M.Sc. Maschinenbau Modulhandbuch 12. November 2012...Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. habil. Gunther...

M.Sc. Maschinenbau Modulhandbuch

12. November 2012

1.) Pflichtbereich – vertiefende mathematische und ingenieurwissenschaftliche Grundlagen

Modulbe-

zeichnung Modul-verant-

wortlicher

Lehrveranstaltung

Umfang(SWS) [CP]

Prüfungs-art

Wichtungs-faktor

modul-intern

M.Sc.-Note

1 Mathematik und

Simulation

Prof. Brenner

Ingenieurmathematik IV

(3V/1Ü) [5]

K/M 0.5

1/15 Simulationsmethoden in den

Ingenieurwissenschaften (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

2 Ingenieur-wissen-schaften

Prof. Brenner

Technische Schwingungslehre (2V/1Ü) [4]

K/M 0.5

1/15 Werkstofftechnik für Mb, Vt,

Ciw, Ust, Est (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

Studiengang: Master Maschinenbau

Modulbezeichnung: Mathematik und Simulation

Lehrveranstaltung / Teilmodul

Ingenieurmathematik IV – Numerik der Differentialgleichungen

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. L. Angermann

Sprache: Deutsch

Zuordnung zum Curriculum

Pflicht

Lehrform / SWS: 4 SWS, 3 Vorlesung/ 1Übung, Teilnehmer unbegrenzt

Arbeitsaufwand: 150 h; 56 h Präsenzstudium, 94 h Selbststudium

Kreditpunkte: 5

Voraussetzungen: Ingenieurmathematik I-III

Lernziele Die Studierenden sollen befähigt werden, anwendungsnahe Problemstellungen, die durch Differentialgleichungen beschrieben werden, zu modellieren. Die Studierenden kennen die wesentlichsten Methoden zur numerischen Approximation der Lösungen

Kompetenzen 60% Fachkompetenz 30% Methodenkompetenz

0% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz

Inhalt: Einführung in die Theorie der Differentialgleichungen sowie in examplarische Anwendungen, Einschritt- und Mehrschrittverfahren zur Lösung von Anfangswertproblemen bei gewöhnlichen Differentialgleichungen, Schießmethoden, Differenzenverfahren und Variationsmethoden zur Lösung von Randwertproblemen für gewöhnliche Differentialgleichungen, Finite-Differenzen- bzw. Finite-Elemente-Verfahren zur Lösung von partiellen Differentialgleichungen (hyperbolische, parabolische, elliptische)

Studien- Prüfungsleistungen:

120 Min. Klausur oder mündliche Prüfung

Medienformen: Skript, Tafel, Beamer, Rechnervorführungen

Literatur: Burg, Haff, Wille: Höhere Mathematik für Ingenieure, Bd. III und V, Teubner, 2002 und 2004

Meyberg, Vachenauer: Höhere Mathematik, Bd. 2, Springer 2001 Schäfer: Numerik im Maschinenbau, Springer, 1999

Knabner, Angermann: Numerik partieller Differentialgleichungen, Springer, 2000


Modulbezeichnung Mathematik und Simulation


Simulationsmethoden in den Ingenieurwissenschaften Methoden und Praxiseinführung

Semester: 1.

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. habil. Gunther Brenner

Sprache: Deutsch


Pflicht

Lehrform / SWS: 2 SWS Vorlesung, 1 SWS Übung

Arbeitsaufwand: 120 h: 42 Präsenzstudium, 78 Selbststudium

Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Technische Mechanik I-II, Strömungsmechanik I, Technische Thermodynamik,

Lernziele Die Entwicklung und Analyse von Maschinen und Anlagen stützt sich in zunehmendem Maße auf Computersimulationen. Das Modul vermittelt theoretisches Wissen und praktische Fähigkeiten um Studierende in die Lage zu versetzen, die vielfältigen Möglichkeiten dieser Verfahren erkennen und bewerten zu können sowie lösungsorientiert einzusetzen. In kompakte Form werden physikalische und mathematische Grundlagen der Modellbildung vermittelt. Darauf aufbauend werden Verfahren mit Industriestandard vorgestellt und im Rahmen von vorlesungsbegleitenden Fallstudien eingesetzt. Durch die Notwendigkeit einer Zusammenarbeit zwischen Studierenden vermittelt das Modul neben Fach- und Methodenkompetenz auch System- und Sozialkompetenz.



Inhalt: 1. Physikalische Modellbildunga. Diskrete Systeme b. Kontinuumsmechanische Systeme

2. Mathematische Grundlagen a. Approximations- und Lösungsverfahren b. Fehlerbetrachtung

3. Fallstudien a. Mechanische Festigkeitsanalyse (FEM) b. Thermische Analyse (FEM) c. Modalanalse (FEM) d. Strömungsanalyse (CFD) e. Mehrkörpersimulation (MKS)

4. Praktische Übungen als Projekt

Prüfung: Klausur oder mündliche Prüfung

Medienformen: Tafel, Folien, Skript

Literatur: Munz, Westermann: Numerische Behandlung gewöhnlicher und partieller Differentialgleichungen. Ein interaktives Lehrbuch für Ingenieure, Springer Verlag, 2006. Ferziger, Peric: Numerische Strömungsmechanik, Springer Verlag, 2008. Versteeg, Malalasekera: An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method, Pearson, 2007. Hibbeler: Technische Mechanik 1-3, 2006.


Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieurwissenschaftlichen


Technische Schwingungslehre

Semester: 1.

Dozent(in): Prof. St. Hartmann

Sprache: Deutsch


Pflicht

Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 2V/1Ü SWS, Teilnehmer unbegrenzt


Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Technische Mechanik I-III, Mathematik I-III

Lernziele Schwingungsverhaltens von ungedämpften und gedämpften Ein- und Mehrfreiheitsgradsystemen unter harmonischer und periodischer Anregung kennen



Inhalt: Gedämpfte und ungedämpfte fremderregte Einfreiheitsgradsysteme Harmonische und periodische Anregung Reibungseinflüsse bei schwingenden Systemen Energiebetrachtungen Gedämpfte und ungedämpfte fremderregte Mehrfreiheitsgradsysteme Modaltransformation


Klausur (2 Stunden) oder mündliche Prüfung

Medienformen: Tafel, Folien Literatur: Skriptum zur Vorlesung

Irretier: Grundlagen der Schwingungstechnik I und II, Vieweg Verlag, 2000 Dresig/Holzweißig: Maschinendynamik, Springer, 2007


Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieurwissenschaften


Werkstofftechnik für Mb, Vt, Ciw, Ust, Est

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. L. Wagner

Sprache: Deutsch


Pflicht

Lehrform / SWS: Vorlesung/ Übung 3 SWS, Teilnehmer unbegrenzt


Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: keine

Lernziele Die Studierenden erlernen den Aufbau, die Eigenschaften und die Anwendungsbereiche der wichtigsten metallischen Werkstoffe.



Inhalt: Werkstoffe und Fertigung, Halbzeug und Bauteile, Urformen, Umformen, Trennen, Spanen und Schleifen, Fügen, Fe-C und Fe-Fe3C, Zustandsdiagramme, Auftretende Phasen, eutektische und eutektoide Reaktionen, typische Glühbehandlungen an Stählen, Einteilung der Stähle Baustähle, Feinkornstähle, Mehrphasenstähle, Einsatzstähle, Nitrierstähle, Vergütungsstähle, warmfeste Stähle, Werkzeugstähle, korrosions- und zunderbeständige Stähle, Gusseisenwerkstoffe, Lamellares und sphärolitisches Gusseisen, Temperguss, Stahlguss: Gefügeaufbau, Gebrauchseigenschaften, Anwendungen, Nichteisenmetalle, Lagerwerkstoffe, Werkstoffe auf Basis Al, Ti, Mg, Cu, Ni; Werkstoffaufbau, typische Legierungen, charakteristische Mikrostrukturen und Eigenschaften, Anwendungen, Werkstoffbeanspruchung Mechanische Oberflächenbehandlung, Kugelstrahlen und Festwalzen, Eigenschaftsänderungen im Oberflächenbereich, Auswirkungen auf Bauteileigenschaften, Schadensanalyse, Bruchflächenanalyse bei monotoner, zyklischer und statischer Beanspruchung, Einfluss von Werkstofffehlern, Bearbeitungsfehlern und Überbeanspruchung im Einsatz


90 minütigen Klausur oder mündliche Prüfung

Medienformen: PowerPoint, Tafel

Literatur: Vorlesungsskript

2.) Wahlpflichtbereich - Vertiefende Ingenieuranwendung Modulbe-

zeichnung Modul-verant-

wortlicher

Lehrveranstaltung

Umfang(SWS) [CP]

Prüfungs-art

Wichtungs-faktor

modul-intern

M.Sc.-Note

3-I Betriebs-festigkeit / Tribologie

Prof. Esderts Betriebsfestigkeit II

(3V/1Ü) [4]

K/M 0.5

1/10

oder oder Tribologie (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

oder oder Betriebs- und

Systemverhalten (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

oder oder Grundlagen der

Kolbenmaschinen (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

3-II Mechtronik Prof. Bohn Regelungstechnik II

(3V/1Ü) [4]

K/M 0.5

1/10

oder oder Leistungsmechatronische

Systeme (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

oder oder Messtechnik II (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

oder oder Automatisierungstechnik I (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

3-III Anlagen Prof. Bracht Rechnerintegrierte Fertigung

(3V/1Ü) [4]

K/M 0.5

1/10

oder oder Schweißtechnik I (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

oder oder Fabrik- und Anlagenbau (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

oder oder Betrieb von

Produktionsanlagen (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

3-IV Konstruktion Prof. Lohrengel

Maschinenakustik

(3V/1Ü) [4]

bP 0.5

1/10

oder oder Konstruktionslehre II (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

oder oder Gestaltung und Berechnung von Schweißkonstruktionen

(2V/1Ü) [4]

K/M 0.5

oder oder Elemente des Maschinen-

und Anlagenbaus (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

3-V Werkstoffe Prof. Hartman

Einführung in die Methode der finiten Elemente

(2V/1Ü) [4]

K/M 0.5

1/10

oder oder Werkstoffkunde der Metalle

II (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

oder oder Innovative nichtmetallische

Werkstoff und Bauweisen (2V/1Ü)

[4] K/M 0.5

oder oder Werkstoffkunde der Nichteisenmetalle

(2V/1Ü) [4]

K/M 0.5


Modulbezeichnung: Betriebsfestigkeit/Tribologie

Lehrveranstaltungen Betriebsfestigkeit II, Tribologie, Betriebs- und Systemverhalten; Grundlagen der Kolbenmaschinen

Semester: 1. und 2.

Modulverantwortung: Prof. Esderts


Wahlpflicht

Arbeitsaufwand Name Präsenz-studium

Selbst-studium

Summe

Betriebsfestigkeit II 42 78 120

Tribologie 42 78 120

Betriebs- und Systemverhalten

42 78 120

Grundlagen der Kolbenmaschinen

42 78 120

Auswahl von 2 der 4 Teilmodule 240

Kreditpunkte: 8

Lernziele In diesem Wahlpflichtblock kann der Studierende zwei Vertiefungsfächer auswählen. Er wird damit in die Lage versetzt, in den gewählten Vertiefungen erweiterte Grundlagen und Anwendungen der Fachgebiete kennen zu lernen. In den entsprechenden Übungen wird das Fachwissen anhand von Anwendungsbeispielen vertieft. Als sinnvolle Kombination gelten: - Betriebsfestigkeit II und Betriebs- und Systemverhalten und - Tribologie und Grundlagen der Kolbenmaschinen

Kompetenzen Das Modul vermittelt:55% Fachkompetenz 25% Methodenkompetenz 13% Systemkompetenz 7% Sozialkompetenz


Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 1 „Betriebsfestigkeit/Tribologie“


Betriebsfestigkeit II

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. A. Esderts

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht

Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt


Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Empfohlen Betriebsfestigkeit I

Lernziele Grundlagen über die betriebs- und dauerfeste Auslegung von Maschinen- und Anlagenkomponenten kennen und anwenden



Inhalt: 1. Örtliches Konzept 2. Bruchmechanik 3. Einflussgrößen auf die Beanspruchbarkeit bei veränderlicher Amplitude 4. Dauerfeste und betriebsfeste Auslegung 5. Schwingfestigkeit von Schweißverbindungen 6. Verbesserung der Schwingfestigkeit


Klausur oder mündliche Prüfung

Medienformen: Skript, Tafel, Powerpoint

Literatur: Skript Buxbaum, O.: Betriebsfestigkeit - Sichere and wirtschaftliche Bemessung schwingbruchgefährdeter Bauteile. Stahleisen, Düsseldorf, 2. Auflage, 1992 Gudehus, H. and H. Zenner: Leitfaden für eine Betriebsfestigkeitsrechnung. Stahleisen, Düsseldorf, 3. Auflage, 1995 Haibach, E.: Betriebsfestigkeit - Verfahren and Daten zur Bauteilberechnung. VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf, 1989




Tribologie

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H. Schwarze

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4


Lernziele Nach Bestehen der Prüfung im Fach Tribologie soll der Hörer in der Lage sein, Begriffe und Methoden zur Beschreibung von Gleit- und Wälzkontakten kennen und zuordnen zu können. Darüber hinaus soll er die in der Vorlesung übermittelten Sachverhalte und Herangehensweisen selbständig auf tribologische Fragestellungen anwenden können. Im Einzelnen gehören hierzu: 1. Grundlegende Charakterisierung von Reibung, Verschleiß und Schmierung 2. Ableitung der wichtigsten Reibungs- und Verschleißkennzahlen sowie

Abtrag-Weg-Relationen 3. Grundlegende Ermittlung der wichtigsten thermophysikalischen

Eigenschaften von Schmiermitteln 4. Grundlegende Anwendung der tribologischen Grundbegriffe auf

hydrostatische, hydrodynamische und elastohydrodynamische Anwendungen in der Tribologie



Inhalt: 1. Reibung und Verschleiß2. Viskosität 3. Das hydrostatische Lager 4. Das stationär belastete hydrodynamische Gleitlager 5. Das hydrodynamische Axiallager 6. Instationär belastete Gleitlager 7. Die Grundlagen der Elastohydrodynamik



Medienformen: Powerpoint

Literatur: Skript Vogelpohl: Betriebssichere Gleitlager Lang-Steinhilper: Gleitlager




Betriebs- und Systemverhalten

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4


Lernziele Die Studierenden erkennen die Möglichkeit komplexe mechanische Mehrkörpersysteme mithilfe numerischer Methoden oder mithilfe der experimentellen Systemanalyse zu beschreiben und zu bewerten. Hierzu ist bestehendes Wissen aus den Bereichen Technische Mechanik, Betriebsfestigkeit und Numerik anzuwenden und auszubauen. In kompakter Form werden mathematische Grundlagen der Modellbildung vermittelt und anschließend praktisch umgesetzt. Nach dem Bestehen der Prüfung soll der Hörer dazu in der Lage sein, die in der Vorlesung besprochenen Sachverhalte und Herangehensweisen selbständig auf technische Fragestellungen anwenden zu können. Hierzu gehören: 1.Zieldefinition – Welche Ergebnisse sollen erreicht werden? 2.Modellbildung; Festlegung Systemgrenzen, -anregungen, Parameteridentifik.3.Modellanalyse; Sensitivitätsanalysen



Inhalt: Methoden der Systembeschreibung Elementare Übertragungsglieder Grundlagen der Simulation Experimentelle Systemanalyse



Medienformen: Tafel, PowerPoint-Folien

Literatur: Einführung in die Systemdynamik; Profos, Paul; Teubner; 1981 Maschinendynamik, Lehrbuch mit Beispielen; Jürgler, Rudolf; VDI – Verlag; 1996




Grundlagen der Kolbenmaschinen

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: kein

Lernziele Nach Bestehen der Prüfung im Fach „Grundlagen der Kolbenmaschinen“soll der Hörer in der Lage sein, die in der Vorlesung besprochenen Sachverhalte und Herangehensweisen selbständig auf technische Fragestellungen anwenden können. Hierzu gehören: 1. Ermittlung grundlegender Betriebsparameter von Kolbenmaschinen 2. Ermittlung grundlegender thermodynamischer Zusammenhänge von

Kolbenmaschinen 3. Grundlegende Auslegung von Kolbenmaschinen und thermischen

Kolbenmaschinen 4. Bewertung des Energieumsatzes und des Wirkungsgrades von

Kolbenmaschinen



Inhalt: 1. Die Bewegungsverhältnisse im Kurbeltrieb2. Die Massenkräfte am Kurbeltrieb 3. Die Gaskräfte am Kurbeltrieb 4. Drehkraftverlauf und Ermittlung der Schwungradgröße 5. Massenkräfte und Massenmomente in Kolbenmaschinen 6. Die Belastung in den Lagern von Kolbenmaschinen 7. Schwingungen in Kolbenmaschinen 8. Elastische Kupplungen in drehfedernden Systemen 9. Elastische Lagerung von Maschinen und Maschinenanlagen bei Schwingungsanregung durch Kolbenmaschinen 10. Die Bewegung am Nockentrieb




Literatur: Skript Neugebauer: Kräfte in den Triebwerken schnelllaufender Kolbenkraftmaschinen, Springer-Verlag, 1952 Lang, O.: Triebwerke schnelllaufender Verbrennungsmotoren, 1966


Modulbezeichnung: Mechatronik

Lehrveranstaltungen Regelungstechnik II, Leistungsmechatronische Systeme, Messtechnik II, Automatisierungstechnik I

Semester: 1. und 2.

Modulverantwortung: Prof. Bohn


Wahlpflicht


Selbst-studium

Summe

Regelungstechnik II 42 78 120

Leistungsmechatronische Systeme

42 78 120

Messtechnik II 42 78 120

Automatisierungstechnik I 42 78 120


Kreditpunkte: 8

Lernziele Durch das Modul erwerben die Studierenden Kenntnisse in Vertiefungsgebieten der Mechatronik mit den Schwerpunkten Mess-, Regelungs-, und Automatisierungstechnik. Entsprechend der Wahl besitzt der/die Studierende nach erfolgreichem Abschluss der gewählten Veranstaltungen Kenntnisse über moderne Verfahren zur Behandlung von Regelungssystemen z.B. mit Zustandsraummethoden und/oder über die Funktionsweise und Regelung leistungsmechatronischer Systeme (z.B. elektrischer Antriebsmaschinen) und/oder über die Anlagen- und Werkzeugmaschinen-Automatisierung und/oder aus dem Bereich der bildgebenden und drahtlosen Messtechnik. Die Lernziele der einzelnen Veranstaltungen sind in den jeweiligen Einzelbeschreibungen detailliert ausgeführt.



Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 2 „Mechatronik“


Regelungstechnik II

Semester: 1.

Dozent(in): Prof. C. Bohn

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Grundkenntnisse der Regelungstechnik, wie sie standardmäßig in einer ersten Grundlagenvorlesung der Regelungstechnik vermittelt werden. Mathematik-Grundkenntnisse: Differentialgleichungen, Matrizen/Vektoren

Lernziele Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, Regelungssysteme im Zeitbereich über sogenannte Zustandsraummethoden behandeln zu können. Hierunter fallen die Analyse von Regelstrecken und Regelkreisen sowie der Entwurf von Zustandsreglern und –beobachtern.



Inhalt: Grundlagen der Zustandsraumdarstellung, Lösung der Zustandsdifferentialgleichung,. Zeitdiskrete Systeme, Eigenschaften von Zustandsraummodellen (Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit, Erreichbarkeit, Detektierbarkeit), Zustandsregelung, Entwurf von Zustandsreglern über Polvorgabe, Zustandsregler mit Integralanteil, Zustandsbeobachter, Beobachterbasierte Zustandsregelung, Ausblick auf optimale Regelung und Zustandsschätzung



Medienformen: Tafelanschrieb, Folien, Übungsblätter und LösungenLiteratur: Unbehauen, H. 2007. Regelungstechnik II. 14. Auflage. Braunschweig/

Wiesbaden: Vieweg Föllinger, O. 2008. Regelungstechnik. 10. Auflage. Heidelberg: Hüthig. DiStefano/Stubberud/Williams. 1990. Feedback and Control Systems. Shaum's Outlines Series. 2. Auflage. New York [u.a.]: McGraw-Hill Lutz H. und W. Wendt. 1998. Taschenbuch der Regelungstechnik. Thun/Frankfurt a. M.: Harri Deutsch Dorf, R. C. und R. H. Bishop. 2006. Moderne Regelungssysteme. München [u.a.]: Pearson Studium. Ludyk, G. 1995. Theoretische Regelungstechnik 1. Berlin [u.a.]: Springer. Ludyk, G. 1995. Theoretische Regelungstechnik 2. Berlin [u.a.]: Springer.

Studiengang: Master Master

Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung – Modul 2 „Mechatronik“


Leistungsmechatronische Systeme

Semester: 2.

Dozent(in): Dr. D. Turschner

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Regelungstechnik I

Lernziele Die Studenten kennen nach Abschluss des Faches die verschiedenen leistungsmechatronischen Systeme und deren Regelung: Modell der Asynchronmaschien bzw. der Synchronmaschine, Raumzeiger-modulationsverfahren, Einführung in die digitale Regelungstechnik



Inhalt: 1. Einleitung 2. Mechanische Grundlagen: Impulssatz 3. Fremderregte Gleichstrommaschine: Mathematisches Modell der Gleich-

strommaschine, Regelung im Grunddrehzahlbereich, der Ankerstrom-regelkreis, Reglereinstellung für große Ankerzeitkonstanten, zusätzliche Aufschaltung der induzierten Spannung, der Drehzahlregelkreis, Drehzahl-regelung im Feldschwächbereich,

4. Drehstromantriebe: Prinzip der Feldorientierung, mathematische Beschrei-bung der Asynchronmaschine, Darstellung in feldorientierten Koordinaten, Blockschaltbild der Asynchronmaschine mit eingeprägten Ständerspan-nungen, Blockschaltbild der Asynchronmaschine mit eingeprägten Ständer-strömen, Struktur der Regelung der Asynchronmaschine, Entkopplung der Stromregelkreise, Mathematische Beschreibung der permanenterregten Vollpolsynchronmaschine, Blockschaltbild der permanenterregten Vollpolsynchronmaschine, Struktur der Regelung der Synchronmaschine

5. Steuerverfahren für Frequenzumrichter: Raumzeigermodulation, Berechnung der Schaltzeiten

6. Modellierung zeitdiskreter Systeme: Arbeitsweise von digitalen Regelkreisen, Algorithmen für digitale Regelungen, die z-Transformation, diskrete lineare Filter



Medienformen: Skript in Papierform Rechnerpräsentation Übungen mit Matlab/Simulink

Literatur: Leonhard: Regelung elektrischer Antriebe Weitere ausführliche Literaturhinweise im Literaturverzeichnis des Skriptes




Messtechnik II

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. M. Vossiek

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Inhalte der Bachelorvorlesungen Messtechnik I, Signale & Systeme (Signalübertragung)

Lernziele Physikalische Grundlagen, grundlegenden Verfahren, Systemkonzepte, Auswerteprinzipien und Anwendungsmöglichkeiten der berührungslosen Messtechnik und Funksensorik kenen und anwenden. Im Vordergrund stehen bildgebende Verfahren basierend auf Ultraschall, Mikrowelle und Optik.



