden, die bei der Verbrennung wirkenden Teil- und Grundprozesse zu erkennen. Soziale Kompetenzen: Die Übung stärkt die Fähigkeit der Studierenden durch Kommunikation und Kooperation zu Lösungen zu gelangen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: Erscheinungsbild von Verbrennungsvorgängen Thermodynamische Grundlagen Chemische Reaktionskinetik Zündung und Zündgrenzen Laminare Flammentheorie Turbulente Verbrennung Schadstoffe der Verbrennung Messgrößen und Messverfahren der Verbrennungstechnik Mündliche Prüfung (20-40 min) Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen 134 Literaturhinweise: Literatur: Warnatz, J.; Maas, U.; Dibble, R.W.; Verbrennung, Springer, Berlin etc. 2001 Günther, R.; Verbrennung und Feuerungen, Springer, Berlin etc. 1974 135 POS-Nr. Modulelement: 763400 Verbrennungstechnik II Angebot im WS/SS Modulverantwortliche(r): Seeger Dozent(in): Seeger Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: TEC_MSc-MB, TEC_MSc-WIW, TEC_MSc-IPEM, MWWT Lehrform/SWS: Vorlesung / Übung 2 SWS Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung / Übung: 15 x 2 h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte und Bearbeitung von Übungen: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Grundkenntnisse aus dem Bereich der Verbrennungstechnik, so dass angewandte Fragestellungen der Verbrennungstechnik leicht verstanden werden können. Soziale Kompetenzen: Die Übung stärkt die Fähigkeit der Studierenden durch Kommunikation und Kooperation zu Lösungen zu gelangen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Verbrennung flüssiger und fester Brennstoffe Numerische Simulation von turbulenter Verbrennung Anwendungsaspekte turbulenter Verbrennung Technische Brennersysteme Motorische Verbrennung Emissionstomographie von Flammen Diagnostik turbulenter Flammen Literaturhinweise: 136 Literatur: Warnatz, J.; Maas, U.; Dibble, R.W.; Verbrennung, Springer, Berlin etc. 2001 Dinkelacker, F.; Leipertz, A.; Einführung in die Verbrennungstechnik, ESYTEC-Verlag Erlangen, 2007 137 POS-Nr. Modulelement: 760300 Verbrennungskraftmaschinen I Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Seeger Dozent(in): Seeger/Yapici Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: TEC_MSc-MB, TEC_MSc-WIW, TEC_MSc-IPEM, MWWT Lehrform/SWS: Vorlesung, Übungen 2 SWS Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung/Übung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 1 h = 15 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Technische Thermodynamik I Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Erlangung von Grundlagenkenntnissen über Aufbau und Funktion von Verbrennungsmotoren sowie über die internen Prozessabläufe, die das Leistungs- und Wirkungsgradverhalten dieser Maschinen bestimmen. Soziale Kompetenzen: Die Übung stärkt die Fähigkeit der Studierenden durch Kommunikation und Kooperation zu Lösungen zu gelangen (soziale Kompetenz). Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 5 % 2) Grundsätzlicher Aufbau und Funktion: Motorbauteile; Viertakt- u. Zweitaktverfahren; Motorische Verbrennung; Zyklusarbeit, Drehmoment, Leistung; Motorbauformen; Aufladungseinrichtungen. 3) Motorischer Arbeitsprozess: Offener Vergleichsprozess; Arbeit und Wirkungsgrad; Lastregelung; Arbeitsverluste des realen Prozesses; Volllastcharakteristiken u. Motorkennfelder. 4) Motor als Fahrzeugantrieb: Fahrwiderstände; Anforderungen an die Motorleistungscharakteristik; Gesichtspunkte zur Auslegung von Schaltgetrieben. 5) Kraftstoffe: Chemische Zusammensetzung; Kraftstoffgewinnung; Wichtige Kraftstoffeigenschaften. 6) Ladungswechsel: Aufgabe, Bedeutung, Beurteilungskenngrößen; Ventilsteuerungen; Einflussfaktoren bei der Ladungswechselauslegung auf Volllast- bzw. Teillastbetrieb; Auslegungsbeispiele; Besonderheiten des Zweitaktladungswechsels. 7) Aufladung: Mechanische und Abgasturboaufladung; Einflüsse auf 138 Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: Leistung und Wirkungsgrad; Gesichtspunkte zur Turboladeranpassung an den Motor; Weitere Aufladeverfahren. Schriftliche Prüfung, 1 h Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Literatur: 8) Alfred Urlaub: Verbrennungsmotoren, Springer Verlag 139 POS-Nr. Modulelement: 762400 Verbrennungskraftmaschinen II Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Seeger Dozent(in): Yapici/Seeger Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: TEC_MSc-MB, TEC_MSc-WIW, TEC_MSc-IPEM, MWWT Lehrform/SWS: Vorlesung/Übungen 2 SWS Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung/Übung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 12 h = 15 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Thermodynamik, Strömungslehre Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Erlangung von Grundlagenkenntnissen über die Verbrennungsabläufe und die Schadstoffbildung in Otto- und Dieselmotoren, über Abgasreinigung und -prüfung sowie über die Gas- und Massenkraftwirkungen in Motoren. Soziale Kompetenzen: Die Übung stärkt die Fähigkeit der Studierenden durch Kommunikation und Kooperation zu Lösungen zu gelangen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 5 % 9) Gemischbildung und Verbrennung: Anforderungen an den zeitlichen Verbrennungsablauf; Prozessabläufe im Ottomotor: Gemischbildungsverfahren; Zündung; Flammenausbreitung und zeitlicher Kraftstoffumsatz; Turbulenzgenerierung; Klopfende Verbrennung; Spezifischer Kraftstoffverbrauch; Schadstoffemission. Prozessabläufe im Dieselmotor: Einspritzung und Ladungsbewegung; Einspritzstrahlausbreitung; Strahlverbrennung; Russbildung; Spezifischer Kraftstoffverbrauch; Schadstoffemission. 10) Abgasnachbehandlung, Abgasprüfung: Multifunktions- und Oxidationskatalysator, NOx-Speicherkatalysator, SCR Systeme, Partikelfilter; Prüfverfahren für PKW u. leichte NFZ; Prüfverfahren für HD NFZ-Motoren; Abgasanalyse. 11) Kräfte und Momente: Gaskraft- und Massenkraftwirkungen; Massenausgleich; Motordrehmoment. 140 Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Literatur: 12) Alfred Urlaub: Verbrennungsmotoren, Springer Verlag 141 POS-Nr. Modulelement: 742300 Numerische Fluiddynamik Angebot im Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung Curriculum: Lehrform/SWS: SS Foysi Foysi deutsch M.Sc. MB, IPEM, WIW, MWWT, FZB 2 SWS Vorlesung, integrierte Übung Kreditpunkte: Arbeitsaufwand: 3 ECTS 2 SWS Vorlesung/Übung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1.5 h = 22.5 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 5 x 2 h = 10 h Prüfungsvorbereitung: 27.5 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Angestrebte Lernergebnisse: Grundlagen der numerischen Strömungsmechanik Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden werden mit den Begriffen und Methoden der modernen numerischen (Thermo-)Fluiddynamik vertraut gemacht. Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, eigenständig die für die jeweilige Situation geeigneten numerischen Verfahren auszuwählen, sowie deren Limitationen und Stärken zu kennen. Ihre Kenntnisse umfassen anschließend eine Übersicht über unterschiedliche Simulationsansätze die in Forschung und Entwicklung verwendet werden und die in diesen Ansätzen verwendeten Modelle. Sie wissen, welche Randbedingungen in inkompressiblen und kompressiblen Strömungen verwendet werden und können deshalb ein breites Spektrum an Problemen lösen. Ausserdem sind Sie mit den Bibliotheken auf verteilten Rechnerarchitekturen vertraut und sind in der Lagen, dort Simulationen durchzuführen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit Sachverhalte und Ergebnisse der modernen numerischen Strömungsmechanik zu beschreiben und diese in allgemein verständlicher Weise zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit analytisch zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % 142 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: Literaturhinweise: Wdh. Grundgleichungen der Strömungsmechanik Finite-Differenzen-, Finite-Volumen- und Finite-ElementeDiskretisierungen Zeitintegrationsverfahren (explizite und implizite Euler-, RungeKutta- und Multi-Step-Verfahren) Direkte und indirekte Verfahren zur Lösung von Gleichungssystemen Grundlagen in der FFT Randbedingungen zur Lösung der inkompressiblen und kompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen Untersuchung der Stabilität der präsentierten numerischen Verfahren Diskussion der Simulationsansätze wie DNS, LES und RANS inkl. Behandlung der wichtigsten Turbulenzmodelle Gittergenerierung und -auflösung Ausgewählte parallele Algorithmen in MPI und OpenMP Mündliche Prüfung, 0.5 h Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Skript in elektronischer Fo Literatur: P. Moin, Engineering Numerical Analysis J. H. Ferziger, M. Perić, Numerische Strömungsmechanik, Springer Verlag, 2008 R. LeVeque, Finite Volume Methods for Hyperbolic Problems, Cambridge University Press, 2002 Golub, Van Loan, Matrix Computations, Johns Hopkins University Press, 1996 Hirsch, Numerical Computation of Internal and External Flows, Butterworth Heinemann, 2007 S. B. Pope, Turbulent Flows, Cambridge University Press, 2000 143 POS-Nr. Modulelement: 763500 Messmethoden der Thermodynamik Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Seeger Dozent(in): Seeger Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: TEC_MSc-MB, TEC_MSc-WIW, TEC_MSc-IPEM, MWWT Lehrform/SWS: Vorlesung / Übung 2 SWS Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung / Übung: 15 x 2 h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 15 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Grundlagen der Thermodynamik Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden erlernen die aktuellen Messkonzepte und Messmethoden in der Thermodynamik. Neben standardmäßig eingesetzten und kommerziell erhältlichen Sensoren wird besonders auf neue, moderne optisch basierte Messverfahren eingegangen. Neben den physikalischen Grundlagen werden anhand von verschiedenen Beispielen typische Einsatzmöglichkeiten aufgezeigt. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit im Schwerpunkt Messtechniken in der Verfahrenstechnik, Sachverhalte in ingenieurgemäßer Art zu beschreiben sowie diese auch in allgemein verständlicher Form zu formulieren. Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 5 % Konventionelle Temperaturmessung Rauchgasanalyse Thermografie Optische Grundlagen (Laser, Detektoren) Mie-Streulichttechnik, LDA-/PDA-Technik, PIV-Technik Emissions-/Absorptionsspektroskopie, Laser-Rayleigh-StreulichtTechnik Lineare Raman Spektroskopie, Nichtlineare Raman Spektroskopie 144 Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Literatur: Klaus Sattler, Thermische Trennverfahren, VCH – Verlag, Weinheim 1988. Hirschberg, Hans Günther: Handbuch Verfahrenstechnik und Anlagenbau - Chemie,Technik, Wirtschaftlichkeit, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1999. Klaus Schönbucher, Thermische Verfahrenstechnik, SpringerVerlag Berlin 145 POS-Nr. Modulelement: 740110 Wärmeübertragung Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Seeger Dozent(in): Prof. i.R. Dr. J.U. Keller Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: B.Sc. MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, M.Sc. MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung + 2 SWS Übungen Kreditpunkte: 6 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h 2 SWS Übung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 60 h Gesamter Arbeitsaufwand: 180 h (6 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Mathematik, Physik, Chemie, Thermodynamik, Fluiddynamik Soziale Kompetenzen: Bereitschaft und Fähigkeit zur fachübergreifenden Zusammenarbeit Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, praktische Probleme der Wärmetechnik kompetent und selbständig zu bearbeiten und die Ergebnisse Fachkollegen sachgemäß zu präsentieren. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen:15 % Grundbegriffe, Eindimensionale stationäre Wärmeleitung, Wärmeübergang, Wärmedurchgang, Mehrdimensionale stationäre Wärmeleitung, Wärmeleitung mit Wärmequellen, Wärmeleitung in Rippensystemen, Instationäre Wärmeleitung in Platten und Zylindern, Wärmeleitung in Systemen mit Phasenwechsel, Wärmetauscher und Wärmeübertrager, Wärmerohre Wärmestrahlung 146 Studien- und Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 2 h Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Skript und Übungsaufgaben in Papierform verfügbar: Nein Ja Skript und Übungsaufgaben in elektronischer Form verfügbar: Nein Ja Literatur: Baehr H.D., Stephan K., Wärme – und Stoffübertragung, Springer, Berlin etc., 2.Auflage 1996. Stephan K., Wärmeübergang beim Kondensieren und beim Sieden, Springer, Berlin etc. 1988. Gröber, Erk, Grigull U., Die Grundgesetze der Wärmeübertragung, Springer, Berlin etc., 1990 Herwig, H., Wärmeübertragung A–Z, Springer,VDI–Verlag, Berlin, Düsseldorf, 2000. VDI Wärmeatlas, Div. Autoren, VDI Verlag, Düsseldorf, Ringbuch oder CD, 8.Auflage, 2008. Weitere Literatur: Siehe – Manuskript 147 POS-Nr. Modulelement: 742700 Einführung in die Aeroakustik und Strömungsbeeinflussung Angebot im Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung Curriculum: Lehrform/SWS: Kreditpunkte: Arbeitsaufwand: WS Foysi Foysi Wahlweise auf Deutsch oder Englisch M.Sc. MB, IPEM, WIW, MW&WT 2 SWS Vorlesung, integrierte Übung 3 ECTS 2 SWS Vorlesung/Übung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 10 x 1 h = 10 h Prüfungsvorbereitung: 20 h Angestrebte Lernergebnisse: Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden werden mit den Begriffen und Methoden der Aeroakustik und Strömungsbeeinflussung vertraut gemacht. Die Studierenden erhalten eine Übersicht über verschiedene Ansätze zur Beschreibung der Schallabstrahlung in Strömungen und lernen mögliche Quellen zu identifizieren. Im zweiten Teil der Vorlesung werden zum einen die adjungiertenbasierte Strömungssteuerung und zum anderen Feedback-Kontrollmechanismen verinnerlicht. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit Sachverhalte und Ergebnisse der modernen numerischen Strömungsmechanik zu beschreiben und diese in allgemein verständlicher Weise zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit analytisch zu lösen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % 148 Inhalt: Aeroakustik Lineare akustische Gleichungen, Green-Funktion, akustische Quellen (Monopol, Dipol, Quadrupol, Multipol), akustischer Energiefluss, Fernfeld , Lighthill’s Theorie, Curle’s Theorie, Howe’s Theorie Beispiele: lineare Theorie des Schalls aufgrund der Interaktion von Flügel mit Wirbeln, Slat-Noise, Shock-Buffet, Jet-screech, Cavity-Noise, Strömungsbeeinflussung Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: Literaturhinweise: Variationsrechnung Mündliche Prüfung, 0.5 h Optimale Kontrolle mittels der adjungierten Navier-StokesTafelanschrieb, Gleichungen: Projektor/Beamer Sensitivität, Lagrang’sche Betrachtungsweise, Regularisierung Kontrolle durch Feedback: lineare Systeme, LQR, RiccatiGleichung, Kalman Filter Literatur: Beispiele anhand ausgewählter Veröffentlichungen 13) Howe: Theory of vortex sound 14) Rienstra & Hirschberg: An Introduction to Acoustics 15) Gunzberger: Flow Control 16) Journal-Paper: werden elektronisch zur Verfügung gestellt 17) S. B. Pope, Turbulent Flows, Cambridge University Press, 2000 149 Modul MWWT-07 – 727003 Konstruktion Zugeordnet zu: Modul 310 oder 330– Wahlpflichtfächer Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 15.0 SWS : 10.0 zugeordnete Modulelemente 700530 Maschinenelemente III 729050 Rechnerunterstützes Konstruieren III 726200 Leichtbaukonstruktion II 727100 Produktinnovation 728100 Füge- und Verbindungstechnik, Vertiefung 150 Modulbezeichnung: MSc-MWWT-07: 727003 Konstruktion POS-Nr. Modulelement: 700530 Maschinenelemente III Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Friedrich Dozent(in): Friedrich Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: Vorlesung + Tutorium / 2 SWS Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Tutorium: 15 x 1h = 15 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 1 h = 15 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Für die Entwicklung von optimierten Bauteilsystemen (Ergänzung von Geometrie, Werkstoff, Oberfläche, Fertigung) spielen neben den elementaren Kenntnissen über einzelne Maschinenelemente und deren Tragfähigkeit (vgl. ME I, ME IIA, ME IIB) auch das Zusammenwirken verschiedener Komponenten im System für das Gebrauchsverhalten eine große Rolle. Dies wird besonders beim Betriebsverhalten eines Antriebsstrangs, bei der Auslegung des Feder-/Dämpfungsverhaltens, bei den Funktionen von Gehäusen oder bei Störgrößen in Zahnradgetrieben deutlich. Die Vorlesung ME III baut auf den Grundvorlesungen Maschinenelemente I, IIA, IIB auf. Die Studierenden lerne,n die komplexen Wechselwirkungen zwischen Bauteilgestaltung und Betriebsverhalten zu berücksichtigen, um optimierte Bauteilsysteme zu entwickeln und so Konstruktionsunzulänglichkeiten zu vermeiden, die bei optimierten Produkten nicht auftreten dürfen. Daher werden auch in Kurzform Grundbegriffe der Schadensanalyse und Schadensbeispiele behandelt, um von Fehlern in der Vergangenheit zu lernen. Daneben wird auf das Anwendungspotential moderner Werkstoffe hingewiesen, z.B. Leichtbau mit Leichtmetallen oder Faserverstärkten Kunststoffen. 151 Soziale Kompetenzen: Die Studierenden besitzen das Bewusstsein, dass ein technisches Bauteilsystem nicht nur mechanische Lasten tragen, sondern auch benutzerfreundlich und sicher im System arbeiten muss und dass dafür ergänzende Ingenieurkenntnisse zur Anwendung kommen müssen. Aus den Schadensbeispielen ergibt sich auch der Hinweis auf die Notwendigkeit der Ingenieurverantwortung für das eigene Handeln. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Soziale Kompetenzen: 15 % Betriebsverhalten des Antriebsstrangs (Anfahrvorgänge, Bremsvorgänge, Resonanzverhalten, Beanspruchungsüberhöhung) Feder-/Dämpfungselemente (konstruktive Umsetzung der mechanischen Kennwerte Federsteifigkeit und Dämpfungsmaß) Gehäuse, Rohrleitungen, Armaturen und Ventile (Grundfunktionen im System) Zahnradgetriebe Vertiefung (Sonderbauformen von Zahnradgetrieben, Störgrößen) Grundbegriffe der Schadensanalyse (Vorgehen, konstruktionsrelevante Schädigungsmechanismen und Schadensbeispiele) Schriftliche Prüfung, 1 h Medienformen: Graphikpräsentation über Beamer, handschriftliche Notizen über Overheadprojektor Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: W. Steinhilper, B. Sauer: Konstruktionselemente, Springer-Verlag, 2006. G. Niemann: Maschinenelemente, Bd. 1 bis 3, Springer Verlag, 2005. 152 POS-Nr. Modulelement: 729050 Rechnerunterstütztes Konstruieren III Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Friedrich Dozent(in): Friedrich Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: MSc MB, MBD, IPEM, FZB, MWWT Lehrform/SWS: Übung / 2 SWS Kreditpunkte: 3,0 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Übung: 15 x 2 h = 30 h Projektübung: 15 x 4 h = 60 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3,0 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: In Fortführung der Veranstaltungen RK I und RK II (Modul P17) werden komplexe Baugruppen gestaltet. Fokussiert wird dabei neben den Festigkeitskriterien vor allem das Systemverhalten der konstruierten Baugruppe im Betrieb sowie weitere Aspekte der Gebrauchseigenschaften, wie z.B. Montierbarkeit, Zugänglichkeit für Wartung/Reparatur. Dazu fließen vor allem die Kenntnisse der Veranstaltung ME III aus dem gleichen Modul ein. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit, konstruktive Sachverhalte in ingenieurgemäßer Art zu beschreiben sowie diese auch in allgemein verständlicher Form vollständig und nachvollziehbar zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. Durch die Projektübung wird auch die wichtige Fähigkeit zur Teambildung und Teamarbeit trainiert. Fachliche Kompetenzen: 75 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 25 % Produktkonzeption Produktgestaltung und –konstruktion Tragfähigkeitsnachweis von Einzelbauteilen, Übertragungsverhalten des Bauteilsystems Berücksichtigen von Zusatzanforderungen 153 Produktdokumentation Teambearbeitung Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Beamerpräsentation, Overheadprojektion Literaturhinweise: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Literatur: W. Steinhilper, B. Sauer: Konstruktionselemente des Maschinenbaus 1 bis 3, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 2006 G. Pahl, W Beitz, J. Feldhusen, K.-H. Grote: Konstruktionslehre, Springer Verlag Berlin Heidelberg New York, 2007 G. Niemann: Maschinenelemente, Bd. 1 bis 3, Springer Verlag Berlin Heidelberg New York, 2005 C. Friedrich: Skriptum Maschinenelemente 3, Universität Siegen, 2010. 154 POS-Nr. Modulelement: 726200 Leichtbaukonstruktion II Angebot im SS Modulverantwortliche( r): Friedrich Dozent(in): Idelberger Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung + Tutorium Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Tutorium: 15 x 1h = 15 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 1 h = 15 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Grundlagen zur Berechnung, zur Gestaltung und zur Optimierung betriebsfester Konstruktionen. von Maschinenbauteilen. Das Bemessungskonzept Betriebsfestigkeit verfolgt das Ziel, theoretische und experimentelle Verfahren zu entwickeln sowie Unterlagen zu erstellen, mit deren Hilfe Maschinen, Anlagen und Fahrzeuge gegen zeitlich veränderliche Betriebslasten unter Berücksichtigung sonstiger vorliegender Umgebungsbedingungen für eine bestimmte Nutzungsdauer zuverlässig bemessen werden können. Die Studierenden sind somit in der Lage grundsätzliche Zusammenhänge zwischen dem wirtschaftlichen und technischen Bemessen zu erkennen. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden besitzen das Bewusstsein, dass ein neues Produkt nicht nur technischen Kriterien genügen muss, sondern auch wirtschaftliche Belange erfüllen muss. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. 155 Fachliche Kompetenzen: 90 % Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: Soziale Kompetenzen: 10 % Analyse zeitlich veränderlicher Belastungen und Beanspruchungen Ermittlung ertragbarer Beanspruchungen (Wöhler- und Betriebsfestigkeitsversuche) Rechnerische Verfahren zur Lebensdauerabschätzung (Nennspannungs-, Kerbgrund- und Bruchmechanikkonzept) Bemessung und Nachweisführung (Bemessungsrichtlinien, Nachweisversuche) Mündliche Prüfung (20-40 min) Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Literatur: O. Buxbaum: Betriebsfestigkeit, Verlag Stahleisen, Düsseldorf, 1992 E. Haibach: Betriebsfestigkeit - Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung, Springer-Verlag, Berlin Heidelberg New York, 2006 156 POS-Nr. Modulelement: 727100 Produktinnovation Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Friedrich Dozent(in): Friedrich Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: MSc MB, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: Vorlesung + Projektübung im Team / 2 SWS Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Ausarbeitung der Projektübung: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Erfolgreiche Technische Produkte zeichnen sich nicht nur durch naturwissenschaftliche und technische Kriterien aus, sondern benötigen unbedingt den Bezug zum Anwendermarkt und dessen zukünftigen Bedürfnissen, was weitere grundlegende Produktmerkmale generiert. Dies führt zu den Begriffen Innovationsziel, Innovationsfunktion, Konstruktionsparameter. Die damit verbundenen Aspekte sind bereits in der frühen Definitions- und Konzeptionsphase einer Produktentwicklung zu berücksichtigen, was bei Nichtbeachtung in freien Märkten schwer wiegende Folgen hat. Dieser Sachverhalt wird strukturiert vorgestellt und Methoden zur Realisierung systematisch vermittelt. Daneben wird verdeutlicht, dass eine Produktinnovation gleichzeitig FuE, Konstruktion, Verifizierung, Fertigung, Beschaffung und andere Unternehmensbereiche betrifft. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden sind nach der erfolgreichen Teilnahme damit vertraut, Ihre Ingenieurkenntnisse in das Produktumfeld richtig einzuordnen. Die Projektübung im Team führt zu einem persönlichen Auseinandersetzen jedes Einzelnen mit der Thematik. Die Teamfindung und die gemeinsame Bearbeitung bilden die heute sehr wichtige, projektbezogene Arbeitsweise über die Grenzen der eigenen Abteilung hinaus ab. 157 Fachliche Kompetenzen: 60 % Soziale Kompetenzen: 40 % Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Graphikpräsentation über Beamer, handschriftliche Notizen über Overheadprojektor Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Grundlagen der Produktinnovation Produktentwicklungsprozess Organisation Koordination Innovationsziele, Innovationsfunktionen, Konstruktionsparameter Innovationsbeispiele Workshop Innovationsprojekt (Projektübung im Team) Literatur: J. Gausemeier et al.: Produktinnovation. München, Hanser, 2001. P. Trott: Innovation Management and New Product Development. New York, Prentice Hall, 2008. 158 POS-Nr. Modulelement: 728100 Füge- und Verbindungstechnik Vertiefung Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Friedrich Dozent(in): Friedrich Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: MSc MB, MSc IPEM, MSc WIW, MWWT Lehrform/SWS: Vorlesung / 2 SWS Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung/Nachbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Projektübung: 1 x 15h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: - Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Vertiefungsvorlesung fokussiert einzelne Aspekte des Fügens und Verbindens für die spätere Ingenieurtätigkeit aufbauend auf der Grundlagenvorlesung 24100 (Modul BSc-TEC-3). Dazu werden wichtige Beispiele aus dem Feld der stoffschlüssigen Fügeverfahren und der kraftschlüssigen Verbindungsverfahren aufgegriffen. Dadurch lernen die Studierenden, Bauteilsysteme systematisch zu entwickeln, Fehler zu eliminieren und zu optimieren. Soziale Kompetenzen: Durch die Projektübungen (Ausarbeiten einer Abhandlung zu einem Thema der Füge- und Verbindungstechnik im Team) werden die Studierenden darauf vorbereitet, Ihre Kenntnisse aus dem Studium praxisgerecht anzuwenden, sich in kurzer Zeit in eine für Sie neue Thematik einzuarbeiten und tragfähige Lösungen zu entwickeln. Daneben erfordert die eigenständige Teamfindung und die Teambearbeitung eine ausgeprägte, zielgerichtete Kommunikation. Fachliche Kompetenzen: 70 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 30 % Stoffschlüssiges Fügen: Beispiel Schweißen (ausgewählte Kapitel und Projektübung, z.B. Schweißen von Aluminiumbauteilen, Werkstoffe, Regelwerke, Auslegung, Regelwerke, konstruktive Besonderheiten, Risiken) 159 Studien- und Prüfungsleistungen: Kraftschlüssiges Verbinden: Beispiel Schrauben (ausgewählte Kapitel und Projektübung, z.B. Schraubenverbindungen mit Aluminium- oder Kunststoffbauteilen, Exzentrizitäten durch Verspannung oder Belastung, thermisch bedingte Plastifizierungen, Vorspannkraftrelaxation, Risiken) Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Graphikpräsentation über Beamer, handschriftliche Notizen über Overheadprojektor Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Einschlägige Normenwerke, z.B. VDI-Richtlinie 2230, Eurocode 3 u.a. C. Friedrich: Designing Fastening Systems. In. G.E. Totten (editor): Modeling and Simulation… Marcel Dekker, New York, 2004 O. Parmley: Handbook of Fastening and Joining, Mc Graw Hill, New York, 1996 160 Modul MWWT-08 – 795003 Festkörperphysik Zugeordnet zu: Modul 320 oder 330– Wahlpflichtfächer Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 15 SWS : 11 zugeordnete Modulelemente 700670 Realstruktur der Kristalle und deren Analytik 568429 Solid State Physics in Nanoscience 568119 Fachkurs Festkörperphysik 161 Modulbezeichnung POS-Nr. Modulelement: Angeboten im Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung Curriculum: Lehrform/SWS Kreditpunkte: Arbeitsaufwand: MSc-MWWT-08: 795003 Festkörperphysik 700670 Realstruktur der Kristalle und deren Analytik WS Gutt Pietsch Deutsch M.Sc. Physik, MWWT Vorlesung mit integrierter Übung/2SWS 3 ECTS 1x2 SWS Vorlesung mit integrierter Übung: 1x15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 1x15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Kennenlernen von Kristallstrukturen und von Kristalldefekten, Einführung in die Theorie und Praxis der Röntgenbeugung als Messmethode zur Aufklärung von Kristallstrukturen und Kristalldefekten. Vermittlung von Fähigkeiten, an Hand einer konkreten Problemstellung die geeignete Methode der Realstrukturaufklärung zu wählen und einzusetzen. Vermittlung von modernen Erkenntnissen aus der Literatur. Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 5 % Einführung in Kristallstrukturen und Kristalldefekten. Einführung in die Theorie der kinematischen Röntgenbeugung, Einführung in die Pulverdiffraktometrie und der Phasenanalyse Mittel des Rietveldt Verfahrens. Einfluss von Gitterverzerrung und Mosaiziät auf die Peakbreite eines Beugungspeaks. Warren- Averbach Verfahren. Analyse von Stapelfehlern. Phasenanalyse von Kristallen und Kristallgitter Studien/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Vortrag Vorlesung mit Tafelarbeit, Elektronische Medien, Übungen mit Aufgaben zum Selbststudium Kleber: Einführung in die Kristallographie, B.E. Warren: X-ray diffraction und Nielson & McMorrow Elements of Modern X-ray Physics 162 POS-Nr. Modulelement: Angeboten im Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung Curriculum: Lehrform/SWS Kreditpunkte: Arbeitsaufwand: 568429 Solid State Physics in Nanoscience SS Gutt Pietsch Englisch M.Sc. Physik, MWWT Vorlesung 2SWS in englischer Sprache/ Übung 2SWS 3 ECTS 2 SWS Vorlesung und Übung: 2x15 x 2h = 60 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 2x15 x 2 h = 30 h Angestrebte Lernergebnisse: Gesamter Arbeitsaufwand: 90h (3 ECTS) Vorlesung: Kennenlernen der Phänomene der Nanowissenschaften, die anhand von neuesten Beispielen aus der aktuellen Literatur erläutert werden. Die Studierenden lernen, wie sich die geänderten Eigenschaften aus der Extrapolation von aus der Makrowelt bekannten Eigenschaften ergeben. Weiterhin lernen die Studenten, wissenschaftliche Literatur zu lesen und kritisch zu bewerten. Übungen: Es wird trainiert, physikalische Probleme aus der Nanowelt zu erkennen, und daraus Potenzen für neue Technologien abzuleiten. Grundlegende Phänomene sollen mathematisch formuliert werden und Größenabschätzungen über die zu erwartenden Effekte vorzunehmen. Die Diskussion der genannten Schritte mit Kommilitonen und Übungsleitern fördert das Verständnis und entwickelt die Fähigkeit zur Kommunikation über physikalische Sachverhalte. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % Inhalt: Geometric structure and band structure of semiconductor nanostructures Electronic structure and density of states of 3D, 2D, 1D and 0D semiconductors Growth methods for preparation of nanostructures General solution of Schrödingers equation for quantum wells Impurities Excitons and charge carrier recombination Strain and lattice mismatch in heterostructures X-ray investigation of strain and composition Synchrotron assisted analysis of nanostructures Nanostructures at surfaces Transmission electron microscopy of nanostructures Scanning electron microscopy Ramanspectroscopy in Nanoscience 163 Studien/Prüfungsleistungen: Voraussetzung: Schriftliche Prüfung, 1 h Es wird empfohlen, zur Vorbereitung auf die Vorlesung zunächst den Fachkurs Festkörperphysik zu absolvieren. Medienformen: Vorlesung mit Tafelarbeit, Elektronische Medien, Übungen mit Aufgaben zum Selbststudium Literatur: Paul Harrison:Quantum Wells, Wires and Dots. Grundman: The Physics of Semiconductors. Bimberg: Semiconductor Nanostructures. 164 POS-Nr. Modulelement: Angeboten im: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung Curriculum: Lehrform: Kreditpunkte: Arbeitsaufwand: 568119 Fachkurs Festkörperphysik WS Gutt Pietsch/Gorfman Deutsch / Englisch M.Sc. Physik, MWWT Vorlesung 3 SWS / Übung 2SWS 6 ECTS Vorlesung: 15 x 3 h = 45 h Übung: 15 x 2 h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 4 h = 60 h Vorbereitung der Übung : 15 x 1 h = 15 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 180 h (6 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Vorlesung: Die Studierenden sollen anhand ausgewählter Kapitel mit den international aktuellen Themen der Festkörperphysik vertraut gemacht werden. Es sollen die notwendigen Fachkenntnisse für den nachfolgenden Einstieg in die Master-Arbeit bzw. eine hinreichende fachliche Breite vermittelt werden, falls die Thematik der Master-Arbeit in einem anderen Gebiet liegt. Übungen: Es wird trainiert, festkörperphysikalische Probleme mathematisch zu formulieren und dafür Lösungen zu finden. Die Diskussion der genannten Schritte mit Kommilitonen und Übungsleitern fördert das Verständnis und entwickelt die Fähigkeit zur Kommunikation über physikalische Sachverhalte. Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Studien/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Soziale Kompetenzen: 5 % Kristalle und Kristallgitter Röntgenstrukturanalyse, reziprokes Gitter Bindungen in Kristallen Gitterschwingungen, Phononen Thermische Eigenschaften von Festkörpern Bändermodell, Bloch-Funktionen Leiter, Halbleiter und Isolatoren Supraleitung Festkörpermagnetismus Schriftliche Prüfung, 1 h Vorlesung, Tafelarbeit, Elektronische Medien, Übungen mit Aufgaben zum Selbststudium Kittel: Einführung in die Festkörperphysik, Ashcroft, Mermin: Festkörperphysik 165 Modul MWWT-09 – 796003 Festkörperchemie Zugeordnet zu: Modul 320 oder 330– Wahlpflichtfächer Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 30.0 SWS : 20.0 zugeordnete Modulelemente 590410 Angewandte Chemie I / II, Macromolecular Chemistry - Part 1 590420 Angewandte Chemie I / II, Macromolecular Chemistry - Part 2 590810 Compulsory optional subject I–III, Physical Chemistry - Part 1 590910 Compulsory optional subject I–III, Physical Chemistry - Part 2 591110 Compulsory optional subject I–III, Physical Chemistry - Part 3 591310 Compulsory optional subject I–III, Physical Chemistry - Part 4 591410 Angewandte Chemie I / II, Chemistry of Building Materials and Materials - Part 1 591420 Angewandte Chemie I / II, Chemistry of Building Materials and Materials - Part 2 591510 Compulsory optional subject III, Chemistry of Building Materials and Materials - Part 1 591810 Compulsory optional subject III, Chemistry of Building Materials and Materials - Part 2 796100 Physikalische Chemie funktioneller Dünnschichten 166 Module name: MSc-MWWT-09: 796003 Festkörperchemie Course title: 590410 Angewandte Chemie I / II, Macromolecular Chemistry Part 1 Subtitle (optional): Properties of Polymers I Responsible lecturer: Schönherr Lecturer: Jonas Teaching type: Lecture Relation to curriculum: Chemistry, elective , MSc. MWWT Semester: WS Credit points (KP): 3 ECTS Workload: Lecture: 30 h, additional individual work of the student / homework time 60 h Prerequisites for participation: B.Sc. Chemistry (or accepted equivalent) Learning outcomes / Competences: The students are able to to recognize and evaluate molecular, structural and mechanical properties of macromolecules and polymers in in the solid, fluid and solution state. Course description: Structure of macromolecules: constitution, configuration (tacticity), conformation (macro conformation, helix formation); molecular weights, -distributions; shape of individual macromolecules: coils, rods, macromolecules in solution, phase separation, fractionation; amorphous (glassy) state; crystalline state, chain folding, morphology, thermal transitions: melting, crystallisation, glass transition; viscoelastic behaviour of polymers; basics of processing. Interdisciplinary qualifications: Organization and management of a scientific project, ability to work in an international (and intercultural) team, presentation of the results of a scientific investigation to an expert audience, communication and presentation skills, debating and discussing in a foreign language Prerequisites for examination: Regular participation at lecture and tutorial Assessment method (Contribution): Written final examination, 2h Literature: Hand-outs for lecture 167 Course title: Subtitle (optional): 590420 Angewandte Chemie I / II, Macromolecular Chemistry Part 2 Lab Course Polymer Properties I Responsible lecturer: Schönherr Lecturer: Jonas Teaching type: Lab course Relation to curriculum: Chemistry, elective , MSc. MWWT Semester: WS Credit points (KP): 3 ECTS Workload: Lab course: 60 h, additional individual work of the student / homework time 30 h Prerequisites for participation: B.Sc. Chemistry (or accepted equivalent), Participation in module Properties of Polymers I Learning outcomes / Competences: The students are able to recognize and evaluate molecular, structural and mechanical properties of macromolecules and polymers in in the solid, fluid and solution state. Course description: Methods: size exclusion chromatography, thermal analysis, rheology, dynamic-mechanical thermal analysis, stress-strain behavior, optical methods, processing by extrusion and injection molding. Interdisciplinary qualifications: Organization and management of a scientific project, ability to work in an international (and intercultural) team, presentation of the results of a scientific investigation to an expert audience, communication and presentation skills, debating and discussing in a foreign language, application of physical and engineering principles to the understanding of polymer properties, reporting of scientific work Prerequisites for examination: Regular participation at lecture and tutorial Assessment method (Contribution): Performance (40%) and lab report (60%) Literature: Hand-outs for lecture 168 Course title: 590810 Compulsory optional subject I–III, Physical Chemistry Part 1 Subtitle (optional): Responsible lecturer: Physical chemistry of nanostructured materials - Part 1 Synthesis and structure Schönherr Lecturer: Schönherr Teaching type: Lecture, tutorial Relation to curriculum: Chemistry, elective, MSc MWWT Semester: WS Credit points (KP): 3 ECTS Workload: Lecture: 15 h, tutorial: 15 h, additional individual work of the student / homework time: 60 h Prerequisites for participation: B.Sc. Chemistry (or accepted equivalent) Learning outcomes / Competences: The students know the fundamental concepts and methods of physical chemistry of nanostructured materials and can apply these to recent research topics in this area. Course description: Basics of nanostructured materials: Nanoscopic dimensions, order from atomic to supramolecular length scales, structural hierarchy; Synthesis and corresponding structure of nanostructures: Metal nanostructures, semiconductors, carbon, soft matter, selfassembled organic and polymeric systems. Interdisciplinary qualifications: Ability to think in terms of abstract concepts, recognition of complex problems, application of advanced knowledge and skills in interand trans-disciplinary discussion of complex issues, debating and discussing in a foreign language Assessment method (Contribution): Written final examination of 1 h (50%), tutorial/assignments (50%) Literature: To be announced at the beginning of the module. 169 Course title: 590910 Compulsory optional subject I–III, Physical Chemistry Part 2 Subtitle (optional): Responsible lecturer: Physical chemistry of nanostructured materials - Part 2 Characterization and properties Schönherr Lecturer: Schönherr Teaching type: Lecture, tutorial Relation to curriculum: Chemistry, elective, MSc MWWT Semester: WS Credit points (KP): 3 ECTS Workload: Lecture: 15 h, tutorial: 15 h, additional individual work of the student / homework time: 60 h Prerequisites for participation: B.Sc. Chemistry (or accepted equivalent) Learning outcomes / Competences: The students know the fundamental concepts and methods of physical chemistry of nanostructured materials and can apply these to recent research topics in this area. Course description: Approaches to characterize the structure and properties of nanoscopic materials: microscopy, spectroscopy and surface science techniques. Metal nanostructures: optical properties, magnetic properties, electronic properties. Semiconductors: Band structures, spectroscopy. Carbon: Carbon nanostructures, electronic transport, vibrational spectroscopy; Soft matter: selfassembly, dynamic properties, relaxation processes, confinement effects. Interdisciplinary qualifications: Ability to think in terms of abstract concepts, recognition of complex problems, application of advanced knowledge and skills in interand trans-disciplinary discussion of complex issues, debating and discussing in a foreign language Assessment method (Contribution): Written final examination of 1 h (50%), tutorial/assignments (50%) Literature: To be announced at the beginning of the module. 