M.Sc. Mechatronik Modulhandbuch
Juni 2016
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
Informatik
Prof. Angermann
Ingenieurmathematik IV
(3V/1Ü) [5]
K/M 0.5
1/15 Embedded Systems I (3V/1Ü)
[4] K/M 0.5
2 Grundlagen Ingenieur-
wissen-schaften B
Prof. Hartmann
Technische Schwingungslehre (2V/1Ü) [4]
K /M 0.5
1/15 Regelungstechnik II (2V/1Ü)
[4] K/M 0.5
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Mathematik und Informatik
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Ingenieurmathematik IV – Numerik der Differentialgleichungen
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. L. Angermann
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Pflicht
Lehrform / SWS: 3 Vorlesung/ 1Übung 4 SWS, 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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Embedded Systems I
Semester: 1.
Dozent(in): Prof. C. Siemers
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung/ Übung 4 SWS, Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 56 h Präsenzstudium, 64 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: keine
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
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Abschlussklausur 90 Minuten oder mündliche Prüfung
Medienformen: Vorlesung, teilweise in seminaristischer Form, Tafel, Beamer
Literatur: - Skript zur Vorlesung wird angeboten- Schiffmann, 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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Technische Schwingungslehre
Semester: 1.
Dozent(in): Prof. St. Hartmann
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 2V/1Ü SWS, Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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 und beurteilen
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: Gedämpfte und ungedämpfte fremderregte Einfreiheitsgradsysteme Harmonische und periodische Anregung Reibungseinflüsse bei schwingenden Systemen Energiebetrachtungen Gedämpfte und ungedämpfte fremderregte Mehrfreiheitsgradsysteme Modaltransformation
Studien- Prüfungsleistungen:
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Regelungstechnik II
Semester: 1.
Dozent(in): Prof. C. Bohn
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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 fällt die Analyse von Regelstrecken und Regelkreisen sowie der Entwurf von Zustandsreglern und –beobachtern.
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Tafelanschrieb, Folien, Übungsblätter und Lösungen
Literatur: 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.
2.) Wahlpflichtbereich - Vertiefende Ingenieuranwendung Modulbe-
zeichnung Modul-verant-
wortlicher
Lehrveranstaltung
Umfang(SWS) [CP]
Prüfungs-art
Wichtungs-faktor
modul-intern
M.Sc.-Note
3-I Informations-technik
Prof. Zirn Elektronik II
(2V/1Ü) [4]
K/M 0.5
1/10
oder oder Grundlagen der
Nachrichtentechnik (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-II Maschinen-bau
Prof. Schwarze
Betriebs- und Systemverhalten
(3V/1Ü) [4]
K/M 0.5
1/10
oder oder Tribologie (2V/1Ü)
[4] K/M 0.5
oder oder Konstruktionslehre II (2V/1Ü)
[4] K/M 0.5
oder oder Methode der Finiten
Elemente (2V/1Ü)
[4] K/M 0.5
3-III Produkt-entwicklung
Prof. N. Müller
Rechnerintegrierte Fertigung
(3V/1Ü) [4]
K/M 0.5
1/10
oder oder Abtragende Fertigung (2V/1Ü)
[4] K/M 0.5
oder oder Betrieb von
Produktionsanlagen (2V/1Ü)
[4] K/M 0.5
oder oder Maschinenakustik (2V/1Ü)
[4] Projekt 0.5
3-IV Energie-technik /
Leistungs-mechatronik
Prof. Beck Regelung elektrischer Antriebe
(3V/1Ü) [4]
K/M 0.5
1/10
oder oder Energieelektronik (2V/1Ü)
[4] K/M 0.5
oder oder (Sonderprobleme)
Elektrische Maschinen (2V/1Ü)
[4] K/M 0.5
oder oder Leistungsmechatronische
Systeme (2V/1Ü)
[4] K/M 0.5
3-V Informatik Prof. Rausch Rechnernetze I (3V/1Ü) [4]
K/M 0.5
1/10
oder oder Softwaretechnik I (3V/1Ü)
[4] K/M 0.5
oder oder Rechneraorganisation I (3V/1Ü)
[4] K/M 0.5
oder oder Computergrafik (3V/1Ü)
[4] K/M 0.5
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Informationstechnik
Lehrveranstaltungen Elektronik II, Grundlagen der Nachrichtentechnik, Messtechnik II, Automatisierungstechnik I
Semester: 1. und 2.
Modulverantwortung: Prof. Zirn
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Arbeitsaufwand Name Präsenz-studium
Selbst-studium
Summe
Elektronik II 42 78 120
Grundlagen der Nachrichtentechnik
42 78 120
Messtechnik II 42 78 120
Automatisierungstechnik I 42 78 120
Auswahl von 2 der 4 Teilmodule 240
Kreditpunkte: 8
Lernziele Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls besitzen die Studierenden vertiefte Kenntnisse in ausgewählten Gebieten der Informationstechnik mit einer Fokussierung auf Themen aus dem Umfeld der Mess- und Automatisierungstechnik. Entsprechend der Wahl erwirbt der/die Studierende Kenntnisse über die über die Anlagen- und Werkzeugmaschinen-Automatisierung, über die physikalische Schicht von Kommunikationsystemen, aus dem Bereich der bildgebenden und funkbasierten Messtechnik oder über elektronische Schaltungen für die Mess- und Automatisierungstechnik. Die Lernziele der einzelnen Veranstaltungen sind in den jeweiligen Einzelbeschreibungen detailliert ausgeführt.
Kompetenzen Das Modul vermittelt:55% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz 15% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 1 „Informationstechnik“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Elektronik II
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. O. Zirn
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Grundlagen der Elektrotechnik, Elektronik I
Lernziele Die Studenten kennen nach Abschluss des Faches wesentliche analoge elektronische Schaltungen für Filter, Kleinsignal- und Leistungsverstärker-anwendungen. Sie können diese Schaltungen mittels rechnergestützter Simulation mit PSPICE entwerfen und die thermische Stabilität prüfen.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Schriftliche Klausur (60 min) oder mündliche Prüfung mit einer freiwilligen Vorklausur zur Semestermitte (30% gewichtet)
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)
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 1 „Informationstechnik“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Grundlagen Nachrichtentechnik
Semester: 1.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing Martin Vossiek
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: 1. Einführung 2. Signalverzerrungen und Störungen 3. Elementare Modulationsverfahren 4. Grundlagen der Hochfrequenztechnik 5. Leitungsgebundene Signalübertragung 6. Lichtwellenleiter 7. Signalübertragung per Funk
Studien- Prüfungsleistungen:
Mündlich Prüfung oder Klausur
Medienformen: Tafel, Folien, Beamer, Vorlesungsskript, Übungsaufgaben incl. LösungenLiteratur: • 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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 1 „Informationstechnik“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Messtechnik II
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. M. Vossiek
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Inhalte der Bachelorvorlesungen Messtechnik I, Signale & Systeme (Signalübertragung)
Lernziele Die Veranstaltung liefert einen breiten Überblick über physikalische Grundlagen, grundlegenden Verfahren, Systemkonzepte, Auswerteprinzipien und Anwendungsmöglichkeiten der berührungslosen Messtechnik und Funksensorik. Im Vordergrund stehen in der Vorlesung bildgebende Verfahren basierend auf Ultraschall, Mikrowelle und Optik.
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 25% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 5% Sozialkompetenz
Inhalt: 1. Einführung2. Grundlagen der Funksensorik 3. Grundlagen bildgebender Sensorsysteme 4. Ultraschallsensorik 5. Mikrowellensensorik 6. Rekonstruktive Abbildungsverfahren 7. Optische Messtechnik
Studien- Prüfungsleistungen:
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 1 „Informationstechnik“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Automatisierungstechnik I
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. O. Zirn
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 30% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: 1. Einführung, Modellbildung von Produktionsmaschinen, Einführung in MATLAB/Simulink und StateFlow
2. Servoachsen mit elastischer Struktur, Autotuning 3. CNC und 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
elastischer Struktur, Portalroboter, Fräsmaschine, Sicherheitssteuerung, Zylinder-, SCARA-, Schwenkarm-Portalroboter, parallelkinematische Roboter)
Studien- Prüfungsleistungen:
Schriftliche Klausur (60 min) oder mündliche Prüfung mit einer freiwilligen Vorklausur zur Semestermitte (30% gewichtet)
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)
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Maschinenbau
Lehrveranstaltungen Betriebs- und Systemverhalten; Tribologie, Konstruktionslehre II, Methode der Finiten Elemente
Semester: 1. und 2.
Modulverantwortung: Prof. Schwarze
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Arbeitsaufwand Name Präsenz-studium
Selbst-studium
Summe
Betriebs- und Systemverhalten
42 78 120
Tribologie 42 78 120
Konstruktionslehre II 42 78 120
Methode der Finiten Elemente
56 64 120
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 zu vertiefen. In den entsprechenden Übungen wird das Fachwissen anhand von Anwendungsbeispielen vertieft. Als sinnvolle Kombination gelten:
- Betriebs- und Systemverhalten sowie Tribologie
- Konstruktionslehre II und Methoden der Finiten Elemente
Kompetenzen Das Modul vermittelt:48% Fachkompetenz 27% Methodenkompetenz 15% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 2 „Maschinenbau“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Betriebs- und Systemverhalten
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. A. Esderts
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: keine
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
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: Methoden der Systembeschreibung Elementare Übertragungsglieder Grundlagen der Simulation Experimentelle Systemanalyse
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Tafel, PowerPoint-Folien
Literatur: Einführung in die Systemdynamik; Profos, Paul; Teubner; 1981 Maschinendynamik, Lehrbuch mit Beispielen; Jürgler, Rudolf; VDI – Verlag; 1996
Studiengang: Master Mechtronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 2 „Maschinenbau“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Tribologie
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H. Schwarze
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen:
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
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 30% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: 1. Reibung und Verschleiß 2. Viskosität 3. Das hydrostatische Lager 4. Das stationär belastete hydrodynamische Gleitlager 5. Das hydrodynamische Axiallager 6. Instationär belastete Gleitlager 7. Die Grundlagen der Elastohydrodynamik
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Powerpoint
Literatur: Skript Vogelpohl: Betriebssichere Gleitlager Lang-Steinhilper: Gleitlager
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 2 „Maschinenbau“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Konstruktionslehre II
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. A. Lohrengel
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: keine
Lernziele Vertieftes Verständnis des Konstruktionsprozesses, Kenntnis und Anwendung von Kennzahl basierten Konstruktionsregeln, Kenntnis und Anwendung gesetzlicher Vorschriften.
Kompetenzen 40% Fachkompetenz 30% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: Baureihen-, Baukastensysteme, Konstruktionsprinzipien, Gestaltungsregeln, Sicherheitstechnik, Zuverlässigkeit, Produkthaftungsgesetz, Ergonomie
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Vorlesung Beamer
Literatur: Skipt Konstruktionslehre II
Studiengang: Master Mechtronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 2 „Maschinenbau“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Methode der Finiten Elemente
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. St. Hartmann
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 2V/1Ü SWS, Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Technische Mechanik I-III, Mathematik I-III
Lernziele Das Ziel ist die Vermittlung der Grundkenntnisse zur Vermittlung der Methode der finiten Elemente zur Lösung von Randwertproblemen der linearen Elastizität
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 30% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur: 2 Stunden oder mündliche Prüfung
Medienformen: Tafel, Folien Literatur: Skriptum zur Vorlesung
Bathe: Finite-Elemente-Methoden, Springer, 2002 Hughes; The finite element method, Prentice Hall, 1987
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Produktentwicklung
Lehrveranstaltungen Rechnerintegrierte Fertigung; Abtragende Fertigung, Betrieb von Produktionsanlagen, Maschinenakustik
Semester: 1. und 2.