Inhalt: 1. Einführung2. Grundlagen der Funksensorik 3. Grundlagen bildgebender Sensorsysteme 4. Ultraschallsensorik 5. Mikrowellensensorik 6. Rekonstruktive Abbildungsverfahren 7. Optische Messtechnik


Mündliche Prüfung oder Klausur

Medienformen: Folien / Beamer, Skript, Tafel, Übungsaufgaben incl. Lösungen als Textdokumente

Literatur: • Klaus Finkenzeller; RFID-Handbuch: Hanser 2002• Halit Eren, Wireless Sensors and Instruments: Networks, Design, and

Applications: CRC Press 2005 • „Digital Image Processing“, Rafael C. Gonzalez, Richard E. Woods, Prentice

Hall, 2003 • H. Kuttruff, Physik und Technik des Ultraschalls. S. Hirzel Verlag, 1988. • E. Krestel, Bildgebende Systeme für die medizinische Diagnostik, Siemens

AG, 1988. • J. Krautkrämer and H. Krautkrämer, Werkstoffprüfung mit Ultraschall.

Springer-Verlag, 1986. • H. Klausing, Radar mit realer und synthetischer Apertur, Oldenbourg, 2000 • Skolnik, Introduction to Radar Systems, McGraw-Hill, 2002 • J. Detlefsen Radartechnik. Grundlagen, Bauelemente, Verfahren,

Anwendungen. Springer-Verlag 1989 • A. V. Raisanen, A. Lehto, Radio Engineering for Wireless Communication

and Sensor Applications, Artech House, 2003 • H.-R. Tränkler, E. Obermeier, Sensortechnik, Springer, 1998




Automatisierungstechnik I

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. O. Zirn

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Ingenieurmathematik I, II, Technische Mechanik III und Grundlagen der Automatisierungstechnik

Lernziele Die Studenten können nach Abschluss des Faches automatisierungstechnische Anlagen (v.a. Werkzeugmaschinen, Industrieroboter) entwerfen und sowohl hinsichtlich der zeitkontinuierlichen Leistungsmerkmale als auch der ereignisdiskreten Verhaltensweisen mit MATLAB/Simulink modellieren und simulieren.



Inhalt: 1. Einführung, Modellbildung von Produktionsmaschinen, Einführung in MATLAB/Simulink und StateFlow

2. Servoachsen mit elastischer Struktur, Autotuning 3. CNC ,RNC, Programmierung, Bahnplanung Führungsgrößengenerierung 4. SPS-Modelle, Petri-Netze und Automatenmodelle in StateFlow 5. Industrielle Kommunikation, Feldbusse, verteilte Steuerungssysteme 6. Roboterkinematik, Denavit-Hartenberg-Transformation 7. Roboterdynamik, Modellbildungssystematik 8. Ausgewählte Kapitel aus der angewandten Forschung:

Computed Torque Control, parallelkinematische Manipulatoren 9. Simulationsübungen in MATLAB/Simulink/StateFlow (Servoachse mit elas-

tischer Struktur, Portalroboter, Fräsmaschine, Sicherheitssteuerung, Zylin-der-, SCARA-, Schwenkarm-Portalroboter, parallelkinematische Roboter)


Schriftliche Klausur (60 min) mit einer freiwilligen Vorklausur zur Semestermitte (30% gewichtet) oder mündliche Prüfung

Medienformen: PDF-Scripte, Tafel und Beamer/Folien, PC-Pool für die Einführung und die Übungen mit Matlab/Simulink

Literatur: Tsai, L.: Robot Analysis - The Mechanics of Serial and Parallel Manipulators. Wiley & Sons, 1999, ISBN 0-471-32593-7

Zirn, O.; Weikert, S.: Modellbildung und Simulation hochdynamischer Fertigungssysteme. Springer-Verlag, 2005. ISBN 3-540-25817-5. (E-Book in der TUC-Bibliothek)

Weck, M.; Brecher, C.: Werkzeugmaschinen – Automatisierung von Maschinen und Anlagen, Springer-VDI-Verlag, 2006, ISBN 3-540-22507-2. (E-Book in der TUC-Bibliothek)


Modulbezeichnung: Anlagen

Lehrveranstaltungen Rechnerintegrierte Fertigung; Schweißtechnik I, Fabrik- und Anlagenbau, Betrieb von Produktionsanlagen

Semester: 1. und 2.

Modulverantwortung: Prof. Bracht


Wahlpflicht


Selbst-studium

Summe

Rechnerintegrierte Fertigung

42 78 120

Schweißtechnik I 42 78 120

Fabrik- und Anlagenbau 42 78 120

Betrieb von Produktionsanlagen

42 78 120


Kreditpunkte: 8

Lernziele In diesem Wahlpflichtblock kann der Studierende zwei Vertiefungsfächer auswählen. Er wird damit in die Lage versetzt, in den gewählten Vertiefungen erweiterte Grundlagen und Anwendungen der Fachgebiete kennen zulernen. In den entsprechenden Übungen wird das Fachwissen anhand von Anwendungsbeispielen vertieft. Als sinnvolle Kombination gelten:

- Rechnerintegierte Fertigung und Fabrik- und Anlagenbau oder

- Rechnerintegierte Fertigung und Betrieb von Produktionsanlagen oder

- Fabrik- und Anlagenbau und Betrieb von Produktionsanlagen

- Schweißtechnik I und Betrieb von Produktionsanlagen



Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 3 „Anlagen“


Rechnerintegrierte Fertigung

Semester: 1.

Dozent(in): Prof. N. Müller

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Fertigungstechnik, Datenverarbeitung

Lernziele Die Veranstaltung führt in das Thema der Rechneranwendungen in Fertigung und Produktion ein und zeigt den Stand der Technik bei der Anwendung der Rechnertechnologien in den integrierten Prozessen auf. Durch diese Veranstaltung bekommt der Studierende Grundlagen der Rechneranwendung und -integration von der Konstruktion bis zum bis hin zur Datenübertragung bzw. Datenintegration in einem Produktionsunternehmen vermittelt. Nach bestehen der Prüfung soll der Hörer dazu in der Lage sein, die in der Vorlesung besprochen Sachverhalte und Herangehensweise auf mögliche betriebliche Anwendungen umzusetzen.



Inhalt: 1. Begriffe und Definitionen2. Schnittstelle Konstruktion und Entwicklung 3. Rechnergestützter Konstruktionsprozess (Schnittstellen, Stücklisten) 4. NC-Programmierung 5. Rapid Prototyping 6. Integrierte Produktionsplanung und -steuerung PPS 7. Fertigungsleitsysteme 8. Datenhaltung 9. Informationssysteme 10. Anwendung von Automatisierung im CIM-Konzept 11. Systemanalyse und Systemauswahl 12. Ausblick und Zukunftsentwicklung



Medienformen: Tafel, Powerpoint, Tutorien

Literatur: Skript - Spur; Krause; Das virtuelle Produkt; Hanser-Verlag 1997 - Gebhardt; Rapid Prototyping; Hanser-Verlag 2000 - Rambold;CIM: Computeranwendung in der Produktion 1994 - Krause/Uhlmann; Innovative Produtionstechnik 1998




Schweißtechnik I

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. V. Wesling, Dr.-Ing. A. Schram

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Funktionsweise von gängigen Schmelzschweißverfahren, ihren Energiequellen sowie der Prüfung erzeugter Schweißnähte kennen



Inhalt: 1. Einleitung: Gliederung des Lehrstoffs und wirtschaftliche Bedeutung2. Gasschweißen: Vorgänge in der Flamme, Verfahrensablauf, Prozessbedingungen und ihre Wirkung 3. Lichtbogenschweißverfahren: E-Hand-Schweißen, UP-Schweißen, MIG/MAG-Schweißen, WIG-Schweißen, Plasmaverfahren, Verfahrenskombinationen 4. Vorgänge im Lichtbogen: Physikalische Grundlagen, Berechnungen, Parameter, Kennlinien, VDE, Einfluß der Schutzgase 5. Schweißmaschinen: Prinzipien und Kennlinien, Hilfsaggregate, Gleich-/Wechselstrom 6. Regelung von Lichtbogenschweißprozessen: Prinzipielle Möglichkeiten, Mechanisierung, Automatisierung, Sensorik, Bahnführung, Robotereinsatz 7. Werkstoffübergänge im Lichtbogen: Vorgänge im Lichtbogen, Tropfenübergang, Regelung 8. Strahlschweißverfahren: Elektronenstrahlschweißen, Laserstrahlschweißen, Strahlerzeugung, Schweißvorgang, Anwendung 9. Gefügeausbildung in der Schweißnaht: Temperaturverlauf, Parametereinfluss, Wärmeeinflusszone, Schweißgut, 10. Schweißeignung der unlegierten Stähle 11. Schweißnahtprüfung: Schweißnahtfehler, Zerstörende Prüfung, Zerstörungsfreie Prüfung



Medienformen: Powerpoint Präsentation

Literatur: Stahl Eisen Liste, Register Europäischer Stähle, Teil 2: Elektrotechnische Grundlagen, Verlag Stahleisen mbH, Düsseldorf, 1994, 9. Auflage Ruge: Handbuch der Schweißtechnik, Band 1: Werkstoffe, Band 2: Verfahren und Fertigung, Springer Verlag, Berlin 1993

Killing: Handbuch der Schweißverfahren, Teil 1: Lichtbogenschweißverfahren, Fachbuchreihe Schweißtechnik Bd. 76, DVS-Verlag Fahrenwald: Schweißtechnik, Verfahren und Werkstoffe, Vieweg-Verlagsgesellschaft Eichhorn: Schweißtechnische Fertigungsverfahren, Band 1, VDI-Verlag Dr. sc. techn. Schellhase: Der Schweißlichtbogen - ein technologisches Werkzeug, DVS-Verlag Düsseldorf, 1985 Dr. phys. O. Becken: Handbuch des Schutzgasschweißens, Teil 1: Grundlagen und Anwendung, DVS-Verlag Düsseldorf, 1969, Fachbuchreihe Schweißtechnik Bd. 30 Teil 1 Boese: Das Verhalten der Stähle beim Schweißen, Teil 1: Grundlagen, DVS-Verlag Düsseldorf, 1995, Fachbuchreihe Schweißtechnik Bd. 44, Teil 1




Fabrik- und Anlagenplanung

Semester: 1.

Dozent(in): Prof. U. Bracht

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Keine

Lernziele Erwerb von planerischen Grundkenntnissen, Erlernen und Einüben grundlegender Vorgehensweisen bei der Fabrik- und Anlagenplanung.



Inhalt: Allgemeines zur Fabrikplanung Standort- und Fabrikstrukturplanung Generalbebauung Gebäudestruktur- und Ausrüstung Datenaufnahme und –analyse Ver- und Entsorgungssysteme Strukturierung, Dimensionierung und Gestaltung von

Produktionsbereichen Automatische Anordnungsverfahren zur Layoutoptimierung Arbeitstrukturierung und Fertigungsanlagen Montagesysteme und –anlagen Digitale Fabrik Virtual Reality als Visualisierungswerkzeug



Medienformen: Powerpoint-Präsentation

Beispielfilme über Beamer

Skripte

Literatur: In Vorlesungsmodulen angegeben

Sonstiges. Im Rahmen der Übung wird ein logistikorientiertes Unternehmensplanspiel angeboten, in dem grundlegende Kenntnisse zu innerbetrieblichen Abläufen erlangt werden können.




Betrieb von Produktionsanlagen

Semester: 1.


Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4


Lernziele Erwerb von Grundkenntnissen auf dem Gebiet des Betriebes von Produktionsanlagen. Grundlagen im Bereich Qualitätsmanagement, Mitarbeitermanagement, Benchmarking und Planungstechniken sollen an Hand von praktischen Beispielen aus der Industrie vermittelt werden.



Inhalt: General Management

Produktions- und Logistikstrategien

Business Reengineering

Prozessorientierung

Total Quality Management

Qualitätsmanagementsysteme und Zertifizierung

Mitarbeiterorientierung

Moderne logistikorientierte Werke



Medienformen: Powerpoint-Präsentation

Beispielfilme über Beamer

Skripte

Literatur: In Vorlesungsmodulen angegeben

Sonstiges Im Rahmen der Übung wird ein logistikorientiertes Unternehmensplanspiel angeboten, in dem grundlegende Kenntnisse zu innerbetrieblichen Abläufen erlangt werden können.


Modulbezeichnung: Konstruktion

Lehrveranstaltungen Maschinenakustik; Konstruktionslehre II, Gestaltung und Berechnung von Schweißkonstruktionen, , Elemente des Maschinen- und Anlagenbaus

Semester: 1. und 2.

Modulverantwortung: Prof. Lohrengel


Wahlpflicht


Selbst-studium

Summe

Maschinenakustik 42 78 120

Konstruktionslehre II 42 78 120

Gestaltung und Berechnung von Schweißkonstruktionen

42 78 120

Elemente des Maschinen-und Anlagenbaus

42 78 120


Kreditpunkte: 8

Lernziele In diesem Wahlpflichtblock kann der Studierende zwei Vertiefungsfächer auswählen. Er wird damit in die Lage versetzt, in den gewählten Vertiefungen erweiterte Grundlagen und Anwendungen der Fachgebiete kennen zu lernen. In den entsprechenden Übungen wird das Fachwissen anhand von Anwendungsbeispielen vertieft. Als sinnvolle Kombination gelten:

- Maschinenakustik und Konstruktionslehre II oder

- Konstruktionslehre II und Gestaltung und Berechnung von Schweißkonstruktionen oder

- Elemente des Maschinen- und Anlagenbaus und Gestaltung und Berechnung von Schweißkonstruktionen



Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 4 „Konstruktion“


Maschinenakustik

Semester: 1.

Dozent(in): Prof. A. Lohrengel

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4


Lernziele Akustischer Gesetze kennen, Umgang mit akustischer Meßtechnik praktizieren, Aufbau und Durchführung von Messungen und Bewertung von Lärmproblemen anhand von Übungen und einer abschließenden Projektarbeit



Inhalt: Grundbegriffe der technischen Akustik, Schallfeldgrößen, Über das Hören, medizinische Gefahren, Entstehung von Maschinengeräuschen, Regelmessung, Geräuschmessung, Verfahrensübersicht, Konstruktionsrichtlinien, Bewertung von Maßnahmen, Regeln und Maßnahmen zur Geräuschminderung im Maschinenbau insbesondere in Antriebssträngen.


Projektarbeit

Medienformen: Powerpoint, Tutorien

Literatur: Skript Maschinenakustik IMW




Konstruktionslehre II

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4


Lernziele Vertieftes Verständnis des Konstruktionsprozesses, Kenntnis und Anwendung von Kennzahl basierten Konstruktionsregeln, Kenntnis und Anwendung gesetzlicher Vorschriften.



Inhalt: Baureihen-, Baukastensysteme, Konstruktionsprinzipien, Gestaltungsregeln, Sicherheitstechnik, Zuverlässigkeit, Produkthaftungsgesetz, Ergonomie



Medienformen: Vorlesung Beamer

Literatur: Skipt Konstruktionslehre II




Gestaltung und Berechnung von Schweißkonstruktionen

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. V. Wesling

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Erlernen belastungsabhängiger Gestaltungsmöglichkeiten für Schweißkonstruktionen, Kenntnisse über ihre Herstellung (Eingenspannungsproblematik) und deren Auslegung und Berechnung



Inhalt: -Schweißverbindungen, Scheißnahtdarstellung-Grundlagen der Schweißnahtberechnung -Bruchmechanik -Verhalten geschweißter Verbindungen bei unterschiedlichen Beanspruchungen -Schweißkonstruktionen mit vorwiegend ruhender Beanspruchung -Verhalten geschweißter Verbindungen unter dynamischer Beanspruchung -Gestaltung dynamisch beanspruchter Schweißkonstruktionen




Literatur: Dilthey: Schweißtechnische Fertigungsverfahren 3 – Gestaltung und Festigkeit von Schweißkonstruktionen, Springer Verlag, Berlin 2002




Elemente des Maschinen- und Anlagenbaus

Semester: 1.


Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4


Lernziele Bewertung von Anforderungen

Kenntnis und Anwendung der gültigen Berechnungs- und Auslegungsvorschriften

Systematische Auswahl geeigneter Elemente zur Konzeption, Konstruktion und zum Betrieb von modernen Produktionsanlagen



Inhalt: Werkstoff- und Festigkeitsanforderungen, Automatisierungskonzepte, Elemente der Handlings- und Automatisierungstechnik, Konzepte der Antriebstechnik, Sicherheitstechnik, EU- Maschinenrichtlinie, Konstruktions- und Planungsrichtlinien, Condition Monitoring, Wartungskonzepte



Medienformen: Vorlesung mit Beamer

Literatur: Skript: Elemente des Maschinen und Anlagenbaus


Modulbezeichnung: Werkstoffe

Lehrveranstaltungen Einführung in die Methode der finiten Elemente; Werkstoffkunde der Metalle II, Innovative nichtmetallische Werkstoff und Bauweisen, Werkstoffkunde der Nichteisenmetalle

Semester: 1. und 2.

Modulverantwortung: Prof. Hartmann


Wahlpflicht


Selbst-studium

Summe


42 78 120

Werkstoffkunde der Metalle II

42 78 120

Innovative nichtmetallische Werkstoff und Bauweisen

42 78 120

Werkstoffkunde der Nichteisenmetalle

42 78 120


Kreditpunkte: 8

Lernziele In diesem Wahlpflichtblock Werkstoffe kann der Studierende zwei Vertiefungsfächer auswählen. Er wird damit in die Lage versetzt, in den gewählten Vertiefungen erweiterte Grundlagen und Anwendungen der Fachgebiete kennen zulernen. In den entsprechenden Übungen wird das Fachwissen anhand von Anwendungsbeispielen vertieft. Als sinnvolle Kombination gelten:

- Werkstoffkunde der Metalle II und Werkstoffkunde der Nichteisenmetalle oder

- Werkstoffkunde der Metalle II und Innovative nichtmetallische Werkstoff und Bauweisen

- Einführung in die Methode der finiten Elemente und Werkstoffkunde der Metalle II



Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 5 „Werkstoffe“



Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4


Lernziele Das Ziel ist die Vermittlung der Grundkenntnisse zur Vermittlung der Methode der finiten Elemente zur Lösung von Randwertproblemen der linearen Elastizität



Inhalt: Gleichgewicht, Kinematik und lineare Elastizität dreidimensionaler FestkörperEnergieminimierung Schwache Formulierung (Prinzip der virtuellen Verschiebungen) Raumdiskretisierung (ein-, zwei- und dreidimensional) Numerische Integration (Gauss-Quadratur) Aufbau des linearen Gleichungssystems und deren Lösung Darstellung unterschiedlicher Elementformulierungen


Klausur (2 Stunden) oder mündliche Prüfung

Medienformen: Tafel, Folien

Literatur: Skriptum zur VorlesungBathe: Finite-Elemente-Methoden, Springer, 2002 Hughes; The finite element method, Prentice Hall, 1987




Werkstoffkunde der Metalle II

Semester: 1.


Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4


Lernziele Die Studierenden erlernen die Grundlagen des Festigkeitsverhaltens metallischer Werkstoffe unter monotoner und zyklischer Beanspruchung.



Inhalt: Härtungsmechanismen und Schmidtsches Schubspannungsgesetz, Definition der Gleitverteilung, Ursachen inhomogener Gleitverteilung Einfluss der metallkundlichen Parameter Korngröße, Phasenabmessungen, Phasenmorphologie und -anordnung, plastische Vorverformung, Ausscheidungszustand auf die Gleitverteilung und das Versagensverhalten (Rissbildung, Rissausbreitung) metallischer Werkstoffe bei verschiedenen Beanspruchungsarten


mindestens 30 minütige mündliche Prüfung oder 90 minütige Klausur


Literatur: Vorlesungsskript




Innovative nichtmetallische Werkstoffe und Bauweisen

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. G. Ziegmann / Prof. Deubener

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Grundlagen Werkstoffwissenschaften

Lernziele Die Studierenden kennen den Einfluss der Werkstoffe / Werkstoffkombina-tionen im Polymer- und anorganisch/nichtmetallischen Bereich. Sie erhalten ausgewählte Lösungen und Konzepte für innovative Bauteile / Strukturen in verschiedenen Endanwendungen.



Inhalt: 1. Einleitung - Werkstoffübersicht: Funktions- und Konstruktionswerkstoffe - Anwendungsbeispiele: aktiver / passiver Einsatz - das Auto als Beispiel für den Einsatz verschiedenster Werkstoffe 2. Klassischer Werkstoff Glas innovativ durch - "neue" Oberfläche (Beschichtung): Wärmeschutz, Antireflexionsschutz, Kratzschutz und transparente elektrische Kontakte - "neue" Form: Glasfasern und Dünnglas - "neues" Gefüge: Glaskeramik und Aerogele 3. Keramiken Oxide: Hochtemperaturbeständigkeit und Korrosionsschutz (Kathalysatoren), Dielektrika (Sensoren) und Hochtemperatur-Supraleiter (Stromtransport) - Nichtoxide: Verschleissschutz (Wälz- und Gleitlager, Schneidwerkzeuge), Gewichtsreduzierung (Motorenbauteile), Korrosionsschutz (Brennerrohre, Brennkammerauskleidung) und Hochtemperatureinsatz (Wärmetauscher, Ofenaufbauten) - Faserverstärkte Werkstoffe: Sprödigkeitsabbau (Weltraumspiegel, Gasturbine) 4. Polymere - Struktur und Aufbau der Polymere - Verarbeitungstechnologische Eigenschaften - Fliessverhalten in der Schmelze - Erstarrungsvorgänge bei der Abküuhlung der Schmelze - Formgebende Verfahren - Extrusion von Profilen, Folien und Platten (z.B. Fensterprofile, Blasfolien etc.) - Spritzgiessen von Grossserienbauteilen (z.B. Einkomponenten-,

Mehrkomponentenspritzguss, Gasinjektionstechnik)- Spritzgiessen von duroplatischen Bauteilen - Elastomere Systeme für Dichtungen, Dämpferelemente, etc. 5. Verbundwerkstoffe - Verstärkungsfasern: Glas, Aramid, Kohlenstoff, Natur - Duromere Matrix - Kurzfaserverstärkte SMC-Bauteile der Karosserie (z.B. Heckklappe) - Fahrrad in RTM-Technik - Thermoplastische Matrix - GMT-Bauteil, Kurzfaserverstärkung Unterboden PKW - Langfaserverstärkte Thermoplaste für Stossfängerbiegeträger etc. 6. Praktische Übungen



Medienformen: Powerpointpräsentation, Tafelübungen

Literatur: - Menges: „Werkstoffkunde Kunststoffe“, Carl Hanser Verlag München Wien, 1992

- Flemming, Ziegmann Roth: Faserverbundbauweisen - Fasern und Matrices Springer Verlag - Flemming, Ziegmann, Roth: Faserverbundbauweisen - Fertigungsverfahren aus duroplastischer Matrix, springer Verlag - Flemming, Ziegmann Roth: Faserverbundbauweisen - Halbzeuge und Bau- Weisen, Springer Verlag




Werkstoffkunde der Nichteisenmetalle

Semester: 1.

