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«Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 1. Mathematische Methoden (18 LP) Analysis III für Ingenieure - Seite 1 Grundlagen der Kontinuumstheorie ...»

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5. Voraussetzungen für die Teilnahme obligatorisch: Grundvorlesungen der Mechanik und Mathematik, vorheriger Besuch der Vorlesung Mechanische Schwingungslehre und Maschinendynamik

6. Verwendbarkeit Dieses Modul ist besonders geeignet für den Studiengang Physikalische Ingenieurwissenschaft sowie zur Vertiefung im Maschinenbau bzw. als Wahlmodul in weiteren Studiengängen.

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Kontaktzeiten: 60 h Selbststudium und Hausaufgaben: 70 h Prüfungsvorbereitung: 50 h Summe 180 h entsprechend 6 LP nach ECTS

8. Prüfung und Benotung des Moduls Mündliche Prüfung.

9. Dauer des Moduls Das Modul kann in...1...... Semester(n) abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl Unbegrenzt

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12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein

Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden:

Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein

Wenn ja, Internetseite angeben:

Literatur:

H. Dresig, F. Holzweißig: Maschinendynamik. Springer 2004.

- P. Hagedorn, S. Otterbein: Technische Schwingungslehre Band 1. Springer 1987.

13. Sonstiges Das Modul wird nicht jedes Wintersemester angeboten

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Fachkompetenz: 40% Methodenkompetenz: 40% Systemkompetenz: 10% Sozialkompetenz: 10%

2. Inhalte In der Vorlesung werden moderne Verfahren der Modellbildung anhand kraftfahrzeugtechnischer Systeme dargestellt. Es wird dabei auf die physikalische und die datenbasierte Modellbildung eingegangen.

Anschlie-ßend werden die softwaretechnischen Prinzipien der Simulation erläutert und die Einsatzmöglichkeiten der Simulation in der Software- und Funktionsentwicklung für KFZ-Steuergeräte (Hardware-in-the-Loop/Software-in-the Loop Simulation) gezeigt. Neben der Stoffvermittlung in der Vorlesung können die Studierenden in ei-ner Gruppenarbeit im Projekt eine praxisnahe Simulation zum Steuergerätetest entwickeln.

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Die Lehrinhalte werden durch eine Vorlesung sowie einem Projekt vermittelt.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme wünschenswert: Kenntnisse in der mathematische-technischen Programmiersprache MATLAB®

6. Verwendbarkeit Wahlpflichtmodul Master Technische Informatik/ Studienschwerpunkt Technische Anwendungen (Elektrotechnik und Informatik)

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8. Prüfung und Benotung des Moduls Die Gesamtnote für das Modul setzt sich aus den Ergebnissen prüfungsäquivalenter Studienleistungen zu-sammen. Die Note ergibt sich aus den Leistungsnachweisen der einzelnen Lehrveranstaltungen gewichtet nach der Anzahl der Leistungspunkte.

Die Vorlesung wird mündlich geprüft. Das Projekt wird durch die Bewertung des inhaltliche Projektergebnis-ses (30 %), der Dokumentation (30%), der Projektplanung (30%) sowie der Ausarbeitung und Präsentation eines Vortrages (10%) geprüft.

9. Dauer des Moduls Das Modul kann in 1 Semestern abgeschlossen werden.

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11. Anmeldeformalitäten Anmeldung für das Projekt im Sekretariat EN 13 (üblicherweise vor bzw. zu Beginn der Vorlesungszeit).

Die Anmeldeformalitäten für die prüfungsäquivalenten Studienleistungen werden in der ersten Vorlesung der betreffenden Veranstaltung bekannt gegeben.

12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden: Raum EN 553; Die. 9.00 - 11.00 und Do. 13.00 -15.00 Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein Wenn ja, Internetseite angeben: VL-Folien sind unter http://www.mdt.tu-berlin.de erhältlich

Literatur:

In der ersten Vorlesung wird eine detaillierte Literaturübersicht gegeben.

