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5/12/2018 hs_pflichtfaecher - slidepdf.com

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Pflichtfächer im Hauptstudium 19

WS 07/08 Stand: 26.07.07

3. Pflichtfächer im Hauptstudium

Zusammenstellung der Pflichtfächer

Pflichtfach Dozent 5. Sem.V Ü Pr

6. Sem.V Ü Pr

Cr

1. Grundlagen der Strömungsmechanik Leder 3 2 0 7,52. Grundlagen der Meßtechnik und

Grundlagen der RegelungstechnikAschemannAschemann

2 0 12 1 1

4,5

4,5

3. Arbeitswissenschaften undBetriebswirtschaftslehre

DikowHoffmann 2 1 0

2 1 0 4,5

4,5

4. Ingenieurwissenschaftliches Grundlagenfach:4.1 Strukturmechanik und FEM 14.2 Maschinendynamik4.3 Grdl. der Wärme- und Stoffübertragung

RöhrSchlottmannHassel

3 2 03 2 0

3 2 07,5

5. Produktionsorientiertes oderenergietechnisch orientiertes Fach:5.1 Kraft- und Arbeitsmaschinen5.2 Produktionssystematik5.3 Automatisierung

in Fertigung und Montage

Harndorf ReichelWanner

2 2 02 2 02 2 0

6

6. Konstruktionsorientiertes oderkonstruktiv-planerisches Fach:6.1 Antriebstechnik6.2 Medizinische Grundlagen der Biomedizini-

schen Technik6.3 Fabrikplanung6.4 Grundlagen für strömungstechnische

Entwurfsverfahren6.5 Strömungsmechanik nicht-newtonscher

Fluide6.6 Entwerfen von Schiffen

HirschmannWree/Noack

ReichelBrede

Brede

Pentschew/Bronsart

2 2 02 1 0

2 2 0

2 1 0

2 1 0

2 2 0

2 2 0

6

V - Vorlesung

Ü - Übung;

Pr - Praktikum

Hinweise: Die Pflichtfächer der Gruppen 1 bis 3 sind fest vorgeschrieben.

Aus den Pflichtfachgruppen 4 bis 6 ist je ein Fach auszuwählen.

Prüfungsplan

Fachsemester 5 6Prüfungsfach P PV P PV

1. Grundlagen der Strömungsmechanik S 1502. Grundlagen d. Meßtechnik und Grundlagen d. Regelungstechnik S 120 PS3. Arbeitswissenschaften S 120 ÜS4. Ingenieurwissenschaftliches Grundlagenfach S 1205. Produktionstechnisch oder energietechnisch orientiertes Fach S 120

6. Konstruktionsorientiertes oder konstruktiv-planerisches Fach S 120P Prüfungsleistung PV Prüfungsvorleistung zur jeweiligen Prüfungsleistung

Sxx Schriftliche Klausurarbeit/Dauer in min. ÜS Übungsschein (unbenotet)



20 Kapitel 3

Mxx Mündliche Prüfung/Dauer in min. PS Praktikumsschein (unbenotet)

Hinweis: Die Prüfungen zu den im 6. Semester angebotenen Pflichtfächern dieser Gruppen finden nach dem 6. Semester statt.

1. Grundlagen der Strömungsmechanik (Prof. Leder, WS) 7,5 cr

Ziel: Vermittlung der Grundlagen und Methoden der Fluidmechanik. Die erlernten Fertigkeiten sollen

den Ingenieur zur Bearbeitung fundamentaler strömungstechnischer Aufgabenstellungen befähigen.Inhalt: 1. Überblick über das Fachgebiet Strömungstechnik; 2. Eigenschaften von Fluiden: Dichte, Vis-kosität, Oberfächenspannung, Kapillarität; 3. Hydro- und Aerostatik: Auftrieb, Stabilität schwimmenderKörper; 4. Hydro- und Aerodynamik: Stromfadentheorie, reibungsfreie Strömungen, Euler-Gleichung,Strömungen mit Dichteänderungen; 5. Strömungen mit Reibungseinfluß: Impulssatz; 6. Eulersche Turbo-maschinengleichung; 7. Einführung in die Ähnlichkeitsmechanik: Reynoldszahl, Froudezahl, Strouhalzahl;8. Innenströmungen: laminare und turbulente Rohrströmung; 9. Widerstandsdiagramm für Rohrleitungenund Druckverluste in Rohrleitungselementen; 10. Freie Umströmung: Widerstand und Auftrieb; 11. Ein-führung in die Tragflügeltheorie.