Modulverantwortung: Prof. N. Müller
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Arbeitsaufwand Name Präsenz-studium
Selbst-studium
Summe
Rechnerintegrierte Fertigung
42 78 120
Abtragende Fertigung 42 78 120
Betrieb von Produktionsanlagen
42 78 120
Maschinenakustik 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 zu vertiefen. In den entsprechenden Übungen wird das Fachwissen anhand von Anwendungsbeispielen verdeutlicht. Als sinnvolle Kombination gelten:
- Rechnerintegrierte Fertigung und Abtragende Fertigung oder Betrieb von Produktionsanlagen
- Maschinenakustik und Betrieb von Produktions-anlagen
Kompetenzen Das Modul vermittelt:
50% Fachkompetenz 23% Methodenkompetenz 17% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 3 „Produktentwicklung“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Rechnerintegrierte Fertigung
Semester: 1.
Dozent(in): Prof. N. Müller
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 30% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: 1. Begriffe und Definitionen 2. Schnittstelle Konstruktion und Entwicklung 3. Rechnergestützter Konstruktionsprozess 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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
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 Produktionstechnik 1998
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 3 „Produktentwicklung“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Abtragende Fertigung
Semester: 1.
Dozent(in): Prof. V. Wesling, Dr.-Ing. R. Reiter
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen:
Lernziele Detallierte Funktionsweise der Abtragende Fertigungsverfahren und der Trennenden Fertigungsverfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide inklusive ihrer Anwendungsgebiete kennen.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Powerpoint Präsentation
Literatur: Skript König: Fertigungsverfahren – Band 1, „Drehen, Fräsen, Bohren“. VDI Verlag, Düsseldorf 1990 König: Fertigungsverfahren – Band 2, „Schleifen, Honen, Läppen“. VDI Verlag, Düsseldorf 1990 König: Fertigungsverfahren – Band 3, „Abtragen“. VDI Verlag, Düsseldorf 1990 Spur, Stöferle: Handbuch der Fertigungstechnik. Carl Hanser Verlag,
München / Wien 1980Vieregge: 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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 3 „Produktentwicklung“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Betrieb von Produktionsanlagen
Semester: 1.
Dozent(in): Prof. U. Bracht
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Keine
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.
Kompetenzen 40% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
30% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: General Management
Produktions- und Logistikstrategien
Business Reengineering
Prozessorientierung
Total Quality Management
Qualitätsmanagementsysteme und Zertifizierung
Mitarbeiterorientierung
Moderne logistikorientierte Werke
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
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.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung - Modul 3 „Produktentwicklung“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Maschinenakustik
Semester: 1.
Dozent(in): Prof. A. Lohrengel
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: keine
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
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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.
Studien- Prüfungsleistungen:
Projektarbeit
Medienformen: Powerpoint, Tutorien
Literatur: Skript Maschinenakustik IMW
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Energietechnik / Leistungsmechatronik
Lehrveranstaltungen Regelung elektrischer Antriebe, Energieelektronik, Elektrische Maschinen, Leistungsmechatronische Systeme
Semester: 1. und 2.
Modulverantwortung: Prof. Beck
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Arbeitsaufwand Name Präsenz-studium
Selbst-studium
Summe
Regelung elektrischer Antriebe
42 78 120
Energieelektronik 42 78 120
(Sonderprobleme) Elektrische Maschinen
42 78 120
Leistungsmechatronische Systeme
42 78 120
Auswahl von 2 der 4 Teilmodule 240
Kreditpunkte: 8
Lernziele Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls besitzen die Studierenden vertiefte Kenntnisse in ausgewählten Gebieten der Energietechnik mit einer Fokussierung auf Themen aus dem Umfeld der Leistungsmechatronik. Entsprechend der Wahl erwirbt der/die Studierende Kenntnisse über leistungsmechatronische Systeme, deren dynamisches Verhalten und deren Regelung, über Bauelemente und Schaltungen der Energieelektronik oder Kenntnisse zur analytischen Berechnung elektro-magnetischer Kreise. Die Lernziele der einzelnen Veranstaltungen sind in den jeweiligen Einzelbeschreibungen detailliert ausgeführt.
Kompetenzen Das Modul vermittelt:50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz 20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung –Modul 4 „Energietechnik/Leistungsmechatronik“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Regelung elektrischer Antriebe
Semester: 1.
Dozent(in): Dr. D. Turschner
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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."
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Skript
Literatur: Pfaff, G.: Regelung elektrischer Antriebe I / II; Oldenburg Verlag, München, Wien 1988 / 89
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung –Modul 4 „Energietechnik/Leistungsmechatronik“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Energieelektronik
Semester: 2.
Dozent(in): Dr. D. Turschner
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt, Übung 1 SWS; Teilnehmer ?
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Grundlagen der Elektrotechnik
Lernziele Die Studenten kennen nach Abschluss des Faches die Bauelemente und Schaltungen der Energieelektronik (Gleich-, Wechsel-, Umrichter)
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Skript
Literatur: Heumann, K.: "Grundlagen der Leistungselektronik"; Teubner Verlag
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung –Modul 4 „Energietechnik/Leistungsmechatronik“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
(Sonderprobleme) Elektrischer Maschinen
Semester: 1.
Dozent(in): Dr.-Ing. J. Heldt
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Power Point Präsentation der Vorlesung
Literatur: H.Eckhardt: Grundzüge der elektrischen Maschinen, Teubner Studienbücher 1982
Robert Gasch: Windkraftanlagen, B. G. Teubner Stuttgart, 1996
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung –Modul 4 „Energietechnik/Leistungsmechatronik“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Leistungsmechatronische Systeme
Semester: 2.
Dozent(in): Dr. D. Turschner
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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, Raumzeigermodulationsverfahren, Einführung in die digitale Regelungstechnik
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Skript in Papierform Rechnerpräsentatrion Übungen mit Matlab/Simulink
Literatur: Leonhard: Regelung elektrischer Antriebe Weitere ausführliche Literaturhinweise im Literaturverzeichnis des Skriptes
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Informatik
Lehrveranstaltungen Rechnernetze I, Softwaretechnik I, Rechnerarchitektur I, Computergrafik
Semester: 1. und 2.
Modulverantwortung: Prof. Rausch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Arbeitsaufwand Name Präsenz-studium
Selbst-studium
Summe
Rechnernetze I 56 64 120
Softwaretechnik I 56 64 120
Rechnerarchitektur I 56 64 120
Computergrafik 56 64 120
Auswahl von 2 der 4 Teilmodule 240
Kreditpunkte: 8
Lernziele Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls besitzen die Studierenden vertiefte Kenntnisse in ausgewählten Gebieten der anwendungsorientierten Informatik. Entsprechend der Wahl erwirbt der/die Studierende Kenntnisse über die mittleren Schichten (OSI Schicht 1-4) von Rechner- / Kommunikationsnetzten, über Rechnerarchitekturen, über die Entwicklung und den Betrieb von Softwarebasierten Systemen oder aus dem Bereich der Computergraphik. Die Lernziele der einzelnen Veranstaltungen sind in den jeweiligen Einzelbeschreibungen detailliert ausgeführt.
Kompetenzen Das Modul vermittelt:55% Fachkompetenz 15% Methodenkompetenz 20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung –
Modul 5 „Informatik“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Rechnernetze I
Semester: 1.
Dozent(in): Prof. H. Richter
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 4 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 56 h Präsenzstudium, 64 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: keine
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).
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung – Modul 5 „Informatik“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Softwaretechnik I
Semester: 1.
Dozent(in): Prof. A. Rausch
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 4 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 56 h Präsenzstudium, 64 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
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.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung – Modul 5 „Informatik“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Rechnerorganisation I
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. H. Richter
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 4 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 56 h Präsenzstudium, 64 h Selbststudium
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
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Vertiefung Ingenieuranwendung – Modul 6 „Informatik“
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Computergraphik
Semester: 1.
Dozent(in): NN
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 4 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 56 h Präsenzstudium, 64 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Prüfungsvorleistungen: Hausübungen
Modulprüfung: Abschlussklausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Beamer-Präsentation, Tafel, Skript
Literatur: Foley, van Dam, Feiner, Hughes: Computer Graphics, Principles and Practice
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
1/2
1/15 Lehrveranstaltung (aus Liste I wählbar)*
(3) [4]
s. Modulbe-schreibung
1/2
5 Schwerpunkt B Prof. Schwarze
Lehrveranstaltung (aus Liste I wählbar)*
(3) [4]
s. Modulbe-schreibung
1/3
1/10 Lehrveranstaltung (aus Liste I wählbar)*
(3) [4]
s. Modulbe-schreibung
1/3
Lehrveranstaltung (aus Liste I wählbar)*
(3) [4]
s. Modulbe-schreibung
1/3
6 Schwerpunkt C Prof. Schwarze
Fachpraktika (aus Liste II wählbar)
(2P) [3]
s. Modulbe-schreibung
0.5
1/15 Fachpraktika
(aus Liste II wählbar) (2P) [3]
s. Modulbe-schreibung
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.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltungen Siehe unten
Semester: 2.
Modulverantwortung: Prof. Bohn
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Arbeitsaufwand Name Präsenz-studium
Selbst-studium
Summe
Automobilproduktion heute
28 32 60
Embedded Systems Engineering II
56 64 120
Entwurf digitaler Schaltungen
56 64 120
Experimentelle Beanspruchungsermittlung
42 78 120
Fahrzeuginformatik 42 78 120
Fahrzeugmechatronik 42 78 120
Innovative nichtmetal-lische Werkstoffe und Bauweisen
42 78 120
Prozess-Automatisierung von CFK-Strukturen in der Luftfahrtindustrie I
42 78 120
Prozess-Automatisierung von CFK-Strukturen in der Luftfahrtindustrie II
42 78 120
Rechnerorganisation II 56 64 120
Rechnernetze II 56 64 120
Restrukturierung von Unternehmen aus fertigungstechnischer Sicht
28 62 90
Seiltriebe 42 58 90
Technische Standardi-sierung/Normung
28 62 90
Statistische Methoden im Ingenieurwesen
42 78 120
Strömungsmesstechnik 28 62 90
Test und Verlässlichkeit 56 64 120
Werkstoffkunde der Metalle II
42 78 120
Werkstoffkunde der Nichteisenmetalle
42 78 120
Wahl von 8 CP 2400
Kreditpunkte: 8
Lernziele Die Studierenden erwerben in diesem Modul über die Grundlagen hinausgehende Kenntnisse und vertiefende Einblicke bzw. entsprechendes spezialisiertes Wissen in ausgewählten Gebieten der Mechatronik. Dabei sind Vertiefungen in den Bereichen Anlagen-, Maschinen und/oder Produktionstechnik, Betriebsfestigkeit, Leistungs-, Energie- und/oder Kraft-/Momentenübertragung, Mess- / Automatisierungstechnik und/oder der technischen Informatik möglich. Neben der Vermittlung von Fachwissen steht dabei die Herangehensweise an verschiedene Problemstellungen in unterschiedlichen (Teil-)Fachdisziplinen im Vordergrund. Die Lernziele der einzelnen Veranstaltungen sind in den jeweiligen Einzelbeschreibungen detailliert ausgeführt.
Kompetenzen Das Modul vermittelt:60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz 20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltungen Siehe unten
Semester: 3.