Dozent(in): Dr. M. Wollmann

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4


Lernziele Kenntnise über die wichtigsten Nichteisenmetalle, deren Legierungen, Verwendungen und Abgrenzung zu den Eisenwerkstoffen



Inhalt: Folgende Werkstoffe und deren Legierungen werden behandelt:

Aluminium, Titan, Kupfer, Nickel, Magnesium, Zink, Zinn, Blei, Platin, Silber

Die jeweiligen Werkstoffe werden im Hinblick auf ihre Bezeichnungssysteme, Besonderheiten, mechanischen Eigenschaften, Korrosionseigenschaften, physikalischen Eigenschaften, Verwendungsbereiche, technische Relevanz sowie Vorkommen, Herstellung und Recyclierbarkeit vorgestellt. Zu allen Werkstoffen werden Information bezüglich der Marktbedeutung und Substitutionsfähigkeit vorgestellt. Besonderer Wert wird auch auf einen systematischen Überblick im Hinblick auf die unterschiedlichen Legierungsklassen gelegt.


mindestens 30 minütige mündliche Prüfung oder 90 minütige Klausur


Literatur: Präsentationsunterlagen; Taschenbuch der Werkstoffe, Leipzig; Titan und Titanlegierungen, Weinheim; Kupfer, DKI Düsseldorf; Aluminium von innen, Aluminium-Verlag, Düsseldorf; Werkstoffkunde, Hannover

3.) Vertiefende Ingenieuranwendungen

Modul-bezeichnung

Modul-verant-

wortlicher

Lehrveranstaltung

Umfang(SWS) [CP]

Prüfungs-art

Wichtungs- faktor

modul-intern

M.Sc.-Note

4

Schwerpunkt A

Prof. Schwarze

Lehrveranstaltung (aus Liste I wählbar)*

(3) [4]

s. Modulbe-schreibung

0.5

1/15 Lehrveranstaltung (aus Liste I wählbar)*

(3) [4]


0.5

5 Schwerpunkt B Prof. Schwarze


(3) [4]


1/3

1/10 Lehrveranstaltung (aus Liste I wählbar)*

(3) [4]


1/3


(3) [4]


1/3

6 Schwerpunkt C Prof. Schwarze

Fachpraktika (aus Liste II wählbar)

(2P) [3]


0.5

1/15 Fachpraktika

(aus Liste II wählbar) (2P) [3]


0.5

7 Projekt Prof. Schwarze

Projektarbeit

(6) [8]

A + Prä 1 1/10

* Je nach Studienbeginn im SS oder WS sind aus der Liste I für den Schwerpunkt A

Lehrveranstaltungen im Umfang von 8 CP und für den Schwerpunkt B im Umfang von 12 CP zu wählen. Die Lehrveranstaltungen der Module 3-I bis 3-V, die nicht als Wahlpflichtveranstaltungen gewählt sind, sind für den Schwerpunkt A und B wählbar.

** Aus der Liste II sind zwei Praktika zu je 3 CP frei wählbar.


Modulbezeichnung: Schwerpunkt A

Lehrveranstaltungen Siehe unten

Semester: 1. und 2.

Modulverantwortung: Prof. Schwarze


Wahlfach


Selbst-studium

Summe

Apparative Anlagentechnik II

42 78 120

Automobilproduktion heute

28 32 60

Computational Inelasticity

42 78 120

Elektronik II 42 78 120

Energieelektronik 42 78 120

Energiewandlung im Kraftwerk

42 78 120

Fahrzeugmechatronik 42 78 120

Kontinuumsmechanik 42 78 120

Lasermaterialbearbeitung 14 16 30

Nachrichtensystemtechnik

42 78 120

Plastomechanik II 42 78 120

Rechneranwendung in der Betriebsfestigkeit

42 78 120

Rechnerorganisation I 54 64 120

Restrukturierung von Unternehmen aus fertigungstechnischer Sicht

28 62 90

Rheologie 28 62 90

Schweißtechnische Fertigung 2

26 62 90

Seiltriebe 42 58 90

Softwaretechnik I 56 64 120

Spanende Fertigungstechnik 1

42 78 120

Statistische Methoden im Ingenieurwesen

42 78 120

Technische Formgebungsverfahren

42 78 120

Turbulente Strömungen 42 78 120

Verarbeitungstechnik neu-zeitlicher Werkstoffe für Maschinenbau und Verfahrenstechnik

42 78 120

Verbrennungskraftmaschinen II

42 78 120

Werkstoffkunde der Gusslegierungen

42 78 120

Zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung

14 16 30

Wahl von 8 CP 240

Kreditpunkte: 8

Lernziele Die Hörer wählen aus einer Liste Veranstaltungen im Umfang von 8 Kreditpunkten, um entsprechend ihrer individuellen Interessen in den Schwerpunkte weiter auszugestalten. Dafür stehen Veranstaltungen zur Verfügung, die sich beispielsweise mit Elektronik, Fertigung und Betrieb bis hin zur Softwaretechnik beschäftigen. Für die Lernziele der einzelnen zur Wahl stehenden Veranstaltungen wird auf die nachfolgenden Teilmodulbeschreibungen verwiesen.



Modulbezeichnung: Schwerpunkt B


Semester: 3.



Wahlfach


Selbst-studium

Summe

Abtragende Fertigung 42 78 120

Angewandte Tribologie im Maschinenbau

42 78 120

Antriebstrang im Automobil

42 78 120

Apparative Anlagentechnik I

42 78 120

Automatisierungstechnik II

42 78 120

Betriebsfestigkeit III 42 78 120

Computergrafik I 56 64 120

Einführung in die Fügetechnologie des Lötens

28 62 90

(Sonderprobleme) Elektrische Maschinen

42 78 120

Embedded Systems Engineering I

56 64 120

Energiewandlungsmaschinen II

42 78 120

Experimentelle Beanspruchungsermittlung

42 78 120

Fahrzeuginformatik 42 78 120

Gießgerechte Bauteilkonzeption und Prozessplanung

42 78 120

Grundlagen der Gieß-und Anschnitttechnik

42 78 120

Grundlagen der Umformtechnik

42 78 120

Grundlagen Nachrichtentechnik

42 78 120

Nichtlineare Regelungssysteme

42 78 120

Numerische Strömungsmechanik

42 78 120

Oberflächenschutz durch Beschichten

28 62 90

Ölhydraulik 42 78 120

Plastomechanik I 42 78 120

Pneumatik 42 78 120

Rechnernetze I 56 64 120

Regelung elektrischer Antriebe

42 78 120

Regelungstechnik III 42 78 120

Schweißtechnik 2 42 78 120


28 62 90

Softwaretechnik I 42 78 120

Strömungsmechanik 2 42 78 120

Strömungsmesstechnik 28 62 90

Tensorrechnung für Ingenieure

42 78 120

Verbrennungskraftmaschinen I

42 78 120

Wahl von 12 CP 360

Kreditpunkte: 12

Lernziele Die Hörer wählen aus einer Liste Veranstaltungen im Umfang von 12 Kreditpunkten, um entsprechend ihrer individuellen Interessen in den Schwerpunkte weiter auszugestalten. Dafür stehen Veranstaltungen zur Verfügung, die sich beispielsweise mit Anlagenplanung, Steuerungs- und Automatisierungstechnik bis hin zu speziellen Fertigungsverfahren beschäftigen. Für die Lernziele der einzelnen zur Wahl stehenden Veranstaltungen wird auf die nachfolgenden Teilmodulbeschreibungen verwiesen.


Liste I 20 CP frei wählbar aus dem Angebot


Modulbezeichnung: Schwerpunkt A, B


Abtragende Fertigung

Semester: 1. oder 3.

Dozent(in): Prof. V. Wesling, Dr.-Ing. R. Reiter

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Detallierte Funktionsweise der Abtragende Fertigungsverfahren und der Trennenden Fertigungsverfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide inklusive ihrer Anwendungsgebiete kennen.



Inhalt: -Abtragende Fertigungsverfahren∙Abtragen durch Gas ∙Funkenerosives Abtragen ∙Abtragen durch Laserstrahl ∙Abtragen durch Elektronenstrahl ∙Ätzabtragen ∙Chemisch-Thermisches Entgraten ∙ Thermische-Chemisches Entgraten ∙ Chemisch-Thermisches Abtragen ∙ Elektrochemisches Abtragen ∙ Metallätzen ∙ Trennen mit Hochdruckwasserstrahl ∙ Ultraschalschwingläppen -Spanen mit geometrisch unbestimmter Schneide ∙ Schleifen ∙ Honen ∙ Läppen




Literatur: Skript König: Fertigungsverfahren – Band 1, „Drehen, Fräsen, Bohren“. VDI Verlag, Düsseldorf 1990 König: Fertigungsverfahren – Band 2, „Schleifen, Honen, Läppen“. VDI Verlag,

Düsseldorf 1990König: Fertigungsverfahren – Band 3, „Abtragen“. VDI Verlag, Düsseldorf 1990 Spur, Stöferle: Handbuch der Fertigungstechnik. Carl Hanser Verlag, München / Wien 1980 Vieregge: Zerspanung der Eisenwerkstoffe. Verlag Stahl-Eisen, Düsseldorf 1970 Spur: Keramikbearbeitung – Schleifen, Honen, Läppen, Abtrag, Carl Hanser Verlag, München / Wien 1989 Berger: Elektrisch abtragende Fertigungsverfahren, VDI Verlag, Düsseldorf 1977




Angewandte Tribologie im Maschinenbau



Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt


Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Kenntnisse aus Tribologie I

Lernziele Die Entwicklung und Analyse von Maschinen und Anlagen stützt sich in zunehmendem Maße auf Computersimulationen. Das Modul vermittelt theoretisches Wissen und praktische Fähigkeiten, um Studierende in die Lage zu versetzen, die vielfältigen Möglichkeiten dieser Verfahren erkennen und bewerten zu können sowie lösungsorientiert einzusetzen. In kompakter Form werden physikalische und mathematische Grundlagen der Modellbildung in der Tribologie vermittelt. Darauf aufbauend werden Verfahren mit Industriestandard vorgestellt und im Rahmen von vorlesungsbegleitenden Fallstudien eingesetzt. Durch die Notwendigkeit einer Zusammenarbeit zwischen Studierenden vermittelt das Modul neben Fach- und Methodenkompetenz auch System- und Sozialkompetenz." Nach Bestehen der Prüfung im Fach „Angewandte Tribologie im Maschinenbau“ (Tribologie II) soll der Hörer in der Lage sein, die in der Vorlesung besprochenen Sachverhalte und Herangehensweisen selbständig auf ausgewählte tribologische Fragestellungen anwenden zu können. Hierzu zählen:

1. Erlernen und Formulieren der Grundgleichungen zur mathematischen Beschreibung von Schmierungsproblemen in der Tribologie

2. Erlernen grundlegender Möglichkeiten zur numerischen Behandlung konzentrierter Tribokontakte

3. Implementierung von Finite Volumen Methoden in der Tribologie 4. Anwendung der mathematischen Methoden an ausgeführten

Beispielen im Maschinenbaus (Zahnrad, Wälzlager, Gleitlager, Nocken-Stössel-System)

5. Erlernen der Grundbegriffe und der Möglichkeiten bzw. Modellierungstechniken in der Schmierstoffrheologie

6. Mathematische Beschreibung technisch rauer Oberflächen



Inhalt: 1. Mathematische Grundlagen - Einführung in die numerischen Berechnungsverfahren - Finite-Elemente-Methode - Finite-Differenzen-Methode - Finite-Volumen-Methode 2. Radialgleitlager, Axialgleitlager

- Reynolds-Differenzialgleichung - Eindimensionale Lösung (analytisch, numerisch) - Umsetzung der zweidimensionalen Lösung 3. Tribokontakt Zahnrad - Nährungsformel für die Minimalschmierspaltweite - Kinematische Verhältnisse am Zahnkontakt - Belastung am Zahnkontakt - instationäre TEHD am Zahnkontakt 4. Tribokontakt Wälzlager - Nährungsformel für die Minimalspaltweite - Kinematische Verhältnisse am Wälzkontakt - Belastung der Wälzkörper in der Kontaktzone - instationäre TEHD – Berechnung 5. Modellierungstechniken bei technisch rauen Oberflächen - Beeinflussung der Hydrodynamik bei rauen Oberflächen - deterministische Strömungssimulation 6. Tribologische Messtechnik - Experimentelle Untersuchung tribologischer Kontakte - Bestimmung der dynamischen Koeffizienten eines Radialgleitlagers 7. Der Schmierstoff als Maschinenelement - Grundlagen - typische Schmierstoffeigenschaften und ihre rheologischen Charak-teristiken - Bestimmung der thermophysikalischen Eigenschaften - Modellierungstechniken in der Schmierstoffrheologie



Medienformen: Power Point

Literatur: Skript


Antriebstrang im Automobil


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. P. Adamis

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Nach Bestehen der Prüfung im Fach „Antriebstrang im Automobil I“ soll der Hörer in der Lage sein, die in der Vorlesung besprochenen Sachverhalte und Herangehensweisen selbständig auf technische Fragestellungen anwenden können. Hierzu gehören: 1. Verbesserte Kenntnis der Auslegung der wichtigsten Elemente im

Antriebstrang 2. Anwendung der wichtigsten Anfahrelemente 3. Berechnung kraft- und formschlüssiger Getriebe 4. Verbesserte Kenntnis von Stufenwechsel- und stufenlosen Getrieben 5. Ermittlung grundlegender Parameter bei der Getriebesteuerung 6. Verbesserte Kenntnis der Auslegung von Start-Stopp-Systemen



Inhalt: 1 Der Antriebsstrang:Motor, Anfahrelemente, Getriebe, Motor Kennfeld, Testzyklus, Fahrwiderstand, Zugkraft-Geschwindigkeitsdiagramm 2. Anfahrelemente: Kupplungen, trockene und nasse Kupplungen, hydrodynamische Kupplungen, Hydrodynamische Wandler, Wandlerüberbrückungskupplungen 3. Getriebe: Stufenwechselgetriebe, Stufenlose Getriebe 4. Stufenwechselgetriebe, Handschaltgetriebe, Automatikgetriebe, automatisierte Getriebe 5. Stufenlose Getriebe 6. Achsantrieb Ausgleichsantriebe 7. Getriebesteuerung 8. Sonderkapitel: Start-Stop-Automatik, Schwungnutze, Schwungrad-Starter-Generator




Literatur: Skript




Apparative Anlagentechnik I



Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt, Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt


Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Die Vorlesung und Übung Apparative Anlagentechnik I führt in die Konstruktions- und Entwicklungsprozesse verfahrenstechnischer Anlagen ein und vermittelt Grundlagen der Kostenfindung und -beeinflussung sowie der Sicherheit und Zuverlässigkeitsanalysen von verfahrenstechnischer Anlagen. Ein weiteres Lehrziel ist die Vermittlung von Auslegung und Konstruktion von Rohrleitungen und Rohrleitungssystemen und die Erstellung von Fließbildern der Verfahrenstechnik



Inhalt: 1. Einführung 2. Konstruktions- und Entwicklungsprozesse 3. Kostenfindung und -beeinflussung 4. Sicherheit und Zuverlässigkeit 5. Fließbilder 6. Rohrleitungen und Rohrleitungssysteme


Klausur oder mündl. Prüfung


Literatur: Skript - Sattler u. Kasper; Verfahrenstechnische Anlagen; WILEY-VCH Verlag 2000 - Pahl; Beitz; Feldhusen; Grote; Konstruktionslehre ;Springer-Verlag 2002 - Klapp; Apparate- und Anlagentechnik; Springer-Verlag 1980 - Dietz; Konstruktion verfahrenst. Maschienen; Springer-Verlag 2000 - DIN EN 13480-3 Metallische industrielle Rohrleitung




Apparative Anlagentechnik II

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt, Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt


Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Apparative Anlagentechnik I

Lernziele Die Vorlesung und Übung Apparative Anlagentechnik II ist die Weiterführung der Vorlesung Apparative Anlagentechnik I mit Grundlagen der Auswahl von Pumpen und Armaturen sowie die Konstruktion von Behältern. Ein weiteres Lehrziel ist die Vermittlung von Planung und Inbetriebnahme von verfahrenstechnischer Anlagen.



Inhalt: 1. Pumpen 2. Armaturen 3. Behälter 4. Planung von Anlagen 5. Inbetriebnahme von Anlagen


Klausur oder mündl. Prüfung


Literatur: Skript - Sattler u. Kasper; Verfahrenstechnische Anlagen; WILEY-VCH Verlag 2000 - Bohl; Pumpen und Pumpenanlagen; Expert-Verlag 1981 - W. Wagner; Planung im Anlagenbau; Vogel-Verlag 1998 - PAS 1059; Planung einer verfahrentechnischen Anlage; Beuth-Verlag 2006 - Pahl; Beitz; Feldhusen; Grote; Konstruktionslehre ;Springer-Verlag 2002




Automatisierungstechnik II



Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Automatisierungstechnik I

Lernziele Die Studenten können nach Abschluss des Faches Produktionsmaschinen (v.a. Werkzeugmaschinen, Industrieroboter) sehr präzise z.B. als räumliche Mehrkörper- oder FE-Modelle mechatronisch modellieren. Sie können moderne Steuerungs- und Regelungsalgorithmen in ihrer Komplexität beherrschen und die erreichbare Produktivität zuverlässig voraussagen. Sie haben zudem einen Überblick zu aktuellen Forschungsthemen und dem jeweiligen Stand der Erkenntnisse und Werkzeuge in der Produktionsmaschinenmechatronik.



Inhalt: 0. Einführung, Komplexitätsstufen der Modellbildung von Produktionsmaschinen

1. Komplexitätsstufe 1: Servoachsen, Getriebe, allgemeines Strukturmodell

2. Komplexitätsstufe 2: Robotermodell, Kinematik und Dynamik 3. Komplexitätsstufe 3: Mehrkörper- und Finite-Elemente-Modelle 4. Komplexitätsstufe 4: Flexible Mehrkörpermodelle 5. Regelung von Servoachsen, Kaskadenregler und

Zustandsreglerergänzungen 6. Numerische Steuerung, Führungsgrößengenerierung,

Ruckbegrenzung 7. Numerische Steuerung, Koppelkraftkompensation 8. Master-Slave- und Gantry-Betrieb mit verteilten Servoantrieben 9. Simulationsübungen in MATLAB/Simulink/ANSYS (5-Achs-

Fräsmaschine, parallelkinematische Fräsmaschine, Industrieroboter)


Schriftliche Klausur (60 min) mit einer freiwilligen Vorklausur zur Semestermitte (30% gewichtet) oder mündliche Prüfung

Medienformen: PDF-Scripte, Tafel und Beamer/Folien,

PC-Pool für die Einführung und die Übungen mit Matlab/Simulink

Literatur: Weck, M.; Brecher, C.: Werkzeugmaschinen Band I-VI, Springer-VDI-Verlag, 1995-2006, ISBN 3-540-22507-2. (E-Book in der TUC-Bibliothek)



Lehrveranstaltung / Teilmodul:

Automobilproduktion heute – vom Einzelteil zur fertigen Karosse

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. Dr. rer nat. habil. H. Ferkel (Volkswagen AG)

Sprache: Deutsch

Zuordnung zum Curriculum:

Wahlfach

Lehrform / SWS: Vorlesung 2SWS; Teilnehmer unbegrenzt


Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: Bachelor

Lernziele: Umsetzungsmöglichkeiten von fertigungstechnischen sowie produktionstechnischen Grundlagen innerhalb der Automobilindustrie kennen und anwenden können.



Inhalt: 1. Allgemeine Herausforderungen des Karosseriebaus

2. Werkzeugherstellung für Karosserieeinzelteile – Auslegung, Konstruktion, Bau

3. Die Blechteilfertigung im Presswerk – Auslegung, Mechanisierung, Logistik

4. Stofflicher metallischer Leichtbau im Automobilbau

5. Karosseriebau – vom Einzelteil bis zur fertigen Karosserie

6. Fügetechniken im Karosseriebau

7. Lasertechnik im Karosseriebau

8. Kunststofftechnik im Automobilbau

9. Karosseriebau – eine Herausforderung für die Qualitätssicherung

10. Formhärten – Herstellung höchstfester sicherheitsrelevanter Strukturbauteile


90 min Klausur oder mündliche Prüfung


Literatur Skript




Betriebsfestigkeit III



Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Betriebsfestigkeit I und II

Lernziele Durchführung und Auswertung von Versuchen ermöglichen, Leichtbaukonstruktionen hinsichtlich ihrer betriebsfesten Auslegung bewerten.. Kennenlernen von unterschiedlichen Aspekten der Betriebsfestigkeit



Inhalt: 1. Größeneinfluss2. Mehrachsigkeit 3. Schadensfälle 4. Schwingfestigkeit gefügter Konstruktionen 5. Schwingfestigkeit von Maschinenelementen 6. Betriebsfestigkeit und Automobil 7. Niedrigwechselermüdung / Low Cycle Fatigue 8. Leichtbau 9. Versuchstechnik 10. Messung von Betriebsbeanspruchungen 11. Lebensdauersoftware 12. Zuverlässigkeit




Literatur: Skript Buxbaum, O.: Betriebsfestigkeit - Sichere and wirtschaftliche Bemessung schwingbruchgefährdeter Bauteile. Stahleisen, Düsseldorf, 2. Auflage, 1992 Gudehus, H. and H. Zenner: Leitfaden für eine Betriebsfestigkeitsrechnung. Stahleisen, Düsseldorf, 3. Auflage, 1995 Haibach, E.: Betriebsfestigkeit - Verfahren and Daten zur Bauteilberechnung. VDI-Verlag GmbH, Düsseldorf, 1989




Computational Inelasticity



Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Technische Mechanik I-III, Mathematik I-III, Einführung in die Methode der finiten Elemente

Lernziele Materialmodellen der Viskoelastizität, Viskoplastizität und Elastoplastizität innerhalb der Methode der finiten Elemente kennen und anwenden



Inhalt: Gleichgewicht, Kinematik und lineare Elastizität dreidimensionaler FestkörperMaterialmodelle der Viskoelastizität, Viskoplastizität und Elastoplastizität Wiederholung der Raumdiskretisierung Zeitdiskretisierung (Lösung von großen Algebro-Differentialgleichungssystemen) Lösung von nichtlinearen Gleichungssystemen Spannungsalgorithmen und Linearisierung


Klausur oder ündliche Prüfung


Literatur: Skriptum zur VorlesungBathe: Finite-Elemente-Methoden, Springer, 2002 Simo/Hughes: Computational Inelasticity, Springer, 1998




Computergraphik


Dozent(in): NN

Sprache: Deutsch


Wahlpflicht



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Grundkenntnisse in Mathematik und Informatik, insbes. Programmierung in C++

Lernziele Die Studierenden lernen die grundlegenden Begriffe und Methoden der Computergraphik kennen und können einfache Probleme in diesem Gebiet praktisch lösen.