2. Meß- und Regelungstechnik 9 cr

Grundlagen der Meßtechnik (Prof. Aschemann; WS) 4,5 cr

Ziel: Die Studierenden werden befähigt, messtechnische Lösungen für technische Problemstellungen zuerarbeiten.

Inhalt: 1. Einführung; 2. Signalbeschreibung; 3. Messunsicherheiten und Fehlerrechnung;4. Messverfahren, Brückenschaltungen und Messverstärker; 5. Messen elektrischer Größen: Strom,Spannung, Leistung, 6. Messen mechanischer Größen: Weg, Winkel, Geschwindigkeit, Beschleunigung,Dehnung, Kraft, Drehmoment; 7. Messen von Prozessgrößen: Temperatur, Durchfluss, Druck, Füll-

stand; 8. Einführung in die digitale Messtechnik: Abtastung, AD-/DA-Wandler, Filterung.

Grundlagen der Regelungstechnik (Prof. Aschemann, SS) 4,5 cr

Ziel: Die Studierenden werden befähigt, regelungstechnische Lösungen auf Basis einschleifiger Regel-kreise (Rückführung einer Regelgröße) für technische Problemstellungen zu erarbeiten und hierzu gängigeSoftwarewerkzeuge (Matlab/Simulink) einzusetzen.

Inhalt: 1. Einführung, 2. Modellbildung technischer Systeme; 3. Beschreibung linearer kontinuierlicherSysteme im Zeitbereich;, 4. Beschreibung linearer kontinuierlicher Systeme im Frequenzbereich; 5. Sta-bilitätsanalyse; 6. Lineare Übertragungsglieder; 7. Der einschleifige Regelkreis: Führungs- und Störver-

halten sowie Steuerungsentwurf; 8. Reglersynthese: Frequenzkennlinienverfahren, Wurzelortskurvenver-fahren und Einstellregeln.

3. Arbeitswissenschaften und Betriebswirtschaftslehre 9 cr

Betriebswirtschaftslehre (Dr. Hoffmann, WS) 4,5 cr

Ziel: Das Handeln des Ingenieurs hat nachhaltigen Einfluß auf die Wirtschaftlichkeit eines Unternehmens.Daher werden in diesem Lehrgebiet grundlegende betriebswirtschaftliche Kenntnisse vermittelt und fürden Ingenieur relevante Instrumentarien und Methoden der Betriebswirtschaftslehre vorgestellt.

Inhalt: 1. Betriebswirtschaftliche Grundlagen: Unternehmensziele, Rechtsformen, Unterneh-mensstrukturen; 2. Grundlagen der Unternehmensfinanzierung, Innen- und Außenfinanzierung; 3. Ver-fahren der Kosten- und Preiskalkulation, Zusammenhänge zwischen Kosten und Beschäftigungsgrad:




WS 07/08 Stand: 26.07.07

Kostenvergleichsrechnung, Deckungsbeitragsrechnung, Break-Even-Point, optimale Losgröße u.ä; 4.Effektiver Einsatz der Potenzialfaktoren der Unternehmen: Mitarbeiter, Material, Betriebsmittel; 5Grundfragen des Transformationsprozesses; insbes. Produktpolitik, Fertigungsorganisation, Kapazitätund Kapazitätsbeeinflussung; Aufgaben und Strukturen im Vertrieb;6. Verfahren der Wirtschaftlichkeitsrechnung.