Modulverantwortung: Prof. Bohn
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Arbeitsaufwand Name Präsenz-studium
Selbst-studium
Summe
Angewandte Tribologie im Maschinenbau
42 78 120
Apparative Anlagentechnik I
42 78 120
Apparative Anlagentechnik II
42 78 120
Automatisierungstechnik II
42 78 120
Betriebsfestigkeit II 42 78 120
Betriebsfestigkeit III 42 78 120
Einführung in die Fügetechnologie des Lötens
28 62 90
Elemente des Maschinen-und Anlagenbaus
42 78 120
Energiewandlungsmaschinen II
42 78 120
Fabrik- und Anlagenplanung
42 78 120
Funk- und Mikrosensorik 42 78 120
Gestaltung und Berechnung von Schweißkonstruktionen
42 78 120
Grundlagen der Kolbenmaschinen
42 78 120
Kontinuumsmechanik 42 78 120
Lasermaterialbearbeitung 14 16 30
Laser- und Radarmesstechnik
42 78 120
Nachrichtensystemtechnik
42 78 120
Nichtlineare Regelungssysteme
42 78 120
Numerische Strömungsmechanik
42 78 120
Oberflächenschutz durch Beschichten
28 62 90
Ölhydraulik 42 78 120
Pneumatik 42 78 120
Regelungstechnik III 42 78 120
Rheologie 28 62 90
Schweißtechnik 1 42 78 120
Schweißtechnik 2 42 78 120
Schweißtechnische Fertigung 1
28 62 90
Schweißtechnische Fertigung 2
26 62 90
Seminar Produktfindung / Pro-duktplanung
28 92 120
Simulationsmethoden in den Ingenieurwissenschaften Methoden und Praxiseinführung
42 78 120
Spanende Fertigungstechnik 1
42 78 120
Strömungsmechanik 2 42 78 120
Turbulente Strömungen 42 78 120
Verarbeitungstechnik neu-zeitlicher Werkstoffe für Maschinenbau und Verfahrenstechnik
42 78 120
Verbrennungskraftmaschinen I
42 78 120
Verbrennungskraftmaschinen II
42 78 120
Zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung
14 16 30
Wahl von 12 CP 360
Kreditpunkte: 12
Lernziele Die Studierenden erwerben in diesem Modul über die Grundlagen hinausgehende Kenntnisse und vertiefende Einblicke bzw. entsprechendes spezialisiertes Wissen in ausgewählten Gebieten der Mechatronik. Dabei sind Vertiefungen in Bereichen, der Maschinen-, Anlagen- und/oder Produktionstechnik, der Betriebsfestigkeit, der Strömungsmechanik und/oder des theoretischen Maschinenbaus, der Mess-, Automatisierungstechnik und/oder der Werkstoffkunde/Materialtechnik möglich. Neben der Vermittlung von Fachwissen steht dabei die Herangehensweise an verschiedene Problemstellungen in unterschiedlichen (Teil-)Fachdisziplinen im Vordergrund. Die Lernziele der einzelnen Veranstaltungen sind in den jeweiligen Einzelbeschreibungen detailliert ausgeführt.
Kompetenzen Das Modul vermittelt:60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz 20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Liste I 20 CP frei wählbar aus dem Angebot
Studiengang: Master Maschinenbau
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Angewandte Tribologie im Maschinenbau
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H. Schwarze
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Power Point
Literatur: Skript
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Apparative Anlagentechnik I
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. Güttel
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt, Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: 1. Einführung 2. Konstruktions- und Entwicklungsprozesse 3. Kostenfindung und -beeinflussung 4. Sicherheit und Zuverlässigkeit 5. Fließbilder 6. Rohrleitungen und Rohrleitungssysteme
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Tafel, Powerpoint, Tutorien
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Apparative Anlagentechnik II
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. Güttel
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt, Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: 1. Pumpen 2. Armaturen 3. Behälter 4. Planung von Anlagen 5. Inbetriebnahme von Anlagen
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Tafel, Powerpoint, Tutorien
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Automatisierungstechnik II
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. C. Siemers
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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)
Studien- Prüfungsleistungen:
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)
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
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
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: Bachelor
Lernziele: Umsetzungsmöglichkeiten von fertigungstechnischen sowie produktionstechnischen Grundlagen innerhalb der Automobilindustrie kennen und anwenden können.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
90 min Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Power Point
Literatur Skript
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Betriebsfestigkeit II
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. A. Esderts
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Betriebsfestigkeit I
Lernziele Grundlagen über die betriebs- und dauerfeste Auslegung von Maschinen- und Anlagenkomponenten kennen und anwenden
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 0% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Betriebsfestigkeit III
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. A. Esderts
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Tafel, Powerpoint, Tutorien
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
Studiengang: Master MechatronikModulbezeichnung: Schwerpunkt 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
Studien- Prüfungsleistungen:
schriftliche Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Powerpoint PräsentationLiteratur: Skript
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Elemente des Maschinen- und Anlagenbaus
3. 3.
Dozent(in): Prof. A. Lohrengel
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: keine
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
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: Werkstoff- und Festigkeitsanforderungen, Automatisierungskonzepte, Elemente der Handlings- und Automatisierungstechnik, Konzepte der Antriebstechnik, Sicherheitstechnik, EU- Maschinenrichtlinie, Konstruktions- und Planungsrichtlinien, Condition Monitoring, Wartungskonzepte
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Vorlesung mit Beamer
Literatur: Skript: Elemente des Maschinen und Anlagenbaus
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Embedded Systems Engineering II
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. C. Siemers
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 4 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 56 h Präsenzstudium, 64 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Embedded Systems Engineering I
Lernziele Die Studierenden lernen die Systematik bei der Entwicklung eingebetteter Systeme kennen. Hierbei wird besonderes Augenmerk auf die Einhaltung der Randbedingungen gelegt, insbesondere der zeitlichen. Die Vorlesungen wird durch Design Pattern ergänzt.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: 1. Allgemeine Einführung in die Entwurfsmethodik digitaler Systeme 2. Programmierbare Systeme und Entwurfssprachen 3. Echtzeitsysteme 4. Betriebssysteme als virtuelle Maschinen 5. Fallstudie: Verteilte, eingebettete Applikation
Studien- Prüfungsleistungen:
Abschlussklausur 90 Minuten oder mündliche Prüfung
Medienformen: Vorlesung, teilweise in seminaristischer Form, Tafel, Beamer
Literatur: Skript wird angeboten
Schmitt, F.-J.; von Wendorff, W.C.; Westerholz, K.: Embedded-Control-Architekturen. Carl Hanser Verlag München Wien, 1999.
Scholz, P.: Softwareentwicklung eingebetteter Systeme. Springer Verlag Berlin Heidelberg New York, 2005.
Falk, H.; Marwedel, P.: Source Code Optimization Techniques for Data Flow Dominated Embedded Software. Kluwer Academic Publishers Boston Dordrecht London, 2004.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Energiewandlungsmaschinen II
Semester: 3.
Dozent(in): Dr.-Ing. H. Blumenthal
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Power Point
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 Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Entwurf digitaler Schaltungen
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. G. Kemnitz
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/ Übung 4 SWS, Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 56 h Präsenzstudium, 64 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: keine
Lernziele Die Theorie zum Entwurf digitaler Schaltungen kennen und praktisch anwenden.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: Modellbildung: logische Funktion, Zeitverhalten, Speicher, Laufzeittoleranz, sequentielle Schaltungen, Automaten
Grundkurs VHDL: Sprachelemente, synthesefähige Schaltungsbeschreibungen, Simulationsmodelle, Testbench
Abstrakte Modellierung: Schaltungsmodelle mit nicht-binären Datentypen (Zahlentypen bis Strukturen) und ihre Nachbildung durch bitorientierte Beschreibungen, Rechenwerke etc..
Rechnerstrukturen, digitale Grundschaltungen (Füllstoff)
Studien- Prüfungsleistungen:
Prüfungsvorleistung: HausaufgabenModulprüfung: Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Beamer, Tafel
Literatur: ausführliches Script mit zahlreichen Verweisen auf weiterführende Literatur
Studiengang Master Mechatronik
Modulbezeichnung Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Experimentelle Beanspruchungsermittlung
Semester 1. oder 3.
Dozent(in) Prof. Keil
Sprache Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
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.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen Beamer Folien und ausgedrucktes Skript
Literatur Prof. Dr.-Ing. Keil, S.: Beanspruchungsermittlung mit Dehnungsmessstreifen, CUNEUS Verlag 1995, ISBN-10: 3980418804
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Fabrik- und Anlagenplanung
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. U. Bracht
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Keine
Lernziele Erwerb von planerischen Grundkenntnissen, Erlernen und Einüben grundlegender Vorgehensweisen bei der Fabrik- und Anlagenplanung.
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 20% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
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.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Fahrzeuginformatik
Semester: 1. oder 3.
Dozent(in): F. Wolf
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: keine
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.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Tafelanschrieb, Skript, Folien
Literatur: Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Fahrzeugmechatronik
Semester: 2.
Dozent(in): Dr. J. Rieling, Dr. A. Trabelsi
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder 30minütige mündliche Einzelprüfung
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Funk- und Mikrosensorik
Semester: 1. oder 3.
Dozent(in): Prof. Dr. Christian Rembe
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Grundlagenkenntnisse zur Messtechnik und Signalübertragung
Lernziele Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls kennen die Studierenden 1) die Grundlagen der Funksensorik , 2) die Grundlagen der Mikrosystemtechnik und 3) die Möglichkeiten von photonischen integrierten Schaltkreisen PIC. 4) Sie kennen verschiedene Funksensornetze und Datenprotokolle. 5) Weiterhin kennen sie die die Verfahren des Energy Harvesting und RFID. Außerdem können die Studierenden 1) die richtigen Funknetzlösungen für ein Sensornetzwerk aussuchen. 2) Die Studierenden können außerdem eine einfache Kommunikation zwischen Funksensoren selber herstellen. 3) Sie können selbständig die Inhalte der Vorlesung mit Hilfe eines Lehrbuchs aufarbeiten. Des Weiteren wissen die Studierenden 1) wie Silizium-Mikrosensoren hergestellt werden. 2) Sie durchschauen, welche Möglichkeiten die Mikrosensorik für Fahrerassistenzsysteme bietet. 3) Sie erarbeiten sich die Lösungen der Übungsaufgaben selbständig. 4) Sie erarbeiten selbständig Matlab-Programme für die Übungen
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: 1. Aktive Funksensorik und Sensornetzwerke2. Energy Harvesting 3. Passive Funksensoren 4. RFID 5. Grundlagen der Mikrosystemtechnik 6. Siliziummikromechanik und Siliziummikrosensoren 7. Mikrosensorik 8. Wellenleiteroptik 9. Photonische Integrierte Schaltkreise (PIC) 10. Anwendungsbeispiele wie Automobiltechnik und Internet der Dinge
Studien- Prüfungsleistungen:
mündliche Prüfung
Medienformen: Folien, Tafel , Übungsaufgaben incl. Lösungen als Textdokumente, Matlabübungen
Literatur: Dembowski, K.: Energy Harvesting für die Mikroelektronik: Energieeffiziente
und -autarke Lösungen für drahtlose Sensorsysteme. VDE Verlag GmbH, 201W.
H. Tränkler, L.M. Reindl, Sensortechnik, Springer-Verlag, 2014
Menz, J. Mohr, O. Paul, Mikrosystemtechnik für Ingenieure, Wiley-VCH Verlag,
2012
B.E.A. Saleh, M.C. Teich, Grundlagen der Photonik, Wiley-VCH Verlag, 2008
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Gestaltung und Berechnung von Schweißkonstruktionen
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. V. Wesling
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen:
Lernziele Erlernen belastungsabhängiger Gestaltungsmöglichkeiten für Schweißkonstruktionen, Kenntnisse über ihre Herstellung (Eingenspannungsproblematik) und deren Auslegung und Berechnung
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Powerpoint Präsentation
Literatur: Dilthey: Schweißtechnische Fertigungsverfahren 3 – Gestaltung und Festigkeit von Schweißkonstruktionen, Springer Verlag, Berlin 2002
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Grundlagen der Kolbenmaschinen
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H. Schwarze
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen:
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
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 30% Methodenkompetenz
0% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: 1. Die Bewegungsverhältnisse im Kurbeltrieb - Kolbenweg - Kolbengeschwindigkeit und Kolbenbeschleunigung als Funktion des Drehwinkels 2. Die Massenkräfte am Kurbeltrieb 3. Die Gaskräfte am Kurbeltrieb 4. Drehkraftverlauf und Ermittlung der Schwungradgröße 5. Massenkräfte und Massenmomente in Kolbenmaschinen - Massenkräfte und Massenausgleich der Einzylindermaschine - Massenkräfte und Massenmomente und ihr Ausgleich an Mehrzylinder-Maschinen 6. Die Belastung in den Lagern von Kolbenmaschinen 7. Schwingungen in Kolbenmaschinen - Torsionsschwingungen in Vielmassensystemen - Biegeschwingungen in zusammengesetzten Systemen 8. Elastische Kupplungen in drehfedernden Systemen 9. Elastische Lagerung von Maschinen und Maschinenanlagen bei Schwingungsanregung durch Kolbenmaschinen 10. Die Bewegung am Nockentrieb - Der harmonische Nocken und der Tangential-Nocken - ihre Hubkurve - die Geschwindigkeit und die Beschleunigung
Studien- Klausur oder mündliche Prüfung
Prüfungsleistungen:
Medienformen: Powerpoint
Literatur: Skript Neugebauer: Kräfte in den Triebwerken schnelllaufender Kolbenkraftmaschinen, Springer-Verlag, 1952 Lang, O.: Triebwerke schnelllaufender Verbrennungsmotoren, 1966
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Innovative nichtmetallische Werkstoffe und Bauweisen
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. G. Ziegmann / Prof. Deubener
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Kontinuumsmechanik
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. St. Hartmann
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 2V/1Ü SWS, Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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
Kompetenzen 70% Fachkompetenz 0% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: Beschreibung der BewegungKinematische Größen: Deformations- und Geschwindigkeitsgradient, Verzerrungstensoren Spannungstensoren bei großen Deformationen Bilanzgleichungen der Mechanik Materialmodelle für Fluide und Festkörper
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Tafel, Folien Literatur: Skriptum zur Vorlesung
Haupt: Continuum mechanics and theory of materials, Springer, 2000 Chadwick: Continuum Mechanics, Dover Publ. 1999
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Lasermaterialbearbeitung
Semester: 2.
