Konstruktion und Werkstoffe

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Konstruktion und Werkstoffe

8 LP

Deutsch

#50379 / #1

Seit SS 2014

Fakultät V

W 1

Institut für Konstruktion Mikro und Medizintechnik

35351300 FG Konstruktion von Maschinensystemen

Meyer, Henning

Meyer, Henning

henning.meyer@tu-berlin.de

Keine Angabe

Lernergebnisse

Alle Ingenieurdisziplinen mit prozesstechnischer Ausrichtung brauchen im Umgang mit Anlagen, Apparaten 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 werden mit den Grundlagen eines Werkstoffaufbaus als Wirkungskette vom Atom bis zum Bauteil / Modul vertraut gemacht. Die wichtigsten Materialsysteme im technischen Einsatz mit dem Schwerpunkt des Apparate- und Anlagenbaus - werden vermittelt, wobei jeweils eine sehr charakteristische technische bzw. physikalisch-chemische Eigenschaft exemplarisch behandelt wird. Ein Schwerpunkt liegt auf den konstruktionsrelevanten mechanischen Kennwerten, die vergleichend für alle Werkstoffsysteme erarbeitet werden. Von besonderer Bedeutung sind zusätzlich Oberflächenvorgänge wie Korrosion, Reibung- Verschleiss und Adsorption, weil sie Konzepte für verfahrenstechnische Anlagen (Reaktoren, Fermenter, Kläranlagen, Rohrleitungen, Ventile, Pumpen, Filter usw.), aber auch deren Betrieb und deren Lebensdauer beeinflussen. Die Wirkungskette vom Werkstoffaufbau über seine Eigenschaften, die Werkstoffauswahl bis zum Einsatz werden an praxisbezogenen Beispielen demonstriert. Die Studierenden erwerben Grundkenntnisse über den konstruktiven Entwicklungsprozess technischer Systeme und elementare Fähigkeiten in der Anwendung von Methoden und Arbeitstechniken zur konstruktiven Lösung technischer Problemstellungen und der Gestaltung. Sie werden befähigt, auf der Grundlage des Normenwerkes zum technischen Zeichnen technische Darstellungen zu verstehen und selbst zu erstellen. Sie eignen sich Kenntnisse über die Modellierung technischer Problemstellungen am Beispiel einfacher mechanischer Systeme an und werden mit der Entwicklung von Lösungsansätzen vertraut gemacht. Durch das Erarbeiten von Aufgaben in Kleingruppen werden die Studierenden an die Arbeit im Team herangeführt. Ein weiteres Ziel besteht im Erwerb von Erfahrungen beim selbständigen Erarbeiten von technischem Fachwissen aus der Literatur und dessen Präsentation vor einer Gruppe.

Lehrinhalte

1. Der grundlegende Aufbau verschiedener Werkstoffsysteme vom Atom bis zum Bauteil, 2. Konstitution, Phasen und Stabilität, Grundbegriffe im Umgang mit Materialien 3. Die Werkstoffsysteme Metallischer Werkstoffe, spez. Stähle, Polymerwerkstoffe, Gläser, Keramiken, Verbundwerkstoffe und Schichten 4. Die wesentlichen physikalisch chemischen Eigenschaften mit dem Schwerpunkt auf mechanischen Kennwerten der Prüftechnik und Normung. 5. Grundprinzipien der Werkstoffauswahl an praxisrelevanten Beispielen 6. Einordnung der Konstruktion und Produktentwicklung als Lösungsprozesse technischer Problemstellungen 7. Grundlagen des Darstellens und Modellierens technischer Systeme (Technisches Zeichnen) 8. Grundlagen des Modellierens technischer Systeme am Beispiel der beanspruchungsrelevanten Bauteildimensionierung, 9. Analyse des Aufbaus und der Funktion der wesentlichen Elemente des Maschinen- und Apparatebaus 10. Grundlagen zu den mechanischen Fertigungsverfahren 11. Konstruktive Gestaltungsgrundsätze für Bauteile und Baugruppen von Maschinen und Apparaten.

Modulbestandteile

Pflicht:

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

Lehrveranstaltungen Art Nummer Turnus Sprache SWS
Einführung in die Werkstoffwissenschaften PR 0334 L 102 WS/SS Keine Angabe 1
Einführung in die Werkstoffwissenschaften VL 0334 L 101 WS/SS Keine Angabe 2
Konstruktion und Werkstoffe UE 3535 L 012 WS/SS Keine Angabe 2
Konstruktive Grundlagen VL 0535 L 011 WS/SS Keine Angabe 2

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Einführung in die Werkstoffwissenschaften (PR):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 1.0h 15.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 1.0h 15.0h
30.0h (~1 LP)

Einführung in die Werkstoffwissenschaften (VL):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 2.0h 30.0h
60.0h (~2 LP)

Konstruktion und Werkstoffe (UE):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Hausaufgabe 1.0 30.0h 30.0h
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 2.0h 30.0h
90.0h (~3 LP)

Konstruktive Grundlagen (VL):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Klausurvorbereitung 1.0 15.0h 15.0h
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 1.0h 15.0h
60.0h (~2 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 240.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 8 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Vorlesung: Vermittlung von theoretischen und praxisorientierten Grundlagen zum Verständnis des Aufbaus und der Funktionsweise technischer Ausrüstungselemente. Übung/ Tutorium: Festigung, Vertiefung und Anwendung des Vorl.-stoffes durch praxisorientierte Beispielaufgaben, Einzel- und Gruppenarbeit, Verzahnung der 2 Anteile

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
Einführung in die WeWi, PR: Protokolle 15 Keine Angabe
Konstruktion Hausaufgabe 20 Keine Angabe
Schriftlicher Test über beide VL 65 Keine Angabe

Notenschlüssel

Kein Notenschlüssel angegeben

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Schema 2

Dauer des Moduls

Dieses Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

Maximale teilnehmende Personen

The maximum number of students is 100.

Anmeldeformalitäten

Anmeldung zur Belegung der Tutorien online, Prüfungsanmeldung entsprechend Prüfungsordnung.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar
Zusätzliche Informationen:
www.kl.tu-berlin.de ,

Literatur

Empfohlene Literatur
Dubbel: Taschenbuch für den Maschinenbau. Berlin: Springer Verlag
Hornbogen; Werkstoffe
Shackleford: Introduction to Materials Science
Worch, Schatt: Werkstoffwissenschaften

Zugeordnete Studiengänge

Dieses Modul wird auf folgenden Modullisten verwendet:

Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

Ingenieurstudiengänge, wie Energie- und Verfahrenstechnik, Gebäudetechnik, Biotechnologie, Lebensmitteltechnologie, Werkstoffwissenschaften, Technischer Umweltschutz, Wirtschaftsingenieurwesen, Technische Chemie u. a.

Sonstiges

Keine Angabe