13. Sonstiges

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Fachkompetenz: 50% Methodenkompetenz: 25% Systemkompetenz: 25% Sozialkompetenz:

2. Inhalte Einführung in die Arbeit mit LabVIEW, Werkzeuge zur Darstellung und Visualisierung, Messwerterfassung und Steuerung mithilfe von PC- Karten und Einzelgeräten, Aufbau, Funktionsweise und Programmierung von Messketten, Verfahren zur Darstellung und Auswertung von Messergebnissen.

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Integrierte Veranstaltung

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

a) obligatorisch: Statik und Elementare Festigkeitslehre, Kinematik und Dynamik

b) wünschenswert:

6. Verwendbarkeit Messtechnik, Numerische Methoden, Simulation

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 4 SWS VL (Präsenz) 15*) x 4 h. 60 h Bearbeitung von Hausaufgaben 15 x 4 h. 60 h Prüfungsvorbereitung 15 x 4 h. 60 h Somit ergibt sich ein Gesamtaufwand pro Semester von 180 Stunden. Dieser entspricht 6 Leistungspunkten.

8. Prüfung und Benotung des Moduls Mündliche Prüfung

9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl Maximale Teilnehmer(innen)zahl: 15

11. Anmeldeformalitäten Anmeldung per E_Mail bis zum ersten Veranstaltungstermin

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Literatur:

1. National Instruments: div. Handbücher zu LabVIEW

2. Rolf Steinbuch: Simulation im konstruktiven Maschinenbau.

3. Quarterino, Sacco, Saleri: Numerische Mathematik 1+2.

4. Edward B. Magrab: An engineer’s Guide to MatLab

13. Sonstiges

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Fachkompetenz: 40% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: 30% Sozialkompetenz:

2. Inhalte Kombination von Messtechnik und Simulation: Systemtheorie und Systemidentifikation, numerische Integrationsverfahren, Mehrkörpersysteme, Finite Elemente, Hardware in the Loop.

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesung + Projektbearbeitung in Gruppen

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

a) obligatorisch: Statik und Elementare Festigkeitslehre, Kinematik und Dynamik

b) wünschenswert: Simulation und Messtechnik I

6. Verwendbarkeit Messtechnik, Numerische Methoden, Simulation

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 4 SWS VL (Präsenz) 15*) x 4 h. 60 h Bearbeitung von Hausaufgaben 15 x 4 h. 60 h Prüfungsvorbereitung 15 x 4 h. 60 h Somit ergibt sich ein Gesamtaufwand pro Semester von 180 Stunden. Dieser entspricht 6 Leistungspunkten.

8. Prüfung und Benotung des Moduls Mündliche Prüfung

9. Dauer des Moduls Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl Maximale Teilnehmer(innen)zahl: 15

11. Anmeldeformalitäten Anmeldung per E_Mail bis zum ersten Veranstaltungstermin.

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Literatur:

1. National Instruments: div. Handbücher zu LabVIEW

2. Rolf Steinbuch: Simulation im konstruktiven Maschinenbau.

3. Quarterino, Sacco, Saleri: Numerische Mathematik 1+2.

4. Edward B. Magrab: An engineer’s Guide to MatLab

13. Sonstiges

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Fachkompetenz: 50% Methodenkompetenz: 25% Systemkompetenz: 25% Sozialkompetenz:

2. Inhalte Rotordynamik (Eigenverhalten, Zentrifuge) Fahrzeugdynamik (Rad/Schiene-System, ICE) Maschinendynamik (Druckzylinder/-maschine) Antriebsstrangdynamik (Schiffsantrieb) Strukturdynamik (Windkraftanlage) Masschine/Fundament-Dynamik (Turbomaschine)

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesung mit integrierten Beispielen und Übungen in denen der Vorlesungsstoff vertieft wird.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

a) obligatorisch: Grundvorlesungen der Mechanik und Mathematik

b) wünschenswert: vorheriger Besuch der Vorlesung Mechanische Schwingungslehre und Maschinendynamik

6. Verwendbarkeit Dieses Modul ist besonders geeignet für den Studiengang Physikalische Ingenieurwissenschaft sowie zur Vertiefung im Maschinenbau bzw. als Wahlmodul in weiteren Studiengängen