Inhalt: Rasterisierung im 2D und 3D, Probleme der Abtastung, Anti-Aliasing, Mathematische Grundlagen (lineare Algebra, projektive Geometrie, affine und perspektivische Transformationen, Quaternionen, etc.), Culling-, Visibility- und Clipping-Algorithmen, OpenGL, Farbmodelle und Farbkalibrierung, Einfache Beleuchtungsmodelle, Rendering-Pipeline, Szenengraphen, Objektrepräsentationen (Meshes, BSPs, CSG, etc.), Graphik-Hardware, Stream-Programming auf der GPU


Prüfungsvorleistungen: Hausübungen

Modulprüfung: Abschlussklausur oder mündliche Prüfung

Medienformen: Beamer-Präsentation, Tafel, Skript

Literatur: Foley, van Dam, Feiner, Hughes: Computer Graphics, Principles and Practice

Studiengang: Master MaschinenbauModulbezeichnung: Schwerpunkt A, BLehrveranstaltung / Teilmodul:

Einführung in die Fügetechnologie des Lötens

Dozent(in): Dr.-Ing. Henning WicheSprache: DeutschZuordnung zum Curriculum:

Wahlfach

Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenztArbeitsaufwand: 90 h; 38 h Präsenzstudium, 52 h Selbststudium Kreditpunkte: 3 Voraussetzungen: BachelorLernziele: Ein Lernziel ist die Aneignung einer umfangreichen Wissensbasis

zur Beantwortung grundlegender löttechnischer Fragestellungen. Angefangen von den beim Löten ablaufenden Diffusionsprozessen und metallurgischen Reaktionen zur Verbindungsbildung über die existierenden Lotwerkstoffe in Abhängigkeit der Löttemperatur bis hin zum Flussmitteleinsatz zur Verbesserung der Benetzungseigenschaften der Lote. Des Weiteren sind die nach dem Stand der Technik eingesetzten Lötverfahren zu erlernen, unterstützt durch einen Einblick in die Anwendungsfelder einzelner Löttechnologien mit diversen Beispielen von Lötverbindungen in der industriellen Praxis. Abgerundet wird die Veranstaltung durch die Vermittlung von Kenntnissen in Bezug auf die Gestaltung und Prüfung von Lötverbindungen.

Inhalt: -Einführung-Metallurgische Grundlagen -Lotwerkstoffe für das

-Weichlöten -Hartlöten -Hochtemperaturlöten

-Flussmittel -Lötverfahren -Anwendungsfelder und -beispiele -Gestaltung und Prüfung von Lötverbindungen


schriftliche Klausur oder mündliche Prüfung

Medienformen: Powerpoint PräsentationLiteratur: Skript




(Sonderprobleme) Elektrische Maschinen


Dozent(in): Dr.-Ing. J. Heldt

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Grundlagen der Elektrotechnik I und II

Lernziele Anwendung der Maxwellschen Gleichungen zur analytischen Berechnung elektro-magnetischer Kreise, dynamisches Verhalten von elektrischen Maschinen in einer Windkraftanlage, Auswahl des elektrischen Antriebsstranges in einer Windkraftanlage



Inhalt: 1. Maxwellsche Gleichung (Durchflutungsgesetz)

2. Maxwellsche Gleichung (Induktionsgesetz)

3. Grundzüge der Gleichstrommaschine

4. Grundzüge der Drehstromtheorie, Raumzeiger

5. Grundzüge der Asynchronmaschine

6. Besonderheiten der permanenterregten Synchronmaschine

7. Physik der Windenergienutzung

8. Getriebebehaftete Energiewandler einer Windkraftanlage

9. Dynamisches Verhalten einer Windkraftanlage

10. Getriebelose Energiewandler in einer Windkraftanlage



Medienformen: Power Point Präsentation der Vorlesung

Literatur: H.Eckhardt: Grundzüge der elektrischen Maschinen, Teubner Studienbücher 1982

Robert Gasch: Windkraftanlagen, B. G. Teubner Stuttgart, 1996

Sonstiges: Die Vorlesung findet nur statt, wenn mindestens 5 Hörer teilnehmen.




Elektronik II

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Grundlagen der Elektrotechnik, Elektronik I

Lernziele Die Studenten kennen nach Abschluss des Faches wesentliche analoge elektronische Schaltungen für Filter, Kleinsignal- und Leistungsverstärkeranwendungen. Sie können diese Schaltungen mittels rechnergestützter Simulation mit PSPICE entwerfen und die thermische Stabilität prüfen.



Inhalt: 1. Modellierung von elektronischen Bauteilen, Einführung in PSPICE2. Vierpolparameter 3. Bauteile und Kennlinien: Diode, Bipolar-, Feldeffekttransistor, IGBT 4. Kleinsignalverstärker 5. Aktive Filter 6. Regler- und Meßverstärker 7. Leistungsverstärker 8. Thermalanalyse 9. Simulationsübungen in PSPICE


Schriftliche Klausur (60 min) mit einer freiwilligen Vorklausur zur Semestermitte (30% gewichtet) oder mündliche Pürfung

Medienformen: PDF-Scripte, Tafel und Beamer/Folien, PC-Pool für die Einführung und die Übungen mit PSPICE

Literatur: Beetz, B.: Elektroniksimulation mit PSPICE. 406 Seiten, Vieweg-Verlag, 2008. ISBN 978-3-8348-0238-5. (E-Book in der TUC-Bibliothek)

Tietze, U.; Schenk, C.: Halbleiterschaltungstechnik, Springer-Verlag, 2002ISBN 3-540-42849-6. (E-Book in der TUC-Bibliothek ab WS 09/10)

Reisch, M.: Elektronische Bauelemente – Funktion, Grundschaltungen, Modellierung mit SPICE, Springer-Verlag, 1997. ISBN 3-540-60991-1 (SUB Göttingen und IPP-Bibliothek)




Embedded Systems Engineering I


Dozent(in): Prof. C. Siemers

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4


Lernziele Die Studierenden• kennen den grundsätzlichen Aufbau von Mikroprozessoren (Von-Neumann-

Modell) • kennen den Aufbau und die Wirkungsweise von Speichertechnologien und

-bausteinen • kennen den Aufbau von Mikroprozessoren anhand der 8051-Architektur • können einen Mikrorechner auf Basis der 8051-Architektur konzipieren • kennen den Aufbau und den Ablauf von Maschinenbefehlen • können Programme in C und Assembler für 8051-basierte Systeme

entwerfen, programmieren und testen • beherrschen Softwaretools zum Entwurf von Programmen für

Mikrorechner. • kennen Interrupt Requests und deren Einsatz in Mikroprozessor-basierten

Systemen und können Programme in C und Assembler zur Verwaltung von Interrupt Requests entwerfen, programmieren und testen



Inhalt: 1. Kurzeinführung zu Mikrocontrollern2. Speichertechnologien und Speicherbausteine 3. Hardwaremodell 8051 4. Hardware/Software Interface 8051 5. Aufbau und Integration von peripheren Elementen Übungen zu den Themen


Abschlussklausur 90 Minuten oder mündliche Prüfung

Medienformen: Vorlesung, teilweise in seminaristischer Form, Tafel, Beamer

Literatur: Skript zur Vorlesung wird angebotenSchiffmann, W.; Schmitz, R.; Weiland, J.: Technische Informatik Teil 1, Grund-lagen der digitalen Elektronik und Teil 2, Grundlagen der Computertechnik. – 5. Auflage – Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag, 2003/2005 Bähring: Mikrorechner-Technik 1 und 2. Springer-Verlag Berlin, 3. Auflage, 2002. ISBN 3-540-41648-X und 3-540-43693-6. Köhn; Schultes: 8051 Prozessoren. Franzis-Verlag München, 1993. ISBN 3-

7723-4333-3 Olaf Hagenbruch, Thomas Beierlein (Hrsg.), ”Taschenbuch Mikroprozessor-technik”. Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, München Wien, 3., verbesserte Auflage, 2003. ISBN 3-446-21686-3




Energieelektronik

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt, Übung 1 SWS; Teilnehmer ?


Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Grundlagen der Elektrotechnik

Lernziele Die Studenten kennen nach Abschluss des Faches die Bauelemente und Schaltungen der Energieelektronik (Gleich-, Wechsel-, Umrichter)



Inhalt: 1. Einführung 2. Systemkomponenten: Lineare Komponenten, Halbleiterventile, Nichtlineare Komponenten 3. Bauelemente der Energieelektronik: Einführung in die Grundbegriffe, Halbleiterdiode, Leistungstransistor, IGBT, Thyristor, Abschaltbarer Thyristor ( Gate-Turn-Off-Thyristor ) 4. Schaltvorgänge und Kommutierung: Schaltbedingungen in elektrischen Netzen, Definition der Kommutierung, Stromrichtertypen 5. Halbleiterschalter und -steller ( Nichtkommutierende Stromrichter ): Der Transistor als Gleichstromschalter und –steller, Halbleiterschalter für Wechsel- und Drehstrom, Halbleitersteller für Wechsel- und Drehstrom 6. Fremdgeführte Stromrichter: Netzgeführte Gleich- und Wechselrichter; Netzgeführte Umrichter, Lastgeführte Wechselrichter (Umrichter) 7. Selbstgeführte Stromrichter: Halbleiterschalter für Gleichstrom; Halbleitersteller für Gleichstrom, Selbstgeführte Wechselrichter



Medienformen: Skript

Literatur: Heumann, K.: "Grundlagen der Leistungselektronik"; Teubner Verlag




Energiewandlung im Kraftwerk

Semester: 2.

Dozent(in): Dr.-Ing. B. Lünneburg

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Grundlagen, Methoden und Maschinen zur Energiewandlung in Kraftwerken zur Energieversorgung kennen



Inhalt: Vorläufige Inhalte (Endgültige Version wird nachgereicht): Grundlagen des Energiewandlungsprozesses in Dampf- und Gasturbinen Aufbau und Elemente von Turbinen für den Kraftwerkseinsatz Grundzüge des thermischen Maschinenbaus von Dampfturbinen Grundlegende Rotordynamik der Läufergruppe




Literatur: Skript




Energiewandlungsmaschinen II


Dozent(in): Dr.-Ing. H. Blumenthal

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Nach dem Bestehen der Prüfung soll der Hörer dazu in der Lage sein, die in der

Vorlesung besprochenen Sachverhalte und Herangehensweisen selbständig

auf technische Fragestellungen anwenden zu können. Hierzu gehören:

1. Ermittlung grundlegender Betriebsparameter von

Strömungsmaschinen

2. Bestimmung anwendungsrelevanter Anlagenparameter in

Rohrleitungssystemen

3. Grundlegende Schaufelgitterauslegung von Strömungsmaschinen

Neben der Betrachtung der Hydrodynamik der Strömungsmaschinen im Fall idealer Fluide erfolgt weiterhin die Berücksichtigung von Verlusten sowie der Auswirkung auf die Wirkungsgrade und das Betriebsverhalten



Inhalt: 1. Einführung: Kennzeichen, Einteilung, Vergleich mit Kolbenmaschinen, Bauarten 2. Theoretische Grundlagen: Gesetze der Strömungslehre, Beschaufelung, Geschwindigkeitsplan, Eulersche Turbinengleichung, Thermodynamik der Strömungsmaschinen, Beschaufelung in Gitter, Stufe und Maschine, Kenngrößen, Cordier Diagramm 3. Turbomaschinen für dichtebeständige Fluide: Wasserturbinen, Grundlagen, Bauarten, Kennfelde, Kreiselpumpe, Auslegung, NPSH-Wert, Kennfelder, Bauarten: Beispiele ausgeführter Pumpen, Magnetantriebe, Propeller, Föttinger-Kupplungen und -Wandler 4. Thermische Turbomaschinen: Dampfturbinen, Dampfkraftprozess - Definitionen, Auslegung der Turbinen, Bauarten , Turboverdichter, Grundlagen, Pumpgrenze, spez. Leistungsbedarf, Bauarten, Gasturbinen, Gasturbinenprozess, Auslegung, Bauarten von Flugtriebwerken, mobilen und stationären Gasturbinenanlagen




Literatur: Skript

Carl Pfleiderer, Hartwig Petermann, Strömungsmaschinen Springer-Verlag

W. Beitz und K.-H. Küttner, Dubbel, Springer-Verlag

Willi Bohl, Strömungsmaschinen, Berechnung und konstruktion, Vogel

Willi Bohl, Wolfgang Elmendorf, Strömungsmaschinen 1 Aufbau und Wirkungsweise, Vogel

Studiengang Master Maschinenbau

Modulbezeichnung Schwerpunkt A, B


Experimentelle Beanspruchungsermittlung

Semester 1. oder 3.

Dozent(in) Prof. Keil

Sprache Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS V+Ü / 3 SWS

Arbeitsaufwand 42 Präsenz + 78 Eigenarbeit jeweils in Unterrichtsstunden

Kreditpunkte 4 CP

Voraussetzungen Techn. Mechanik I und II

Lernziele Diese Veranstaltung vermittelt Kenntnisse und praktische Fähigkeiten zur Messung mechanischer Bauteilbeanspruchungen. Die Teilnehmer/-innen sind damit in der Lage abhängig von der erwarteten Beanspruchungsart die geeigneten Dehnungssensoren auszuwählen, deren Ausrichtung und Anbringungsort festzulegen, die geeignete elektrische Beschaltung vorzunehmen und die gemessenen Signale kritisch zu diskutieren.



Inhalt 1. Einführung in die experimentelle Belastungs- und Beanspruchungsermittlung 2. Kurzer Rückblick auf die historische Entwicklung des DMS und seine heutige Bedeutung 3. Messprinzip und Empfindlichkeit des DMS 4. Aufbau und Werkstoffe der DMS 5. Wheatstonesche Brückenschaltung und deren Anschluss 6. DMS-Installation 7. Signalverarbeitung 8. Störende Einflüsse beim Messen mit DMS 9. Dehnungen und Spannungen bei einachsiger Beanspruchung 10. Der zweiachsige Spannungszustand bei elastischer Verformung 11. Zustandsanalyse mit DMS-Rosetten 12. Anwendungsbeispiele aus der Praxis 13. Möglichkeiten zur experimentellen Ermittlung von Eigenspannungen mit DMS 14. Festigkeitshypothesen 15. Praxisseminar a) Installation von DMS b) DMS-Instrumentierung c) Experimentelle Belastungs- und Beanspruchungsanalyse

Studien- Prüfungsleistungen


Medienformen Beamer Folien und ausgedrucktes Skript

Literatur Prof. Dr.-Ing. Keil, S.: Beanspruchungsermittlung mit Dehnungsmessstreifen, CUNEUS Verlag 1995, ISBN-10: 3980418804




Fahrzeuginformatik


Dozent(in): ?

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4


Lernziele Die Studierenden sollen die spezifischen Anforderungen an den Softwareentwicklungsprozess für eingebettete Systeme im Fahrzeug kennenlernen und besonders für die sicherheitskritischen Aspekte sensibilisiert werden. Weiterhin sollen die Studierenden mit den technischen Grundlagen der verwendeten Komponenten vertraut gemacht werden.



Inhalt: - Grundlagen der Fahrzeuginformatik- Systemübersicht Elektrische Lenkung - Funktionalität der elektrischen Lenkung - Architektur sicherheitskritischer Softwaresysteme - Anforderungen an Entwicklungsprozesse - Softwareentwicklung für sicherheitskritische Systeme - Softwaretest für sicherheitskritische Systeme - Beispiele aus der Praxis



Medienformen: Tafelanschrieb, Skript, Folien

Literatur: Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben




Fahrzeugmechatronik

Semester: 2.

Dozent(in): Dr. J. Rieling, Dr. A. Trabelsi

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: -

Lernziele Die Studierenden sollen einen Überblick über die in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommenden mechatronischen Systeme bekommen und diese im Zusammenspiel des Gesamtsystems Fahrzeug verstehen.



Inhalt: Teil 1 (Fahrzeugmechatronik I): Sensorik/Aktorik im Kraftfahrzeug Einführung zur Sensorik im Automobil; Sensormessprinzipien: Fahrzeugsensoren; Einleitung zu den elektrischen Aktoren; Wirkungsprizipien elektrischer Aktoren; Fahrzeugaktoren Teil 2 (Fahrzeugmechatronik I): Elektronische Motorsteuerung Systemübersicht; Anforderungen an den Fahrzeugantrieb; Systemmodellierung; Regelkreissynthese Teil 3 (Fahrzeugmechatronik II): Getriebesteuerung/Triebstrangmanagement Doppelkupplungsgetriebe (DKG): Aufbau und Funktion, vier Grundtypen von Schaltungen: Umsetzung im DKG, vier Grundtypen von Schaltungen: Umsetzung im Verbund DKG/Motor; Stufenautomatikgetriebe: Aufbau und Funktion, Schaltungen im Stufenautomaten, geregelte vs. gesteuerte/adaptierte Schaltablaufsteuerung; Management von Parallelhybrid-Antriebssträngen; Modellbasiertes Antriebsstranghandling Teil 4 Fahrzeugmechatronik II): Fahrdynamik Längsdynamik: Reifenkräfte und Momente – longitudinal, Fahrwiderstände, Fahrzeug-Antriebsarten, Radlasten am Fahrzeug, Beschleunigen und Bremsen, Radlastverlagerung durch Beschleunigen und Bremsen, Bremskraftverteilung, ABS-Regelung Querdynamik: Reifenkräfte und Momente – lateral, Fahrzeugmodell – Einspurmodell, Untersteuern und Übersteuern, Stationäre Kreisfahrt, Transientes Verhalten, Fahrdynamik-Regelung ESP



Medienformen: Tafelanschrieb, Skript, Folien, Hilfsblätter, z.T. Simulink-Modelle

Literatur: U. Kiencke, L. Nielsen: Automotive Control SystemsL. Guzzella, C. H. Onder: Introduction to Modeling and Control of Internal Combustion Engine Systems

Robert Bosch GmbH: Ottomotor-ManagementH. Wallentowitz, K. Reif: Handbuch Kraftfahrzeug-Elektronik H.-H. Braess, U. Seiffert: Handbuch Kraftfahrzeugtechnik M. Mitschke, H. Wallentowitz: Dynamik der Kraftfahrzeuge R. Mende: Radarsysteme zur automatischen Abstandsregelung in Automobilen Robert Bosch GmbH: Fahrstabilisierungssysteme





Semester: 1 oder 3

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Babette Tonn und Mitarbeiter

Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: 3 SWS 2V/1Ü;


Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Grundlagen des Maschinenbaus sowie werkstofftechnische Grundlagen

Lernziele Die Studierenden erlernen die Grundlagen der gießgerechten Bauteilkonstruktion sowie moderne Methoden der Eigenschaftsoptimierung von Bauteilen unter gegebenen Gießbedingungen. Die Grundlagen er Prozessplanung sowie betriebswirtschaftliche Aspekte werden erläutert. Die Vorlesung schließt mit einer Exkursion ab.



Inhalt: 1) Grundlagen der gießgerechten Bauteilkonstruktion - Topologieoptimierung - Bionik

2) Grundlagen des Werkstoffdesigns - thermodynamische Berechnungen - Optimierung gießtechnologischer Eigenschaften - Gefüge- und Eigenschaftsentwicklung

3) Grundlagen der Prozessplanung 4) Betriebswirtschaftliche Aspekte 5) Moderne Verfahren der Gießereitechnik 6) Exkursion



Medienformen: Powerpoint, Tafel

Literatu P. Beeley: Foundry Technology, Butterworth Heinemann, 2001 R. Richter: Form- und gießgerechtes Konstruieren, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1970 Hentze, H. Gestaltung von Gußstücken, Springer-Verlag, 1969 Hänchen, R. Gegossene Maschinenteil - Berechnung und Gestaltung, Carl Hanser Verlag, 1964 Konstruieren mit Gusswerkstoffen, Herausgeber: VDI und VDG, Giesserei-Verlag, 1966 Fritz, A.-H. ; Schulze, G. Fertigungstechnik, VDI-Verlag, 1989 Pahl, G. ; Beitz, W. Konstruktionslehre: Grundlagen erfolgreicher Produktentwicklung. Methoden und Anwendung, Springer-Verlag, 2006 Nachtigall, W. Bionik: Grundlagen und Beispiele für Ingenieure und

Naturwissenschaftler, Springer-Verlag, 2002Beitz, W. ; Grote, K.-H. Dubbel - Taschenbuch für den Maschinenbau, Springer-Verlag, 2004




Grundlagen der Gieß- und Anschnitttechnik

Semester: 1 oder 3


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Kenntnisse der Ingenieurmathematik sowie der Technischen Mechanik, Grundlagen des Maschinenbaus sowie werkstofftechnische Grundlagen

Lernziele Aus Grundlagen der Gieß- und Anschnitttechnik verstehen die Studenten metallurgische Reaktionen von Schmelzen und verfügen über Kenntnisse der gießtechnologischen Eigenschaften der Gusswerkstoffe. Sie können Gieß- und Anschnittsysteme sowie Speisersysteme für die verschiedenen Gusswerkstoffe fachgerecht berechnen sowie die Erstarrungsmorphologie der verschiedenen Gusswerkstoffe gezielt beeinflussen. Sie sind auch imstande Gussfehler zu erkennen und zu vermeiden.



Inhalt: 1. Metallurgische Reaktionen von Schmelzen2. Gießtechnologische Eigenschaften

a) Physikalische Eigenschaften b) Formfüllungsvermögen c) Fließvermögen d) Speisungsvermögen e) Gussspannungen und Warmrissbildung f) Lunkerverhalten

3. Gieß- und Anschnitttechnik a) Grundlagen b) Elemente des Anschnittsystems c) Berechnung von Gieß- und Anschnittsystemen

4. Erstarrungsverhalten a) Keimbildung und Kornwachstum b) Erstarrungsmorphologie c) Entstehung des Gussgefüges

5. Speisertechnik 6. Filtertechnik 7. Gussfehler




Literatur J. Campbell: Castings, Butterworth-Heinemann, 2002F. Nielsen: Gieß- und Anschnitttechnik, Gießerei-Verlag GmbH, 1093 S. Hasse: Guss- und Gefügefehler, Schiele & Schön, 1999




Grundlagen der Umformtechnik

Semester: 1 oder 3

Dozent(in): Prof. Dr. H. Palkowski

Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: 3 SWS 2V/1 Ü;


Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Technische Mechanik I und II, Materialprüfung und werkstofftechnische Grundlagen

Lernziele Die Studenten kennen die Berechnungsgrundlagen und Technologie für ausgewählte Umformverfahren und sind in der Lage, diese an einfachen Beispielen anzuwenden.