Arbeitswissenschaften (Prof. Dikow, SS) 4,5 cr

Ziel: Vermittlung von Fachkenntnissen zur humanen und wirtschaftlichen Gestaltung von Arbeitsplätzenund Arbeitsprozessen, zur Bewertung von Arbeitsbelastungen und Arbeitsleistungen des Menschensowie zu den Bedingungen einer sozialverträglichen und leistungsfördernden Arbeitsorganisation.

Inhalt: 1. Ordnungssystematik der Arbeitswissenschaft; 2. Ergiebigkeit von Arbeitsprozes-sen/Arbeitsproduktivität; 3. Belastungs- und Beanspruchungssystem; 4. Ergonomische Aspekte dermenschlichen Arbeit; 5. Anthropometrie; 6. Wirkung von Luft- und Festkörperschwingungen auf denMenschen; 7. Beleuchtung und Sehleistung; 8. Klimafaktoren/Gefahrstoffe und wissenschaftliche Ar-

beitsanalysen; 9. Arbeitsleistung und Arbeitswirtschaft; 10. Arbeitszeitgestaltung und Arbeitszeitflexibili-sierung; 11. Arbeitsmotiton/Anforderungsermittlung/ Arbeitsentgeltgestaltung; 12. Arbeitsstrukturie-rung/Formen der Arbeitsorganisation; 12. Verhaltensänderung/Verhaltensstabilisierung/lernende Organi-sation.4. Ingenieurwissenschaftliches Grundlagenfach

4.1 Strukturmechanik und FEM 1 (Prof. Röhr, SS) 7,5 cr

Ziel: Verständnis für nichtelementare Grundaufgaben der Mechanik deformierbarer Körper und Struk-turen. Befähigung zur numerischen Lösung von Aufgaben der Elastomechanik mit der Finite-Elemente-Methode.

Inhalt: 1. Aufgabenstellung der Strukturanalyse; 2. Grundgleichungen der Elastizitätstheorie;3. Randwertproblem der Lamé-Gleichungen; 4. Spezialfälle der Grundgleichungen; 5. Arbeitsprinzipefür deformierbare Körper; 6. Verschiebungsgrößenmethode für statisch unbestimmte Stab-/ Balkensy-steme; 7. Einführung in die Finite-Elemente-Methode für 2D- und 3D-Aufgaben der Elastomechanik; 8.FE-Systemgleichungen nach Arbeitsprinzipe; 9. Isoparametrisches Konzept, Elementformulierungen,mechanische Anforderungen an Verschiebungsansätze sowie Spannungsberechnung und -bewertung; 10.Aufbau von FE-Rechenprogrammen und praktische Übungen mit kommerzieller FE-Software.

4.2 Maschinendynamik (Prof. Schlottmann, WS) 7,5 cr

Ziel: Vermittlung von Grundlagen der Modellbildung, der Parameterbestimmung, der Berechnung undder Einschätzung von Ergebnissen für maschinendynamische Problemstellungen.

Inhalt: 1. Aufgaben der Maschinendynamik: Modellbildung, Fundamentierung; 2. Freie und erzwungeneSchwingungen mit mehreren Freiheitsgraden: Bewegungsgleichungen, Matrizendarstellung, Frequenzen,Schwingformen, Amplituden, Resonanzschaubild; 3. Grundlagen der Kontinuumsschwingungen; 4. Mo-dellfindung, experimentelle und rechnerische Methoden zur Ermittlung dynamischer Parameter; 5. Dyna-mik der starren Maschine: Grundaufgaben, Bewegungsgleichung, Kennlinien, Arbeitspunkte, stationärerBetrieb, Anlauf- und Bremsvorgänge, Ungleichförmigkeitsgrad; 6. Torsions- und Biegeschwingungen inAntriebssystemen: Berechnungsmodelle, Übertragungsmatrizenverfahren für freie und erzwungeneSchwingungen, biegekritische Drehzahlen, Kreiselwirkung, Schwingungsbekämpfung; 7. Massenkräfteund -momente in Motoren und ihr Ausgleich, Auswuchten von Rotoren.