Dozent(in): Dr.-Ing. C. Schmidt
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 30 h; 14 h Präsenzstudium, 16 h Selbststudium
Kreditpunkte: 1
Voraussetzungen:
Lernziele Grundlagen der Lasertechnik sowie ihrer Anwedungsgebiete kennen.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Powerpoint Präsentation
Literatur: -
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Laser- und Radarmesstechnik
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. Rembe
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Grundlagenkenntnisse Messtechnik und Signalübertragung
Lernziele Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls beherrschen die Studierenden die Grundlagen der Radar- und Lasermesstechnik und kennen ihre Bedeutung in den verschiedenen Gebieten der Ingenieur- und Naturwissenschaften. Eine Einführung in die Physik der elektromagnetischen Strahlung und die Wechselwirkung mit Materie lernen die Studierenden ebenfalls kennen. Außerdem verstehen sie die wesentlichen Radartechnologien und Lasertechnologie. Die grundlegenden Aspekte der Laserphysik werden verstanden. Der nächste Schwerpunkt der Vorlesung liegt bei der Behandlung von optoelektronischen Komponenten, um Licht zu modulieren, abzulenken und zu detektieren, so dass die Studenten einen Überblick über diese Verfahren erhalten. Grundlegende Designaspekte von laserbasierten Sensoren werden genauso vorgestellt wie unterschiedliche Detektionsmethoden, die im Basisband oder mit Trägerverfahren realisiert werden können. Außerdem werden verschiedene konkrete Radar- und Lasersensoren vorgestellt und diskutiert. Studierenden sollen nach Abschluss des Moduls die Grundlagen der Radar- und der Lasermesstechnik beherrschen und auf Felder wie Abstands- oder Geschwindigkeitsmessung anwenden können. Sie sollen für unterschiedliche Anwendungen grundlegende Sensor- und Signalverarbeitungstechniken auswählen und einfache Beispiele selbstständig zum Beispiel im Rahmen einer Masterarbeit implementieren können. Insbesondere wird auf die Bedeutung der Lasermesstechnik in der Fertigungsmesstechnik, Fertigungsüberwachung und experimentellen Schwingungsanalyse eingegangen.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: 1. 1. Elektromagnetische Strahlung2. 2. Wechselwirkung mit Materie 3. 3. Radartechnik 4. 4. Laserphysik und Lastertechnik 5. 5. Elektrooptische Komponenten 6. 6. Detektoren 7. 7. Detektionsmethoden 8. 8. Abstands- und Geschwindigkeitsmessung
9. 9. Radar- und Lasersensoren Studien- Prüfungsleistungen:
Mündliche Prüfung oder Klausur
Medienformen: Folien, Übungsaufgaben incl. Lösungen als Textdokumente, Tafel Literatur: Richard Feynman, Vorlesungen der Physik Elektromagnetismus und Struktur
der Materie: Oldenbourg Verlag, 2007 Jürgen Göbel, Radartechnik, VDE Verlag, 2011 Amon Yariv, Pochi Yeh, Photonics: Optical Electronics in Modern Communications, Oxford University Press, 2006 Bahaa Saleh, Malvin Teich, Grundlagen der Photonik, John Wiley, 2008 Manfred Hugenschmidt, Lasermesstechnik, Springerverlag, 2006 Wolfgang Demtröder, Laserspektroskopie 1, Springerverlag, 2014 Wolfgang Demtröder, Laserspektroskopie 2, Springerverlag, 2013
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Nachrichtensystemtechnik
Semester: 2.
Dozent(in): Dr.-Ing. Georg Bauer
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 15% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
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.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Nichtlineare Regelungssysteme
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. C. Bohn
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/ Übung 3 SWS, Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 15% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
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.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Numerische Strömungsmechanik
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. G. Brenner
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
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.
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 15% Methodenkompetenz
25% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Tafel, Folien
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.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Oberflächenschutz durch Beschichten
Semester: 3.
Dozent(in): Dr.-Ing. R. Reiter
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen:
Lernziele Beschichtungsverfahren zum Zweck des Oberflächenschutzes kenen und aufgabenspezifisch einsetzen.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: - Dünnschichtverfahren- CVD- und PVD-Hartstoffbeschichtungen - Diffusionsverfahren - Thermisches Spritzen - Plasmaspritzen - Hochgeschwindigkeits-Pulverflammspritzen - Laserstrahlspritzen-Beschichten - Auftragsschweißen - Werkstoffauswahl von korrosions- und verschleißbeanspruchten Bauteilen
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Powerpoint Präsentation
Literatur: -
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Ölhydraulik
Semester: 2.
Dozent(in): Dr.-Ing. S. Krüger
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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 - Verlustminderung
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Powerpoint
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Pneumatik
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H. Schwarze
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Power Point
Literatur: Skript D.Will, H. Ströhl: Einführung in die Hydraulik und Pneumatik, 1990
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Prozess-Automatisierung von CFK-Strukturen in der Luftfahrtindustrie I
Semester: 1. oder 3.
Dozent(in): Dr.-Ing. Dieter Meiners
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Keine
Lernziele Die Vorlesung versetzt die Studierenden in die Lage, in Serie durchgeführte Produktionsabläufe für Hochleistungsfaser-verstärkte Materialien fachlich umzusetzen und das Materialverständnis auf den Produktionsschritt übertragen. Hierbei wird systematisches Analysedenken gefördert, um am jeweiligen Produkt eine Rückkopplung zwischen Material, Prozess, Produktgeometrie und Wirtschaftlichkeit zu synthetisieren.
Kompetenzen 60 % Fachkompetenz 5 % Methodenkompetenz
30 % Systemkompetenz 5 % Sozialkompetenz
Inhalt: • Einführung in die Luftfahrtindustrie (Prognose, Marktsegmente, Soziale Arbeitskomponenten, Materialeinsatz, Entwicklungs-potentiale) • Fertigungssysteme für großflächige CFK-Komponenten (Materialsysteme, Konstruktions-/Fertigungsprinzipien, Prozessfolge Teilefertigung, Montageprozess) • Fertigungsprozesse für großflächige 3D-Komponenten (Materialsysteme, Konstruktionsprinzipien, Prozess Teilefertigung, Prozess Montage)
Studien- Prüfungsleistungen:
90 minütige Klausur
Medienformen: Folien, Filme, Vorlesungsskript
Literatur: Allgemeine Literatur zu Faserverbundwerkstoffen:Flemming, Ziegmann, Roth: Faserverbundbauweisen - Fasern und Matrices, Springer-Verlag, 1995 Flemming, Ziegmann, Roth: Faserverbundbauweisen - Fertigungsverfahren mit duroplastischer Matrix, Springer-Verlag Flemming, Ziegmann, Roth: Faserverbundbauweisen - Halbzeuge und Bauweisen, Springer-Verlag (1996) Neitzel, Breuer: Die Verarbeitungstechnik der Faser-Kunststoff-Verbunde, Carl Hanser Verlag, München Wien (1997) AVK (Herausgeber): Handbuch Faserverbundkunststoffe, Vieweg+Teubner (2010)
Studiengang: Master Mechatroniku
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Prozess-Automatisierung von CFK-Strukturen in der Luftfahrtindustrie II
Semester: 2.
Dozent(in): Dr.-Ing. Dieter Meiners
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Keine
Lernziele Die Vorlesung versetzt die Studierenden in die Lage, in Serie durchgeführte Produktionsabläufe für Hochleistungsfaser-verstärkte Materialien fachlich umzusetzen und das Materialverständnis auf den Produktionsschritt übertragen. Hierbei wird systematisches Analysedenken gefördert, um am jeweiligen Produkt eine Rückkopplung zwischen Material, Prozess, Produktgeometrie und Wirtschaftlichkeit zu synthetisieren.
Kompetenzen 60 % Fachkompetenz 5 % Methodenkompetenz
30 % Systemkompetenz 5 % Sozialkompetenz
Inhalt: Injektionsverfahren im Flugzeugbau (Materialsystem, RTM-Prozess, VAP-Prozess, VARI-Prozess, RFI-Prozess) • Hybridsysteme (Materialsysteme, Materialkombinationssysteme und Bauweisen) • Lean Manufacturing in der CFK-Fertigung (Schlüsselmerkmale, Organisationssysteme)
Studien- Prüfungsleistungen:
90 minütige Klausur
Medienformen: Folien, Filme, Vorlesungsskript
Literatur: Allgemeine Literatur zu Faserverbundwerkstoffen:Flemming, Ziegmann, Roth: Faserverbundbauweisen - Fasern und Matrices, Springer-Verlag, 1995 Flemming, Ziegmann, Roth: Faserverbundbauweisen - Fertigungsverfahren mit duroplastischer Matrix, Springer-Verlag Flemming, Ziegmann, Roth: Faserverbundbauweisen - Halbzeuge und Bauweisen, Springer-Verlag (1996) Neitzel, Breuer: Die Verarbeitungstechnik der Faser-Kunststoff-Verbunde, Carl Hanser Verlag, München Wien (1997) AVK (Herausgeber): Handbuch Faserverbundkunststoffe, Vieweg+Teubner (2010)
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Rechnernetze I
Semester: 1.