Inhalt: 1. Kenngrößen der Umformtechnik 2. Plastisches 3. Werkstoffkundliche Vorgänge bei der Umformung 4. Umformparameter bei der Warm- und Kaltumformung 5. Ver- und Entfestigungsmechanismen bei plastischer Formgebung 6. Beschreibung von Fließkurven 7. Vergleichsgrößen zur Berechnung von Umformvorgängen 9. Stationäre und instationäre Umformprozesse 10. Berechnungsverfahren


Die Veranstaltungen werden in Form von Vorlesungen, kombiniert mit Übungen, abgehalten und mit einer mündlichen oder schriftlichen Prüfung abgeschlossen. Näheres regelt die Prüfungsordnung.

Medienformen: Powerpoint, Tafel, Kopien

Literatur: • Kopp, R. und H. Wiegels, Einführung in die Umformtechnik, Verlag der Augustinus Buchhandlung, Aachen, 1998




Grundlagen Nachrichtentechnik


Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Martin Vossiek

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Empfohlen: Signale und Systeme (Signalübertagung)

Lernziele Im Rahmen der Vorlesung werden die Grundlagen des physikalischen Layers von Nachrichtentechnischen Systemen vermittelt. Im Vordergrund stehen hierbei die Themen Störungen in nachrichtentechnischen Systemen und gängige Übertragungsmedien wie die elektrische Leitung, optische Übertragungsmedien und die Datenübertragung per Funk.



Inhalt: 1. Einführung 2. Signalverzerrungen und Störungen 3. Elementare Modulationsverfahren 4. Grundlagen der Hochfrequenztechnik 5. Leitungsgebundene Signalübertragung 6. Lichtwellenleiter 7. Signalübertragung per Funk


Mündlich Prüfung oder Klausur

Medienformen: Tafel, Folien, Beamer, Vorlesungsskript, Übungsaufgaben incl. Lösungen Literatur: • H. Weidenfeller, Grundlagen der Kommunikationstechnik ,Teubner,2002

• K. D. Kammeyer, Nachrichtenübertragung, B.G. Teubner,Stuttgart, 1996 • Martin Meyer, Kommunikationstechnik, Vieweg, 2002 • A. V. Raisanen, A. Lehto, Radio Engineering for Wireless Communication

and Sensor Applications, Artech House, 2003




Kontinuumsmechanik

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Technische Mechanik I-III, Mathematik I-III; wünschenswerte Voraussetzung Tensorrechnung für Ingenieure

Lernziele Beschreibung der Bewegung beliebig großer Deformationen materieller Körper sowie Darstellung der Bilanzen für Masse, Impuls, Drehimpuls, Energie und Entropie



Inhalt: Beschreibung der BewegungKinematische Größen: Deformations- und Geschwindigkeitsgradient, Verzerrungstensoren Spannungstensoren bei großen Deformationen Bilanzgleichungen der Mechanik Materialmodelle für Fluide und Festkörper




Haupt: Continuum mechanics and theory of materials, Springer, 2000 Chadwick: Continuum Mechanics, Dover Publ. 1999




Lasermaterialbearbeitung

Semester: 2.

Dozent(in): Dr.-Ing. C. Schmidt

Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Vorlesung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt


Kreditpunkte: 1

Voraussetzungen:

Lernziele Grundlagen der Lasertechnik sowie ihrer Anwendungsgebiete kennen.



Inhalt: -Grundlagen Lasertechnik -Laserarten -Aufbau und Funktion verschiedener Laser -Strahlführung und Strahlformung -Bearbeitungsmaschinen -Materialbearbeitungsprozesse -Schweißen -Auftragschweißen -Schneiden -Bohren -Abtragen -Härten -Reinigen -Umschmelzen -Legieren -Dispergieren -Lasergerechte Konstruktion -Prozesseinflussgrößen -Anwendungsbeispiele aus der Praxis -Kosten -Lasersicherheit




Literatur: -

Studiengang: Master Master



Nachrichtensystemtechnik

Semester: 2.

Dozent(in): Dr.-Ing. Georg Bauer

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Modulationsverfahren, Grundlagen der Nachrichtentechnik empfohlen

Lernziele Es werden nähere Kenntnisse über den Aufbau und die Funktionsweise von digitalen Übertragungssystemen vermittelt. Durch die vermittelten Kenntnisse werden die Studierenden dazu befähigt, geeignete Verfahren auszuwählen und anzuwenden, um selber entsprechende Übertragungssysteme auszulegen, auftretende Probleme wie Mehrwegeausbreitung zu erkennen und zu lösen.



Inhalt: 1. Überblick 2. Pulscodemodulation 3. Digitale Basisbandübertragung 4. Darstellung von Bandpasssignalen im äquivalenten Tiefpassbereich 5. Digitale Modulationsverfahren 6. Kanalkodierung 7. Übertragungskanäle 8. Vielfachzugriffsverfahren 9. Sender- und Empfaengerarchitekturen


Mündliche Prüfung oder Klausur

Medienformen: Tafel, Folien, Beamer, Vorlesungsskript, Übungsaufgaben incl. LösungenLiteratur: Jürgen Lindner, „Informationsübertragung. Grundlagen der

Kommunikationstechnik“, Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag, 2005, ISBN: 3-540-21400-3. Verfügbar über www.springerlink.com

Martin Werner, Otto Mildenberger, „Nachrichten-Übertragungstechnik: Analoge und digitale Verfahren mit modernen Anwendungen“, Vieweg+Teubner, 1. Aufl., Feb. 2006, ISBN-10: 3528041269. Verfügbar über www.springerlink.com

J.-R. Ohm and H. D. Lüke, „Signalübertragung“, 8. Auflage, Berlin, Heidelberg, New York: Springer Verlag, 2002.

John G. Proakis, Masoud Salehi, „Grundlagen der Kommunikationstechnik“, 2. Auflage, Pearson Studium, 2003

Karl-Dirk Kammeyer, „Nachrichtenübertragung“, 3. Auflage, Teubner-Verlag, 2004.




Nichtlineare Regelungssysteme



Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Grundlagen der Regelungstechnik, wie sie z.B. in der Vorlesung Regelungstechnik I vermittelt werden, Vertiefte Kenntnisse der Zustandsraumdarstellung, z.B. aus der Vorlesung Regelungstechnik II vorteilhaft, aber nicht Voraussetzung

Lernziele Die Studierenden sollen die Aufgabenstellungen und die systemtheoretischen Herangehensweisen bei der Behandlung von nichtlinearen Regelungssystemen kennenlernen und prinzipiell anwenden können. Hierunter fallen Analysemethoden für nichtlineare (Regelungs-)Systeme sowie Syntheseverfahren für den Entwurf nichtlinearer Regelungen.



Inhalt: Grundlagen: Grundbegriffe und Beschreibungsformen nichtlinearer Systeme, Typische Nichtlinearitäten, Ruhelagen nichtlinearer Systeme und Stabilitätsbegriffe Analyseverfahren: (hierbei wird z.T. auch herausgestellt, wie diese Verfahren für die Synthese eingesetzt werden können) Analyse nichtlinearer Systeme in der Phasenebene, Analyse mit der Beschreibungsfunktion, Stabilitätsuntersuchung nach Ljapunov, Stabilitätskriterien „im Frequenzbereich“: Popov-Kriterium, Kreiskriterium, Satz der kleinen Kreisverstärkungen (small gain theorem) Syntheseverfahren: Entwurf nichtlinearer Regelungen nach dem Backstepping-Verfahren, Entwurf nichtlinearer Regelungen über Feedback-Linearisierung, Grundlagen der Sliding-Mode-Regelung



Medienformen: Tafelanschrieb, z.T. Folien und Hilfsmaterialen, Übungsblätter Literatur: Föllinger, O. 1993. Nichtlineare Regelungen I. 7. Auflage. München/Wien:

Oldenbourg. Föllinger, O. 1993. Nichtlineare Regelungen II. 7. Auflage. München/Wien:

Oldenbourg. Slotine, J.-J. E. und W. Li. 1991. Applied Nonlinear Control. Upper Saddle

River: Prentice Hall. Unbehauen, H. 2007. Regelungstechnik II. 9. Auflage. Wiesbaden: Vieweg. Marquez, H. J. 2003. Nonlinear Control Systems: Analysis and Design.

Hoboken, NJ: John Wiley and Sons.




Numerische Strömungsmechanik

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. G. Brenner

Sprache: Deutsch


Wahlfach


Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium inkl. Übung, 78 h Selbststudium

Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Vorausgesetzt werden die Kenntnisse der Vorlesungen Ingenieurmathematik und Physik sowie Strömungsmechanik

Lernziele: Die Studierenden werden in die Lage versetzt, die mathematischen und physikalischen Gesetzmäßigkeiten der numerischen Strömungssimulation (CFD) zu verstehen. Sie können Berechnungsergebnisse mit kommerziellen Verfahren (Industriestandard) erstellen und kritisch bewerten. Sie können einfache Probleme selber programmieren und fachgerechte Erweiterungen von Modellen und Verfahren vornehmen. Dies schließt den Einsatz und die Bewertung von hochwertigen Turbulenzmodellen ein.



Inhalt: 1. Erhaltungsgleichungen der Kontinuumsmechanik, Klassifizierung aus mathematischer Sicht, Rand- und Anfangsbedingungen

2. Finite Differenzen Methode, Prinzip der FDM, Genauigkeitsfragen, Anwendung zur Lösung einer linearen skalaren Transportgleichung in ein- und zwei Dimensionen

3. Lösung linearer Gleichungssysteme, Direkte Löser (TDMA, LU-Zerlegung), iterative Löser (Unvollständige LU), konjugierte Gradienten Verfahren

4. Finite Volumen Methode, Prinzip der FVM, Diskretisierung von skalaren konvektions-diffusions Gleichungen, gebräuchliche Diskretisierungspraktiken

5. Instationäre Strömungen, Explizite und implizite Verfahren, Einschritt/Mehrschritt Verfahren,

6. Eigenschaften von iterativen Algorithmen, Stabilität, Konvergenz, Konsistenz (Satz von Lax), Konservativität, Beschränktheit

7. Berechnungsverfahren für elliptische Probleme, Möglichkeiten der Druck-Geschwindigkeitskopplung, SIMPLE Verfahren und Varianten, versetzte und nicht versetzte Gitter

8. Möglichkeiten der Simulation / Modellierung der Turbulenz Schließungsannahmen, Transportmodelle für Turbulenzgrößen, Wandmodellierung

9. Gittergenerierung (Preprocessing), Einbindung in andere CA Techniken, Multigrid, Parallelverarbeitung und Hochleistungsrechnen, Visualisierung/Postprocessing von numerischen Daten




Literatur: 1. Eigenes Skript2. J. Ferziger, M. Peric, Computational Methods for Fluid Dynamcis, Springer,

1999. 3. C. Hirsch, Numerical computation of internal and external flow, Wiley,

1988.




Oberflächenschutz durch Beschichten


Dozent(in): Dr.-Ing. R. Reiter

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen:

Lernziele Beschichtungsverfahren zum Zweck des Oberflächenschutzes kenen und aufgabenspezifisch einsetzen.



Inhalt: - Dünnschichtverfahren- CVD- und PVD-Hartstoffbeschichtungen - Diffusionsverfahren - Thermisches Spritzen - Plasmaspritzen - Hochgeschwindigkeits-Pulverflammspritzen - Laserstrahlspritzen-Beschichten - Auftragsschweißen - Werkstoffauswahl von korrosions- und verschleißbeanspruchten Bauteilen




Literatur: -




Ölhydraulik

Semester: 2.

Dozent(in): Dr.-Ing. S. Krüger

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Nach Bestehen der Prüfung im Fach „Ölhydraulik“ soll der Hörer in der Lage sein, die in der Vorlesung besprochenen Sachverhalte und Herangehensweisen selbständig auf technische Fragestellungen anwenden können. Hierzu gehören: 1. Verbesserte Kenntnis der Methoden zum Einsatz von hydraulischen

Fluiden als Energieträger 2. Grundkenntnisse der hydraulischen Schaltungstechnik 3. Verbesserte Kenntnis der strömungsmechanischen Grundlagen in der

Hydraulik 4. Kenntnisse in der Energiewandlung in Pumpen und Motoren der

Hydraulik 5. Anwendung der Elemente der hydraulischen Steuerungs- und

Schaltungstechnik.



Inhalt: 1. Allgemeines: Eigenschaften, Aufbau hydraulischer Antriebe, Vergleich mit anderen Antrieben 2. Strömungsmechanische Grundlagen und Druckflüssigkeiten: Hydrostatik: Hydrostatik der Flüssigkeiten, Energiewandlung in der Hydrostatik, Hydrodynamik: Kontinuitätsgleichung, Bernoulli-Gleichung, Druckverluste, Leckverluste, Kraftwirkung strömender Flüssigkeiten, Druckflüssigkeiten 3. Energieumformung in Pumpen und Motoren: Einführung und Übersicht, Axialkolbenmaschinen, Radialkolbenmaschinen, Zahnradmaschinen, Flügelzellenmaschinen, Sperr- und Rollflügelmaschinen, Schraubenmaschinen 4. Energieumformung in Linearantrieben: Einfach-, doppeltwirkende Zylinder, Schwenkantriebe 5. Energiesteuerung und -regelung mit Ventilen: Wegeventile, Druckventile, Stromventile, Sperrventile 6. Steuerung hydrostatischer Antriebe: Betätigung, Verluste, Verlustminderung 7. Einführung in die hydraulische Schaltungstechnik: Auslegung, Beispiele ausgeführter Schaltungen




Literatur: Skript D. Will, H. Ströhl, N. Gebhardt: Hydraulik, Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, New York, 1999 H. J. Matthies, Einführung in die Ölhydraulik, Teubner Studienbücher, 2. Auflage, Stuttgart 1991




Plastomechanik I

Semester: 2, 3

Dozent(in): Prof. Dr. H. Palkowski, Prof. Dr. R. Krengel

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Technische Mechanik I und II

Lernziele Die Studenten können umformtechnische Vorgänge berechnen und sind damit in der Lage, Fragen zur Dimensionierung von maschinellen Umformanlagen zu beantworten.



Inhalt: Plastomechanik I 1. Mathematische und mechanische Grundlagen (Einführung) Tensorrechnung, Gleichgewichtsbedingungen, Spannungs-/ Dehnungsbeziehungen 2. Grundgesetze der Plastomechanik Mohr’scher Spannungskreis, Fließkriterien, Fließgesetz 3. Darstellung an Beispielen der Massivumformung 4. Elementare Theorie Grundlagen und Axiome, Anwendungsbeispiele




Literatur: • Lippmann, H. und O. Mahrenholtz, Plastomechanik der Umformung metallischer Werkstoffe Bd. 1, Springer Verlag Berlin/Heidelberg/New York, 1967 • Kopp, R. und H. Wiegels, Einführung in die Umformtechnik, Verlag der Augustinus Buchhandlung, Aachen, 1998 • Ismar, H. und O. Mahrenholtz, Technische Plastomechanik, Vieweg Verlag Braunschweig/Wiesbaden, 1979 • Kreißig, R., Einführung in die Plastizitätstheorie, Fachbuchverlag Leipzig-Köln, 1992




Plastomechanik II

Semester: 3

Dozent(in): Prof. Dr. H. Palkowski, Prof. Dr. R. Krengel

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Technische Mechanik I und II

Lernziele Die Studenten können umformtechnische Vorgänge berechnen und sind damit in der Lage, Fragen zur Dimensionierung von maschinellen Umformanlagen zu beantworten.



Inhalt: Plastomechanik II 1. Berechnung von Walz-, Zieh- und Schmiedevorgängen 2. Gleitlinientheorie Theorie und Anwendung (Strangpressen) 3. Schrankenverfahren zur Bestimmung umformtechnischer Kenngrößen Theorie und Anwendung 4. Anwendung numerischer Verfahren zur Berechnung von Umformvorgängen 5. FEM/FDM in der Umformtechnik (Einführung)




Literatur: • Lippmann, H. und O. Mahrenholtz, Plastomechanik der Umformung metallischer Werkstoffe Bd. 1, Springer Verlag Berlin/Heidelberg/New York, 1967 • Kopp, R. und H. Wiegels, Einführung in die Umformtechnik, Verlag der Augustinus Buchhandlung, Aachen, 1998 • Ismar, H. und O. Mahrenholtz, Technische Plastomechanik, Vieweg Verlag Braunschweig/Wiesbaden, 1979 • Kreißig, R., Einführung in die Plastizitätstheorie, Fachbuchverlag Leipzig-Köln, 1992




Pneumatik

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Nach Bestehen der Prüfung im Fach „Pneumatik“ soll der Hörer in der Lage sein, die in der Vorlesung besprochenen Sachverhalte und Herangehensweisen selbständig auf technische Fragestellungen anwenden können. Hierzu gehören: 1. Verbesserte Kenntnis der Methoden zum Einsatz von Druckluft als

Energieträger 2. Ermittlung der grundlegenden Betriebsparameter bei der

Drucklufterzeugung und -aufbereitung 3. Dimensionierung der Elemente in Druckluftnetzen 4. Verbesserte Kenntnis der Auslegung von Druckluft-Drehantrieben 5. Anwendung der Elemente der pneumatischen Schaltungstechnik



Inhalt: 1. Druckluft als Energieträger - Eigenschaften, Stoffwerte, Vergleich mit anderen Energieträgern 2. Grundlagen - Energieumwandlung, Schallgeschwindigkeit, Leckströmungen, ideale Drosselung, Ermittlung von Strömungswiderständen, System Luft / Wasserdampf 3. Drucklufterzeugung - ideale und wirkliche Verdichtung, Verdichterbauarten und Betriebsverhalten, Regelung, Kühlung, Wärmerückgewinn, Verdichterstation, Vakuumerzeugung, spezifischer Leistungsbedarf, Kosten 4. Druckluftaufbereitung - Filterung, Druckregelung, Schmierung, Trocknung, Trocknerbauarten 5. Druckluftnetz - Dimensionierung von Rohrleitungen, Armaturen und Speichern, Dämpfung von Druckschwingungen, Leckverluste, Gestaltung von Druckluftnetzen 6. Druckluft-Drehantriebe - Vergleich mit anderen Antrieben, Bauarten, Berechnung von P, T, Q, spez. Leistung für ideale und verlustbehaftete Motoren, Konstruktionsbeispiele, Anwendungen 7. Druckluft-Linearantriebe - Bauarten, Grundlagen der Berechnung, konstruktive Ausführung 8. Einführung in die pneumatische Schaltungstechnik - Symbole nach DIN ISO 1219, Aufgabe, Ventile, Grundschaltungen, Lesen von Schaltplänen




Literatur: Skript D.Will, H. Ströhl: Einführung in die Hydraulik und Pneumatik, 1990




Rechneranwendung in der Betriebsfestigkeit

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4


Lernziele Software in der Betriebsfestigkeit kennen und anwenden



Inhalt: Rechnerische Methoden in der Betriebsfestigkeitsanalyse werden eingehend erläutert: Beanspruchungsanalyse und Lastanahme:

- Modalanalyse - Simulationsmethoden: Antriebssimulation und Mehrkörper-Simulation - Verifikation mit den experimentellen Beanspruchungsanalysen

Festigkeitsanalyse - Planung, Durchführung und Auswertung der Festigkeitsversuche - Festigkeitsberechnung: Kerbwirkungen - Bewertung der örtlichen gemessenen Beanspruchungen

Lebensdauerberechnung



Medienformen: Tafel, PowerPoint-Folien

Literatur: Skript




Rechnerorganisation I

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. H. Richter

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Peripherie von Rechnern kennen. RISC-Rechner mit Schwerpunkten bei den heute üblichen Maßnahmen zur Beschleunigung der Rechenleistung kennen. Grundlagen von Multiprozessoren und Multicomputer kennen.



Inhalt: Busse und Peripheriebausteine Standard-Mikroprozessorsystem Vertiefung Interrupt und Direct Memory Access Verfahren zur Beschleunigung der Befehlsausführung Pipelining, Branch Prediction,, Branch Target Cache Grenzen des Pipelinings Write-After-Read-, Write After Write-Datenflussabhängigkeit Ressourcenkonflikte Scoreboard (einfache Ausbaustufe), Tomasulo-Mechanismus Superskalarität, Befehls-Cache, Daten-Cache Dynamische Befehlsausführung Scoreboard (volle Ausbaustufe) Spekulative Befehlsausführung Reorder Buffer, Eager Execution Beispiele für RISC-Prozessorarchitekturen Multiprozessoren und Multicomputer Statische und dynamische Verbindungsnetzwerke


Abschlussklausur oder mündliche Prüfung

Medienformen: Multimediale Beamer-Präsentation im Rahmen von ELAN

Literatur: Douglas E. Comer: Computer Architecture , Pearson Prentice Hall V. Carl Hamacher, Zvonko G. Vranesic, Safwat G. Zaky: Computer Organization, Mc Graw-Hill Folien und Übungen komplett zum Download unter http://user.informatik.uni-goettingen.de/~werner/RA1_WS0506




Rechnernetze I


Dozent(in): Prof. H. Richter

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4


Lernziele Last Mile beim Internet-Zugang kennen mit dem Schwerpunkt auf Hochgeschwindigkeitszugänge mit Echtzeiteigenschaft (ISO Schicht 1). Weltweite Standard SONET/SDH für digitale Datenübertragung über Weitverkehrsstrecken auf Glasfaserbasis (ISO Schicht 1) kennen. Klassische Internet-Protokolle TCP/IP und ausführlich die Echtzeitprotokollsuite ATM kennen (ISO Schicht 2-4).