22 Kapitel 3

4.3 Grundlagen der Wärme- und Stoffübertragung (Prof. Hassel, WS) 7,5 cr

Ziel: Die Vorlesung beinhaltet das wichtige Gebiet der Stoff- und Wärmeübertragung, welchem bei sehrvielen technischen Prozessen eine große Bedeutung zukommt, z.B. Heizen und Kühlen von Bauteilenoder Stoff- und Wärmeaustauschvorgänge in der Thermischen Verfahrenstechnik.

Inhalt: Einführung, Technische Anwendungen, Arten der Wärmeübertragung, Wärmedurchgang, Wär-meübertrager, Arten der Stoffübertragung, Wärmeleitung und Diffusion, Wärmeleitungsgleichung, statio-näre und instationäre Wärmeleitung, numerische Lösung von Wärmeleitproblemen, Diffusion, Konvekti-ver Wärme- und Stoffübergang in einphasigen Strömungen und bei Phasenumwandlung, Bilanzgleichun-gen (Masse, Impuls, Energie, Stoff, Navier-Stokes), Reynoldszahleinfluß, Grenzschichtgleichungen,überströmte und durchströmte Körper, freie und erzwungene Konvektion, Wärmeübergang beim Kon-densieren und Sieden, Wärmestrahlung, Schwarzer, grauer und reale Körper, Strahlungsaustausch ,Gasstrahlung.

5. Produktionsorientiertes oder energietechnisch orientiertes Fach

5.1 Kraft- und Arbeitsmaschinen (Prof. Harndorf, WS) 6 cr

Ziel: Ziel des Lehrgebietes ist es, die Studenten mit der Funktionsweise, den Hauptbetriebsdaten, denBerechnungsgrundlagen und dem Betriebsverhalten von Maschinen zur Energieumwandlung vertraut zumachen.

Inhalt: Das breite Spektrum dieser Maschinen umfaßt die Kolben- und Strömungsmaschinen wie Ver-brennungsmotoren, Kolbenpumpen und -verdichter, Turbinen, Turbopumpen und -verdichter, Gasturbi-nenanlagen, hydrodynamische Wandler und Propeller. Neben der Vermittlung grundlegenden Ingenieur-wissens wird besonderer Wert auf die naturwissenschaftliche Fundierung, die Analyse konventioneller

Wirkprinzipien, das Zusammenwirken der Maschinen in Anlagen und Systemen und auf Wechselwirkun-gen mit der Umwelt gelegt. Auf moderne und alternative Konzepte zur Energietechnik und auf rechen-technische Möglichkeiten bei Modellbildung und Optimierung wird Bezug genommen.

5.2 Produktionssystematik (Dr. Reichel, WS) 6 cr

Ziel: Vermittlung von Kenntnissen über die komplexe Struktur der Produktion, ihrer Teilsysteme undElemente durch systematisierende Betrachtungen.

Inhalt: 1. Produktion und Produktionstechnik; 2. Produktionskomponenten und Systeme der Produkti-on, Funktionen und Hierarchien der Produktion; 3. Zeitsystematik, Produktionsbewertung; 4. Aufbauor-ganisation, Prozeßgliederung und Prozeßstrukturen; 5. Fertigungssystemgliederung, Fließfertigungen,vernetzte und Verteilfertigung; 6. Ablauforganisation, Produktionsvorbereitung, Grundlagen der Produk-tionsplanung und -steuerung; 7. Rechnerunterstützte Komponenten der Produktion; 8. Fabriksystemeund Produktionsstätten; 9. Produktionsstrategien.

5.3 Automatisierung in Fertigung und Montage (Prof. Wanner, WS) 6 cr

Ziel: Vermittlung von Kenntnissen zur Konzeption und zum Betrieb einer teilweise bzw. vollständig au-tomatisierten Fabrik (CIM). Die Möglichkeiten und Grenzen werden aufgezeigt.

