Konstruktion und Werkstoffe (6 LP)

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Konstruktion und Werkstoffe (6 LP)

6 LP

Deutsch

#30330 / #1

Seit WS 2014/15

Fakultät III

Keine Angabe

Keine Angabe

Keine Angabe

Meyer, Henning

Keine Angabe

henning.meyer@tu-berlin.de

Keine Angabe

Lernergebnisse

Alle Ingenieurdisziplinen mit prozesstechnischer Ausrichtung brauchen im Umgang mit Anlagen, Appa¬raten und Maschinen ein Mindestmaß an werkstoffwissenschaftlichen und konstruktiven Grundkenntnissen. Ziel ist primär das Grundverständnis und die Gesprächsfähigkeit mit Fachleuten. Das Modul setzt sich somit aus einem werkstoffbezogenen und einem konstruktiven Teil zusammen, die über die Übung gekoppelt sind. Die Studierenden sollen: • ein breites Grundlagenwissen eines Werkstoffaufbaus als Wirkungskette vom Atom bis zum Bauteil/ Modul aufweisen, • einen Überblick über die wichtigsten Materialsysteme im technischen Einsatz - mit dem Schwerpunkt des Apparate- und Anlagenbaus - haben, wobei jeweils eine sehr charakteristische technische bzw. physikalisch-chemische Eigenschaft exemplarisch be- handelt wird, • ein fundiertes fachliches Wissen an konstruktionsrelevanten mechanischen Kennwerten besitzen (die vergleichend für alle Werkstoffsysteme erarbeitet werden), • einen Überblick über Oberflächenvorgänge wie Korrosion, Reibung- Verschleiß und Adsorption haben, weil diese Kon¬zepte für verfahrenstechnische Anlagen (Reaktoren, Fermenter, Kläranlagen, Rohrleitungen, Ventile, Pumpen, Filter usw.), aber auch deren Betrieb und deren Lebensdauer beeinflussen, • anhand praxisbezogener Beispiele die Wir¬kungskette vom Werkstoffaufbau über seine Eigenschaften, die Werkstoffauswahl bis zum Einsatz kennen, • die Grundkenntnisse des konstruktiven Entwicklungsprozesses technischer Ausrüstungen und elementare Fähigkeiten in der Anwendung von Methoden und Arbeitstechniken zur konstruktiven Gestaltung beherrschen, • befähigt werden, auf der Grundlage des Normenwer¬kes zum technischen Zeichnen technische Darstellungen verstehen und selbstständig erstellen zu können, • Kenntnisse zu Aufbau, Funktion und Beanspruchung von konstituierenden Elementen der Maschinen und Apparate in der Verfahrens- und Verarbeitungstechnik und das Verständnis zur Methodik der Entwicklung numerischer Ansätze zur beanspruchungsgerechten Auslegung dieser Elemente aufweisen, • anhand von Aufgabenstellungen in Kleingruppen die Teamfähigkeit, das selbstständige Erarbeiten von technischem Fachwissen aus der Literatur und dessen Prä¬sentation vor einer Gruppe vertiefen. Die Veranstaltung vermittelt: 40 % Wissen & Verstehen, 20 % Analyse & Methodik, 40 % Entwicklung und Design

Lehrinhalte

Einführung in die Werkstoffwissenschaften • Grundlegender Aufbau verschiedener Werkstoffsysteme vom Atom bis zum Bauteil • Konstitution, Phasen und Stabilität, Grundbegriffe im Umgang mit Materialien • Werkstoffsysteme - metallische Werkstoffe, spez. Stähle, Polymerwerkstoffe, Gläser, Keramiken, Verbundwerkstoffe und Schichten • Wesentliche physikalisch-chemische Eigenschaften mit dem Schwerpunkt auf mechanischen Kennwerten der Prüftechnik und Normung • Grundprinzipien der Werkstoffauswahl an praxisrelevanten Beispielen Konstruktive Grundlagen • Grundlagen des Technischen Zeichnens und der Toleranz- und Passungskunde • Grundlagen zur beanspruchungsrelevanten Bauteildimensionierung • Analyse des Aufbaus und der Funktion der wesentlichen Elemente des Maschinen- und Apparatebaus, insbesondere Verbindungs-, Trag- und Übertragungselemente: Wellen, Lager, Welle- Nabe- Verbindungen, Schraubverbindungen, Kupplungen, Getriebe, Grundlagen zu den mechanischen Fertigungsverfahren • Konstruktive Gestaltungsgrundsätze für Bauteile und Baugruppen von Maschinen und Apparaten