Inhalt: • Bitübertragungsschicht, Echtzeitzugang zu Rechnernetzen • xDSL (digital subscriber line) • Echtzeitübertragung in Netzen • SONET/SDH, Weitverkehrsnetze • Wegewahl in Weitverkehrsnetzen, Internet Protocol (IP) • Transportschicht, ISO-Transportdienst, TCP • Breitband-ISDN • Asynchronous Transfer Mode (ATM) • ATM-Zellen und Netze • ATM-Referenzmodell • ATM-Schicht • ATM-Anpassungsschicht • Private virtuelle ATM-Netze • Signalisierung • Dienstklassen, Dienstgütekonzept • AAL-Protokolle • ATM-Vermittler


Abschlussklausur oder mündliche Prüfung

Medienformen: Multimediale Beamer-Präsentation im Rahmen von ELAN

Literatur: Andrew S. Tanenbaum: Computernetzwerke Pearson Studium Folien und Übungen komplett zum Download unter http://user.informatik.uni-goettingen.de/~werner/RN1_WS0506




Regelung elektrischer Antriebe



Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Grundlagen der Elektrotechnik, El. Energietechnik, RT I

Lernziele Die Studierenden lernen die moderne Regelverfahren zur Regelung elektrischer Antriebe mit schwingungsfähiger Mechanik. Sie vergleichen hierzu verschiedene in der Regelungstechnik vorhandene Verfahren und lernen die Vor- und Nachteile kennen. Durch das selbstständige Simulieren des Antriebssystems am Rechner werden neben Fach- und Methodenkompetenz auch Systemkompetenz vermittelt."



Inhalt: 1 Einleitung 2 Das Modell des elektrischen Antriebs 3 Standardisierte Reglerentwurfsverfahren 4 PI-Regelung 5 PI-Zustandsregelung mit Beobachter 6 Regelung einer fremderregten Gleichstrommaschine 7 Regelung einer Asynchronmaschine 8 Stellgrößenbegrenzung 9 Ordnungsreduktion 10 Zeitdiskretisierung



Medienformen: Skript

Literatur: Pfaff, G.: Regelung elektrischer Antriebe I / II; Oldenburg Verlag, München, Wien 1988 / 89




Regelungstechnik III

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Grundkenntnisse der Regelungstechnik, wie sie standardmäßig in einer ersten Grundlagenvorlesung der Regelungstechnik vermittelt werden. Mathematik-Grundkenntnisse: Differentialgleichungen, Matrizen/Vektoren und Kenntnisse der Zustandsraumdarstellung (z.B. aus der Vorlesung Regelungstechnik II)

Lernziele Die Studierenden sollen die Grundlagen und aktuelle Methoden für den Entwurf optimaler Regelungssysteme kennenlernen und anwenden können. Hierunter fällt auch, dass die Studierenden mit Hilfe der Matlab Robust Control Toolbox eigenständig regelungstechnische Anforderungen spezifizieren und Regelungen entwerfen können, die diese Anforderungen erfüllen.



Inhalt: Teil I: (Klassische) Optimale RegelungEinführung in die Aufgabenstellung der optimalen Regelung, Lösung des Problems der optimalen Regelung mit Hilfe der Variationsrechnung, Anwendung zur Berechnung von Reglern für ein quadratisches Gütefunktional für lineare Systeme, Übergang auf unendlichen Zeithorizont. Teil II: Optimale Zustandsschätzung Optimale Zustandsschätzung, Kleineste Quadrate Schätzung, Kalman-Filter Teil III: Optimale und robuste Regelung Verallgemeinerte Sichtweise der regelungstechnischen Aufgabenstellung: Prinzip der verallgemeinerte Regelstrecke (generalized plant), Bestimmung der „Größe“ von Signalen und der „Verstärkung“ von Systemen über Normen, Anwendung von Normen zur Spezifikation von regelungstechnischen Anforderungen, Bedingungen für obere Schranken von Normen (Bounded Real Lemma), Berechnung von norm-optimalen Reglern über die Lösung von linearen Matrix-Ungleichungen (LMIs), Spezifikation von Modellunsicherheiten und Berechnung von robusten Regelungen



Medienformen: Tafelanschrieb, Folien, Übungsblätter und Lösungen

Literatur: Unbehauen, H. 1993. Regelungstechnik III. 4. Auflage. Braunschweig/Wiesbaden: Vieweg Ludyk, G. 1995. Theoretische Regelungstechnik 2. Berlin [u.a.]: Springer. Stengel, R. F. 1994. Optimal Control and Estimation. New York: Dover. Weitere Literaturquellen, z.T. auch wissenschaftliche Originalarbeiten, werden in der Lehrveranstaltung genannt und z.T. auch zur Verfügung gestellt.






Dozent(in): Dr.-Ing. C. Kettler

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: Bachelor

Lernziele Die Fähigkeit 1. wirtschaftlich bedrohliche Situationen eines Unternehmens zu verstehen

und damit umzugehen; 2. die persönliche Situation im Rahmen der notwendigen betrieblichen

Abläufe einzuschätzen; 3. mögliche Chancen und Potentiale im Rahmen der Restrukturierung zu

identifizieren und damit nutzbar zu machen.



Inhalt: Darstellung der Einflussfaktoren zur Insolvenz a) für den Sonderanlagenbau b) für den Massenfertigungsbetrieb 2. Ermittlung der wichtigsten Abläufe zur Restrukturierung a) für den Sonderanlagenbau b) für den Massenfertigungsbetrieb 3. Übung zur Implementierung geeigneter Restrukturierungsmaßnahmen für einen Anlagenbauer




Literatur: Skript




Rheologie

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: 2 SWS V; Teilnehmer unbegrenzt

Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium und Übung, 62 h Selbststudium

Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: Kenntnisse in TM I und II und Strömungsmechanik I

Lernziele Erwerb von Methodenkompetenz und Grundlagenwissen um Fließvorgänge in viskosen und plastischen Materialien, insb. Polymeren, als Basis für die Bewertung von Materialverhalten und Produktionsprozessen.



Inhalt: 1 Einführung 1.1 Einteilung der Rheologie 1.2 Einteilung von Materialien anhand des Fließverhaltens 2 Makrorheologie (Phänomenologische Rheologie) 2.1 Kinematik, Spannungstensor, Deformationstensor 2.2 Grundgleichungen der Strömungsmechanik 2.3 Einfache Materialgesetze, Newtonsche Fluide 2.4 Nichtlineare Fließgesetze 2.5 Empirische Stoffgesetze 2.6 Modellrheologie 2.7 Lineare und Nichtlineare Viskoelastizität 3 Mikrorheologie und Strukturrheologie 3.1 Aufbau der Materie 3.2 Rheologie von Kunststoffen 4 Rheometrie 4.1 Bestimmung von Fließeigenschaften 4.2 Viskosimeter für Scherviskosität, Bauarten und Messprinzip 4.3 Messung von Dehnviskosität und Normalspannungen 5 Angewandte Rheologie 5.1 Barus und Weissenberg Effekt 5.2 Suspensionen 5.3 Verarbeiten von Kunststoffen



Medienformen: Skript, Tafel, Folien

Literatur: G. Böhme, Strömungen nicht-newtonscher Fluide, Teubner, 2006. H. Giesekus, Phänomenologische Rheologie, Springer, 1994. Ch. W. Mocosko, Theology – Principles, Measurement, and Applications, VCH, 1994.

G. Brenner, Rheologie, Skript zur Vorlesung, 2011.




Schweißtechnik 2


Dozent(in): Prof. V. Wesling, Dr.-Ing. A. Schram

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Kenntnisse über die Funktionsweise der Preßschweißverfahren sowie über die Schweißeignung der Stähle und Nichteisenmetalle bzw. deren Legierungen



Inhalt: Preßschweißverfahren- Widerstandsschweißen - Reibschweißen - Magnet-Arc-Schweißen - Abbrennstumpfschweißen Metallurgie des Schweißens - Auf- und Abschmelzvorgänge - Gasreaktionen - Schlackenreaktion - Keimbildungs- und Erstarrungsvorgänge - Diffusionsvorgänge Einteilung der Stähle Schweißeignung der un-, niedrig- und hochlegierten Stähle - Vorgänge in der Wärmeeinflußzone - Eigenschaften der Wärmeeinflußzone Schweißzusätze für un-, niedrig- und hochlegierte Stähle - Vorgänge im Schweißgut - Eigenschaften des Schweißgutes Verbindungseigenschaften Schweißeignung von Nichteisenmetallen und -legierungen - Schweißen von Aluminium und Aluminiumlegierungen - Schweißen von Kupfer- und Nickellegierungen - Schweißen von Titan und Titanlegierungen - Schweißen von Magnesiumlegierungen Schweißeignung von Gußeisenwerkstoffen Fügen von Keramik Schweißen plattierter Werkstoffe Herstellung von Mischverbindungen

Studien- Klausur oder mündliche Prüfung

Prüfungsleistungen:


Literatur: Skript Anik, Dorn: Schweißeignung metallischer Werkstoffe. Fachbuchreihe Schweißtechnik, Band 122, DVS Verlag Bargel, Schulze: Werkstoffkunde. VDI Verlag Berns: Stahlkunde für Ingenieure, Springer Verlag Boese: Das Verhalten der Stähle beim Schweißen – Teil 1: Grundlagen. Fachbuchreihe Schweißtechnik, Band 44, DVS Verlag Dahl, Jäniche: Werkstoffkunde, Band 1 und 2, Springer Verlag De Ferri: Metallographia, Band IV, Verlag Staheisen m.b.H., Düsseldorf 1983 Eichhorn: Schweißtechnische Fertigungsverfahren, Band I, II, VDI-Verlag Folkhard: Metallurgie der Schweißung nichtrostender Stähle. Springer-Verlag Gudehus, Zenner: Leitfaden für eine Betriebsfestigkeitsrechnung, Verlag Staheisen m.b.H., Düsseldorf Killing: Angewandte Schweißmetallurgie. Fachbuchreihe Schweißtechnik; Bd. 113; DVS-Verlag Liesenberg, Wittekopf: Stahlguß- und Gußeisenlegierungen, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie Ruge: Handbuch der Schweißtechnik, Band I, II, III, Springer-Verlag Schulze, Krafka, Neumann: Schweißtechnik Werkstoffe - Konstruieren – Prüfen, VDI-Verlag






Dozent(in): Dr.-Ing. A. Schram

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen:

Lernziele Kenntnisse über Qualitätssicherungsmaßnahmen in der Schweißtechnischen Fertigung sowie ihrer Konzeption / Planung, insbesondere auch unter Berücksichtigung von Arbeitssicherheitsvorschriften. Des Weiteren sollten Kenntnisse über spezifische wirtschaftliche Aspekte bei der Herstellung von Schweißkonstruktionen vorhanden sein.



Inhalt: -Qualitätssicherung in der Fertigung -Qualitätsmanagement Grundsätze -Qualitätsprüfung von Schweißkonstruktionen -Prozessintegrierte Qualitätssicherung -Messdatenerfassung zur Qualitätssicherung -Zerstörungsfreie Schweißnahtprüfungen -Konzeption/Planung einer Fertigung für Schweißtechnische Erzeugnisse -Berücksichtigung von Arbeitssicherheitsvorschriften in der Fertigung -Wirtschaftliche Kalkulationsmodelle in der Fertigung -Reparatur und Instandsetzung von Schweißkonstruktionen




Literatur:





Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen:

Lernziele Kenntnisse über die Anwendungsmöglichkeiten moderner Leichtbaumaterialien. Ebenso sollten die Herstellungsprozesse sowie insbesondere die Verarbeitungsverfahren der Leichbauwerkstoffe bekannt sein.



Inhalt: Moderne Konstruktionen in Leichtmetallbauweise- Allgemeiner Ingenieurbau - Architektur - Fahrzeugbau - Behälter- und Apparatebau - Sonstige Einsatzbereiche Herstellung, Eigenschaften und Verarbeitung der Leichtmetalle - Allgemeine Grundlagen - Magnesiumwerkstoffe - Titan - Aluminium




Literatur: Skript




Seiltriebe

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Armin Lohrengel, Herr Dipl.-Ing. Roland Verreet

Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: 3 SWS 2V/1 Ü; Teilnehmer unbegrenzt


Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Besonderheiten der Seiltriebe kennen lernen, Schadensfälle bewerten können, Seiltriebe sachgerecht auswählen und einsetzen



Inhalt: Geschichte des Drahtseils Drahtseile für mehrlagig bewickelte Seiltrommeln Seilendverbindungen Berechnung der Lebensdauer von laufenden Drahtseilen Drahtseile für Krane Analyse der Biegewechselverteilung Inspektion von Drahtseilen Drehverhalten von Drahtseilen Schadensfälle an Drahtseilen


Klausur oder mündliche Prüfung und / oder bewertetes Projekt


Literatur: Literaturhinweise in der Vorlesung




Softwaretechnik I

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. A. Rausch

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Programmierkenntnisse (ideal wäre: Informatik I und/oder Programmierkurs)

Lernziele Software Engineering ist die zielorientierte Bereitstellung und Verwendung von systematischen, ingenieurmäßigen und quantifizierbaren Vorgehensweisen für Entwicklung, Betrieb, Wartung und Stilllegung von Softwarebasierten Systemen. Mit Schwerpunkt auf der Entwicklung werden in dieser Lehrveranstaltung verbreitete Vorgehensweisen anhand eines durchgängigen Projektbeispiels im Zusammenhang vorgestellt.



Inhalt: Den Rahmen bilden sogenannte Vorgehensmodelle, die einführend behandelt werden. Anhand eines konkreten Vorgehensmodells aus der Praxis, dem V-Modell XT, wird anschließend der Projektverlauf gezeichnet: Ausgehend von einem Anforderungsdokument wird erläutert, wie das zu erstellende System durch Spezifikations- und Architekturdokumente in handliche Teilaufgaben zerlegt, durch Implementierungstechniken sauber umgesetzt, und anschließend zur Gesamtlösung integriert werden kann. Zur Absicherung der Qualität der dabei erarbeiteten (Teil-) Ergebnisse werden sowohl konstruktive Hilfestellungen durch Muster als auch analytische Verfahren wie Reviews und Tests aufgezeigt. Die Übungen bestehen aus Einzel- und Gruppenaufgaben


Es werden studienbegleitende Prüfungsvorleistungen verlangt. Die Prüfung erfolgt schriftlich oder mündlich.

Medienformen: Folien Literatur: Ian Sommerville. Software Engineering. Pearson Studium. 2001.

Helmut Balzert. Lehrbuch der Software-Technik 1/2. Spektrum Akademischer Verlag. 2000. Wolfgang Zuser, Thomas Grechenig, Monika Köhle. Software Engineering mit UML und dem Unified Process. Pearson Studium. 2004. Mario Winter. Methodische objektorientierte Softwareentwicklung. dpunkt.verlag. 2005. B. Oestereich, P. Hruschka, N. Josuttis, H. Kocher, H. Krasemann, M. Reinhold. Erfolgreich mit Objektorientierung. Oldenbourg. 1999. B. Brügge, A. Dutoit: Object-Oriented Software Engineering. Prentice-Hall. 2000.




Spanende Fertigungstechnik 1

Semester: 2.

Dozent(in): Prof. V. Wesling, Dr.-Ing. R. Reiter

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Kenntnisse über die grundlegenden Vorgänge des Spanentstehungsmechanismus, den damit verbunden Verschleißerscheinungen an den Werkzeugen sowie den grundsätzlichen Einflussgrößen des Zerspanungsprozesses und deren Auswirkungen.



Inhalt: 1. Einleitung 2. Grundlagen der Zerspanung: Flächen, Schneiden und Ecken am Schneidkeil, Bezugsebenen, Winkel am Schneidkeil, Eingriff von Werkzeugen 3. Spanbildung: Begriffsbestimmung, Zonen der mikrogeometrischen Spanentstehung, Beschreibung und Einteilung der Spanentstehung, Statistische Kenngrößen der Spanbildung, Spanformen 4. Verschleiß: Beanspruchung des Schneidekeils, Verschleiß 5. Standzeit: Begriffsbildung, Ermittlung der Standzeit beim Drehen, Einfluß der Zerspanbedingungen auf die "Taylor-Gerade", Standzeitgleichungen, Standzeit und Standkriterium "Kolkverschleiß", Anwendung der Taylor-Gleichung 6. Schneidstoffe: Anforderungen an Schneidstoffe, Einteilung der Schneidstoffe, Die Schneidstoffe, Zusammenstellung der Eigenschaften der Schneidstoffe, Schleifstoffe 7. Kühlschmierstoffe: Aufgabe der Kühlschmierstoffe, Kühlschmierstoffarten, Auswirkung von Kühlschmiermitteln auf den Zerspanungsprozeß, Kühlschmierstoffauswahl, Zukünftige Tendenzen 8. Zerspankraft: Einflußgrößen auf die Zerspankraft, Berechnung der Zerspankraft, Berechnung der Vorschub- und der Passivkraft, Messen der Zerspankraftkomponenten, Leistungsberechnung, Zusammenfassung 9. Oberflächen- und Randzoneneigenschaften: Grundlagen, Oberflächen- und Randzonenausbildung beim Drehen 10. Optimierung: Optimierungsziel, Optimierung der Schnittwerte, Schnittwertgrenzen und Schnittwertermittlung 11. Ausblick

Studien- Klausur oder mündliche Prüfung

Prüfungsleistungen:


Literatur: Skript König: "Fertigungsverfahren Band 1, 2", VDI Verlag, Düsseldorf 1990 Tschätsch: "Handbuch spanende Formgebung - Fachbuch Fertigungstechnik", Hoppenstedt Technik Tabellen Verlag, Darmstadt 1988 Tönshoff: "Spanen - Grundlagen - Springer Lehrbuch", Spinger-Verlag, Berlin Heidelberg New York 1995

Studiengang: Master MaschinenbauModulbezeichnung: Schwerpunkt A, BLehrveranstaltung / Teilmodul

Statistische Methoden im Ingenieurwesen

Semester: 2. Dozent(in): Dr.-Ing. H. MauchSprache: Deutsch Zuordnung zum Curriculum

Wahlpflicht

Lehrform / SWS: Blockveranstaltung, Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenztArbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h SelbststudiumKreditpunkte: 4 Voraussetzungen: keine Lernziele Anwenden statistischer Methoden am Beispiel der Betriebsfestigkeit Inhalt: 1. Einführung in die Statistischen Methoden

2. Stichprobentheorie 2.1 Statistische Grundbegriffe 2.2 Statistische Kenngrößen 2.3 Häufigkeitsverteilungen 3. Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung 3.1 Verteilungs- und Dichtefunktion 3.2 Gleichverteilung, Normal- und log-Normal-Verteilung, Weibull- und Exponential-Verteilung 4. Testverfahren 4.1 Problemstellung 4.2 Parametertest des Erwartungswertes und der Varianz 4.3 Anpassungstest: Pearsonischer-, Kolmogoroff- und Smirnoff-Anpassungstest 5. Varianzanalyse 6. Korrelationsanalyse 6.1 Kovarianz- und Korrelationskoeffizient 6.2 Tests der Korrelationskoeffizienten bei normalverteilten Zufallsvariablen 7. Regressionsanalyse 7.1 Regressionsgerade der Grundgesamtheit 7.2 Empirische Regressionsgerade 7.3 Tests und Konfidenzintervalle beim linearen Regressionsmodell


Schriftliche Prüfung / Klausur

Medienformen: Tafel, PowerPoint-FolienLiteratur: * Kreyszig, E.: Statistische Methoden und ihre Anwendung; Göttingen 1979

* Sachs, L.: Statistische Auswertungsmethoden, 2. Auflage, Berlin / Heidelberg/ New York, 1972 * Oestreich, M.; Romberg, O.: Keine Panik vor Statistik; Wiesbaden 2009




Strömungsmechanik 2



Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Vorausgesetzt werden die Kenntnisse der Vorlesungen Mechanik und Strömungsmechanik 1

Lernziele Das Ziel der Vorlesung ist die Vertiefung von Wissen und methodischen Vorgehensweisen zur Analyse von Strömungsvorgängen und zur Auslegung in Maschinen. Die Vorlesung baut auf der Einführungsvorlesung „Grundlagen der Strömungsmechanik“ auf. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, komplexe Strömungsvorgänge in Maschinen und Anlagen zu quantifizieren.



Inhalt: 1. EinführungMotivation, Zusammenfassung strömungsmechanischer Grundlagen

2. Aerodynamik des Tragflügel Aerodynamische Kräfte und Momente, Potenzialtheorie, Grenzschichtströmungen, Kennzahlen, Strömungsbeeinflussung

3. Aerodynamik von Strömungsmaschinen Funktionsprinzipien, Klassifizierung und Kennzahlen, Cordier Diagramm, Auslegung, Verluste

4. Aerodynamik von Propeller und Windkraftanlagen Funktionsprinzip und Klassifizierung, vereinfachte Strahltheorie, Betzsche-Theorie, Auslegung mit Blattelementtheorie, Regelung

5. Viskose Schichtenströmungen Reynoldsche Theorie der Schmierung, Gleitlagerströmung

6. Technische turbulente Strömungen Strömungen in Rohrsystemen

7. Experimentaltechnik Strömungskanäle, Klassifizierung und Einsatzbereiche, Ähnlichkeit, Messverfahren, Visualisierung




Literatur: 1. Menny, Strömungsmaschinen, Teubner.2. Gasch, Windkraftanlagen. Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb,

Teubner 3. Spurk, Strömungsmechanik, Springer,




Strömungsmesstechnik


Dozent(in): Dr. J. Bosbach

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: Vorausgesetzt werden die Kenntnisse der Vorlesungen Ingenieurmathematik und Physik sowie Strömungsmechanik I

Lernziele Die Studierenden erkennen die Möglichkeiten moderner Verfahren zur Erfassung strömungsmechanischer Größen, d.h. von Feldgrößen wie Druck, Temperatur oder Geschwindigkeit. Sie erlernen die Anwendung dieser Verfahren sowie die kritische Bewertung von Ergebnissen. Sie veranschaulichen und verfestigen zuvor erlerntes theoretisches Wissen aus dem Bereich Strömungsmechanik. Im Rahmen der Vorlesung ist eine Exkursion vorgesehen.



Inhalt: 1. Einführung in die Strömungsmesstechnik2. Strömungsmessung durch Sonden 3. Druckmessungen mittels "Pressure Sensitive Paint" (PSP) 4. Durchfluss- und Temperaturmessung 5. Laser-2-Fokus-Anemometrie (L2F) und Laser-Doppler-Anemometrie (LDA) 6. Strömungssichtbarmachung 7. Doppler Global Velocimetry (DGV) und Particle Image Velocimetry (PIV) 8. Schatten- und Schlierenverfahren 9. Versuchsanlagen und Modellgesetze 10. Hintergrundschlierenmethode (BOS) 11. Laser-Doppler-Anemometrie 12. Exkursion




Literatur: 4. Eigenes Skript5. Eckelmann, Einführung in die Strömungsmesstechnik, Teubner, 1997.




Technische Formgebungsverfahren

Semester: 1 oder 3

Dozent(in): Prof. Dr. H. Palkowski

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Grundlagen des Maschinenbaus sowie werkstofftechnische Grundlagen

Lernziele Die Studenten können die wichtigsten umformtechnischen Vorgänge einordnen und beurteilen. Sie sind in der Lage, bei diesen Prozessgrenzen zu erkennen und für ihre zukünftigen Fragestellungen zur Lösung heranzuziehen.