Dozent(in): Prof. H. Richter
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 4 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 56 h Präsenzstudium, 64 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: keine
Lernziele Der/die Studierende kann nach erfolgreicher Teilnahme an Teil 1 (ISO Schicht 6) Datenkompressionsalgorithmen beurteilen und einsetzen. Weiterhin ist er/sie in der Lage nach erfolgreicher Teilnahme an Teil 2 (ISO Schicht 7), die gebräuchlichen Internet-Dienste und -Anwendungen zu verstehen und eigene verteilte Anwendungen zu entwickeln.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: Teil 1: ISO-Darstellungsschicht (Schicht 6) Kompression von Graphik/Bild/Video-Daten Gliederung der Kodierungen RLE, Huffman-Kode, Lempel-Ziv-Kode, Arithmetische Kodierung JPEG, MPEG
Teil 2: ISO-Anwendungsschicht (Schicht 7) Teil 2a: Internet-Dienste
Domain Name System (DNS) und Namensauflösung Telnet, FTP, Email, USENET, World Wide Web Client Server-Architekturen Client-Server-Betriebsweise HTTP-Protokoll Web Browser
Teil 2b: Internet-Anwendungen NFS, CGI, Remote Procedure Calls SUN RPCs
DCE, CORBA, (D)COM Middleware
Studien- Prüfungsleistungen:
Prüfungsvorleistungen: Hausübungen oder Tafelübungen Abschlussklausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Multimediale Beamer-Präsentation im Rahmen von ELAN
Literatur: Andrew S. Tanenbaum: Computer Networks, Pearson Education International Douglas R. Comer, Computer Networks and Internet, Pearson Education International Folien und Übungen komplett zum Download unter http://user.informatik.uni-goettingen.de/~hrichter/vorlesungen/RN2/
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Rechnerorganisation II
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. H. Richter
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlpflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 4 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 56 h Präsenzstudium, 64 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen:
Lernziele Die Studierenden haben nach erfolgreichem Abschluss von Teil 1 vertiefende Kenntnisse über RISC-Rechner. Sie können damit bessere sequentielle Programme schreiben. Nach Teil 2 ist das Wissen vorhanden, um die Organisation und die Architektur von Parallelrechnern und deren internen Verbindungsnetzwerken zu verstehen. Die Studierenden wissen über die Vor- und Nachteile von Parallelrechnern Bescheid und können hierfür Programme entwickeln.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: Teil 1: Vertiefung RISC-Rechner Fetch Unit, Prefetch Buffer, Decode Unit Befehls-Cache, Daten-Cache, 2nd, 3rd-Level Cache Verallgemeinerte Speicherhierarchie Reservierungsregister und Superskalarität Scoreboard der vollen Ausbaustufe Reorder Buffers, Präzise Interrupts, Eager Execution Register Renaming, Registerfenster Einfache, superskalare, Tomasulo-basierte CPU Gesamtschaltbild superskalaren RISC Konkrete Beispiele von RISC-Prozessoren
Teil 2: Parallelrechner Multiprozessoren Multicomputer Einführung in Verbindungsnetzwerke Bus/Speicher-Kopplung Parallele und hierarchische Bussysteme Skalierbarkeit von Verbindungsnetzwerken Programmiermodelle Grundlagen statischer und dynamischer Netze (Typen, Kontruktion,
Routing, etc.) Statische Verbindungsnetzwerke
Dynamische Verbindungsnetzwerke (logN-Netze, Banyan-Netze, Clos-Netz, Benes-Netz)
Studien- Prüfungsleistungen:
Prüfungsvorleistungen: Hausübungen oder Tafelübungen Abschlussklausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Multimediale Beamer-Präsentation im Rahmen von ELAN
Literatur: Harald Richter: Verbindungsnetzwerke für parallele und verteilte Systeme,Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 1997 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/~hrichter/vorlesungen/RA2/
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Regelungstechnik III
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. C. Bohn
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
25% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
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.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Restrukturierung von Unternehmen aus fertigungstechnischer Sicht
Semester: 1. oder 3.
Dozent(in): Dr.-Ing. C. Kettler
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Power Point
Literatur: Skript
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Rheologie
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. habil. Gunther Brenner
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
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.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen
Klausur oder mündliche Prüfung
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.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Schweißtechnik 1
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. V. Wesling, Dr.-Ing. A. Schram
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen:
Lernziele Kenntnisse über die Funktionsweise von gängigen Schmelzschweißverfahren,ihren Energiequellen sowie der Prüfung erzeugter Schweißnähte
Kompetenzen 50% Fachkompetenz 30% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: Einleitung: Gliederung des Lehrstoffs und wirtschaftliche Bedeutung 2. 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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche 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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Schweißtechnik 2
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. V. Wesling, Dr.-Ing. A. Schram
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen:
Lernziele Kenntnisse über die Funktionsweise der Preßschweißverfahren sowie über die Schweißeignung der Stähle und Nichteisenmetalle bzw. deren Legierungen
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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:
Medienformen: Powerpoint Präsentation
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Schweißtechnische Fertigung 1
Semester: 3.
Dozent(in): Dr.-Ing. A. Schram
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Powerpoint Präsentation
Literatur:
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Schweißtechnische Fertigung 2
Semester: 2.
Dozent(in): Dr.-Ing. A. Schram
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen:
Lernziele Kenntnisse über die Anwendungsmöglichkeiten moderner Leichtbaumaterialien. Ebenso sollten die Herstellungsprozesse sowie insbesondere die Verarbeitungsverfahren der Leichbauwerkstoffe bekannt sein.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Powerpoint Präsentation
Literatur: Skript
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Seminar Produktfindung / Produktplanung
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Armin LohrengelProf. Dr.-Ing. Norbert Müller
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer begrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 28 h Präsenzstudium, 92 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Technisches Zeichnen sowie Konstruktionslehre wünschenswert
Lernziele Nachdem die Studierenden das Modul erfolgreich abgeschlossen haben, sollten Sie in der Lage sein: Begriffe und Methoden der Produktplanung zu bennen und anzuwenden Die verschiedenen Methoden einzuordnen, zu vergleichen, zu erklären
und präsentieren In Teamarbeit die Lösung einer typischen Aufgabenstellung für die
Produktplanung (Fallstudie) planen und umsetzen In der Teamarbeit die Methoden der Produktplanung auswählen und auf
die Fallstudie übertragen Die Ergebnisse der Fallstudie zu präsentieren und zu diskutieren sowie schriftlich zu dokumentieren
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: Es werden Methodiken zu den folgenden Themen vermittelt: Innovationsmanagement Problemdefinition Synthese Prototyping und Storytelling Testen Ferner werden folgende Sozialkompetenzen adressiert: Arbeiten im Team Präsentationstechniken Selbstständigkeit
Studien- Prüfungsleistungen:
- Präsentation einzelner Methoden (Einzelleistung
- Präsentation und Bericht der Fallstudie (Gruppenleistung)
Medienformen: - Präsentationen- Foam- und Whiteboards, Pinnwände, Videos - Prototypen - Alles was Studenten umsetzen
Literatur: Skript und Methodenblätter Seminar Produktfindung / Produktplanung Feldhusen et. al.: Pahl/Beitz Konstruktionslehre; Methoden und Anwendung; 8.
Aufl., Springer-Verlag, 2013 Ehrlenspiel, Klaus; Meerkamm, Harald: Integrierte Produktentwicklung: Denkabläufe, Methodeneinsatz, Zusammenarbeit. 5. Aufl. München
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Seiltriebe
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Armin Lohrengel, Herr Dipl.-Ing. Roland Verreet
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: 3 SWS 2V/1 Ü; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium und Übung, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen:
Lernziele Besonderheiten der Seiltriebe kennen lernen, Schadensfälle bewerten können, Seiltriebe sachgerecht auswählen und einsetzen
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen
Klausur oder mündliche Prüfung und / oder bewertetes Projekt
Medienformen: Skript, Tafel, Folien
Literatur: Literaturhinweise in der Vorlesung
Studiengang: Master Mechtronik
Modulbezeichnung Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Simulationsmethoden in den Ingenieurwissenschaften Methoden und Praxiseinführung
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. habil. Gunther Brenner
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
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.
Kompetenzen 20% Fachkompetenz 50% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% 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.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Spanende Fertigungstechnik 1
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. V. Wesling, Dr.-Ing. R. Reiter
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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:
Medienformen: Powerpoint Präsentation
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 MechatronikModulbezeichnung: Schwerpunkt ALehrveranstaltung / 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
Studien- Prüfungsleistungen:
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Strömungsmechanik 2
Semester: 1. oder 3.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. habil. Gunther Brenner
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium und Übung, 78 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Skript, Tafel, Folien
Literatur: 1. Menny, Strömungsmaschinen, Teubner.2. Gasch, Windkraftanlagen. Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb,
Teubner 3. Spurk, Strömungsmechanik, Springer,
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Strömungsmesstechnik
Semester: 3.
Dozent(in): Dr. A. Gardner
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Tafel, Folien
Literatur: 4. Eigenes Skript5. Eckelmann, Einführung in die Strömungsmesstechnik, Teubner, 1997.
Studiengang: Master Maschinenbau
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Technische Standardisierung / Normung
Semester: 2. oder 3.
Dozent(in): Dr. Bernd Hartlieb
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: Keine
Lernziele - Technische, wirtschaftliche und rechtliche Bedeutung von Normung und Standardisierung
- Strukturen der Normung (Wer ist an der Normungsarbeit wie beteiligt, inkl. innerbetriebliche Normung)
- Aufbau und Inhalt von Normen
Kompetenzen 40 % Fachkompetenz 30 % Methodenkompetenz
20 % Systemkompetenz 10 % Sozialkompetenz
Inhalt: Standardisierung und Normung ist eine interdisziplinäre Aufgabe, die einerseits zur rationellen Betriebsführung und andererseits zum optimalen Marktzugang der im Unternehmen produzierten Produkte oder Dienstleistungen führt. Ferner ist die Normung ein wichtiges Mittel für die rechtliche Unbedenklichkeit von Produkten und Dienstleistungen im Markt (Produkthaftung, CE). Produkte und Dienstleistungen müssen in den heutigen globalisierten Märkten nicht nur ihre Funktionen sicher und preiswert erfüllen, sondern sind auch „unlösbar“ in Rationalisierungs-, Kompatibilitäts-, Qualitäts-, Sicherheits- und Informationsnetzwerke eingebunden. In der Vorlesung werden unter anderem mittels Vortrag, eigenen Problemanalysen, Moderationstechniken das „unbekannte Wesen“ Standardisierung erarbeitet.
Studien- Prüfungsleistungen:
Mündliche Prüfung
Medienformen:
Literatur: B. Hartlieb, P. Kiehl und N. Müller. Normung und Standardisierung. Berlin, Beuth Verlag, 2009
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Test und Verlässlichkeit
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. habil. Günter Kemnitz
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: 4 SWS 3V/1 Ü; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 56 h Präsenzstudium und Übung, 64 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen:
Lernziele Lernziele sind unter anderem: Überwachungsfunktionen, Testauswahltechniken, Fehlerlokalisierung und -beseitigung, prüfgerechter Entwurf, Fehlertoleranz, Modelle zur Abschätzung der Verlässlichkeit und Gesamtkonzepte für die Qualitätssicherung
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: Das Testen und andere Maßnahmen zur Sicherung der Verlässlichkeit von Hard- und Software binden mehr Personalkapazität als alle anderen Entwurfsaufgaben zusammen. Die Chancen, dass Sie später in einem dieser Gebiete arbeiten werden, sind entsprechend groß. Lernziele sind unter anderem:
Überwachungsfunktionen, Testauswahltechniken, Fehlerlokalisierung und -beseitigung, prüfgerechter Entwurf, Fehlertoleranz, Modelle zur Abschätzung der Verlässlichkeit und Gesamtkonzepte für die Qualitätssicherung.
Wir werden Hardware und Software parallel betrachten, weil sich viele der Techniken zuerst für Hardware etabliert haben, bevor sie Jahre später in ähnlicher Weise auch für Software übernommen wurden. Denn für Hardware waren die Unterlassungssünden in der Qualitätssicherung schon immer viel teurer.
Studien- Prüfungsleistungen
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Skript, Tafel, Folien
Literatur: G. Kemnitz: Test und Verlässlichkeit von Rechnern. Springer, 2007 P. Liggesmeyer: Software-Qualität. Spektrum, 2002 Becker: Softwarezuverlässigkeit. deGruyter, 1989 K. Heidtmann. Zuverlässigkeitsbewertung technischer Systeme. Teubner, 1997 R. Kärger: Diagnose von Computern. Teubner, 1996
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Turbulente Strömungen
Semester: 1. oder 3.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. habil. Gunther Brenner
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: 2 SWS V; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
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
Studien- Prüfungsleistungen
Mündliche Prüfung
Medienformen: Skript, Tafel, Folien
Literatur: 1. Tennekes, Lumley, A first course in Turbulence.2. Rotta, Turbulente Strömungen. 3. Bradshaw, An introduction to turbulence and ist measurement.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Verarbeitungstechnik neuzeitlicher Werkstoffe für Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Semester: 2.
Dozent(in): Dr.-Ing. A. Schram
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen:
Lernziele Kenntnisse der Herstellungsverfahren neuzeitlicher Werkstoffe und deren schweißtechnische Verabeitung (artgleich und als Mischverbindung).
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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.
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Powerpoint Präsentation
Literatur: -
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Verbrennungskraftmaschinen I
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H. Schwarze
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Power Point
Literatur: Skript List: Die Verbrennungskraftmaschine, Bd. 1-8 Köhler: Verbrennungsmotoren Grohe: Otto- und Diesel-Motoren Küttner: Kolbenmaschinen
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Verbrennungskraftmaschinen II
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H. Schwarze
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung/Übung 3 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
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
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
Inhalt: 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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Power Point
Literatur: Skript List: Die Verbrennungskraftmaschine, Bd. 1-8 Köhler: Verbrennungsmotoren
Grohe: Otto- und Diesel-MotorenKüttner: Kolbenmaschinen
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Werkstoffkunde der Metalle II
Semester: 2.