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Kontaktzeit: 30 h Selbststudium und Hausaufgaben: 35 h Prüfungsvorbereitung: 25 h Summe 90 h entsprechend 3 LP nach ECTS

8. Prüfung und Benotung des Moduls Mündliche Prüfung.

9. Dauer des Moduls Das Modul kann in...1... Semester(n) abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl Unbegrenzt

11. Anmeldeformalitäten

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Fachkompetenz: 45% Methodenkompetenz: 45% Systemkompetenz: Sozialkompetenz: 10%

2. Inhalte

- Impuls- und Drehimpulssatz als fundamentale Axiome;

- Kinematik der räumlichen Bewegung, Winkelkoordinaten, Drehparameter, Quaternionen, kinematische Differentialgleichungen,

- Prinzip der virtuellen Arbeiten, elastisches Potential,

- Lagrangesches Prinzip, Prinzipien von Jourdain und Gauß,

- Prinzip von Hamilton;

- erweiterte Form der Lagrangeschen Bewegungsgleichungen 2. Art,

- Massengeometrie und Kinetik des starren Körpers (räumliche Bewegung),

- kinetische Grundgleichungen, Kinetostatik, der symmetrische Kreisel.

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vorlesung mit Theorie und Beispielen, Übung mit Anwendungsbeispielen und Bearbeitung von Hausaufgaben.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme abgeschlossene Grundlagen der Mathematik und der Mechanik (I+II) inkl. Energiemethoden erforderlich.

6. Verwendbarkeit

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 15 x 4h Präsenz, 15 x 2h Nachbereitung, 15 x 4h HA 45h Prüfungsvorbereitung.

8. Prüfung und Benotung des Moduls mündliche Prüfung

9. Dauer des Moduls ein Semester

10. Teilnehmer(innen)zahl

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12. Literaturhinweise Skript in Papierform vorhanden: ja nein

Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden:

Skripte in elektronischer Form vorhanden: ja nein

Wenn ja, Internetseite angeben:

Literatur:

I. Szabo: Vorlesungen über theoretische Mechanik, Springer-Verlag U. Fischer / W. Stephan: Prinzipien und Methoden der Dynamik, Fachbuchverlag Leipzig L. A. Pars: A Treatise on Analytical Dynamics. Heinemann, London R. A. Layton: Principles of Analytical Systems Dynamics. Springer Verlag

13. Sonstiges

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Fachkompetenz: 40% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: 30% Sozialkompetenz:

2. Inhalte Modellbildung für Schienenfahrzeuge: Modelle für Wagen, Drehgestell und Radsätze, Reduktion hinsichtlich analytischer Analysen Ersatzmodelle für Systemkomponenten: Lineare und nichtlineare Koppel-Elemente Mehrkörpersysteme: Linearisierung, Matrixformulierung, Lösungsmethoden Vertikaldynamik: Schwingungen aufgrund von harmonischen, allgemein periodischen und stochastischen Schienenlagefehlern Komfortbeurteilungen: Bewertung von Komforteigenschaften

Lateraldynamik:

- Rad-Schiene-Kontakt: Punktkontakt, Kinematik, Hertzscher Kontakt, Rollkontakt

- Schlupf und Schlupfkräfte

- Bewegungsgleichnungen für Radsatz und Drehgestell Stabilität: Lineare Stabilitätsanalyse, Hurwitz-Kriterium, Wurzelortskurven Quasistatischer Bogenlauf Fahrwegdynamik

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Integrierte Veranstaltung, bestehend aus Vorlesung und Übungen. Die Vorlesungsteile werden größtenteils als Vortrag und Lehrgespräch durchgeführt. In den Übungsteilen auch Gruppenarbeiten angeleitet, evetuell können auch Einzelpräsentationen zu Teilthemen in Kleingruppen erarbeitet werden.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme Erforderlich: Erfolgreicher Abschluß des Mechanik-Modules "Kinematik und Dynamik" Wünschenwert: Grundkenntnisse in Schwingungslehre, Kenntnisse der Energiemethoden der Mechanik

6. Verwendbarkeit

Geeignete Studiengänge:



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