170 Course title: 591110 Compulsory optional subject I–III, Physical Chemistry Part 3 Subtitle (optional): Responsible lecturer: Physics and Chemistry of Interfaces - Part A Liquid surfaces and thermodynamics Schönherr Lecturer: Schönherr Teaching type: Lecture, tutorial Relation to curriculum: Chemistry, elective, MSc MWWT Semester: SS Credit points (KP): 3 ECTS Workload: Lecture: 15 h, tutorial: 15 h, additional individual work of the student / homework time: 60 h Prerequisites for participation: B.Sc. Chemistry (or accepted equivalent) Learning outcomes / Competences: The students know the fundamental concepts and methods of physical chemistry of surfaces and interfaces and can apply these to recent research topics of interfacial science. Course description: Liquid surfaces, thermodynamics of interfaces, charged surfaces, surface forces, emulsions, and foams. Interdisciplinary qualifications: Ability to think in terms of abstract concepts, recognition of complex problems, application of advanced knowledge and skills in interand trans-disciplinary discussion of complex issues, debating and discussing in a foreign language Assessment method (Contribution): Written final examination of 1 h (50%), tutorial/assignments (50%) Literature: Butt, Graf, Kappl, Physics and Chemistry of Interfaces and additional literature to be announced at the beginning of the module. 171 Course title: 591310 Compulsory optional subject I–III, Physical Chemistry Part 4 Subtitle (optional): Responsible lecturer: Physics and Chemistry of Interfaces - Part B Solid surfaces and wetting Schönherr Lecturer: Schönherr Teaching type: Lecture, tutorial Relation to curriculum: Chemistry, elective, MSc MWWT Semester: SS Credit points (KP): 3 ECTS Workload: Lecture: 15 h, tutorial: 15 h, additional individual work of the student / homework time: 60 h Prerequisites for participation: B.Sc. Chemistry (or accepted equivalent) Learning outcomes / Competences: The students know the fundamental concepts and methods of physical chemistry of surfaces and interfaces and can apply these to recent research topics of interfacial science. Course description: Solid surfaces, adsorption, surface forces, contact angle phenomena and wetting. Interdisciplinary qualifications: Ability to think in terms of abstract concepts, recognition of complex problems, application of advanced knowledge and skills in interand trans-disciplinary discussion of complex issues, debating and discussing in a foreign language Assessment method (Contribution): Written final examination of 1 h (50%), tutorial/assignments (50%) Literature: Butt, Graf, Kappl, Physics and Chemistry of Interfaces and additional literature to be announced at the beginning of the module. 172 Course title: 591410 Angewandte Chemie I / II, Chemistry of Building Materials and Materials - Part 1 Subtitle (optional): Advanced Material Chemistry - Part 1 Responsible lecturer: Schönherr Lecturer: Trettin Teaching type: Lecture, lab course Relation to curriculum: Chemistry, elective, MSc MWWT Semester: WS Credit points (KP): 3 ECTS Workload: Lecture: 30 h, additional individual work of the student / homework time 60 h Prerequisites for participation: B.Sc. Chemistry (or accepted equivalent) Learning outcomes / Competences: The students are able to to recognize and evaluate the chemistry of industrially important material on a high level; priorities are new non-metallic inorganic materials and composites. Course description: Extended description of the characteristic chemical and physical properties of the man types of materials and especially new materials, structure property relations, detailed description of new inorganic materials and composites, nano / micro structured materials, biomineralisation, biomaterials, corrosion und durability, sustainability, new direction in development Interdisciplinary qualifications: Interdisciplinary assessment and evaluation, organization and management of a scientific project, ability to work in an international (and intercultural) team, presentation of the results of a scientific investigation to an expert audience, communication and presentation skills, debating and discussing in a foreign language Prerequisites for examination: Participation at lecture and tutorial Assessment method (Contribution): Written final examination of 1 h Literature: Askeland, Material Sciences; Callister, Material Science and Engineering; Carter, Ceramic Materials- Science and Materials, selected publications. 173 Course title: 591420 Angewandte Chemie I / II, Chemistry of Building Materials and Materials - Part 2 Subtitle (optional): xxxxx Advanced Material Chemistry - Part 2 Responsible lecturer: Schönherr Lecturer: Trettin Teaching type: Lab course Relation to curriculum: Chemistry, elective, MSc MWWT Semester: WS Credit points (KP): 3 ECTS Workload: Lab course: 60 h , additional individual work of the student / homework time 30 h Prerequisites for participation: B.Sc. Chemistry (or accepted equivalent) Successful participation Advanced Material Chemistry - Part 1 Learning outcomes / Competences: The students are able to to recognize and evaluate the chemistry of industrially important material on a high level; priorities are new non-metallic inorganic materials and composites. Course description: Lab course for synthesis and characterization as well as for reactivity of new inorganic binding systems and the physical and chemical properties of the reaction products. Interdisciplinary qualifications: Interdisciplinary assessment and evaluation, organization and management of a scientific project, ability to work in an international (and intercultural) team, presentation of the results of a scientific investigation to an expert audience, communication and presentation skills, debating and discussing in a foreign language Prerequisites for examination: Completion of all experiments Assessment method (Contribution): Lab course: performance and lab report Literature: Askeland, Material Sciences; Callister, Material Science and Engineering; Carter, Ceramic Materials- Science and Materials, selected publications. 174 Course title: 591510 Compulsory optional subject III, Chemistry of Building Materials and Materials - Part 1 Subtitle (optional): Special Materials Chemistry - Part 1 Responsible lecturer: Schönherr Lecturer: Trettin Teaching type: Lecture, tutorial Relation to curriculum: Chemistry, elective, MSc MWWT Semester: WS Credit points (KP): 3 ECTS Workload: Lecture: 15 h, tutorial: 15 h, additional individual work of the student / homework time: 60 h Prerequisites for participation: Successful participation on the preceding compulsory optional subjects of the Chemistry of Building Materials and Materials (applied chemistry). Learning outcomes / Competences: The students are able to recognize and discuss new research directions in the field of chemistry of inorganic building materials and composite materials. Course description: New research in the fields of synthesis, properties and characterization methods of modern inorganic building materials, which are introduced within research seminars of the working group and in colloquia. Use of special software and data bases. Interdisciplinary qualifications: Interdisciplinary assessment and evaluation, literature survey, und techniques of presentation, application of advanced knowledge and skills in inter- and trans-disciplinary discussion of complex issues, debating and discussing in a foreign language Prerequisites for examination: Participation at tutorial Assessment method (Contribution): Marked oral presentation (50%), marked written composition (50%). Literature: Selected special literature, current professional journals and conference proceedings. 175 Course title: 591810 Compulsory optional subject III, Chemistry of Building Materials and Materials - Part 2 Subtitle (optional): Special Materials Chemistry - Part 2 Responsible lecturer: Schönherr Lecturer: Trettin Teaching type: Lecture, tutorial Relation to curriculum: Chemistry, elective, MSc MWWT Semester: WS Credit points (KP): 3 ECTS Workload: Lecture: 15 h, tutorial: 15 h, additional individual work of the student / homework time: 60 h Prerequisites for participation: Successful participation in Special Materials Chemistry – Part 1 Learning outcomes / Competences: The students are able to recognize and discuss new research directions in the field of chemistry of inorganic building materials and composite materials. Course description: Elaboration of scientific reports and lectures on current chemical questions of building materials chemistry. Interdisciplinary qualifications: Interdisciplinary assessment and evaluation, literature survey, und techniques of presentation, application of advanced knowledge and skills in inter- and trans-disciplinary discussion of complex issues, debating and discussing in a foreign language Prerequisites for examination: Participation at tutorial Assessment method (Contribution): Marked oral presentation (50%), marked written composition (50%). Literature: Selected special literature, current professional journals and conference proceedings. 176 Modulbezeichnung: POS-Nr. Modulelement: MSc-MWWT-09: Festkörperchemie Angebot im: Modulverantwortliche(r): 796100 Physikalische Chemie funktioneller Dünnschichten WS Schönherr Dozent(in): Sprache: Zuordnung Curriculum: Lehrform/SWS: Jiang/Yang Englisch M.Sc. MWWT 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: Arbeitsaufwand: 3 ECTS 2 SWS Vorlesung: 15 × 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 × 2h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90h (3 ECTS) Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Das Hauptziel dieser Veranstaltung ist es, einen Überblick über die physikalisch-chemischen Aspekte der funktionellen Dünnschichten zu geben. Diese Aspekte sind die Schlüsselthemen für die Zukunft bei der Forschung und Entwicklung von neuen Technologien. In dieser Vorlesung werden den Studierenden die wissenschaftlichen Erkenntnisse über Wachstumsmechanismen von CVD-Dünnschichten, Oberflächeneigenschaften und Funktionalisierung sowie Anwendungen der funktionellen Dünnschichten vermittelt. Sie werden einige fortschrittliche Charakterisierungsmethoden zur Oberflächenanalyse von funktionellen Dünnschichten kennenlernen. Verschiedene chemische Ansätze werden vorgestellt, um Dünnschichten zu funktionalisieren. Anwendungsbeispiele, wie der Einsatz in chemischen und biochemischen Sensoren, Kondensatoren und Batterien, werden erläutert. Am Ende dieser Veranstaltung werden sie einige Kenntnisse in der revolutionären Entwicklung neuer Geräte für industrielle Anwendungen erlangen. Die Studierenden sollen einen logischen und sinnvollen technischen Plan erstellen, um ein Konzept für Dünnschichtbasierte Lösungen zu entwickeln. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden sollen Fähigkeiten in Gruppen erarbeiten und ihr Wissen an Personen aus anderen Fachgebieten übermitteln. Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Fachliche Kompetenzen: 95% Soziale Kompetenzen: 5% Wachstumsmechanismen von dünnen Schichten, Oberflächenanalyseverfahren, Oberflächeneigenschaften, chemische Funktionalisierung Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein 177 Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein ☐ Literatur: EM. McCash, Surface Chemsitry, Oxford University Press, 2001 J. C. Vickeman, I. Gilmore, Surface Analysis, Wiley, 2009 R. Ramirez-Bon, F. J. Espinsoza-Beltran, Depostion, characterization, and applications of semiconductor films, Research Signpost, 2009 178 Modul MWWT-10– 771003 Simulationstechnik Zugeordnet zu: Modul 320 oder 330– Wahlpflichtfächer Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 9.0 SWS : 6.0 zugeordnete Modulelemente 771100 Modeling and Simulation I 771200 Modeling and Simulation II Ein Modulelement aus Modul Kontinuumsmechanik Die folgenden Modulelementebeschreibungen dieses Moduls werden aktuell von Frau Prof. Roller im Zuge Ihrer Berufung aktualisiert. 179 Modulbezeichnung: MSc-MWWT-10: 771003 Simulationstechnik POS-Nr. Modulelement: 771100 Modeling and Simulation 1: Foundations of Simulation Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Roller Dozent(in): Roller Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, WIW, IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung/Nachbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Projektübung: 1 x 15h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) inhaltliche Voraussetzungen: Angestrebte Lernergebnisse: Mathematische Grundkenntnisse in Linearer Algebra und Analysis inhaltliche Lernziele / Faktenwissen: Differentialgleichungen für kontinuierliche Systeme gorien zur Bewertung kommerzieller Simulationswerkzeuge Schlüsselqualifikationen: Simulationsergebnissen 180 Inhalt: Der erste Teil der Vorlesungsreihe zur Modellbildung und Simulation gibt einen ersten Überblick über das Gebiet der Simulationstechnik auf einem mathematisch elementaren Niveau. Als Einstieg werden typische Simulationsbeispiele aus verschiedenen Anwendungsgebieten vorgestellt. Anhand des Beispiels der Überschlagschiffschaukel wird zunächst der Ablauf einer Simulationsstudie von der Aufgabenstellung über die mathematische Modellbildung, die Implementierung eines Simulators, die Modellvalidierung und die Ergebnispräsentation detailliert erläutert. Anschließend werden einige wichtige Simulatoren für zeitkontinuierliche Systeme (z.B. Mehrkörpersimulation, Schaltungssimulation, Regelungssimulation) kurz vorgestellt. Die stochastische Simulation auf der Grundlage von Zufallszahlengeneratoren spielt z.B. bei der Strategiesimulation für Wirtschaftsprozesse eine wichtige Rolle. Die Auswertung solcher Simulationen erfordert gewisse statistische Grundkenntnisse zur Gewinnung und Auswertung von Daten. Mit diesen Kenntnissen können dann auch die grundlegenden Methoden der Stückprozesssimulation vermittelt werden, soweit sie für die Bedienung eines typischen Fertigungssimulators erforderlich sind. Hauptabschnitte der Vorlesung: 1. Anwendungsgebiete der Simulationstechnik 2. Ablauf einer Simulationsstudie 