Dozent(in): Prof. L. Wagner
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: keine
Lernziele Die Studierenden erlernen die Grundlagen des Festigkeitsverhaltens metallischer Werkstoffe unter monotoner und zyklischer Beanspruchung.
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: PowerPoint, Tafel
Literatur: Vorlesungsskript
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt A
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Werkstoffkunde der Nichteisenmetalle
Semester: 3.
Dozent(in): Dr. M. Wollmann
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 42 h Präsenzstudium, 78 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Keine
Lernziele Kenntnise über die wichtigsten Nichteisenmetalle, deren Legierungen, Verwendungen und Abgrenzung zu den Eisenwerkstoffen
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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.
Studien- Prüfungsleistungen:
Das Lernziel wird mit einer mindestens 30 minütigen mündlichen Prüfung bzw. 90 minütigen Klausur überprüft.
Medienformen: PowerPoint, Tafel
Literatur: Präsentationsunterlagen; Taschenbuch der Werkstoffe, Leipzig; Titan und Titanlegierungen, Weinheim; Kupfer, DKI Düsseldorf; Aluminium von innen, Aluminium-Verlag, Düsseldorf; Werkstoffkunde, Hannover
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt B
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung
Semester: 2.
Dozent(in): Dr.-Ing. R. Reiter
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Vorlesung 1 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 30 h; 14 h Präsenzstudium, 16 h Selbststudium
Kreditpunkte: 1
Voraussetzungen:
Lernziele Schweißnahtfehler kennen, zerstörenden und zerstörungsfreien Prüfverfahren nach Anwendungsfall auswählen können
Kompetenzen 60% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Powerpoint Präsentation
Literatur: -
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltungen Siehe unten
Semester: 3.
Modulverantwortung: Prof. Vossiek
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Arbeitsaufwand Name Präsenz-studium
Selbst-studium
Summe
Fortgeschrittenenprojekt „Computergraphik“
28 62 90
Praktikum „Digitale Fabrik“
28 62 90
Praktikum Experimentelle Moda-lanalyse
28 62 90
Praktikum zur Hochspannungstechnik
28 62 90
Höhere FEM-Simulation mit ANSYS
28 62 90
Integriertes Produktdatenmanagement (PDM)
28 62 90
Fachpraktikum Materialflusssimulation
28 62 90
Messtechnisches Labor 28 62 90
Fachpraktikum Rechnergestützte Betriebsfestigkeitsanalyse
28 62 90
Praktikum Prozessautomatisierung
28 62 90
Fachpraktikum Rechnergestützte Betriebsfestigkeitsanalyse
28 62 90
Praktikum Schweißtechnik und trennende Fertigungsverfahren
28 62 90
Regelungstechnisches Praktikum
28 62 90
Praktikum Tribologie 28 62 90
Praktikum Werkstofftechnik
28 62 90
Praktikum Verbrennungskraftmaschinen
28 62 90
Entwurf digitaler Schaltungen I
28 62 90
Praktikum Mechatronik
28 62 90
Praktikum Mikrorechner 28 62 90
Wahl von 6 CP 180
Kreditpunkte: 6
Lernziele Die Studierenden sollen in diesem Modul ihr erlerntes theoretisches Wissen im Bereich der Mechatronik in praktischen Arbeiten und Versuchen anwenden und vertiefen und dabei aus dem praktischen Einsatz resultierende Fragestellungen und Problematiken kennen und lösen lernen. Die Lernziele der einzelnen Veranstaltungen sind in den jeweiligen Einzelbeschreibungen detailliert ausgeführt.
Kompetenzen Das Modul vermittelt:55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz 20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Liste II Zwei Praktika zu je 3 CP frei wählbar
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Entwurf digitaler Schaltungen I
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. G. Kemnitz
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: keine
Lernziele Der/die Studierende ist nach erfolgreichem Abschluss in der Lage, kleinere digitale Schaltungen bis zu einer Größe von etwa tausend Logikgattern mit einfachen Elementen zur Ein- und Ausgabe zu entwerfen, simulieren, synthetisieren, in einen programmierbaren Logikschaltkreis zu laden und zu testen.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Inhalt: Kennenlernen der Versuchsumgebung Entwurf und Test von kombinatorischen Beispielschaltungen Simulation und simulationsbasierte Fehlersuche Entwurf und Test von sequentiellen Beispielschaltung
Studien- Prüfungsleistungen:
eigenständiges Bearbeiten von Aufgaben
Medienformen: Rechnerarbeitsplatz, Versuchshardware, Beamer, Whiteboard
Literatur: PraktikumsanleitungenSkript zur Vorlesung Entwurf digitaler Schaltungen mit zahlreichen Verweisen auf weiterführende Literatur
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Fortgeschrittenenprojekt „Computergraphik“
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. g. Zachmann
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: Computergraphik
Lernziele Dieses Praktikum dient der Vertiefung der in den Vorlesungen „Computergraphik“ und „Geometrische Modellierung“ erworbenen Grundkenntnisse der Graphischen Datenverarbeitung. Durch Bearbeitung mehrerer größerer Programmieraufgaben erlernen die Studierenden den praktischen Umgang mit den wichtigsten Graphik-Bibliotheken und die Programmierung der aktuellen Graphikhardware.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Inhalt: Graphikprogrammierung mit OpenGL Benutzerschnittstellen (GUI) mit Qt Szenengraphen mit OpenSG Vertex- und Fragment-Shader Interaktives Design von Spline-Kurven Ray-Tracing und Radiosity
Studien- Prüfungsleistungen:
Testat nach Teilnahme, sowie erfolgreicher Abnahme der Übungsaufgaben und der Ausarbeitung.
Medienformen:
Literatur: Hearn/Baker (2003): Computer Graphics with OpenGL, Pearson OpenGL Reference Manual OpenGL Programming Guide
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Praktikum „Digitale Fabrik“
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. U. Bracht
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teiln. 14
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: Keine
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.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Eingangsklausur (20 min), Auswertung der erstellten Anlage anhand von auswertbaren Kennzahlen
Medienformen: Skripte
Präsentationen
PC
Literatur: Skripte
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Praktikum Experimentelle Modalanalyse
Semester: SS
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Stefanie Retka
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS, Teilnehmer max. 30
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: Vorlesung Technische Schwingungslehre
Lernziele Vermittlung des Umgangs mit der Messtechnik; experimentelle Bestimmung der Eigenfrequenzen und Schwingformen an verschiedenen Bauteilen und Vergleich zur numerischen Lösung
Kompetenzen 55 % Fachkompetenz 10 % Methodenkompetenz
20 % Systemkompetenz 15 % Sozialkompetenz
Inhalt: Durchführung der Praktika in KleingruppenKennenlernen der Messtechnik - Aufbringen von Beschleunigungsaufnehmern - Anwendung eines Impulshammers Umgang mit der Übertragungsfunktion Auswertung und Interpretation der Daten
Studien- Prüfungsleistungen:
eigenständige Durchführung der Versuche und Auswertung, schriftliches Protokoll
Medienformen: Tafel, Versuche
Literatur: Skript Technische Schwingungslehre
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Praktikum zur Hochspannungstechnik
Semester: 3.
Dozent(in): Dr. E-A. Wehrmann
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: Hochspannungstechnik
Lernziele Die Studenten kennen nach Abschluss des Laborpraktikums die theoretischen Grundlagen sowie die praktische Anwendung der wesentlichen Erzeugungsmethoden hoher Spannungen (Gleich-, Wechsel- und Stoßspannung) sowie der zugehörigen Messmethoden. Darüber hinaus lernen sie den Einfluss hoher Spannungen und Feldstärken auf beispielhafte feste, flüssige und gasförmige elektrische Isolierstoffe kennen und können die Verlust- und Durchschlagmechanismen qualitativ und quantitativ beurteilen.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Inhalt: Erzeugung hoher Gleichspannungen Anwendungsbereiche, Einzweigschaltung, Mittelpunktschaltung, Verdopplerschaltungen, Verdreifacherschaltungen, Greinacher-Kaskade 2. Erzeugung von Stoßspannungen Definition, einstufige Anlage, Berechnung, positiver/negativer Stoß, Verdopplung der Stoßspannung, Stoßspannungskaskaden 3. Potentiallinien-, Verlust- und Kapazitätsmessung mit der Schering-Brücke Theoretische Grundlagen zur Potentiallinienmessung, elektrostatisches Feld, elektrisches Strömungsfeld, Potentiallinien-Meßbrücke. Messung dielektrischer Verluste, theoretische Grundlagen, Leitungsverluste, Polarisationsverluste, Deformationsverluste, Gitterpolarisation, Dipol- oder Orientierungspolarisation, dielektrische Hysterese, Verlustleistung, Ersatzschaltbild des realen Kondensators, Aufbau und Funktion der Schering-Brücke 4. Koronaverluste in der Reuse Entstehung von Korona, Berechnung der Koronaverluste, Einflußgrößen auf die Koronaverluste, Aufbau der Reuse, Verlustmessung mit der Schering-Brücke 5. Durchschlag in gasförmigen Dielektriken Durchschlag in hochverdünnten Gasen, Durchschlag in Gasen bei Atmosphärendruck, Entstehung eines Durchschlages, Einfluß von Spannungsform und -dauer, Paschen-Gesetz, Kugel-Funkenstrecke, Spitze-Platte-Funkenstrecke 6. Durchschlag in flüssigen und festen Dielektriken Eigenschaft von Trafoöl ( Wasser, Gase, Fasern ), Durchschlagstheorien, Elektr. Durchschlag, Wärmedurchschlag. Messung nach VDE-Best., Eigensch. von Preßspan und Hartpapier, Ionisationsdurchschlag, Wärmeelektr. Durchschlag
Studien- Prüfungsleistungen:
Praktikum mit mündlichem Vortestat und schriftlichem Protokoll
Medienformen: Skript
Literatur: Im Skript jeweils versuchsspezifisch angegeben
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Höhere FEM-Simulation mit ANSYS
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Armin Lohrengel
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer begrenzt (max. 30 Teilnehmer)
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
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
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Inhalt: Einführung Vernetzungsmethoden Transiente Analyse Optimierung Einführung in ANYS Classic ANYS Parametric Design Language (APDL) Axialsymmetrische Modelle Sustructuring Kopplung FEM mit MKS Birth/ Death
Studien- Prüfungsleistungen:
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Integriertes Produktdatenmanagement (PDM)
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. N. Müller
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktika 2 SWS; Teilnehmer max. 15
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Mündl. Prüfung; Bericht Erstellung
Medienformen: Tafel, Powerpoint, PDM-System
Literatur: Skript
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Fachpraktikum Materialflusssimulation
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. U. Bracht
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer 24
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: Keine
Lernziele Einüben und Anwenden von Problemlösungsstrategien und sichere Handhabung der wesentlichen Funktionen einer aktuellen Simulationssoftware.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Inhalt: Nutzung von Simulatoren wie DOSIMIS-3 für Windows XP
Simulationsbausteine
Simulationsstrategien
Aufbau von Simulationsmodellen
Analyse und Auswertung von Simulationsmodellen
Studien- Prüfungsleistungen:
Eingangsklausur (20 min), Abschlussklausur ( 20min Theorie, 40 min Praxis)
Medienformen: Skripte
Simulationslabor (PC)
Literatur: In Praktikumsskripten angegeben.