Inhalt: 1. Teilefertigung; 2. Automatisierte Fabrik; 3. Flexible Fertigungseinrichtungen (Steuerung, Pro-grammierung, Regelung, Komponenten von Fertigungseinrichtungen, Fertigungssysteme); 4. Roboter-

und Handhabungssysteme; 5. Fertigungstechnische Informationssysteme (CIM);6. Montagetechnik; 7. Automatisierungsgerechte Konstruktion.




WS 07/08 Stand: 26.07.07

6. Konstruktionsorientiertes oder konstruktiv-planerisches Fach

6.1 Antriebstechnik (Prof. Hirschmann, WS) 6 crZiel: Vermittlung der Grundlagen einer interdisziplinären Antriebstechnik im Sinne der Mechatronik.Schwerpunkte sind Auswahl, Modellierung und Auslegung von mechanischen, elektrischen, hydrauli-schen und pneumatischen Bewegungs- und Leistungsantrieben für Maschinen und Fahrzeuge.

Inhalt: 1. Leistungs- und Bewegungsantriebe, Aufgabenstellungen; 2. Auslegung von Antriebssystemen,Wechselwirkungen zwischen Antriebs- und Arbeitsmaschine, Modellbildung: Stationäres Verhalten,Bewegungsabläufe, Anlauf und Abbremsung, Schwingungen in Antriebssträngen, geregelte Antriebe; 3.Betriebsverhalten von elektrischen, hydraulischen und pneumatischen Energiewandlern, Charakterisie-rung und Vergleich von Antriebsmotoren; 4. Analog arbeitende und schaltende mechanische elektrischeund hydraulische Stellglieder im Antriebssystem; 5. Getriebesystematik; 6. Grundlagen der Bewegungs-getriebe; 7. Lager und Führungen im Vergleich; 8. Leistungsgetriebe: Räder-, Zug- und Druckmittelge-triebe.

6.2 Medizinische Grundlagen der Biomedizinischen Technik 6 cr

Ziel: Vermittlung von Erkenntnissen zum Verständnis von Struktur und Funktion der Organsysteme unddes Gesamtorganismus des Menschen. Erweckung des Verständnisses biologischer geregelter Vorgän-ge. Einsicht in die Signal- und Stoffverarbeitung im menschlichen Organismus. Vermittlung des KontaktesLebewesen-Umwelt.

Inhalt:

Anatomie (Prof. Wree, WS)

Einführung in das Fachgebiet der Anatomie in Form ausgewählter Lehrinhalte: Zellen- und Gewebelehre,Bewegungsapparat, Innere Organe, Nervensystem und Sinnesorgane. Struktur-Funktionsbeziehungenspielen bei der Vermittlung des Stoffes die entscheidende Rolle. Praktika ergänzen das Verständnis unddie Verarbeitung der Lehrinhalte.

Physiologie (Prof. Noack, SS)

Einführung in die Physiologie des Menschen mit besonderem Zuschnitt für die Studienrichtung Biomedizi-

nische Technik. Spezielle Beachtung biomechanischer und strömungstechnischer Vorgänge (Muskel,Atmung, Herz, Kreislauf). Grundsätze biologischer Regelungen, Transporteigenschaften des Blutes,Funktion der wesentlichen Sinnesorgane und deren Signalverarbeitung.

6.3 Fabrikplanung (Dr. Reichel, WS) 6 cr

Ziel: Vermittlung von Kenntnissen über die Neu- und Umplanung von Arbeitsplätzen, Materialflußsy-stemen, Fabriksystemen und -anlagen sowie über die Planung von Investitionsvorhaben.

Inhalt: 1. Planungsgrundsätze und Planungsgrundfälle; 2. Methoden und Verfahren der Planung, Pla-nungsstufen, systematischer Planungsprozeß; 3. Projektanalyse mit Produktionsprogramm und Planungs-daten; 4. Projektsynthese, Funktionsbestimmung, Dimensionierung, Strukturierung und Gestaltung; 5.Bedarfsplanung für Betriebsmittel, Flächen und Personal; 6. Fertigungssystemplanung; 7. Layoutplanung



24 Kapitel 3

von Fabriksystemen und Produktionsstätten; 8. General- und Standortplanung von Fabriken; 9. Projek-tausführung.

