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Anzeigesprache

Konstruktion und Werkstoffe

6 LP

Deutsch

#50379 / #3

Seit SS 2018

Fakultät V

W 1

Institut für Maschinenkonstruktion und Systemtechnik (IMS)

35351300 FG Konstruktion von Maschinensystemen

Meyer, Henning

Meyer, Henning

henning.meyer@tu-berlin.de

Keine Angabe

POS-Nummer PORD-Nummer Modultitel
10410 21014 Konstruktion und Werkstoffe
2345118 34570 Konstruktion und Werkstoffe

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 Deutsch 1
Einführung in die Werkstoffwissenschaften IV 0334 L 101 WS/SS Deutsch 2
Grundlagen der Konstruktion IV 3535 L 039 WS/SS Deutsch 2

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Einführung in die Werkstoffwissenschaften (PR):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 2.0 5.0h 10.0h
Vor-/Nachbereitung 2.0 10.0h 20.0h
30.0h(~1 LP)

Einführung in die Werkstoffwissenschaften (IV):

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

Grundlagen der Konstruktion (IV):

Aufwandbeschreibung Multiplikator Stunden Gesamt
Präsenzzeit 15.0 2.0h 30.0h
Vor-/Nachbereitung 15.0 4.0h 60.0h
90.0h(~3 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

Grundlagen der Konstruktion: Vermittlung von theoretischen und praxisorientierten Grundlagen zum Verständnis des Aufbaus und der Funktionsweise technischer Ausrüstungselemente. Vorlesung Werkstoffe: Zusammenahang zwischen Aufbau und Eigenschaften von Werkstoffen (für alle Materialklassen). Übung/Praktikum Werkstoffe: Onlineprotokolle für Versuche zu den mechanischen Eigenschaften und zur Korrosion.

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

100 Punkte insgesamt

Prüfungselemente

Name Punkte Kategorie Dauer/Umfang
Schriftlicher Test: Grundlagen der Konstruktion 50 schriftlich 45 min
Schrifticher Test: Werkstoffe 30 schriftlich 30 min
Praktikum Werkstoffe: Protokolle 18 flexibel 20 min
Praktikum Werkstoffe: Antestat 2 mündlich 5 min

Notenschlüssel

1.01.31.72.02.32.73.03.33.74.0
90.085.080.075.070.066.062.058.054.050.0

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

Eine gemeinsame (Konstruktion+Werkstoffe) Klausur und Online-Aufgaben zum Werkstoffpraktikum.

Dauer des Moduls

Dieses Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 250.

Anmeldeformalitäten

Anmeldung zur Belegung der Übungen/Praktika erfolgt online über ISIS, Prüfungsanmeldung entsprechend Prüfungsordnung über Qispos.

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

Zurzeit wird die Datenstruktur umgestellt. Aus technischen Gründen wird die Verwendung des Moduls während des Umstellungsprozesses in zwei Listen angezeigt.

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, Chemieingenieure u. a.

Dieses Modul wird in folgenden Studiengängen verwendet:

    Studierende anderer Studiengänge können dieses Modul ohne Kapazitätsprüfung belegen.

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

    Sonstiges

    Keine Angabe