Inhalt: 1. Überblick Umformen, Historie 2. Prozesskette Flachbanderzeugung Anlagen, Konzepte, Trends Automatisierung 3. Profilwalzen 4. Schmieden 5. Ziehen 6. Rohrfertigung




Literatur: • Aktuelle Artikel aus Fachzeitschriften und Informationen aus Kongressen und von Anlagenbauern und Betreibern • Walzen von Flachprodukten Hrsg.: J. Hirsch, Wiley-VCH, 2001 • Schmiedeteile – Gestaltung, Anwendung, Beispiele Hrsg.: Informationsstelle Schmiedestück-Verwendung, 1995 • Drawing Hrsg.: H.-J. Gummert, Text Team Medien und Druck Oldenburg, 2006 • H. Kugler Umformtechnik Hanser-Verlag München Leipzig, 2009




Tensorrechnung für Ingenieure



Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4


Lernziele Befähigung zum Lesen von Lehrbüchern und Fachliteratur vieler Gebiete sowie auch Handbüchern zu Finite-Elemente Programmen, die mit der Tensorrechnung die Grundlagen erklären. Die Anwendungen werden aus der Mechanik herangezogen.



Inhalt: Tensoralgebra: Geometrische Vektoren (Skalar-, Vektor- und Spatprodukt) Tensoren 2-ter Stufe und deren Komponentendarstellung Spezielle Tensoren Eigenwertproblem Tensoren höherer Stufe Tensoranalysis: Gateaux- und Frechet-Ableitung Differentialoperatoren (Divergenz, Rotation, Gradient) Nabla- und Laplace-Operator Integralsätze




Itskov: Tensor algebra and tensor analysis for engineers, Springer, 2007 De Boer: Vektor- und Tensorrechnung für Ingenieure, Springer, 1982




Turbulente Strömungen



Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: 2 SWS V; Teilnehmer unbegrenzt


Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: Vorausgesetzt werden die Kenntnisse der Vorlesungen Mechanik, Ingenieurmathematik und Strömungsmechanik 1

Lernziele Das Phänomen der Turbulenz und turbulente Strömungen sind von besonders herausragender Bedeutung für fast alle technischen und natürlichen Strömungsprobleme. Die Vorlesung vermittelt einen Einblick in die grundlegenden Phänomene, Möglichkeiten der mathematischen Beschreibung und Modellierung der Turbulenz in der Strömungsmechanik. Das Modul vermittelt überwiegend Fach- und Methodenkompetenz, in geringerem Maß System- und Sozialkompetenz.

Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz

Inhalt: 1. Allgemeine Grundlagen2. Homogene Turbulenz 3. Dynamik turbulenter Felder 4. Turbulente Scherströmungen 5. Erscheinungsformen turbulenter Scherströmungen 6. Modellierung industrieller Strömungsprobleme 7. Möglichkeiten der direkten Simulation


Mündliche Prüfung


Literatur: 1. Tennekes, Lumley, A first course in Turbulence.2. Rotta, Turbulente Strömungen. 3. Bradshaw, An introduction to turbulence and ist measurement.




Verarbeitungstechnik neuzeitlicher Werkstoffe für Maschinenbau und Verfahrenstechnik

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Kenntnisse der Herstellungsverfahren neuzeitlicher Werkstoffe und deren schweißtechnische Verabeitung (artgleich und als Mischverbindung).



Inhalt: Die Vorlesung "Verarbeitung neuzeitlicher Werkstoffe" geht schwerpuntmaessig auf die fuegetechnische Verarbeitung moderner Konstruktions- und Funktionswerkstoffe sowie auf das Eigenschaftsprofil der Verbunde ein. Behandelt werden : - hoeher- und hochfeste Feinkornbaustaehle - Feinblechwerkstoffe - hopchlegierte Staehle - Nickelbasislegierungen - Aluminium- und Magnesiumlegierungen - Metall-Matrix-Verbundwerkstoffe - Ingenieurkeramiken Darueber hinaus wird die Herstellung von Mischverbindungen aus unterschiedlichen Werkstoffen (z.B. Aluminium-Stahl, Keramik-Metall) erlaeutert. An ausgewaehlten Praxisbeispielen aus dem Leichtbau, Druckbehaelterbau und der Chemieindustrie werden die Problemloesungen dargestellt.




Literatur: -




Verbrennungskraftmaschinen I



Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Nach dem Bestehen der Prüfung „Verbrennungskraftmaschinen I“ soll der Hörer in der Lage sein, die in der Vorlesung besprochenen Sachverhalte und Herangehensweisen selbständig auf technische und motorische Fragestellungen anwenden zu können. Dazu gehören im Einzelnen: 1. Erlernen der Grundbegriffe, Methoden und Kenntnisse über thermische

Hubkolbenmotoren und deren Funktion 2. Herleitung der grundlegenden Geschwindigkeits- und

Beschleunigungsgleichungen im Triebwerk 3. Grundlegende Auslegung der wichtigsten Konstruktionselemente 4. Bewertung des Energieumsatzes und der Teilwirkungsgrade der

thermischen Hubkolbenmaschine 5. Bestimmung der grundlegenden thermodynamischen Zusammenhänge in

der Maschine 6. Erlernen von Grundlagen der technischen Verbrennung



Inhalt: 1. Einführung: Grundsätzlicher Aufbau von Kolbenmaschinen; Bauart, Brennverfahren, Ladungswechsel, Zylinderanordnung; Wirtschaftliche Bedeutung 2. Aufbau von Hubkolbenmaschinen: Kolbenweg, Kolbengeschwindigkeit, Kolbenbeschleunigung; Massenkräfte am Triebwerk; Gaskräfte am Kolben; Massenausgleich 3. Konstruktionselemente des Hubkolbenmotors: Die Kurbelwelle; die Pleuelstange; Gleitlager; Kolben, Kolbenringe und Kolbenbolzen; das Zylinderrohr; der Zylinderkopf; der Ventiltrieb; das Zylinderkurbelgehäuse; das Kühlsystem 4. Kenngrößen und thermodynamische Grundlagen: Mitteldruck und Leistung; Thermodynamische Grundlagen: Kreisprozesse; Energiebilanz des Motors 5. Grundlagen der motorischen Verbrennung: Der Ladungswechsel; der Verdichtungsvorgang; die Verbrennung im Otto-Motor, die Verbrennung im Diesel-Motor




Literatur: Skript List: Die Verbrennungskraftmaschine, Bd. 1-8 Köhler: Verbrennungsmotoren Grohe: Otto- und Diesel-Motoren Küttner: Kolbenmaschinen




Verbrennungskraftmaschinen II

Semester: 2.


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen:

Lernziele Nach dem Bestehen der Prüfung „Verbrennungskraftmaschinen II“ soll der Hörer in der Lage sein, die in der Vorlesung besprochenen Sachverhalte und Herangehensweisen selbständig auf verbrennungsmotorische Fragestellungen anwenden zu können. Dazu gehören im Einzelnen: 1. Grundlegendes Verständnis der Funktionsweise von

Verbrennungsmotoren 2. Kenntnis der unterschiedlichen Kraftstoffe und Entstehung der Schadstoffe 3. Anwendung moderner Techniken zur Leistungssteigerung 4. Kenntnis zukünftiger Techniken und Alternative Motorenkonzepte



Inhalt: 1. Der Kraftstoff: Ottokraftstoffe; Dieselkraftstoffe; Alternativen zum Kraftstoff aus Mineralöl 2. Das Einspritzsystem: Benzineinspritzsysteme; Direkteinspritzender Ottomotor; Kraftstoff-Einspritzsystem des Dieselmotors; Aufbau von Einspritzsystemen 3. Entstehung der Schadstoffe: Ottomotor; Dieselmotor; Einfluss des Betriebszustandes 4. Abgasbehandlung: Abgasreinigung beim Ottomotor; Abgasreinigung beim Dieselmotor 5. Die Aufladung: Aufladeverfahren; Leistungsgrenzen, Ladeluftkühlung 6. Zukünftige Techniken zur Erhöhung des motorischen Wirkungsgrades beim Ottomotor 7. Alternative Motorenkonzepte: Motoren auf Basis von Sekundärenergie; Motoren auf Basis der Primärenergieträger; Solarantrieb; Brennstoffzelle; Elektromotor; Hybride




Literatur: Skript List: Die Verbrennungskraftmaschine, Bd. 1-8 Köhler: Verbrennungsmotoren Grohe: Otto- und Diesel-Motoren

Küttner: Kolbenmaschinen




Werkstoffkunde der Gusslegierungen

Semester: 2 oder 4


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Kenntnisse der Ingenieurmathematik, Grundlagen des Maschinenbaus sowie werkstofftechnische Grundlagen

Lernziele Aus Werkstoffkunde der Gusslegierungen beherrschen die Studierenden die Grundlagen der Werkstoffkunde von Eisen- und Nichteisenmetallgusswerkstoffen. Sie verstehen die Zusammenhänge zwischen den Erstarrungsbedingungen, Schmelze- und Wärmebehandlungen und den mechanischen Eigenschaften.



Inhalt: 1. Eisengusswerkstoffea) Grundlagen b) Metallurgie und Herstellungsverfahren c) Erstarrung d) Gießtechnologische Eigenschaften e) Mechanische Eigenschaften f) Wärmebehandlung g) Anwendungen

2. Aluminiumgusswerkstoffe a) Grundlagen b) Schmelztechnik c) Gießtechnologische und mechanische Eigenschaften d) Wärmebehandlung e) Anwendungen

3. Magnesiumgusswerkstoffe a) Grundlagen b) Schmelz- und Gießtechnik c) Gießtechnologische Eigenschaften d) Anwendungen

4. Kupfergusswerkstoffe a) Grundlagen b) Schmelz- und Gießtechnik c) Gießtechnologische und mechanische Eigenschaften d) Anwendungen

5. Sonderlegierungen




Literatur D.R. Askeland: Materialwissenschaften, Spektrum, Akademischer Verlag, 1996D. Altenpohl: Aluminium von Innen, Aluminium-Verlag, 1994 C. Kammer: Magnesium-Taschenbuch, Aluminium-Verlag, 2000 H. Schumann: Metallographie, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1991 F. Neumann: Gusseisen, expert-Verlag, 1999




Zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung

Semester: 2.

Dozent(in): Dr.-Ing. R. Reiter

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 1

Voraussetzungen:

Lernziele Schweißnahtfehler kennen, zerstörenden und zerstörungsfreien Prüfverfahren nach Anwendungsfall auswählen können



Inhalt: Schweißnahtfehler- Risse und Poren Prüfverfahren - Visuelle Prüfung - Eindringverfahren - Das Magnetpulververfahren - Die magnetische Streuflußprüfung mit Sondenabtastung - Die Ultraschallprüfung - Das Röntgenverfahren - Grobstrukturprüfung mit Isotopen - Das Wirbelstromverfahren - Das Schallemissionsverfahren




Literatur: -


Modulbezeichnung: Schwerpunkt C


Semester: 3.



Wahlfach


Selbst-studium

Summe

3D CAD-Praktikum Catia V5

28 62 90

Praktikum „Digitale Fabrik“

28 62 90

Elektronik II Praktikum 28 62 90

Höhere FEM-Simulation mit ANSYS

28 62 90

Integriertes Produktdatenmanagement (PDM)

28 62 90

Praktikum Maschinenakustik

28 62 90

Fachpraktikum Materialflusssimulation

28 62 90

Messtechnisches Labor 28 62 90

Praktikum Prozesstautomatisierung

28 62 90

Praktikum Rechnerintegrierte Fertigung

28 62 90

Fachpraktikum Rechnergestützte Betriebsfestigkeitsanalyse

28 62 90

Regelungstechnisches Praktikum

28 62 90

Praktikum Tribologie 28 62 90

Praktikum Verbrennungskraftmaschinen

28 62 90

Praktikum Werkstofftechnik

28 62 90

Wahl von 6 CP 180

Kreditpunkte: 6

Lernziele Die Hörer wählen aus einer Liste Praktika im Umfang von 6 Kreditpunkten, um entsprechend ihrer individuellen Interessen in den Schwerpunkte weiter auszugestalten. Für die Lernziele der einzelnen zur Wahl stehenden Veranstaltungen wird auf die nachfolgenden Teilmodulbeschreibungen verwiesen.

Kompetenzen Das Modul vermittelt:55% Fachkompetenz

10% Methodenkompetenz20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz

Liste II Zwei Praktika zu je 3 CP frei wählbar




3D CAD-Praktikum Catia V5

Semester: 3.


Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Praktika 2 SWS; Teilnehmer max. 15


Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: TZ

Lernziele Grundfunktionalitäten für die Erstellung räumlicher Modelle und die Ableitung von Zeichnungen des CAD-Systems Catia V5 kennen und anwenden



Inhalt: Ziele des Praktikums: 1. Erlernen der Grundfunktionalität 2. 3D-Volumenmodellierung - Block-Funktion, Bohrungen, Taschen - Schalenelemente - Boolesche Operationen 3. Baugruppen - Zusammensetzen von Baugruppen - Bewegungssimulation 4. Ableiten technischer Zeichnungen


Praktische Prüfung

Medienformen: Tafel, Powerpoint, CAD-System Catia V5

Literatur: Skript




Praktikum „Digitale Fabrik“

Semester: 3.


Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teiln. 14


Kreditpunkte: 3


Lernziele Der Umfang sowie der Umgang mit Methoden und Werkzeugen der Digitalen Fabrik im Bereich der Anlagenplanung werden mit Hilfe einer für diesen Bereich repräsentativen Software erlernt. Alternativenerstellung und –vergleichsmethoden für den Anlagenbau werden geübt. Wichtige Kennzahlen und Prämissen für die Planung werden erläutert und in der Planung berücksichtigt.



Inhalt: Einarbeitung in die Grundlagen der Planungssoftware "Process Designer" von UGS / Siemens

Theoretische Einführung in die Planungsprozesse im Rohbau sowie deren Umsetzung in der Software

Ausarbeitung der Planungsprämissen Planung der Fertigungsprozesse und benötigter Ressourcen /

Verfahren Planung des 3D-Anlagenlayouts Optimierung der geplanten Anlage (Ressourcenauslastung,

Investkosten) Auswertung der Anlage durch Berichte (werden von der Software

generiert) bezüglich Investitionen, Fläche, Ressourcen, Prozessen


Eingangsklausur (20 min), Auswertung der erstellten Anlage anhand von auswertbaren Kennzahlen

Medienformen: Skripte Präsentationen PC

Literatur: Skripte




Elektronik II Praktikum

Semester: 3.


Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; auf 12 Teilnehmer begrenzt


Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: Elektronik II, Eingangstest zur Netzwerkanalyse, Halbleiterbauteilen, Schaltungssimulation

Lernziele Die Teilnehmer sollen an einem praktischen Beispiel (z.B. Temperatursensor, Bus-Treiber, Reglerschaltung) die Prozesskette Schaltungsentwurf – Simulation/ Optimierung – Leiterplattendesign – Leiterplattenfertigung – Bestückung – Test nachvollziehen und beispielhaft aktuelle Ingenieurwerkzeuge dazu kennenlernen



Inhalt: 1. Einleitung in die verwendete Hard- und Software2. Schaltungsentwurf 3. Simulation/ Optimierung 4. Leiterplattendesign 5. Leiterplattenfertigung 6. Bestückung 7. Test und Inbetriebnahme 8. Dokumentation, Bericht


Eingangstest, Ausarbeitungen, mündliche Wissenskontrolle

Medienformen: PDF-Entwurfsunterlagen, Laborbeschreibung

Literatur: Beetz, B.: Elektroniksimulation mit PSPICE. 406 Seiten, Vieweg-Verlag, 2008. ISBN 978-3-8348-0238-5. (E-Book in der TUC-Bibliothek)

Tietze, U.; Schenk, C.: Halbleiterschaltungstechnik, Springer-Verlag, 2002ISBN 3-540-42849-6. (E-Book in der TUC-Bibliothek ab WS 09/10)

Reisch, M.: Elektronische Bauelemente – Funktion, Grundschaltungen, Modellierung mit SPICE, Springer-Verlag, 1997. ISBN 3-540-60991-1 (SUB Göttingen und IPP-Bibliothek)




Höhere FEM-Simulation mit ANSYS

Semester: 3.

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Armin Lohrengel

Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer begrenzt (max. 30 Teilnehmer)


Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: Kenntnisse in Technischer Mechanik, Statik und Festigkeitslehre, Praktikum mit Ansys Teil 1, Grundlagen der Programmierung (z.B. C++)

Lernziele FEM-Simulationen im Bereich der Strukturmechanik durchführen und bewerten



Inhalt: Einführung Vernetzungsmethoden Transiente Analyse Optimierung Einführung in ANYS Classic ANYS Parametric Design Language (APDL) Axialsymmetrische Modelle Sustructuring Kopplung FEM mit MKS Birth/ Death


Bearbeitung und Bewertung einer Projektarbeit

Medienformen: Skript, Rechnerarbeitsplatz

Literatur: MÜLLER, G., GROTH, C., STELZMANN, U.; FEM für Praktiker, 1. Grundlagen; Expert-Verlag, 2007

MÜLLER, G., GROTH, C., STELZMANN, U.; FEM für Praktiker, 2. Strukturdynamik; Expert-Verlag, 2008

MÜLLER, G., GROTH, C., STELZMANN, U.; FEM für Praktiker, 3. Temperaturfelder; Expert-Verlag, 2009

JUNG, M., LANGER, U.; Methode der finiten Elemente für Ingenieure; Eine Einführung in die numerischen Grundlagen und Computersimulation. Vieweg+Teubner Verlag, 2001

STACHOWIAK, H; Allgemeiner Modelltheorie; Springer, Wien 1973





Semester: 3.


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: Vorlesung Rechnerintegrierte Produktentwicklung empfehlenswert; CAD-Grundkenntnisse

Lernziele Die Entwicklung komplexer Produkte in interdisziplinären Teams führt zu steigenden Anforderungen bezüglich der Datenhaltung und Zugriffssteuerung auf verfügbare Informationen. Daher wurde in den letzten Jahren ein leistungsfähiges Werkzeug namens PDM-System (Produkt-Daten-Management-System) entwickelt, welches als Rückgrat und Integrationsplattform für eine Rechnerintegrierte Produktentwicklung dient. Ziel dieser Systeme ist die konsistente Verwaltung aller entwicklungsrelevanten Daten sowie die Koordinierung der zur Erstellung dieser Daten notwendigen Abläufe. Dazu zählen sowohl Informationen über Freigabeabläufe von Entwicklungsergebnissen als auch Workflow-Funktionen, die eine automatische Verteilung von Aufgaben und der dazu notwendigen Informationen unterstützen. Die Studierenden sollen die datentechnischen Werkzeugen und Verfahren zur Produktdatenhaltung kennen lernen. Durch das selbstständige durchführen von Aufgaben wird neben Fach- auch Methodenkompetenz vermittelt.



Inhalt: Das Praktikum vermittelt anhand eines am IMW installierten PDM-Systems Grundkenntnisse in der Verwaltung umfangreicher Produktdaten. Zu den behandelten Bereichen zählen: - Produktstrukturmanagement (Teilestammsätze und Variantenmanagement), - Dokumentenmanagement, inkl. Schnittstellen zu Fremdsystemen (CAD, Office, ...), - Klassifikation und Sachmerkmalleisten, - Projektmanagement, - Workflow- und Prozessmanagement, inkl. Freigabe- und Änderungswesen


Mündl. Prüfung; Bericht Erstellung

Medienformen: Tafel, Powerpoint, PDM-System

Literatur: Skript


Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung- Modul 2 „Konstruktion“


Praktikum Maschinenakustik

Semester: 1

Dozent(in): Lohrengel/Schmelter

Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: 2P, Teilnehmer begrenzt auf 25

Arbeitsaufwand: 40 h

Kreditpunkte:

Voraussetzungen: Vorlesung Maschinenakustik (parallel)

Lernziele Im Praktikum Maschinenakustik soll der Umgang mit gängiger akustischer Messtechnik und die Anwendung in verschiedenen, akustischen Messverfahren vermittelt werden. Dazu zählen das Erlernen von Methoden zur Versuchsbeschreibung und –Dokumentation. Weiterhin wird der Zusammenhang zwischen Struktur und akustischen Verhalten hergestellt. Im Abschlussprojekt können dann am Beispiel selbst die Änderungen des akustischen Verhaltens durch bauliche Veränderung eines Objektes ausprobiert werden.



Inhalt: Das Praktikum Maschinenakustik gliedert sich in vier Einzelversuche und das Abschlussprojekt. In den Einzelversuchen werden genormte (z.B. Schallleistungsbestimmung nach ISO 9614) und nicht genormte Messmethoden zur akustischen Untersuchung verschiedener Strukturen angewendet. Die Versuche sind in Gruppen von 4-5 Studierenden unter Anleitungen selbst durchzuführen und auszuwerten. Im Abschlussprojekt, welches als Teamarbeit durchgeführt wird, wird dann ein Objekt selbstständig von den Studenten akustisch untersucht, mit dem Ziel das Objekt akustisch zu optimieren. Dazu wird den Studenten die Möglichkeit gegeben, bauliche Veränderungen am Objekt vorzunehmen und diese in einer weiteren Messung zu validieren. Zu allen Versuchen muss ein Versuchsprotokoll erstellt werden.


Versuchsprotokolle, Abschlussprojekt

Medienformen: Versuche, Tutorien

Literatur: Skript Maschinenakustik




Fachpraktikum Materialflusssimulation

Semester: 3.


Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer 24


Kreditpunkte: 3


Lernziele Einüben und Anwenden von Problemlösungsstrategien und sichere Handhabung der wesentlichen Funktionen einer aktuellen Simulationssoftware.



Inhalt: Nutzung von Simulatoren wie DOSIMIS-3 für Windows XP

Simulationsbausteine

Simulationsstrategien

Aufbau von Simulationsmodellen

Analyse und Auswertung von Simulationsmodellen


Eingangsklausur (20 min), Abschlussklausur ( 20min Theorie, 40 min Praxis)

Medienformen: Skripte

Simulationslabor (PC)

Literatur: In Praktikumsskripten angegeben.




Messtechnisches Labor

Semester: 3.

Dozent(in): Prof. M. Vossiek

Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Praktikum 2 P; Teilnehmerzahl auf 12 begrenzt


Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: Inhalte der Bachelorvorlesungen Messtechnik I, Signale & Systeme (Signalübertragung)

Lernziele Die Studenten erlernen den praktischen Einsatz typischer Messverfahren, Messgeräte und Sensoren.



Inhalt: Messwerterfassung mit dem PC

Digitale Störsignalunterdrückung

Korrelation

Feldbussysteme


Kurztest, Abgabe von Versuchsprotokollen

Medienformen: PraktikumsumdruckeLiteratur: Praktikumsumdrucke




Praktikum Prozessautomatisierung

Semester: 3.