3. Zeitkontinuierliche Simulatoren 4. Grundlagen aus Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik 5. Grundkonzepte der stochastischen Simulation 6. Ereignisdiskrete Simulation von Stückprozessen Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Overhead/Beamer, Computer - Literaturangaben: siegen.de www.simtec.mb.uni-siegen.de -Demonstrationsprogramme zur Vorlesung Sheldon M. Ross: Simulation; Academic Press; Boston 1997 Hartmut Bossel: Systeme, Dynamik, Simulation; Books on Demand; Norderstedt 2004 181 Modulelement: 771200 Modeling and Simulation 2: Continuous Systems Simulation Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Roller Dozent(in): Roller Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, WIW, IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung/Nachbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Projektübung: 1 x 15h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Angestrebten Lernergebnisse: inhaltliche Lernziele / Faktenwissen: xpliziter Integrationsverfahren (Einschrittund Mehrschrittverfahren) Gleichungssysteme und Kontinuationsprobleme -Algebraischer x und Überführung von DAEs in ODEs Methodenkompetenz: Bewertungskompetenzen: 182 Simulationswerkzeuge Simulationsproblems Schlüsselqualifikationen: keine Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Literaturangaben: Der 2. Teil der Vorlesungsreihe richtet sich vor allem an Entwicklungsingenieure, die technische Systeme konstruieren, entwickeln und optimieren wollen. In diesen Bereichen werden vertiefte Kenntnisse über die zeitkontinuierliche Simulation benötigt. Denn für die sachgerechte Bedienung kommerziell verfügbarer Simulatoren muss man die Arbeitsweise der darin verborgenen numerischen Verfahren verstehen. Ohne allzu tief in die mathematischen Details einzudringen, werden daher die grundlegenden numerischen Lösungsverfahren für gewöhnliche Differentialgleichungssysteme an Beispielen eingeführt und diskutiert. Praktische Anwendungsbeispiele zeigen, wo man bei der Bedienung kontinuierlicher Simulatoren Acht geben muss und welche Konsequenzen eine Fehlbedienung haben kann. Die Lösung stationärer Gleichungssysteme, die vor allem bei kinematischen Systemen auftreten, ist auch ein wichtiger Baustein für die Behandlung der numerisch besonders tückischen steifen Systeme. Abschließend wird eine Einführung in die numerische Lösung von differential-algebraischen Gleichungen gegeben. DAESysteme bilden die Grundlage nahezu aller modernen Simulatoren für die zeitkontinuierliche Simulation. Mündliche Prüfung (20-40 min) -siegen.de -siegen.de Ascher, U.M.; Petzold, L.R., 1998, Computer Methods for Ordinary Differential Equations and Differential-Algebraic Equations, SIAM Mathematik I+II: Eine algorithmisch orientierte Einführung, de Gruyter Press, W.H.; Flannery, B.P.; Teukolsky, S.A.; Vetterling, W.T., 1994, Numerical Recipes - The Art of Scientific Computing, Cambridge University Press 183 Modul MWWT-11– 713003 FE – Methoden Zugeordnet zu: Modul 320 oder 330– Wahlpflichtfächer Studiensemester : 1. bis 4. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 9.0 SWS : 6.0 zugeordnete Modulelemente 713400 Finite-Elemente-Methoden I : Lineare Probleme 713500 Finite-Elemente-Methoden II : Nichtlineare Probleme 184 Modulbezeichnung: MSc-MWWT-11 : 713003 FE-Methoden POS-Nr. Modulelement: 713400 FEM I: Lineare Probleme Angebot im WS Modulverantwortliche(r): NN Dozent(in): Eidel Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: MSc. MB, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung + 2 SWS Übung Kreditpunkte: 6 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h 2 SWS Übung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Programmieraufgaben: 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 180 h Voraussetzungen: MATLAB Kenntnisse wünschenswert Angestrebte Lernergebnisse: 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 Randwertprobleme der Ingenieurwissenschaften zu beschreiben sowie diese auch in allgemein verständlicher Weise zu formulieren. Sie lernen gegebene Aufgaben in begrenzter Zeit zu lösen. 185 Fachliche Kompetenzen: 95 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 5 % 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, GalerkinApproximation, Steifigkeitsmatrix, Assemblierung, isoparametrisches Konzept, numerische Integration und Genauigkeit der Finite-Elemente Approximation erörtert. Studien- und Prüfungsleistungen: MATLAB-basierte Hausübungen Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: M. Jung, U. Langer: Methode der finiten Elemente für Ingenieure, Teubner, 2001 H.R. Schwarz, Methode der finite Elemente, Teubner, 1991 186 POS-Nr. Modulelement: 713500 FEM II: Nichtlineare Probleme Angebot im SS Modulverantwortliche(r): NN Dozent(in): Eidel Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: MSc. MB, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Programmieraufgaben: 15 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h Voraussetzungen: MATLAB Kenntnisse wünschenswert, 13400 FEM I Angestrebte Lernergebnisse: 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 % 187 Inhalt: Den Schwerpunkt der Lehrveranstaltung bilden nichtlineare Probleme der Festigkeitslehre. Die Funktionsweise nichtlinearer Finite-ElementeProgramme 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. Studien- und Prüfungsleistungen: MATLAB-basierte Hausübungen Mündliche Prüfung (20-40 min) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: P. Wriggers, Nichtlineare Finite-Element-Methoden, Springer-Verlag, 2002 188 40 Fachübergreifende Module 420 (Querschnittsfächer) Katalog Sprachen Zugeordnet zu: Modul QF – 420 Querschnittsfächer Studiensemester : 2. bis 3. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 42.0 SWS : 28.0 zugeordnete Modulelemente FRANZÖSISCH SPANISCH 189 Modul FRANZÖSISCH Zugeordnet zu: Modul QF – 420 Querschnittsfächer Studiensemester : 2. bis 3. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 24.0 SWS : 16.0 zugeordnete Modulelemente 776241 Compléments de correspondance commerciale (CC2) 776031 Principales structures constitutionnelles et entrepreneuriales de la France actuelle 776041 Communication orale dans l’industrie 776051 Textes d’ingénierie 776071 Traduction de textes spécialisés 776081 Panorama historique de l’industrie française 776091 Infrastructure et développement des transports en France 190 POS-Nr. Modulelement: 776241 Compléments de correspondance commerciale 2 Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Mirault Dozent(in): Mirault Sprache: Französisch Zuordnung Curriculum: M.Sc. IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Übungen Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Übung: 15 x 2h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: -- Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Beherrschung von einschlägigen Handelsbriefen Soziale Kompetenzen: Sicherer Gebrauch von üblichen Formulierungen in der modernen französischen Handelskorrespondenz Fachliche Kompetenzen: 50 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 50 % Aufgabe von Bestellungen, Versandanzeigen Mahnverfahren Reklamationsbriefe Studien- und Prüfungsleistungen: Aktive Mitarbeit an der Ausarbeitung von einschlägigen Handelsbriefen Leistungsnachweis - Klausur, 1 h 191 Medienformen: Tafelanschrieb, Overheadprojektor, Beamer Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja x Nein Ja Nein x Literatur: Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial 192 POS-Nr. Modulelement: Angebot im 776031 Principales structures constitutionnelles et entrepreneuriales de la France actuelle WS Modulverantwortliche(r): Mirault Dozent(in): Mirault Sprache: Französisch Zuordnung Curriculum: B.Sc. MB, IPEM / M.Sc. MB, IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Übung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Übung: 15 x 2h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h ( 3 ECTS) Voraussetzungen: Basiskenntnisse der französischen Sprache Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Grundlagenwissen in der Aufbaustruktur des französischen Staates (inkl. überseeischer Besitze). Einführung in das französische Verfassungsrecht in der V. Republik. Bessere Wahrnehmung der sich daraus ergebenden interkulturellen Unterschiede zwischen Frankreich und Deutschland. fundierte Grundkenntnisse in der Rechtssprache vor allem im Hinblick auf das französische Verfassungs- und Wirtschaftsrecht. Vergleich allgemeiner Aspekte von gängigen Unternehmensformen zwischen der Bundesrepublik Deutschland und Frankreich. Soziale Kompetenzen: Kritisches Verständnis eines fremden Rechtskonstrukts und dessen Auswirkungen im sozio-politischen, wirtschaftlichen und unternehmerischen Bereich. Befähigung, sich im französischen zentralistischen System zu orientieren und sich mit französischen Berufskollegen über wirtschaftsrechtliche Angelegenheiten und Probleme konstruktiv zu unterhalten. Im Hinblick auf eine spätere internationale Tätigkeit Sensibilisierung auf soziale und interkulturelle Differenzen. Fachliche Kompetenzen: 60 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 40 % Verwaltungsrechtlicher Aufbau des französischen Staates (sowohl Mutterland als auch überseeische Besitze). Grundzüge des zurzeit geltenden Verfassungsrechts. Vergleich der hauptsächlichen Unternehmensformen (Personenund Kapitalgesellschaften) zwischen dem heutigen Frankreich und der BRD. 193 Studien- und Prüfungsleistungen: Kritische Lektüre und Interpretation von authentischen Wirtschaftsverträgen. Aktive und regelmäßige Teilnahme. Leistungsnachweis: Ausarbeitung und Präsentation in französischer Sprache eines bestimmten Themas. (alternativ: entsprechende Hausarbeit in französischer Sprache). Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Aushändigung verschiedener Artikel (Dokumente) aus der Fachpresse. Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Ja Nein Nein Literatur: Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial u. a. Zeitungsartikel (u. a. aus der Fachpresse), Dokumentarfilme „Einführung in das französische Recht“, Sonnenberger, Hans Jürgen. - 3., neubearb. Aufl.. - Heidelberg : Verl. Recht und Wirtschaft, 2000. „Frankreich verstehen“, Ernst Ulrich Große, Heinz-Helmut Lüger, ab 4. Aufl., Damstadt, Wissenschaftliche Buchgesellschaft, 1996 u. ff. 194 POS-Nr. Modulelement: 776041 Communication orale dans l'industrie Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Mirault Dozent(in): Mirault Sprache: Französisch Zuordnung Curriculum: M.Sc. IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Übungen Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Übung: 15 x 2h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: -- Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Sprachliche Beherrschung von üblichen Berufssituationen (u. a. Konfliktsituationen) im unternehmerischen Kontext. Soziale Kompetenzen: Sichere Moderation von gängigen Verhandlungen im modernen französischen Unternehmen Fachliche Kompetenzen: 50 % Soziale Kompetenzen: 50 % 195 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: Literaturhinweise: Gründung und Führung eines Unternehmens Einstellungs- und div. Verhandlungsgespräche Konfliktsituationen zwischen Arbeitgeber und Arbeitnehmer Aktive Teilnahme an Rollenspielen Leistungsnachweis: Abnahme von in der Fachfremdsprache abgehaltenen Simulationsgesprächen Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Tonbandgeräte Skript in Papierform verfügbar: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Ja Nein Literatur: Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial Ausgesuchte Beiträge aus der Fachpresse 196 POS-Nr. Modulelement: 776051 Textes d'ingénierie Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Mirault Dozent(in): Mirault Sprache: Französisch Zuordnung Curriculum: B.Sc. IPEM, M.Sc. IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Übungen Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Übung: 15 x 2h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: -- Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Einübung und Anwendung des technischen Fachvokabulars Soziale Kompetenzen: Kommunikationsfähigkeit im technischen Bereich Fachliche Kompetenzen: 70 % Soziale Kompetenzen: 30 % 197 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: Literaturhinweise: Erlernen des elementaren, notwendigen Fachwortschatzes in den Grundtechniken und –verfahren, Darstellungen einfacher technischer Systeme und komplexerer Maschinen (z.B.: Motoren. usw.) bzw. technischer Anlagen (z.B.: Energiegewinnungsanlagen, usw.) Aktive Teilnahme Leistungsnachweis: Ausarbeitung und Darstellung einer mindestens 30 minütigen, in der Fachfremdsprache abgehaltenen Präsentation Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Skript in Papierform verfügbar: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Ja Nein Literatur: Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial, ständig aktualisiertes Angebot an verschiedenen einschlägigen Artikeln und Beiträgen aus der Fachpresse 198 POS-Nr. Modulelement: 776071 Traduction de textes spécialisés Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Mirault Dozent(in): Mirault Sprache: Französisch Zuordnung Curriculum: M.Sc. IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Übungen Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Übung: 15 x 2h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: -- Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Übersetzung von verschiedenen Fachtexten Soziale Kompetenzen: Geübte Anwendung von sprachlichen Mitteln zum Zwecke einer sinngemäß korrekten Übertragung von originalen Fachtexten Fachliche Kompetenzen: 70 % Soziale Kompetenzen: 30 % 199 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Verschiedene Texte über z.B. Politik, Wirtschaft, Technik, Werbung Marketing Aktive Mitarbeit an der Ausarbeitung von Übersetzungsvorschlägen Leistungsnachweis: 2-stündige schriftliche Klausur Medienformen: Tafelanschrieb Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Ja Nein x Literatur: Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial 200 POS-Nr. Modulelement: 776081 Panorama historique de l'industrie française Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Mirault Dozent(in): Mirault Sprache: Französisch Zuordnung Curriculum: M.Sc. IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Übungen Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Übung: 15 x 2h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: -- Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Beherrschung sprachlicher Fertigkeiten im Bereich des Industriewesens Soziale Kompetenzen: Sicheres Auftreten bei Fachvorträgen in der Fachfremdsprache Fachliche Kompetenzen: 50 % Soziale Kompetenzen: 50 % 201 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: Literaturhinweise: Chronologischer Überblick der französischen Industriegeschichte Frankreichs im europäischen Zusammenhang Hausarbeiten Leistungsnachweis: Ausarbeitung und Darstellung einer mindestens 30-minütigen Präsentation in Französischer Sprache über ein dem Kursangebot entsprechendes Thema. Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Dokumentarfilme Skript in Papierform verfügbar: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Ja Nein Literatur: „Panorama de l'industrie française - Al. Lucas“ Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial Ständig aktualisiertes Angebot ausgesuchter Artikel und Beiträge aus der einschlägigen Fachpresse 202 POS-Nr. Modulelement: 776091 Infrastructure et développement des transports en France Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Mirault Dozent(in): Mirault Sprache: Französisch Zuordnung Curriculum: M.Sc. IPEM, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Übungen Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Übung: 15 x 2h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: -- Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Beherrschung sprachlicher Fertigkeiten im Bereich des Transportwesens Soziale Kompetenzen: Sicheres Auftreten Bei Fachvorträgen in der Fachfremdsprache Fachliche Kompetenzen: 50 % Soziale Kompetenzen: 50 % 203 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: Literaturhinweise: Chronologischer Überblick des französischen Transportwesens Verschiedene Aspekte des Land-, Luft- und Seetransports unter besonderer Berücksichtigung des europäischen Zusammenhangs Hausarbeiten Leistungsnachweis: Ausarbeitung und Darstellung einer mindestens 30minutigen Präsentation in Französischer Sprache über ein dem Kursangebot entsprechendes Thema. Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Dokumentarfilme Skript in Papierform verfügbar: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Ja Nein Literatur: „La politique des transports en France : entrer dans le XXIe siècle de R. Abord de Chatillon (2000) “ ; Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial Ständig aktualisiertes Angebot ausgesuchter Artikel und Beiträge aus der einschlägigen Fachpresse 204 Modul SPANISCH Zugeordnet zu: Modul QF – 420 Querschnittsfächer Studiensemester : 2. bis 3. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 15.0 SWS : 10.0 zugeordnete Modulelemente 963310 Introductión al Español de los Negocios 963320 Español Empresarial I 777031 Industria y comercio en los paises hispanófonos 777041 Comunicación oral en la industria 777051 Planificación de proyectos técnicos 777071 El español técnico elemental 777101 Español Empresarial II 205 POS-Nr. Modulelement: 963310 Introducción en el Español de los Negocios Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Eva Balada Rosa Dozent(in): Eva Balada Rosa Sprache: Spanisch/ Deutsch Zuordnung Curriculum: IPEM MSc., MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Sprachpraktische Übungen Einzel- und Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen Kreditpunkte: 2 ECTS Arbeitsaufwand: 2 ECTS, 2 SWS bestehend aus: a) regelmäßiger und aktiver Teilnahme : 15 x 2h= 30 b) Vor- und Nachbereitung/Vorbereitung zur Prüfung: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben Lektüren mündliche und schriftliche Hausarbeiten Gesamter Arbeitsaufwand: 60 h (2 ECTS) Voraussetzungen: Angestrebte Lernergebnisse: Bestehen von Español para IPEM 2 (oder Niveau A2+) Fachliche Kompetenzen: Steigerung der Hör-. Lese-, Sprech- und Schreibkompetenz auf das Niveau B1. Anhand einiger Wirtschaftsthemen werden grammatikalische Strukturen wiederholt und erweitert und die Fachsprache eingeführt. Soziale Kompetenzen: Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen Fachliche Kompetenzen: 80 % Soziale Kompetenzen: 20 % Inhalt: Die vier Kompetenzen Hör- und Leseverstehen, mündlicher und schriftlicher Ausdruck werden erweitert anhand von Wirtschaftsthemen (u.a. Praktika, Marketing, Werbung, Verhandlungen) Studien- und Schriftliche Prüfung, 2 h 206 Prüfungsleistungen: Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, TV/Video Literaturhinweise: Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein 207 POS-Nr. Modulelement: 963320 Español Empresarial 1 Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Eva Balada Rosa Dozent(in): Eva Balada Rosa Sprache: Spanisch Zuordnung Curriculum: IPEM MSc., MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Sprachpraktische Übungen Einzel- und Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen Kreditpunkte: 2 ECTS Arbeitsaufwand: 2 ECTS, 2 SWS bestehend aus: c) regelmäßiger und aktiver Teilnahme : 15 x 2h= 30 d) Vor- und Nachbereitung/Vorbereitung zur Prüfung: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben Lektüren mündliche und schriftliche Hausarbeiten Gesamter Arbeitsaufwand: 60 h (2 ECTS) Voraussetzungen: Angestrebte Lernergebnisse: Bestehen von Español de los Negocios (oder Niveau B1) Fachliche Kompetenzen: Steigerung der Hör-. Lese-, Sprech- und Schreibkompetenz auf das Niveau B1+. Anhand einiger Wirtschaftsthemen über die spanische Wirtschaftswelt werden grammatikalische Strukturen wiederholt und erweitert. Festigung und Erweiterung des fachspezifisches Wortschatzes Steigerung der Genauigkeit bei der Auswahl des Wortschatzes Entwicklung von Techniken zum Selbstlernen und zur Selbstverbesserung Soziale Kompetenzen: Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen Fachliche Kompetenzen: 80 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 20 % Die vier Kompetenzen Hör- und Leseverstehen, mündlicher und schriftlicher Ausdruck werden erweitert anhand von Wirtschaftsthemen (u.a. Unternehmen und ihrer Typologie, Wirtschaftssektoren, Industrie, Arbeitsmarkt, Lebenslauf, Motivationsbrief, Vorstellungsgespräche…) 208 Studien- und Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 2 h Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, TV/Video Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial Literatur: Johannes Schnitzer u. Jordi Martí: Wirtschaftsspanisch Terminologisches Handbuch. Manual de lenguaje económico. Oldenbourg, 2007 209 POS-Nr. Modulelement: 777031 Industria y Comercio en los Países Hispanófonos Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Balada Rosa Dozent(in): Balada Rosa Sprache: Spanisch Zuordnung Curriculum: IPEM MSc., MWWT Lehrform/SWS: Kreditpunkte: Sprachpraktische Übungen (Einzel- und Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen) / 2 SWS 3 ECTS Arbeitsaufwand: 3 ECTS, 2 SWS bestehend aus: regelmäßiger und aktiver Teilnahme : 15 x 2h= 30 Vor- und Nachbereitung: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben Lektüre mündliche und schriftliche Hausarbeiten Vorbereitung verschiedene kurze Vorträge: 15 x 2 h = 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Angestrebte Lernergebnisse: Bestehen von Español Empresarial 2 (oder Niveau B1+/B2) Fachliche Kompetenzen: Steigerung der Lese-, Hör und Sprechkompetenz (auf das Niveau B2/B2+) Festigung und Erweiterung des Wortschatzes. Entwicklung von Techniken zum Selbstlernen und zur Selbstverbesserung, eigene Ansichten durch relevante Erklärungen, Argumente und Kommentare begründen und verteidigen; längere, anspruchsvolle Texte zu verstehen und dabei auch implizite Bedeutungen zu erfassen und die eigene Meinung darüber auszudrücken; sich spontan und fließen auszudrücken; sich klar, strukturiert und ausführlich zu komplexen Sachverhalten zu äußern und dabei verschiedene Mittel zur Textverknüpfung angemessen zu verwenden Soziale Kompetenzen: Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen Inhalt: Fachliche Kompetenzen: 80 % Soziale Kompetenzen: 20 % Die vier Kompetenzen Hör- und Leseverstehen, mündlicher und schriftlicher Ausdruck werden erweitert anhand von Texten und Diskussionen über die Geschickte, Politik und Wirtschaftslage der lateinamerikanischen Länder. 210 Studien- und Prüfungsleistungen: Leistungsnachweis (erbracht durch Vorträge) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, TV/Video Literaturhinweise: Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial Literatur: Fabián Ceniceros, E. C.: Geografía económica. México D.F.: McGraw-Hill, 2008. Felices, A.; Calderón; M°.A.; Iriarte, E.; Núnez, E.: Cultura y negocios. El espanol de la economía espanola y latinoamericana. Madrid: Editorial Edinumen, 2003. Otero, C.: Aproximación al mundo hispanófono. Einführung in die Landeskunde Spaniens und Lateinamerikas. Gottfried Egert Verlag, 2005. Albert, M°.A.; Ardanaz, F.: Hispanoamérica, ayer y hoy. SGEL, Madrid, 1998. 211 POS-Nr. Modulelement: 777041 Comunicación Oral en la Industria Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Balada Rosa Dozent(in): Balada Rosa Sprache: Spanisch Zuordnung Curriculum: IPEM MSc., MWWT Lehrform/SWS: Kreditpunkte: Sprachpraktische Übungen (Einzel- und Gruppenarbeit /Rollenspiele/ Kollaboratives Lernen) / 2 SWS 3 ECTS Arbeitsaufwand: 3 ECTS, 2 SWS bestehend aus: a) b) c) regelmäßiger und aktiver Teilnahme : 15 x 2h= 30 Vor- und Nachbereitung: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben Lektüre mündliche und schriftliche Hausarbeiten Vorbereitung eines Vortrages: 15 x 2 h = 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Angestrebte Lernergebnisse: Bestehen von Español Técnico Elemental und/oder Industria y Comercio en los Países Hispanófonos (oder Niveau B2+) Fachliche Kompetenzen: Steigerung der Lese-, Hör und Sprechkompetenz (auf das Niveau C1), Festigung und Erweiterung des fachspezifisches Wortschatzes, Steigerung der Genauigkeit bei der Auswahl des Wortschatzes, Entwicklung von Techniken zum Selbstlernen und zur Selbstverbesserung, Reflexion über den Unterschied zwischen Alltagssprache und gesprochener Sprache einerseits sowie der Standadsprache und der gehobenen Sprache andererseits; eigene Ansichten durch relevante Erklärungen, Argumente und Kommentare begründen und verteidigen; längere, anspruchsvolle Texte zu verstehen und dabei auch implizite Bedeutungen zu erfassen und die eigene Meinung darüber auszudrücken; sich spontan und fließend auszudrücken; sich klar, strukturiert und ausführlich zu komplexen Sachverhalten zu äußern und dabei verschiedene Mittel zur Textverknüpfung angemessen zu verwenden Soziale Kompetenzen: Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen Fachliche Kompetenzen: 80 % Soziale Kompetenzen: 20 % 212 Inhalt: Fachliche Inhalte Interkulturalität (Interkulturelle Missverständnisse, Stereotypen, Sensibilisierung der eigene Kultur) Kommunikation (verbal und non verbal) Verhandlungen und Interkulturalität (Einfluss von Faktoren wie Zeit, Vertrauen, Hierarchie) Präsentation Techniken Sprachpraktische Inhalte Studien- und Prüfungsleistungen: Medienformen: Wort-, Stil- und Niveauauswahl Grammatische Fehler und eigene Ticks Koherenz, Kohesion der mündlichen Texten Leistungsnachweis (erbracht durch Vortrag) Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial Literatur: Interkulturelle Kompetenzen. Erfolgreich kommunizieren zwischen den Kulturen. A. Erll, M. Gymnich. Klett; 2007. Spanienknigge. Sozioökonomische Einführung in die Interkulturalität. P. Gálvez, M. Gaffal. Oldenbourg; 2005 Cultura y negocios. El español de la economía española y latinoamericana. A. Felices, M.A. Calderón, E. Iriarte, E. Núñez. Edinumen, 2003. Obtenga el sí. El arte de negociar sin ceder.R. Fisher, W. Ury, B. Patton. Penguin Books; 1991. Los cien errores de la comuncicación de las organizaciones. L. Arroyo, M.Yus. ESIC Editorial; 2008. Negocie, Disfrute y gane .A.Valls. Amat Editorial; 2001. Qué decir, cómo y cuándo.J. Griffin. Amat Editorial; 2002. El lenguaje del cuerpo. Cómo leer el pensamiento de los otros a través de sus gestos. Allan Pease. Ediciones Paidós Ibérica; 1991. Cuestión de dignidad. W. Riso. Ediciones Garnica; 2004. 