Modulbestandteile

Pflichtgruppe:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen Art Nummer Turnus Sprache SWS
Einführung in die Werkstoffwissenschaften VL 0334 L 101 WS/SS Keine Angabe 2
Konstruktive Grundlagen VL 0535 L 011 WS/SS Keine Angabe 2
Werkstoffe PR WS/SS Keine Angabe 1

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Einführung in die Werkstoffwissenschaften (VL):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Klausurvorbereitung 1.0 21.0h 21.0h
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 1.0h 15.0h
66.0h (~3 LP)

Konstruktive Grundlagen (VL):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Bearbeiten von Hausaufgaben/Konstruktionsaufgabe 1.0 20.0h 20.0h
Präsenz UE Konstruktion 5.0 1.0h 5.0h
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 1.0h 15.0h
70.0h (~3 LP)

Werkstoffe (PR):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Bearbeiten von Protokollen 3.0 6.0h 18.0h
Klausurvorbereitung 1.0 20.0h 20.0h
Präsenzzeit 3.0 2.0h 6.0h
44.0h (~2 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

• VL: Vermittlung von theoretischen und praxisorientierten Grundlagen zur Wirkungskette von der Herstellung über den Aufbau zur Nutzung von Werkstoffen (Teil Werkstoffe) • VL: Vermittlung von theoretischen und praxisorientierten Grundlagen zum Verständnis des Aufbaus und der Funktionsweise technischer Ausrüstungselemente (Teil Konstruktion) • UE/ PR : Festigung, Vertiefung und Anwendung des Vorlesungsstoffes durch praxisorientierte Beispielaufgaben, Einzel- und Gruppenarbeit, Verzahnung der beiden Anteile (Meyer, Görke und Mitarbeiter/innen)

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:

mathematische und physikalische Grundkenntnisse

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:

Keine Angabe

Abschluss des Moduls

Benotung:

benotet

Prüfungsform:

Portfolioprüfung

Sprache:

Deutsch

Art der Portfolioprüfung

Keine Angabe

Prüfungselemente

Name Kategorie Dauer/Umfang
Klausur 65 Keine Angabe
Konstruktionsaufgabe 20 Keine Angabe
Protokolle 15 Keine Angabe

Notenschlüssel

Kein Notenschlüssel angegeben

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Portfoliioprüfung: Benotung nach Schema 2 Fakultät III - Klausur: Konstruktion und Werkstoffe (65%) - Konstruktionsaufgabe (20 %) - Protokolle zum Praktikum Werkstoffe (15 %)

Dauer des Moduls

Dieses Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

Maximale teilnehmende Personen

Dieses Modul ist nicht auf eine Anzahl Studierender begrenzt.

Anmeldeformalitäten

Die Anmeldung der Portfolioprüfung erfolgt im Prüfungsamt. Die Anmeldung muss bis einen Werktag vor Erbringen der ersten Teilleistung erfolgen. Der Prüfungsschein muss anschließend im Sekretariat des Teilgebiets Konstruktion abgegeben werden. Die Anmeldung zu den Übungen findet online (http://www.kl.tu-berlin.de/) statt.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
http://www.kl.tu-berlin.de/ bzw. www.isis2.tu-berlin.de

Literatur

Empfohlene Literatur
• DIN-Taschenbücher
• Decker: Maschinenelemente
• Dubbel: Taschenbuch für den Maschinenbau
• Haberhauer/ Bodenstein: Maschinenelemente
• Hoischen: Technisches Zeichnen
• Hornbogen: Werkstoffe
• Klein: Einführung in die DIN-Normen
• Roloff/Matek: Maschinenelemente
• Schatt: Werkstoffwissenschaft
• Shackelford: Introduction to Materials Science for Engineers

Zugeordnete Studiengänge

Dieses Modul wird auf folgenden Modullisten verwendet:

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Sonstiges

UE: max. 18 Studierende pro Gruppe