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Messtechnisches Labor
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. M. Vossiek
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 P; Teilnehmerzahl auf 12 begrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: Inhalte der Bachelorvorlesungen Messtechnik I, Signale & Systeme (Signalübertragung)
Lernziele Die Studenten erlernen den praktischen Einsatz typischer Messverfahren, Messgeräte und Sensoren.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Inhalt: Messwerterfassung mit dem PC
Digitale Störsignalunterdrückung
Korrelation
Feldbussysteme
Studien- Prüfungsleistungen:
Kurztest, Abgabe von Versuchsprotokollen
Medienformen: PraktikumsumdruckeLiteratur: Praktikumsumdrucke
Studiengang: Master MaschinenbauModulbezeichnung: Schwerpunkt CLehrveranstaltung / Teilmodul:
Praktischer Betriebsfestigkeitsnachweis nach FKM-Richtlinie
Semester: 3. Dozent(in): Professor Dr.-Ing. Esderts und MitarbeiterSprache: Deutsch Zuordnung im Curriculum:
Wahlfach
Lehrform/SWS: Praktikum; 2 SWS; Teilnehmer max. 15; Blockveranstaltung Arbeitsaufwand: 90 h; 45 h Präsenzstudium/betreutes Arbeiten; 45 h Selbststudium Kreditpunkte: 3 Voraussetzungen: Grundkenntnisse in: FEM mit Ansys, Festigkeitsnachweis, Technische
Mechanik (VL TM I und TM II), Betriebsfestigkeit (VL Bauteilprüfung und Betriebsfestigkeit I)
Lernziele: Das Praktikum soll den Maschinenbaustudenten in die Lage versetzen anhand der FKM-Richtlinie einen Betriebsfestigkeits-(/Zeit- oder Dauerfestigkeits-)nachweis mit örtlichen Spannungen (z.B. mithilfe eines FE-Programms) durchzuführen und die grundlegenden Mechanismen zu verstehen.
Kompetenzen: 40 % Fachkompetenz, 30 % Methodenkompetenz, 15 % Systemkompetenz, 15 % Sozialkompetenz
Inhalt: 1. Vorlesung zur Einleitung ins Thema. Hier sollen die Studenten den Überblick über den Aufbau der Richtlinie erhalten und die fehlenden Grundlagen der Festigkeitslehre vermittelt bekommen. Die Sachverhalte werden parallel zur VL an einem praxisnahmen Beispiel erläutert.
2. Betreutes Bearbeiten eines Beispiels: Aufbereiten der Beanspruchungen Ermittlung der örtlichen elastischen Spannungen mithilfe
von Ansys Durchführen des Festigkeitsnachweises
3. Selbständige Ausarbeitung eines Festigkeitsnachweises mit ausführlicher Dokumentation
Studien-Prüfungsleistungen:
Protokoll
Medienformen: Skript, Powerpoint, Ansys, Matlab oder Famos, WordLiteratur: Skript, FKM-Richtlinie
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Praktikum Prozessautomatisierung
Semester: 3.
Dozent(in): Dr. Ch. Vetter
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; auf 12 Teilnehmer begrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
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)) Umgang mit SPS und zugehöriger Entwicklungsumgebung Erweiterung/Veränderung einer bestehenden Steuerung Fehlersuche
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Fachpraktikum Rechnergestützte Betriebsfestigkeitsanalyse
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. A. Esderts
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum als Blockveranstaltung über mehrere Tage, Teilnehmerzahl begrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: keine
Lernziele Planung und Durchführung einer Betriebsmessung, Aufbereiten und Auswerten der Daten, Lebensdauerrechnung
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Inhalt: Installieren von DMSMessen an einem Fahrrad Aufbereiten der Daten mit FAMOS Durchführen einer Lebensdauerrechnung
Studien- Prüfungsleistungen:
Protokoll über das Praktikum
Medienformen: Tafel
Literatur: Skript
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Regelungstechnisches Praktikum
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. C. Bohn
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: Inhalte der Vorlesung Regelungstechnik 1
Lernziele Praktische Anwendung und Vertiefung der regelungstechnischen theoretischen Grundlagen an praktischen Problemen in Laborversuchen in Teamarbeit
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Hausaufgaben zur Vorbereitung, Versuchsdurchführung, Abgabe von Versuchsprotokollen
Medienformen: Praktikumsumdrucke
Literatur: Praktikumsumdrucke
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltungen Praktikum Schweißtechnik und trennende Fertigungsverfahren
Semester: 3.
Modulverantwortung: Prof. V. Wesling
Dozent(in): Prof. V. Wesling
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum
Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS, Teilnehmer max. 24
Arbeitsaufwand 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: Schweißtechnik 1
Lernziele Vertiefung und Anwendung des in den Fachvorlesungen erarbeiteten Wissenstands
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz 20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Inhalt: Versuch 1 (Laserstrahlschweißen von Leichtmetallen): Lasertechnik, Fügen von Aluminiumlegierungen Versuch 2 (ZTU-Diagramme): Schweißsimulator, Erstellung von ZTU-Diagrammen und STAZ Versuch 3 (Schweißstromquellen und Regelung): Lichtbogenregelung beim Schweißen, Aufbau von Schweißstromquellen Versuch 4 (Technologische Kennwerte von Schweißverbindungen): konventionelle Zugprüfung, Hochgeschwindigkeitszugprüfung, Härtemessung, Schwingversuche, Kerbschlagarbeit Versuch 5 (Schnittkraftversuch): Schnittkraftmessung im Drehversuch Versuch 6 (Standzeit): Standzeitdrehversuch
Studien-
Prüfungsleistungen:
Vorkolloquium, Versuchsdurchführung, Protokoll, Abschlussklausur 60min
Medienformen: Tafel, Powerpoint, praktische Versuche
Literatur: Skript
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Praktikum Tribologie
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. H. Schwarze
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen:
Lernziele Kennenlernen experimenteller Untersuchungsmöglichkeiten zur Bestimmung tribologischer Eigenschaften.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Protokoll
Medienformen:
Literatur: Skript
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Praktikum Werkstofftechnik
Semester: SS
Dozent(in): Prof. L. Wagner
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 60 h; 28 h Präsenzstudium, 32 h Selbststudium
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.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Inhalt: Wärmebehandlungen und thermomechanische Verfahren, Werkstoffumformung, Verfestigungsmechanismen, lichtmikroskopische quantitative Gefügeanalyse, Härtemessung, mechanische Werkstoffprüfung unter quasistatischer Beanspruchung
Studien- Prüfungsleistungen:
Das Erreichen des Lernzieles wir in Form von Testaten überprüft.
Medienformen: PowerPoint, Tafel, experimentelle Ausstattung
Literatur: Praktikumsanleitung
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Praktikum Verbrennungskraftmaschinen
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. Dr.-Ing. Schwarze
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen:
Lernziele Verbrennungsmotoren und deren Funktionsweise in der Praxis kennen, auswählen und beurteilen.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Inhalt: Einfluss der Aufladung am Verbrennungsmotor Motorenverschleiß Untersuchungen am Zylinderkopfprüfstand
Studien- Prüfungsleistungen:
Protokoll
Medienformen:
Literatur: Skript
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Praktikum Mechatronik
Semester: 3.
Dozent(in): Dr. D. Turschner
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: Grundlagenkenntnisse Elektrotechnik, Grundkenntnisse Programmierung
Lernziele Die Studenten kennen nach Abschluss dieses Praktikums den Grundaufbau und die Grundfunktionen von Mikrocontrollern und wichtigen Peripheriegeräten und können diese sinnvoll einsetzen. Sie können Messwerte erfassen und Regler einsetzen und können die besonderen auftretenden Probleme bei Einsatz von Mikrocontrollern als Regler einschätzen.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Inhalt: Versuch 1: Ansteuerung digitaler I/O Einführung in die Grundlagen der Mikrocontrollertechnik; Aufbau und modulare Struktur von Mikrocontrollern; Hard- und Softwarebeschreibung des zu verwendenden Mikrocontrollers TMS320LF2407; Interruptsystem; Aufnahme und Ausgabe digitaler Signale; interruptgesteuerte Erzeugung von Lauflichtern mit variabler Frequenz Versuch 2: A/D-Wandler und PWM Einführung in die Analog-Digitalwandlung; Einführung in Wandlerprinzipien und - technik sowie Fehlerbetrachtung; Aufnahme analoger Meßwerte mittels eines Mikrocontrollers; Nutzung externer Komponenten; Erzeugung pulsweitenmodulierter Signale; Verwendung von Timern und Interrupts Versuch 3: Digitale Filter und PI- Regler Arbeitsweise von digitalen Regelkreisen, Einführung in die Z- Transformation, diskrete Filter, idealer und realer PID-Abtastregler Versuch 4: Drehzahlregelung eines Gleichstrommotors mittels eines Tiefsetzstellers Modellbildung für eine permanenterregte GSM; Aufnahme und Auswertung analoger Meßwerte (Strom, Drehzahlsollwert); Drehzahlerfassung mittels eines Inkrementalgebers und einer QEP-Auswertung; Realisierung einer kaskadierten Drehzahlregelung mit einem unterlagerten Stromregelkreis; Auslegung des Reglers anhand der Maschinenparameter; Generierung pulsweitenmodulierter Signale zur Steuerung eines Tiefsetzstellers; Überprüfung der Software an einem Prüfstand
Studien- Prüfungsleistungen:
Praktikum mit mündlichem Vortestat und schriftlichem Protokoll
Medienformen: Skript, Versuchsstand, Notebook mit Programmieroberfläche
Literatur: Tietze, Schenk: Halbleiterschaltungstechnik, Springer Verlag
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Schwerpunkt C
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Praktikum Mikrorechner
Semester: 3.
Dozent(in): Prof. G. Kemnitz
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Wahlfach
Lehrform / SWS: Praktikum 2 SWS; Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 28 h Präsenzstudium, 62 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: Embedded Systems Engineering I (empfohlen)
Lernziele Der/die Studierende ist nach erfolgreichem Abschluss in der Lage, einen Mikrorechner am Beispiel eines 8051-kompatiblen Mikrorechners als zentralen Bestandteil eines Systems einzusetzen und eine entsprechende Software zu entwickeln und zu testen. Er/sie kann insbesondere verschiedene anwendungstypische Ein- und Ausgabeelementen (Tasten, Leuchtdioden, Sensoren einem Motor etc.) einsetzen und in die Software integrieren.
Kompetenzen 55% Fachkompetenz 10% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 15% Sozialkompetenz
Inhalt: Kennenlernen der Versuchsumgebung Verarbeitungsbefehle, Adressierungsarten, Makros Nachbildung von Kontrollstrukturen mit Sprungbefehlen Interrupts, serielle Schnittstelle, Timer weitere Peripherie-Funktionen und typische Programmstrukturen als
Füllstoff
Studien- Prüfungsleistungen:
eigenständiges Bearbeiten von Aufgaben
Medienformen: Rechnerarbeitsplatz, Versuchshardware, Beamer, Whiteboard
Literatur: Praktikumsanleitungen und Literaturverweise auf der Web-Seite
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Projekt
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Projektarbeit
Semester: 3.
Dozent(in): Dozenten aus der Lehreinheit Maschinenbau
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Pflicht
Lehrform / SWS: Ausarbeitung 6 SWS
Arbeitsaufwand: 240 h Selbststudium
Kreditpunkte: 8
Voraussetzungen:
Lernziele Problemstellung erkennen, Lösungen suchen bzw. erarbeiten und bewerten
Kompetenzen 30% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
20% Systemkompetenz 30% Sozialkompetenz
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.
Studien- Prüfungsleistungen:
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]
K/M 1
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Fachübergreifendes Modul -Sprachen
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Technisches Englisch
Semester: 3.
Dozent(in): I. Muscher
Sprache: Englisch
Zuordnung zum Curriculum
Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung/ Übung 4 SWS, Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 120 h; 56 h Präsenzstudium, 64 h Selbststudium
Kreditpunkte: 4
Voraussetzungen: Solide Englischkenntnisse
Lernziele Kennenlernen von technischem Fachvokabular, Verbesserung allgemeiner Englischkenntnisse
Kompetenzen 0% Fachkompetenz 0% Methodenkompetenz
0% Systemkompetenz 100% Sozialkompetenz
Inhalt: 1. Lesen von Texten aus technischen Themenbereichen 2. Übungen zu Text- und Wortverständnis 3. Übungen zum Fachvokabular 4. Freies Sprechen 5. Grammatikalische Übungen
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
Medienformen: Lesematerial, Audio-CDs, FilmLiteratur: Georg Wagner: „Science & Engineering: Sprachübungen“
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Fachübergreifendes Modul
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Qualitätsmanagement
Semester: 1.