6.4 Grundlagen für strömungstechnische Entwurfsverfahren 6 cr

(Dr. Brede, SS)

Ziel: Vermittlung von Methoden und Fertigkeiten zur Behandlung von technischen Strömungsproblemenin numerischen Simulationsverfahren.

Inhalt: 1. Strömungsmechanische Grundgleichungen für die numerische Simulation, Bilanzgleichungen; 2.Schließungsansätze für numerische Simulationsverfahren, Turbulenzmodelle Prandtlscher Mischungs-wegansatz. K-ε Modell, Randbedingungen; 3. Generierung von Rechengittern, Beurteilung der Gitter-qualität, Gittervarianten, Vernetzungsprobleme;4. Einführung in die Grundlagen und Anwendung bei kommerziellen Gittergeneratoren (ICEM CFD); 5.Numerische Simulationssoftware – CFX TascFlow, Preprocessing: Randbedingungen, Profilvorgabe,Parameterwahl, Solver: Speichergrößen, Rechenzeiten, Parallelprocessing, Postprocessing: Darstellung

von Scalaren, Vektoren, abgeleitete Größen, Datenexport ;6. Validierung.

6.5 Strömungsmechanik nicht-newtonscher Fluide (Dr. Brede, SS) 6 cr

Ziel: Die Studierenden werden mit den verschiedenen rheologischen Fluidmodellen vertraut gemachen.Die Wirkung der unterschiedlichen Stoffeigenschaften auf den Ablauf von Strömungen wird untersucht.

Inhalt: 1. Grundbegriffe zur Kinematik nicht-newtonscher Fluide: Geschwindigkeitsgradiententensor undBeschleunigungsvektor, Deformationsgeschwindigkeiten, Rivlin-Ericksen-Tensoren, Verzerrungstensor;2. Grundgleichungen der Strömungsmechanik: Kontinuitätsgleichung, Bewegungsgleichungen, Ener-giegleichung für strömende Fluide; 3. Kinematik stationärer Schichtenströmungen: Ebene Schichtenströ-mung, Poiseuille-Strömung, Couette-Strömung, Schraubenströmung, Torsionsströmung, Kegel-Platte-Strömung; 4. Stoffeigenschaften einfacher Fluide ohne Gedächtnis: Fließfunktion, Normalspannungsfunk-tionen; 5. Vorgänge, die durch die Fließfunktion kontrolliert werden: Rotationsviskosimeter, Druck-Schleppströmung in einem geraden Kanal, Extruderströmung, Gleitlagerströmung, Rohrströmung; 6.Auswirkungen der Normalspannungsdifferenzen: Kegel-Platte-Strömung, Weissenberg-Effekt, axialeSchichtenströmungen;7. Einfache instationäre Strömungen: Lineare Viskoelastizität, Stoffgleichung für langsame und langsamveränderliche Prozesse.

6.6 Entwerfen von Schiffen (Prof. Pentschew, Prof. Bronsart, WS) 6 cr

Ziel: Vermittlung von Kenntnissen über das Transportsystem Schiff sowie der Methoden für den Ent-wurf des Gesamtsystems auf Grundlage einer Transportaufgabe.

Inhalt: 1. Geschichtliche Entwicklung von Schiffen; 2. Transportsystem Schiff: Schiffstypen;3. Einführung in die Terminologie: Systembeschreibende Parameter, Hauptabmessungen, Formparame-ter, Teilsysteme; 4. Charakteristika der Teilsysteme; 5. Modellieren der Form und schiffsinnerenRaumaufteilung; 6. Schiffsformabhängige Analysen, Freibord; 7. Methoden für die Ermittlung charakteri-stischer Entwurfsdaten von Teilsystemen, Entwurfsverfahren: Vergleichsschiff, Spirale; 8. Massebilanz; 9.Stabilität und Trimm; 10 Maschinenanlagen und Antriebsleistung; 11. Längsfestigkeit; 12. Vorschriften;13. Anforderungen aus Unikatentwicklung und Produktion.

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