213 POS-Nr. Modulelement: 777051 Planificación de Proyectos Internacionales Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Balada Rosa Dozent(in): Balada Rosa Sprache: Spanisch Zuordnung Curriculum: IPEM MSc., MWWT Lehrform/SWS: Kreditpunkte: Sprachpraktische Übungen (Einzel- und Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen) / 2 SWS 3 ECTS Arbeitsaufwand: 3 ECTS, 2 SWS bestehend aus: regelmäßiger und aktiver Teilnahme : 15 x 2h= 30 Vor- und Nachbereitung: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben Lektüre mündliche und schriftliche Hausarbeiten Erarbeitung eines Projektes: 15 x 2 h = 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Angestrebte Lernergebnisse: Bestehen von Español Técnico Elemental und/oder Industria y Comercio en los Países Hispanófonos (oder Niveau B2+) Fachliche Kompetenzen: Der Kurs soll die Teilnehmer Schritt für Schritt durch die Erarbeitung des systematischen Aufbaus der Projektplanung in die spanische Projektplanungsterminologie einführen. Die Kenntnisse sollen mit Planungsübungen vertieft und angewendet werden. Der Erarbeitung des Aufbaus geht die begriffliche Definition "Projekt" und dessen Ausprägungen voraus, gefolgt von einem kleinen Umriss der Aufgabenfelder eines Projektmanagers und dessen Rolle im Aktionskontext. Anschließend werden wir uns den eigentlichen Tätigkeiten und Methoden des Projektmanagements wie Planungsstrategien, Machbarkeitsanalysen, Personalplanung, Terminierung, Budgetierung, Programmerstellung, -kontrolle, überwachung, und -anpassung zuwenden. Soziale Kompetenzen: Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen Fachliche Kompetenzen: 80 % Soziale Kompetenzen: 20 % 214 Inhalt: Die vier Kompetenzen Hör- und Leseverstehen, mündlicher Ausdruck und schriftlicher Ausdruck werden erweitert anhand Fachtexten und der Erarbeitung eines Projektes. Studien- und Prüfungsleistungen: Leistungsnachweis (erbracht durch Erarbeitung eines kleinen Projektes) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial Literatur: David Burstein u. Frank Stasiowski: Project Management. Manual de Gestión de Proyectos para arquitectos, ingenieros e interioristas. 215 POS-Nr. Modulelement: 777071 Español Técnico Elemental Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Balada Rosa Dozent(in): Balada Rosa Sprache: Spanisch Zuordnung Curriculum: IPEM BSc., MWWT Lehrform/SWS: Kreditpunkte: Sprachpraktische Übungen (Einzel- und Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen) / 2h 3 ECTS Arbeitsaufwand: 3 ECTS, 2 SWS bestehend aus: regelmäßiger und aktiver Teilnahme : 15 x 2h= 30 Vor- und Nachbereitung: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben Lektüre mündliche und schriftliche Hausarbeiten Vorbereitung zur Prüfung: 15 x 2 h = 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Angestrebte Lernergebnisse: Bestehen von Español Empresarial 2 (oder Niveau B1+) Fachliche Kompetenzen: Steigerung der Hör-. Lese-, Sprech- und Schreibkompetenz auf das Niveau B2. Anhand einiger Fachtexte werden grammatikalische Strukturen wiederholt und technischer Wortschatz erweitert. Festigung und Erweiterung des fachspezifisches Wortschatzes; Steigerung der Genauigkeit bei der Auswahl des Wortschatzes; längere, anspruchsvolle Texte verstehen und übersetzen können; Entwicklung von Techniken zum Selbstlernen und zur Selbstverbesserung. Soziale Kompetenzen: Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen Fachliche Kompetenzen: 80 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 20 % Die vier Kompetenzen Hör- und Leseverstehen, mündlicher und schriftlicher Ausdruck werden erweitert anhand von Fachthemen (u.a. Mathematik, Wirtschaft, Informatik, Autoindustrie...) 216 Studien- und Prüfungsleistungen: Leistungsnachweis (erbracht durch Bestehen einer schriftlichen Prüfung) Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial Literatur: E. Iriarte, E. Núnez. Empresa siglo XXI. El espanol en el ámbito Profesional. Hueber. 217 POS-Nr. Modulelement: 777230 Español Empresarial II Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Balada Rosa Dozent(in): Balada Rosa Sprache: Spanisch Zuordnung Curriculum: IPEM BSc., MWWT Lehrform/SWS: Kreditpunkte: Sprachpraktische Übungen (Einzel- und Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen) / 2 SWS 3 ECTS Arbeitsaufwand: 3 ECTS, 2 SWS bestehend aus: regelmäßiger und aktiver Teilnahme : 15 x 2h= 30 Vor- und Nachbereitung: 15 x 2 h = 30 h Bearbeitung von Übungsaufgaben Lektüre mündliche und schriftliche Hausarbeiten Vorbereitung zur Prüfung: 15 x 2 h = 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Angestrebte Lernergebnisse: Bestehen von Español Empresarial 1 (oder Niveau B1+) Fachliche Kompetenzen: Steigerung der Hör-. Lese-, Sprech- und Schreibkompetenz auf das Niveau B2. Anhand einiger Wirtschaftsthemen über die spanische Wirtschaftswelt werden grammatikalische Strukturen wiederholt und erweitert. Festigung und Erweiterung des fachspezifisches Wortschatzes; Steigerung der Genauigkeit bei der Auswahl des Wortschatzes; Entwicklung von Techniken zum Selbstlernen und zur Selbstverbesserung. Soziale Kompetenzen: Gruppenarbeit / Kollaboratives Lernen Fachliche Kompetenzen: 80 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 20 % Die vier Kompetenzen Hör- und Leseverstehen, mündlicher und schriftlicher Ausdruck werden erweitert anhand von Wirtschaftsthemen (u.a. Außen- und Binnenhandel, Handelskammer, Tourismus, Handelsbriefe…) 218 Studien- und Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 1 h Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer Literaturhinweise: Auf die Veranstaltung zugeschnittenes Lernmaterial Literatur: Sabina Jöcke: Wirtschaftsspanisch. Einführung. Oldenbourg, 2007. Johannes Schnitzer u. Jordi Martí: Wirtschaftsspanisch Terminologisches Handbuch. Manual de lenguaje económico. Oldenbourg, 2007 219 Katalog MSc-QES Zugeordnet zu: Modul QF – Querschnittsfächer Studiensemester : 2. bis 3. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik Gesamtangebot ECTS-Punkte : 42.0 SWS : 28.0 zugeordnete Modulelemente 772100 Qualitätsmanagement I 772200 Qualitätsmanagement II 727100 Produktinnovation 757800 Produktsicherheit 757500 Umweltergonomie 757600 Technischer Schallschutz 770100 Project Management I 770200 Project Management II 770300 Project Management III 756100 Logistik I 756200 Logistik II 756300 Logistik III (Seminar Logistik) 95628 Produktlebenszyklusmanagement 95767 Information Engineering 220 Modul Qualitätsmanagement Zugeordnet zu: Modul QF – Querschnittsfächer Studiensemester : 2. bis 3. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 9.0 SWS : 6.0 zugeordnete Modulelemente 772100 Qualitätsmanagement I 772200 Qualitätsmanagement II 727100 Produktinnovation 221 POS-Nr. Modulelement: 772100 Qualitätsmanagement I Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Zehner Dozent(in): NN Sprache: deutsch Zuordnung Curriculum: MSc. MB, IPEM, WIW, Berufskolleg, D I – MB, D II - WIW, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS-CP Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1,5 h = 22,5 h Prüfungsvorbereitung: 37,5 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: ./. Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden beherrschen ausgewählte Begriffe und Methoden des Qualitätsmanagements. Sie sind in der Lage Aufgaben des Qualitätsmanagements zu verstehen. Die Studierenden haben einen Überblick über die Bedeutung des Qualitätsmanagements in der Produktion. Sie sind in der Lage die Methoden des Qualitätsmanagements situationsgerecht anzuwenden oder zu adaptieren. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit ingenieurwissenschaftliche Aufgaben im Kontext der wirtschaftlichen, gesellschaftlichen und sozialen Verantwortung angemessen durchzuführen. Die Studierenden besitzen das Bewusstsein, dass Qualität in allen Berei-chen des Unternehmens und des Alltags eine große Rolle spielt. Sie sind fähig ein komplexes Problem und deren Lösungsvorschläge für Nichtfachleute allgemein verständlich aufzubereiten. Fachliche Kompetenzen: 85 % Soziale Kompetenzen: 15 % 222 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Begriffe und Definitionen des Qualitätsmanagements im Allgemeinen Schwerpunkt der Methoden und Werkzeuge im Bereich Produktion Überblick der wichtigsten Normen und Richtlinien (ISO 9000, VDA 6.x, ISO/TS 16949) Überblick über wichtige Preise im QM (Deming Prize, Malcom Baldrige, EFQM) Überblick über Managementansätze im QM und deren wichtigsten Werkzeuge (TQM, Lean Management, Six Sigma, KVP) Darstellung der Methoden und Werkzeuge des Messen und Prüfens sowie die Steuerung von Produktionsprozessen mit Hilfe von SPS – Statistischem Prozess Control Schriftliche Prüfung, 1 h Medienformen: Tafelanschrieb, Beamer, Classroom Response System Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Pfeiffer, T.; Schmitt, R.: Handbuch Qualitätsmanagement, Hanser Verlag, 2007 223 POS-Nr. Modulelement: 772200 Qualitätsmanagement II Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Zehner Dozent(in): NN Sprache: deutsch Zuordnung Curriculum: MSc. MB, IPEM, WIW, Berufskolleg, D I – MB, D II - WIW, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS-CP Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1,5 h = 22,5 h Prüfungsvorbereitung: 37,5 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: ./. Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden beherrschen ausgewählte Begriffe und Methoden des Qualitätsmanagements. Sie sind in der Lage Aufgaben des Qualitätsmanagements zu verstehen. Die Studierenden haben einen Überblick über die Bedeutung des Qualitätsmanagements in der Produktentwicklung. Sie sind in der Lage die Methoden des Qualitätsmanagements situationsgerecht anzuwenden oder zu adaptieren. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit ingenieurwissenschaftliche Aufgaben im Kontext der wirtschaftlichen, gesellschaftlichen und sozialen Verantwortung angemessen durchzuführen. Die Studierenden besitzen das Bewusstsein, dass Qualität in allen Bereichen des Unternehmens und des Alltags eine große Rolle spielt. Sie sind fähig ein komplexes Problem und deren Lösungsvorschläge für Nichtfachleute allgemein verständlich aufzubereiten. Fachliche Kompetenzen: 75 % Soziale Kompetenzen: 25 % 224 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Begriffe und Definitionen des Qualitätsmanagements im Allgemeinen Schwerpunkt der Methoden und Werkzeuge im Bereich Produktentwicklung Unterscheidung der Produktmerkmale nach dem Kano-Modell Kundensegmentierung (Sinus-, Sigma Milieus) Kundenanforderungen übersetzen (Rolle und Aufgaben des Lastenund Pflichtenhefts) Fehlerbaumanalyse – Fault Tree Analysis Antizipation der Zukunftsentwicklungen mit Hilfe der Szenariotechnik Szenariotechnik in der Produkt- und Strategieentwicklung Fehlermöglichkeitseinflussanalyse – FMEA Quality Function Deployment – QFD Wertstrommanagement im Produktlebenszyklus Schriftliche Prüfung, 1 h Medienformen: Tafelanschrieb, Beamer, Classroom Response System Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Gausemeier, J.; Plass, C.; Wenzelmann, C.: Zukunftsorientierte Unternehmensgestal-tung – Strategien, Geschäftsprozesse und ITSysteme für die Produktion von morgen 225 POS-Nr. Modulelement: 727100 Produktinnovation Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Friedrich Dozent(in): Friedrich Sprache: Deutsch Zuordnung Curriculum: MSc MB, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: Vorlesung + Projektübung im Team / 2 SWS Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Ausarbeitung der Projektübung: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Module P4, P6, P7, P8, P17, P18 Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Erfolgreiche Technische Produkte zeichnen sich nicht nur durch naturwissenschaftliche und technische Kriterien aus, sondern benötigen unbedingt den Bezug zum Anwendermarkt und dessen zukünftigen Bedürfnissen, was weitere grundlegende Produktmerkmale generiert. Dies führt zu den Begriffen Innovationsziel, Innovationsfunktion, Konstruktionsparameter. Die damit verbundenen Aspekte sind bereits in der frühen Definitions- und Konzeptionsphase einer Produktentwicklung zu berücksichtigen, was bei Nichtbeachtung in freien Märkten schwer wiegende Folgen hat. Dieser Sachverhalt wird strukturiert vorgestellt und Methoden zur Realisierung systematisch vermittelt. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden sind damit vertraut, Ihre Ingenieurkenntnisse in das Produktumfeld richtig einzuordnen. Die Projektübung im Team führt zu einem persönlichen Auseinandersetzen jedes Einzelnen mit der Thematik. Die Teamfindung und die gemeinsame Bearbeitung bilden die heute sehr wichtige, projektbezogene Arbeitsweise über die Grenzen der eigenen Abteilung hinaus ab. Fachliche Kompetenzen: 60 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 40 % Grundlagen der Produktinnovation Produktentwicklungsprozess 226 Organisation Koordination Innovationsziele, Innovationsfunktionen, Konstruktionsparameter Innovationsbeispiele Workshop Innovationsprojekt (Projektübung im Team) Studien- und Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung 0,5 h Medienformen: Graphikpräsentation über Beamer, handschriftliche Notizen über Overheadprojektor Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: J. Gausemeier et al.: Produktinnovation. München, Hanser, 2001. P. Trott: Innovation Management and New Product Development. New York, Prentice Hall, 2008. 227 Modul Ergonomie Zugeordnet zu: Modul QF – Querschnittsfächer Studiensemester : 2. bis 3. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 9.0 SWS : 6.0 zugeordnete Modulelemente 757800 Produktsicherheit 757500 Umweltergonomie 757600 Technischer Schallschutz 228 POS-Nr. Modulelement: 757800 Produktsicherheit Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Kluth Dozent(in): Univ.-Prof. Dr.-Ing. Karsten Kluth Sprache: deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. MB, IPEM, WIW, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: Erwünscht: Produktergonomie Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Der/Die Studierende beherrscht die Grundlagen zur sicheren und gesundheitsgerechten Gestaltung von Produkten. Damit ist ein wichtiger Grundstein dafür gelegt, dass künftige Produktentwickler ihren Pflichten, die sich insbesondere aus dem Produktsicherheitsgesetz (ProdSG) und dessen nachfolgenden Verordnungen ergeben, gerecht werden zu können. Er/Sie erwirbt systematisches Wissen sowohl hinsichtlich der formalen Anforderungen, die das Produktsicherheitsgesetz stellt, wie Fragen der Konformitätsprüfung, Konformitätserklärung, Kennzeichnung und Dokumentation als auch hinsichtlich des systematischen, methodischen Vorgehens bei der Gefährdungsidentifizierung und Risikobewertung. Er/Sie erlangt Gestaltungskompetenz in Berufsfeldern, in denen Entscheidungen z.B. zur sicheren Konstruktion oder Bedienung von Geräten getroffen werden müssen, und in denen mangelndes Fachwissen zu gravierenden sicherheitsrelevanten Folgen führen kann. Er/Sie ist damit befähigt in der Anwendung von Verfahren zur Objektivierung der Produktsicherheit bzw. Nutzerqualität mit Methoden des Usability Engineering. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden werden befähigt, Produkte nicht nur hinsichtlich ihrer technischen Realisierbarkeit kritisch zu hinterfragen und auch nicht lediglich unter ästhetischen Gesichtspunkten oder unter dem Aspekt eines gefälligen Designs zu beurteilen. Sie lernen vielmehr, von Menschen benutzte Produkte systematisch auf Risiken in der Anwendung zu analysieren und neben dem Aspekt höchstmöglicher Funktionalität auch Sicherheit und Gesundheitsschutz im Einklang mit 229 den menschlichen Fähigkeiten zu beurteilen und zu gestalten. Es geht somit auch um das Erwerben von Kompetenz auf dem Gebiet des präventiven Arbeitsschutzes zur Vermeidung von Gesundheitsgefahren. Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Soziale Kompetenzen: 15 % Modul 1: Einführung Modul 2: Konstruktion von sicheren Produkten Modul 3: Rechtsvorschriften und Normen Modul 4: Anforderungen an das Inverkehrbringen sicherheitsgerechter Produkte nach Geräte- und Produktsicherheitsgesetz Modul 5: Vorgehen bei der Konstruktion Risikoanalyse und -beurteilung sicherer Produkte – Modul 6: Vorgehen bei der Konstruktion Sicherheitsgerechte Gestaltung sicherer Produkte – Modul 7: Produktergonomie Studien- und Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 1 h Medienformen: Projektor/Beamer, Videoanimationen, Computerdemonstrationen; Interaktions-CD; Blended-Learning Konzept mit Präsenz- und Selbstlernteil; E-LearningModule Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Ein umfassendes Literaturverzeichnis ist den Vorlesungsunterlagen beigefügt. 230 POS-Nr. Modulelement: 757500 Umweltergonomie Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Kluth Dozent(in): Kluth Sprache: deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: keine Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden beherrschen die Grundlagen zur Analyse, Beurteilung und Gestaltung der physikalischen Arbeitsumgebungsparameter „Licht und Farbe“, „Klima und Arbeit“ und „Mechanische Schwingungen“ und erfahren eine Vertiefung der Handlungskompetenz im Zuge der Entwicklung von technischen Schutzmaßnahmen und der Planung von Maschinen und Anlagen. Sie werden befähigt, sich in wichtigen Maßsystemen der Beleuchtungstechnik, der Klimagrundgrößen und der Schwingungstechnik zurechtzufinden, und in die Lage versetzt, in Betrieben vorkommende Belastungen durch die genannten Arbeitsumgebungsparameter nicht nur zu messen bzw. lediglich formale Vorgehensweisen im Zuge der Anwendung von Normen und Richtlinien anzuwenden. Sie können vielmehr mittels eines umfassenden, fundierten und konsistenten Fachwissens die Ergebnisse richtig einschätzen sowie arbeitswissenschaftlich-ergonomisch beurteilen. Soziale Kompetenzen: In einem ganzheitlichen und nicht nur sektoralen Bemühungen um menschengerechte Arbeitsbedingungen können die Studierenden effektive und praktikable Schutzmaßnahmen initiieren, auswählen oder von ihnen selbst entwickelt werden. Fachliche Kompetenzen: 85 % Soziale Kompetenzen: 15 % 231 Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Licht und Farbe am Arbeitsplatz Physiologische Grundlagen der visuellen Wahrnehmung / Sehen im Raum, Gesichtsfeld/Blickfeld Lichttechnische Größen / Blendung und ihre Bekämpfung / Licht und Leistung/Beanspruchung / Farben im Betrieb Klima und Arbeit Klimagrundgrößen und thermophysiologische Grundlagen Messung und Bewertung der klimatischen Arbeitsumgebungsbedingungen Arbeitswissenschaftliche Richtwerte und Gestaltungshinweise Mechanische Schwingungen Schwingungsmesstechnik Schwingungsbewertung und Schwingungsbeurteilung Grundzüge des Schwingungsschutzes Schriftliche Prüfung, 1 h Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Videoanimationen, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: H. Schmitke: Ergonomie. HanserVerlag, München, 1993 Hettinger, Th. und G. Wobbe (Hrsg.): Kompendium der Arbeitswissenschaft. Kiehl-Verlag, Ludwigshafen/Rhein, 1993 Ch. Schlick, R. Bruder, H. Luczak: Arbeitswissenschaft, Springer Verlag, Berlin, 2010 232 POS-Nr. Modulelement: 757600 Technischer Schallschutz Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Kluth Dozent(in): Kluth Sprache: deutsch Zuordnung Curriculum: M.Sc. FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 30 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h (3 ECTS) Voraussetzungen: keine Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden sind befähigt, effektive und praktikable Maßnahmen zum Schutze des Menschen zu initiieren, auszuwählen und soweit als möglich selbst umzusetzen. Sie verfügen über vertieftes Wissens hinsichtlich der Realisierung lärmarmer Arbeitsverfahren und Konstruktionsweisen, lärmarmer Arbeitsumgebungsbedingungen und des persönlichen Schutzes als oberstes Ziel des technischen Schallschutzes. Sie verfügen über weitreichende Kenntnisse über die theoretische Basis, die Ziele und praktische Relevanz von nationalen und internationalen Kennwerten der Geräuschemission und haben problem-adäquates Wissen um standardisierte Messverfahren für ausgewählte Emissionsquellen. Sie können damit selbstständig entscheiden, welche Messverfahren für welche Maschinen, Geräte und Fahrzeuge zum Einsatz kommen und wie die jeweiligen Emissionskennwerte zu interpretieren sind. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden sind befähigt, den betrieblichen Arbeitsschutz durch das Beachten fortschrittlicher Regeln des Schallschutzes sicherzustellen, indem sie Problemstellungen erkennen, Lösungsstrategien entwickeln und anwendungsorientierte Maßnahmen umsetzen. Zudem können sie die ergonomische Qualität von Produkten hinsichtlich der Schallemission analysieren, interpretieren und letztlich garantieren. 233 Fachliche Kompetenzen: 85 % Inhalt: Studien- und Prüfungsleistungen: Soziale Kompetenzen: 15 % Technischer Schallschutz durch primäre, sekundäre und tertiäre Maßnahmen Beispiele zur lärmarmen Konstruktion und zum Lärmschutz am Arbeitsplatz Geräuschemissionskenngrößen Gesetzliche Grundlagen und Verordnungen; CE-Kennzeichnung Standardisierte Messverfahren (Hüllflächenverfahren, Hallraum- und Sonderhallraumverfahren, Schallintensitätsmessung) mit Beispielen Beurteilung der Geräuschsituation mittels theoretischer und praktischer Beispiele Geräuschangaben für Maschinen, Art der Kennzeichnung sowie Informationen für den Maschinenkauf und -verkauf Mündliche Prüfung Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Videoanimationen, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Ja Nein Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Literatur: Hettinger, Th. und G. Wobbe (Hrsg.): Kompendium der Arbeitswissenschaft. Kiehl-Verlag, Ludwigshafen/Rhein, 1993 Ch. Schlick, R. Bruder, H. Luczak: Arbeitswissenschaft, Springer Verlag, Berlin, 2010 234 Modul Logistik Zugeordnet zu: Modul QF – Querschnittsfächer Studiensemester : 2. bis 3. Semester Elementturnus : jedes Semester Fach : [566] Materialwissenschaft & Werkstofftechnik ECTS-Punkte : 9.0 SWS : 6.0 zugeordnete Modulelemente 756100 Logistik I 756200 Logistik II 756300 Logistik III (Seminar Logistik) 235 POS-Nr. Modulelement: 756100 Logistik 1 Angebot im WS Modulverantwortliche(r): Stache Dozent(in): Stache Sprache: deutsch Zuordnung Curriculum: MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung / Übungen Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung/Übung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h Voraussetzungen: keine Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden sollen sich vertiefte Kenntnisse der produktionstechnischen Grundlagen zu eigen machen und auf der Basis eines kritischen Bewusstseins zu eigenständiger Entscheidungsfindung befähigt werden. Sie sollen die fachspezifischen Problemstellungen angemessen analysieren können und unter kritischer Würdigung der Rahmenbedingungen zu einer selbständigen Methodenwahl befähigt werden. Dies setzt neben umfänglicher Faktenkenntnis das Bewusstsein der eigenen Kompetenz, das Vertrauen in die persönliche Urteilsfähigkeit und die Einsicht, dass menschliches Handel als soziale Interaktion stets fehlerbehaftet ist, voraus. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit produktionswirtschaftliche Sachverhalte in ingenieurgemäßer Art und unter den äußerst komplexen Rahmenbedingungen der betrieblichen Produktion zu erkennen, zu analysieren, zu beschreiben und zu beurteilen. Sie lernen die relevanten Methoden in ihren Wirkungsmechanismen zu verstehen und an die sich wandelnden Bedingungen eines lebenden Systems anzupassen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % 236 Inhalt: Kapitel 1: Einführung (Aktualisiert 1. Oktober 2009) Kapitel 2: Beschaffungslogistik (Aktualisiert 1. Oktober 2009) Kapitel 2 Anhang: ABC-Analyse Kapitel 3: Verpackungen (Aktualisiert 16. März 2010) Kapitel 4: Kommissionierung (Aktualisiert 1. Oktober 2009) Kapitel 5: Fördertechnik (Aktualisiert 10. Juni 2010) Kapitel 6: Lagerwirtschaft (Aktualisiert 1. Oktober 2009) Kapitel 7: Lagertechnik (Aktualisiert 28. Oktober 2009) Studien- und Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 1 h Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Ja Nein Literatur s. : http://www.unisiegen.de/fb11/logistik/lehre/veranstaltungen/literaturempfehlung.html?l ang=de 237 POS-Nr. Modulelement: 756200 Logistik 2 Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Stache Dozent(in): Stache Sprache: deutsch Zuordnung Curriculum: MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung / Übungen Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung/Übung: 15 x 2h = 30 h Aufbereitung der Vorlesungsinhalte: 15 x 1 h = 15 h Bearbeitung von Übungsaufgaben: 15 x 2 h = 30 h Prüfungsvorbereitung: 15 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h Voraussetzungen: keine Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Studierenden sollen sich vertiefte Kenntnisse der produktionstechnischen Grundlagen zu eigen machen und auf der Basis eines kritischen Bewusstseins zu eigenständiger Entscheidungsfindung befähigt werden. Sie sollen die fachspezifischen Problemstellungen angemessen analysieren können und unter kritischer Würdigung der Rahmenbedingungen zu einer selbständigen Methodenwahl befähigt werden. Dies setzt neben umfänglicher Faktenkenntnis das Bewusstsein der eigenen Kompetenz, das Vertrauen in die persönliche Urteilsfähigkeit und die Einsicht, dass menschliches Handel als soziale Interaktion stets fehlerbehaftet ist, voraus. Soziale Kompetenzen: Die Studierenden erwerben die Fähigkeit produktionswirtschaftliche Sachverhalte in ingenieurgemäßer Art und unter den äußerst komplexen Rahmenbedingungen der betrieblichen Produktion zu erkennen, zu analysieren, zu beschreiben und zu beurteilen. Sie lernen die relevanten Methoden in ihren Wirkungsmechanismen zu verstehen und an die sich wandelnden Bedingungen eines lebenden Systems anzupassen. Fachliche Kompetenzen: 95 % Soziale Kompetenzen: 5 % 238 Inhalt: Kapitel 8: Transportlogistik (Aktualisiert 27. Mai 2010) Kapitel 9: Distributionslogistik (Aktualisiert 1. Oktober 2009) Kapitel 10: Identifikationssysteme (Aktualisiert 1. Oktober 2009) Kapitel 11: RFID (Aktualisiert 1. Oktober 2009) Kapitel 12: Datenübertragung (Aktualisiert 1. Oktober 2009) Kapitel 13: EDI (Aktualisiert 1. Oktober 2009) Kapitel 14: Simulation (Aktualisiert 1. Oktober 2009) Kapitel 15: Fabrikplanung (Aktualisiert 7. Juli 2010) Studien- und Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung, 1 h Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Ja Nein Literatur s. : http://www.unisiegen.de/fb11/logistik/lehre/veranstaltungen/literaturempfehlung.html?l ang=de 239 Modulelementbezeichnu ng 756300 Logistik 3 POS-Nr. Modulelement: 756300 Angebot im SS Modulverantwortliche(r): Stache Dozent(in): Stache Sprache: deutsch Zuordnung Curriculum: MB, MBD, BINAT, IPEM, WIW, FZB, MWWT Lehrform/SWS: 2 SWS Vorlesung / Übungen Kreditpunkte: 3 ECTS Arbeitsaufwand: 2 SWS Vorlesung/Übung: 15 x 2h = 30 h Erstellung von Referaten und Präsentationen : 40 x 1 h = 40 h Präsentationen (aktiv/passiv): 20 h Gesamter Arbeitsaufwand: 90 h Voraussetzungen: keine Angestrebte Lernergebnisse: Fachliche Kompetenzen: Die Veranstaltungsteilnehmer sollen befähigt werden begrenzte wissenschaftliche Aufgaben eigenständig zu bearbeiten. Auf der Basis einer in eigener Regie durchgeführten Datenbank-Literaturrecherche ist eine kritische Interpretation der Themenstellung vorzunehmen. Im Rahmen einer schriftlichen Ausarbeitung sowie einer 20-minütigen Präsentation ist eine über den Rahmen der berichtenden Ausführungen im Sinne der Faktenbeschreibung hinausgehende interpretierende Schlussfolgerung zu erbringen. Soziale Kompetenzen: Die Teilnehmer sollen in der Lage sein komplexe Sachverhalte in begrenzter Zeit auch für nicht unmittelbar mit dem Thema vertrauten Studenten verständlich darzustellen. Dies beinhaltet auch die argumentative Fundierung subjektiver und persönlicher Positionen. Fachliche Kompetenzen: 50 % Soziale Kompetenzen: 50 % 240 Inhalt: Für jeden Teilnehmer wird eine individuelle Themenstellung vereinbart. Studien- und Prüfungsleistungen: Referate, Präsentationen, schriftliche Prüfung, Medienformen: Tafelanschrieb, Projektor/Beamer, Computerdemonstrationen Literaturhinweise: Skript in Papierform verfügbar: Skript in elektronischer Form verfügbar: Ja Nein Ja Nein Literatur: keine 241
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