Dozent(in): Dr.-Ing. A. Schram
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
Pflicht
Lehrform / SWS: Vorlesung 3SWS, Teilnehmer unbegrenzt
Arbeitsaufwand: 90 h; 42 h Präsenzstudium, 48 h Selbststudium
Kreditpunkte: 3
Voraussetzungen: keine
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
Kompetenzen 20% Fachkompetenz 60% Methodenkompetenz
10% Systemkompetenz 10% Sozialkompetenz
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
Studien- Prüfungsleistungen:
Klausur oder mündliche Prüfung
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
Studiengang: Master Mechatronik
Modulbezeichnung: Masterarbeit
Lehrveranstaltung / Teilmodul
Masterarbeit
Semester: 4.
Dozent(in): Dozenten aus der Lehreinheit Maschinenbau
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum
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
Kompetenzen 30% Fachkompetenz 20% Methodenkompetenz
25% Systemkompetenz 25% Sozialkompetenz
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.
Studien- Prüfungsleistungen:
Schriftliche Ausarbeitung, mündliche Präsentation der Master-Arbeit
Medienformen:
Literatur:
Modulübersicht Master-Studiengang Mechatronik
Lehrveranstaltung SWS CP Typ (1) Art (2) Prüfung (3) Gewich-tung
Pflichtveranstaltungen für alle Modul 1: Mathematik und Informatik 8 9 1/15
0.06666
Ingenieurmathematik IV 4 5 PF 3V/1Ü K/M 0.5
Embedded Systems Engineering I 4 4 PF 3V/1Ü K/M 0.5
Modul 2: Grundlagen Ingenieurwissenschaften B 6 8
1/150.06666
Technische Schwingungslehre 3 4 PF 2V/1Ü K/M 0.5
Regelungstechnik II 3 4 PF 2V/1Ü K/M 0.5
Auswahl von 4 der folgenden 5 Wahlpflichtmodulen Modul 3-I: Informationstechnik 6/7 8 1/10
0.1
Auswahl von 8 CP
Elektronik II 4 4 WPF 3V/1Ü K/M 0.5
Grundlagen der Nachrichtentechnik 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-II: Maschinenbau 6 8
1/100.1
Auswahl von 8 CP
Betriebs- und Systemverhalten 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5
Tribologie 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5
Konstruktionslehre II 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5
Methoden der Finiten Elemente 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5
Modul 3-III: Produktentwicklung 6 8 1/10
0.1
Auswahl von 8 CP
Rechnerintegrierte Fertigung 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5
Abtragende Fertigung 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5
Betrieb von Produktionsanlagen 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5
Maschinenakustik 3 4 WPF 2V/1Ü bP 0.5
Modul 3-IV: Energietechnik/Leistungsmechatronik 6 8 1/10
0.1
Auswahl von 8 CP
Regelung elektrischer Antriebe 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5
Energieelektronik 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5
Elektrische Maschinen 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5
Leistungsmechatronische Systeme 3 4 WPF 2V/1Ü K/M 0.5
Modul 3-V: Informatik 8 8 1/10
0.1
Auswahl von 8 CP
Rechnernetze I 4 4 WPF 3V/1Ü K/M 0.5
Softwaretechnik I 4 4 WPF 3V/1Ü K/M 0.5
Rechnerorganisation I 4 4 WPF 3V/1Ü K/M 0.5
Computergrafik I 4 4 WPF 3V/1Ü K/M 0.5
Wahlpflichtveranstaltungen für alle
Modul 4: Schwerpunkt A 3 4 WPF 1/30
0.03333 Im „Modul 4: Schwerpunkt A“ sind Lehrveranstaltungen/Prüfungen im Umfang von genau 4 CP
aus Liste I auszuwählen und erfolgreich zu absolvieren. Weitere Lehrveranstaltungen/Prüfungen aus diesem Katalog können nur als Zusatzprüfung angemeldet werden.
Mit dem ersten Prüfungsversuch ist die Auswahl verbindlich. Ein Wechsel ist nur möglich, sofern noch keine Prüfungsversuche unternommen wurden bzw. als unternommen gelten.
Die Liste der angebotenen Lehrveranstaltungen/Prüfungen kann jährlich für das nachfolgende Studienjahr durch Beschluss des Fakultätsrates aktualisiert werden. Die aktualisierten Listen werden hochschulöffentlich durch das Studienzentrum bekannt gegeben: http://www.studium.tu-clausthal.de/studienangebot/maschinenbau-und-verfahrenstechnik/mechatronik-master/
Die Note des Moduls wird gemäß der Credits der Teilmodule gewichtet.Modul 5: Schwerpunkt B 12 16 WPF
4/300.13333
Im „Modul 5: Schwerpunkt B“ sind Lehrveranstaltungen/Prüfungen im Umfang von genau 16 CP aus Liste II auszuwählen und erfolgreich zu absolvieren. Weitere Lehrveranstaltungen/Prüfungen aus diesem Katalog können nur als Zusatzprüfung angemeldet werden.
Mit dem ersten Prüfungsversuch ist die Auswahl verbindlich. Ein Wechsel ist nur möglich, sofern noch keine Prüfungsversuche unternommen wurden bzw. als unternommen gelten.
Die Liste der angebotenen Lehrveranstaltungen/Prüfungen kann jährlich für das nachfolgende Studienjahr durch Beschluss des Fakultätsrates aktualisiert werden. Die aktualisierten Listen werden hochschulöffentlich durch das Studienzentrum bekannt gegeben: http://www.studium.tu-clausthal.de/studienangebot/maschinenbau-und-verfahrenstechnik/mechatronik-master/
Die Note des Moduls wird gemäß der Credits der Teilmodule gewichtet. Modul 6: Schwerpunkt C 4 6 WPLN 1/15
0.06666 Im „Modul 6: Schwerpunkt C“ sind Lehrveranstaltungen/Prüfungen im Umfang von genau 6 CP
aus Liste III auszuwählen und erfolgreich zu absolvieren. Weitere Lehrveranstaltungen/Prüfungen aus diesem Katalog können nur als Zusatzprüfung angemeldet werden.
Mit dem ersten Prüfungsversuch ist die Auswahl verbindlich. Ein Wechsel ist nur möglich, sofern noch keine Prüfungsversuche unternommen wurden bzw. als unternommen gelten.
Die Liste der angebotenen Lehrveranstaltungen/Prüfungen kann jährlich für das nachfolgende Studienjahr durch Beschluss des Fakultätsrates aktualisiert werden. Die aktualisierten Listen werden hochschulöffentlich durch das Studienzentrum bekannt gegeben: http://www.studium.tu-clausthal.de/studienangebot/maschinenbau-und-verfahrenstechnik/mechatronik-master/
Die Note des Moduls wird gemäß der Credits der Teilmodule gewichtet.
Pflichtveranstaltungen für alle
Modul 7: Projekt 6 8 1/10
0.1
Projektarbeit 6 8 PF 6 bP 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 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 4 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
SWS/ LV-Art CP TYP Prüfungs
art Gewich
tung
Automobilproduktion heute 2V 2 WPF K/M 2/∑
Embedded Systems Engineering II 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Entwurf digitaler Schaltungen 3V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Experimentelle Beanspruchungsermittlung 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Fahrzeuginformatik 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Fahrzeugmechatronik 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Innovative nichtmetallische Werkstoffe und Bauweisen 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Prozess-Automatisierung von CFK-Strukturen in der Luftfahrtindustrie I
3V 4 WPF K/M 4/∑
Prozess-Automatisierung von CFK-Strukturen in der Luftfahrtindustrie II 3V 4 WPF K/M 4/∑
Rechnerorganisation II 3V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Rechnernetze II 3V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Restrukturierung von Unternehmen aus fertigungstechnischer Sicht
2V 3 WPF K/M 3/∑
Seiltriebe 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Technische Standardisierung/ Normung 2V 3 WPF K/M 3/∑
Statistische Methoden im Ingenieurwesen 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Strömungsmesstechnik 2V 3 WPF K/M 4/∑
Test und Verlässlichkeit 3V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Werkstoffkunde der Metalle II 2V 3 WPF K/M 3/∑
Werkstoffkunde der Nichteisenmetalle 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Liste I für Schwerpunkt B - insgesamt 16 CP zur Auswahl stehen folgende Lehrveranstaltungen sowie die Lehrveranstaltungen der Module 3-I bis 3-V, die nicht als Wahlpflichtveranstaltungen gewählt sind:
Modul/ Lehrveranstaltung
SWS/ LV-Art CP TYP Prüfungs
art Gewich
tung
Angewandte Tribologie im Maschinenbau 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Apparative Anlagentechnik I 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Apparative Anlagentechnik II 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Automatisierungstechnik II 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Betriebsfestigkeit II 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Betriebsfestigkeit III 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Einführung in die Fügetechnologie des Lötens 2V 3 WPF K/M 3/∑
Elemente des Maschinen- und Anlagenbaus 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Energiewandlungsmaschinen II 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Fabrik- und Anlagenplanung 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Funk- und Mikrosensorik 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Gestaltung und Berechnung von Schweißkonstruktionen 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Grundlagen der Kolbenmaschinen 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Kontinuumsmechanik 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Lasermaterialbearbeitung 1V 1 WPF K/M 1/∑
Nachrichtensystemtechnik 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Nichtlineare Regelungssysteme 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Numerische Strömungsmechanik 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Oberflächenschutz durch Beschichten 1V/1Ü 3 WPF K/M 3/∑
Ölhydraulik 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Pneumatik 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Regelungstechnik III 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Rheologie 2V/Ü 3 WPF K/M 3/∑
Schweißtechnik 1 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Schweißtechnik 2 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Schweißtechnische Fertigung 1 2V 3 WPF K/M 3/∑
Schweißtechnische Fertigung 2 2V 3 WPF K/M 3/∑
Seminar Produktfindung / Produktplanung 2S 4 WPF SL 4/∑
Simulationsmethoden in den Ingenieurwissenschaften Methoden und Praxiseinführung 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Spanende Fertigungstechnik 1 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Strömungsmechanik 2 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Turbulente Strömungen 2V 3 WPF K/M 3/∑
Verarbeitungstechnik neuzeitlicher Werkstoffe für Maschinenbau und Verfahrenstechnik 3V 4 WPF K/M 4/∑
Verbrennungskraftmaschinen I 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Verbrennungskraftmaschinen II 2V/1Ü 4 WPF K/M 4/∑
Zerstörungsfreie Schweißnahtprüfung 1V 1 WPF K/M 1/∑
Liste II für Schwerpunkt C - insgesamt 6 CP, zur Auswahl stehen folgende Fachpraktika: Modul/ Lehrveranstaltung
SWS/ LV-Art
CP TYP Prüfungsart
Gewichtung
Praktikum digitaler Schaltungsentwurf I 2P 3 WPLN bA 0.5
Fachpraktikum Materialflusssimulation 2P 3 WPLN ET/K 0.5
Fachpraktikum Rechnergestützte Betriebsfestigkeitsanalyse 2P 3 WPLN L 0.5
Fortgeschrittenenprojekt Computergrafik 2P 3 WPLN T/A 0.5
Höhere FEM-Simulation mit ANSYS 2P 3 WPLN bP 0.5
Integriertes Produktdatenmanagement (PDM) 2P 3 WPLN B/M 0.5
Messtechnisches Labor 2P 3 WPLN T/L 0.5
Praktikum „Digitale Fabrik“ 2P 3 WPLN ET/bP 0.5
Praktikum Experimentelle Modalanalyse 2P 3 WPLN A/bP 0.5
Praktikum Mechatronik 2P 3 WPLN M/Pr 0.5
Praktikum Mikrorechner 2P 3 WPLN bA 0.5
Praktikum Tribologie 2P 3 WPLN L 0.5
Praktikum Verbrennungskraftmaschinen 2P 3 WPLN L 0.5
Praktikum Werkstofftechnik 2P 3 WPLN T 0.5
Praktikum Hochspannungstechnik 2P 3 WPLN ET/Pr 0.5
Praktikum Prozessautomatisierung 2P 3 WPLN A/M 0.5
Regelungstechnisches Praktikum 2P 3 WPLN A/L 0.5
Praktikum Schweißtechnik und trennende Fertigungsverfahren 2P 3 WPLN ET+Pr+K 0.5
(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 usw.