Dozent(in): Dr. Ch. Vetter

Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; auf 12 Teilnehmer begrenzt


Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: SPS-Erfahrung (z.B. im Rahmen des Praktikums im Bachelor

Lernziele Praktische Erfahrung an realen Steuerungen technischer Prozesse (Förder- und Sortieranlage, Prozesstechnische Anlage (Verfahrenstechnik)) erlernen SPS in zugehöriger Entwicklungsumgebung kennen und anwenden Erweiterung/Veränderung einer bestehenden Steuerung Fehlersuche und Beurteilung



Inhalt: 1. Einleitung in die verwendete Hard- und Software und die Funktion der Versuche 2. Planung und Aufbau eines Versuchs, Spezifikation und Aufbau der Prozessperipherie 3. Entwicklung von Zeitplänen, Struktogrammen und Petrinetzen, Programmierung (SPS-Sprachen) Ansteuerung industrieller Bussysteme (ASI, Profibus, Profinet) Erstellung und Bewertung von interaktiven Prozessvisualisierungen 4. Test und Inbetriebnahme einer der o.g. Anlagen


Verschiedene eigenständige Ausarbeitungen, mündliche Wissenskontrolle

Medienformen: PDF-Unterlagen, zwei betriebsbereite Anlagen, jeweils mit Entwicklungs- und Kontrollrechner

Literatur: R. Lauber: Prozessautomatisierung, Springer Weitere werden im Praktikum bekannt gegeben




Praktikum Rechnerintegrierte Fertigung

Semester: 3.


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: Vorlesung Rechnerintegrierte Fertigung empfehlenswert

Lernziele Die Studierenden erkennen die Möglichkeiten moderner Verfahren der rechnerintegrierten Fertigung und deren Werkzeuge. Damit wird der Studierende in die Lage versetzt, die vielfältigen Möglichkeiten der Rechnerintegration zu erkennen und ihren Nutzen zu beurteilen. Durch das teilweise selbstständige durchführen von Aufgaben wird neben Fach- auch Methodenkompetenz vermittelt.



Inhalt: Das Praktikum gliedert sich in 5 Einzelversuche:1. CAD-NC-Verfahrenskette 2. Werkstattorientierte Programmierung 3. Computergestützte Fertigung 4. Rapid Prototyping 5. Qualitätsdatenerfassung


Mündl. Prüfung; Bericht Erstellung

Medienformen: Tafel, Powerpoint, Versuche

Literatur: Skript




Fachpraktikum Rechnergestützte Betriebsfestigkeitsanalyse

Semester: 3.


Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Praktikum als Blockveranstaltung über mehrere Tage, Teilnehmerzahl begrenzt


Kreditpunkte: 3


Lernziele Planung und Durchführung einer Betriebsmessung, Aufbereiten und Auswerten der Daten, Lebensdauerrechnung



Inhalt: Installieren von DMSMessen an einem Fahrrad Aufbereiten der Daten mit FAMOS Durchführen einer Lebensdauerrechnung


Protokoll über das Praktikum

Medienformen: Tafel

Literatur: Skript




Praktikum Tribologie

Semester: 3.


Sprache: Deutsch


Wahlfach

Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt


Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen:

Lernziele Kennenlernen experimenteller Untersuchungsmöglichkeiten zur Bestimmung tribologischer Eigenschaften.



Inhalt: Grundlagen der Messtechnik von Sensoren für Tribokontakte Bestimmung von Reibung und Verschleiß am Reibkontakt der Werkstoffpaarung einer PkW-Schaltkupplung Bewertung tribologischer Größen im Schalt- und Dauerlaufbetrieb der Kupplung


Protokoll

Medienformen:

Literatur: Skript




Regelungstechnisches Praktikum

Semester: 3.

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. C. Bohn

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: Inhalte der Vorlesung Regelungstechnik 1

Lernziele Praktische Anwendung und Vertiefung der regelungstechnischen theoretischen Grundlagen an praktischen Problemen in Laborversuchen in Teamarbeit



Inhalt: Einführung in Matlab und Simulink und Analyse elementarer Übertragungsglieder

Parameteridentifikation und Modellierung eines Torsionspendels Bode-Diagramm und Drehzahl-/Lageregelung am DC-Motor PD-Regler und PID-Regler


Hausaufgaben zur Vorbereitung, Versuchsdurchführung, Abgabe von Versuchsprotokollen

Medienformen: Praktikumsumdrucke

Literatur: Praktikumsumdrucke




Praktikum Werkstofftechnik

Semester: SS


Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen: Vorlesung Werkstofftechnik

Lernziele: Die Studierenden erlernen die Anwendung der verschiedenen Arten der werkstofftechnischen Verfahren. Sie wenden mikroskopische und mechanischen Untersuchungs- und Prüfmethoden an.



Inhalt: Wärmebehandlungen und thermomechanische Verfahren, Werkstoffumformung, Verfestigungsmechanismen, lichtmikroskopische quantitative Gefügeanalyse, Härtemessung, mechanische Werkstoffprüfung unter quasistatischer Beanspruchung


Das Erreichen des Lernzieles wir in Form von Testaten überprüft.

Medienformen: PowerPoint, Tafel, experimentelle Ausstattung

Literatur: Praktikumsanleitung




Praktikum Verbrennungskraftmaschinen

Semester: 3.

Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Schwarze

Sprache: Deutsch


Wahlfach



Kreditpunkte: 3

Voraussetzungen:

Lernziele Verbrennungsmotoren und deren Funktionsweise in der Praxis kennen, auswählen und beurteilen.



Inhalt: Einfluss der Aufladung am Verbrennungsmotor Motorenverschleiß Untersuchungen am Zylinderkopfprüfstand


Protokoll

Medienformen:

Literatur: Skript


Modulbezeichnung: Projekt


Projektarbeit

Semester: 3.

Dozent(in): Dozenten aus der Lehreinheit Maschinenbau

Sprache: Deutsch


Pflicht

Lehrform / SWS: Ausarbeitung 6 SWS

Arbeitsaufwand: 240 h Selbststudium

Kreditpunkte: 8

Voraussetzungen:

Lernziele Problemstellung erkennen, Lösungen suchen bzw. erarbeiten und bewerten



Inhalt: Die Studierenden erarbeiten anhand der Projekt-Arbeit eine Problemstellung innerhalb eines Forschungsprojektes der TU Clausthal selbständig und legen die Erkenntnisse in einer Ausarbeitung dar und präsentieren diese.

Es handelt sich hierbei um eine praktische Arbeit, in der die im Studium erlernten Fähigkeiten zur Anwendung kommen sollen. Das Projekt kann in Einzel- oder Gruppenarbeit erfolgen.


Schriftliche Ausarbeitung und Präsentation

Medienformen:

Literatur: Abhängig von der Themenstellung

4.) Fachübergreifende Inhalte

Modulbe-zeichnung

Modul-verant-

wortlicher

Lehrveranstaltung

Umfang(SWS) [CP]

Prüfung-sart

Wichtungs-faktor

modul-intern

M.Sc.-Note

8 Sprachen Frau Muscher

Technisches Englisch (4Ü) [4]

K/M 1

0

9 Fachüber-greifendes

Modul

Dr. Schram Qualitätsmanagement (2V/1Ü) [3]

MK/ 1


Modulbezeichnung: Fachübergreifendes Modul -Sprachen


Technisches Englisch

Semester: 3.

Dozent(in): I. Muscher

Sprache: Englisch


Pflicht



Kreditpunkte: 4

Voraussetzungen: Solide Englischkenntnisse

Lernziele Kennenlernen von technischem Fachvokabular, Verbesserung allgemeiner Englischkenntnisse



Inhalt: 1. Lesen von Texten aus technischen Themenbereichen 2. Übungen zu Text- und Wortverständnis 3. Übungen zum Fachvokabular 4. Freies Sprechen 5. Grammatikalische Übungen



Medienformen: Lesematerial, Audio-CDs, FilmLiteratur: Georg Wagner: „Science & Engineering: Sprachübungen“


Modulbezeichnung: Fachübergreifendes Modul


Qualitätsmanagement

Semester: 1.


Sprache: Deutsch


Pflicht

Lehrform / SWS: Vorlesung 3SWS, Teilnehmer unbegrenzt


Kreditpunkte: 3


Lernziele Die Studierenden kennen die Grundzüge der Qualitätsförderung und können sie erklären. Sie sind in der Lage Qualitätsleitsätze, Qualitätsmethoden und –Werkzeuge zu definieren. Sie kennen die klassischen Qualitätswerkzeuge und die Qualitätsmanagementwerkzeuge. Sie wissen, wie die Methoden (SPC, FMEA, QF, Benchmarking usw.) eingesetzte werden. Sie können die Vorgehensweise Beim kontinuierlichen Verbesserungsprozess und die hierbei einsetzbaren Werkzeuge beschreiben



Inhalt: Einführung in das Qualitätsmanagement, Qualitätsförderung QM-Werkzeuge für TQM 7 Qualitätswerkzeuge (Fehlersammelliste, Graphiken, Pareto-Analyse,

Histogramm, Ursachen-Wirkungsdiagramm, Korrelationsdiagramm) 7 Qualitätsmangementwerkzeuge (Beziehungsdiagramm, Portfolio,

Baumdiagramm, Affinitätsdiagramm, Netzplan, Prozessentscheidungsdiagramm, Matrixdiagramm)

Qualitätsmangementmethoden Statistische Prozesslenkung mit Regelkarten (Maschinen-,

Prozessfähigkeit) Fehler-Möglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA-Aufbau und -Ablauf) Quality Function Deployment (QFD, House of Quality) Kontinuierlicher Verbesserungsprozess (KVP) Kreativitätstechniken Benchmarking Balanced Scorecard



Medienformen: Vorlesungsskript, Vorlesungspräsentation

Literatur: /1/ Geiger, W., W. Kotte: Handbuch Qualität; Vieweg – 2005 /2/ Masing, W.: Handbuch Qualitätsmanagement; Hanser Verlag 5. Auflage

5.) Masterarbeit

Modul-bezeichnung

Modul-verant-

wortlicher

Lehrveranstaltung

Umfang(SWS) [CP]

Prüfungs-art

Wichtungs-faktor

modul-intern

M.Sc.-Note

10 Masterarbeit Dozenten aus der

Lehreinheit Maschinen-

bau

(20) [30]

Arbeit , Präsen-tation

2/15


Modulbezeichnung: Masterarbeit


Masterarbeit

Semester: 4.

Dozent(in): Dozenten aus der Lehreinheit Maschinenbau

Sprache: Deutsch


Pflicht

Lehrform / SWS: Ausarbeitung 20 SWS

Arbeitsaufwand: 900 h Selbststudium

Kreditpunkte: 30

Voraussetzungen: Nachweis von mindestens 75 CP

Lernziele Problemstellung erkennen, Lösungen suchen bzw. erarbeiten und bewerten



Inhalt: Die Studierenden erarbeiten anhand der Master-Arbeit eine wissenschaftliche Fragestellung innerhalb eines Forschungsprojektes der TU Clausthal selbständig und legen die Erkenntnisse in einer Ausarbeitung dar und präsentieren diese.


Schriftliche Ausarbeitung, mündliche Präsentation der Master-Arbeit

Medienformen:

Literatur:

Modulübersicht Master-Studiengang Maschinenbau

Lehrveranstaltung SWS CP Typ (1) Art (2) Prüfung (3)

Gewich-

tung

Pflichtveranstaltungen für alle Modul 1: Mathematik und Simulation 7 9 1/15

0.06666

Ingenieurmathematik IV 4 5 PF 3V/1Ü K/M 0.5

Simulationsmethoden in den Ingenieurwissenschaften 3 4 PF 2V/1Ü K/M 0.5

Modul 2: Grundlagen Ingenieurwissenschaften 6 8 1/15

0.06666

Technische Schwingungslehre 3 4 PF 2V/1Ü K/M 0.5

Werkstofftechnik für Mb, Vt, CIW, UST, EST 3 4 PF 2V/1Ü K/M 0.5

Auswahl von 4 der folgenden 5 Wahlpflichtmodulen Modul 3-I: Betriebsfestigkeit/Tribologie 6 8

1/100.1

Auswahl von 8 CP

Betriebsfestigkeit II 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Tribologie 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Betriebs- und Systemverhalten 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Grundlagen der Kolbenmaschinen 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Modul 3-II: Mechtronik 6 8 1/10

0.1

Auswahl von 8 CP

Regelungstechnik II 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Leistungsmechatronische Systeme 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Messtechnik II 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Automatisierungstechnik I 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Modul 3-III: Anlagen 6 8 1/10

0.1

Auswahl von 8 CP

Rechnerintegrierte Fertigung 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Schweißtechnik I 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Fabrik- und Anlagenbau 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Betrieb von Produktionsanlagen 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Modul 3-IV: Konstruktion 6 8 1/10

0.1

Auswahl von 8 CP

Maschinenakustik 3 4 WPF 2V/1Ü bP 0.5

Konstruktionslehre II 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Gestaltung und Berechnung von Schweißkonstruktionen 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Elemente des Maschinen- und Anlagenbaus 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Modul 3-V: Werkstoffe 6 8 1/10

0.1

Auswahl von 8 CP

Einführung in die Methode der finiten Elemente 3 4 WPF 2V/1Ü K/K 0.5

Werkstoffkunde der Metalle II 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Innovative nichtmetallische Werkstoff und Bauweisen 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Werkstoffkunde der Nichteisenmetalle 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5

Wahlpflichtveranstaltungen für alle

Modul 4: Schwerpunkt A 6 8 WPF 1/15

0.06666 Auswahl von 8 CP aus Liste I im Anhang: Die Lehreinheit Maschinenbau und Verfahrenstechnik kann zu Beginn eines Studienjahres eine Liste mit darüber hinaus wählbaren Lehrveranstaltungen veröffentlichen.

Die Note des Moduls wird gemäß der Credits der Teilmodule gewichtet.

Modul 5: Schwerpunkt B 9 12 WPF 1/10

0.1 Auswahl von 12 CP aus Liste I im Anhang: Die Lehreinheit Maschinenbau und Verfahrenstechnik kann zu Beginn eines Studienjahres eine Liste mit darüber hinaus wählbaren Lehrveranstaltungen veröffentlichen.


Modul 6: Schwerpunkt C 4 6 WPLN 1/15

0.06666 Auswahl von 6 CP aus Liste II im Anhang: Die Lehreinheit Maschinenbau und Verfahrenstechnik kann zu Beginn eines Studienjahres eine Liste mit darüber hinaus wählbaren Praktika veröffentlichen.


Pflichtveranstaltungen für alle

Modul 7: Projekt 6 8 1/10

0.1

Projektarbeit 6 8 PF 8 SWS A + Prä 1

Modul 8: Sprachen

4 4 0

Technisches Englisch 4 4 PLN 4Ü K/M 1

Modul 9: Fachübergreifendes Modul 3 3 0

Qualitätsmanagement II 3 3 PLN 2V/1Ü K/M 1

Modul 10: Abschlussarbeit 20 30 2/15

0.13333

Masterarbeit + Präsentation 20 30 PF 20 SWS AB + Prä 1

Liste I für Schwerpunkt A - insgesamt 8 CP und Schwerpunkt B – insgesamt 12 CP, zur Auswahl stehen folgende Lehrveranstaltungen sowie die Lehrveranstaltungen der Module 3-I bis 3-V, die nicht als Wahlpflichtveranstaltungen gewählt sind. (Hinweis: Die getroffene Auswahl muss im Prüfungsplan verankert und vom Studienfachberater genehmigt sein.)

Modul/ Lehrveranstaltung LV-Nr. Verantw.

Prüfer SWS/ LV-Art CP TYP Prüfungs

art Gewich

tung WS SS

Abtragende Fertigung W 8124 Wesling, V. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Angewandte Tribologie im Maschinenbau W 8204 Schwarze,

H. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Antriebstrang im Automobil W 8213 Adamis, P. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Apparative Anlagentechnik I W 8701 Müller, N. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Apparative Anlagentechnik II S 8702 Müller, N. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Automatisierungstechnik II W 8737 Zirn, O. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Automobilproduktion heute S 8128 Stalmann,

A. 2V 2 WPF K/M 2/∑ x

Betriebsfestigkeit III W 8312 Esderts, A. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Computational Inelasticity S 8049 Hartmann,

St. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Computergraphik I W 1237 Zachmann 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Einführung in die Fügetechnologie des Lötens W 8132 Wiche, H. 2V 3 WPF K/M 3/∑ x

(Sonderprobleme) Elektrische® Maschinen W 8805 Beck, H.-P. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Elektronik II S 8738 Zirn, O. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Embedded Systems Engineering I W 1227 Siemers, C. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Energieelektronik S 8811 Beck, H.-P. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Energiewandlung im Kraftwerk S 8215 Lüneburg, B. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Energiewandlungsmaschinen II W 8214Blumenthal

, H. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Experimentelle Beanspruchungsermittlung W 8112 Keil, H. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Fahrzeuginformatik W 8913 Wolf, F. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Fahrzeugmechatronik S 8924 Rieling, J. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x


W 7936 Tonn, B. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ X

Grundlagen der Gieß- und Anschnitttechnik (Gießereiprozesstechnik I)

W7933 Tonn, B. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Grundlagen der Umformtechnik W 7909 Palkowski, H. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Grundlagen Nachrichtentechnik W 8907 Bauer, G. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Kontinuumsmechanik S 8026 Hartmann, St. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Lasermaterialbearbeitung W/S 8149 Schmid, C. 1V 1 WPF K/M 1/∑ x x

Nachrichtensystemtechnik S 8914 Bauer, G. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Nichtlineare Regelungssysteme W 8915 Bohn, C. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Numerische Strömungsmechanik W 8035 Brenner, G. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Oberflächenschutz durch Beschichten W 8128 Reiter, R 1V/1Ü 3 WPF K/M 3/∑ x

Ölhydraulik W 8207 Krüger, S. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Plastomechanik I W 7911 Krengel, R. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Plastomechanik II S 791 Krengel, R. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Pneumatik W 8208 Schwarze, H. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Rechneranwendung in der Betriebsfestigkeit S 8320 Liu 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Rechnerorganisation I S 1211 Richter, H. 3V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Rechnernetze I W 1213 Richter, H. 3V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Regelung elektrischer Antriebe W 8808 Turschner, D. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Regelungstechnik III W 8929 Bohn, C. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x


S 8133 Kettler, C 2V 3 WPF K/M 3/∑ x

Rheologie S 8032 Brenner, G. 2V/Ü 3 WPF K/M 3/∑ x

Schweißtechnik 2 W 8123 Wesling, V. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Schweißtechnische Fertigung 1 W 8125 Wesling, V. 2V 3 WPF K/M 3/∑ x

Schweißtechnische Fertigung 2 S 8125 Schramm, A,

2V 3 WPF K/M 3/∑ x

Seiltriebe S 8113 Verreet, R. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Softwaretechnik I W 1233 Rausch, A. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Spanende Fertigungstechnik 1 S 8124 Wesling, V. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Statistische Methoden im Ingenieurwesen S 8309 Mauch, H 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Strömungsmechanik 2 W 8008 Brenner, G. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Strömungsmesstechnik W 8009 Bosbach, J. 2V 3 WPF K/M 3/∑ x

Technische Formgebungsverfahren S 7910 Palkowski,

H. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ X

Tensorrechnung für Ingenieure W 8048Hartmann,

St. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Turbulente Strömungen S 8034 Brenner, G. 2V 3 WPF K/M 3/∑ x

Verarbeitungstechnik neuzeitlicher Werkstoffe für Maschinenbau und Verfahrenstechnik

S 8126 Schramm, A. 3V 4 WPF K/M 4/∑ x

Verbrennungskraftmaschinen I W 8206Schwarze,

H. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Verbrennungskraftmaschinen II S 8205 Schwarze, H. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Werkstoffkunde der Gusslegierungen (Gießereiprozesstechnik II)

S 7932 Tonn, B. 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑ x

Zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung S 8127 Reiter, R 1V 1 WPF K/M 1/∑ x

Liste II für Schwerpunkt C - insgesamt 6 CP zur Auswahl stehen folgende Fachpraktika:

Modul/ Lehrveranstaltung LV-Nr. Verantw.

Prüfer SWS/ LV-Art CP TYP Prüfun

gsart Gewich

tung WS SS

3D CAD-Praktikum Catia V5 S 8151 Müller, N 2P 3 WPLN bP 0.5 x

Elektronik II Praktikum W 8738 Zirn, O. 2P 3 WPLN ET/Pr/M 0.5 x

Fachpraktikum Materialflusssimulation W 8353 Bracht, U 2P 3 WPLN ET/K 0.5 x

Fachpraktikum Rechnergestützte Betriebsfestigkeitsanalyse S 8354 Esderts, A. 2P 3 WPLN L 0.5 x

Höhere FEM-Simulation mit ANSYS W 8153

Lohrengel, A. 2P 3 WPLN bP 0.5 x


W 8252 Müller, N. 2P 3 WPLN B/M 0.5 x

Messtechnisches Labor S 8950 Bohn, C. 2P 3 WPLN T/L 0.5 x

Praktikum „Digitale Fabrik“ W 8351 Bracht, U. 2P 3 WPLN ET/bP 0.5 x

Praktikum Rechnerintegrierte Fertigung S 8152 Müller, N. 2P 3 WPLN M/B 0.5 x

Praktikum Tribologie W 8250 Schwarze, H. 2P 3 WPLN L 0.5 x

Praktikum Verbrennungskraftmaschinen W 8260 Schwarze,

H. 2P 3 WPLN L 0.5 x

Praktikum Werkstofftechnik S 7351 Wagner, L. 2P 3 WPLN T 0.5 x

Praktikum Prozessautomatisierung S 8745 Vetter, C. 2P 3 WPLN A/M 0.5 x

Regelungstechnisches Praktikum W 8953 Bohn, C. 2P 3 WPLN A/L 0.5 x

Praktikum Maschinenakustik W 8154 Lohrengel, A. 2P 3 WPLN A/L 0.5 x

(1) Typ: PF: Pflichtfach PLN: Pflichtleistungsnachweis WPF: Wahlpflichtfach WPLN: Wahlpflichtleistungsnachweis (2) Art der Lehrveranstaltung:

(V) Vorlesung

(Ü) Übung (Exk) Exkursion (BV) Blockvorlesung (P) Praktikum (Ha) Hausarbeit usw. (3) Prüfungsform (K) Klausur (M) Mündliche Prüfung (Pr) Praktikumsprotokolle (L) Benotet Versuchsprotokolle (S) Seminarleistung (A) eigenständiges Bearbeiten von

Aufgaben (bP) bewertetes Projekt (Prä) Präsentation (B) Bericht (ET) Eingangstest (Ko) Kolloquium (T) Testate während der Vorlesungszeit (AB) Abschlussarbeit

M.Sc. Maschinenbau Modulhandbuch 12. November 2012...Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. habil. Gunther...

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