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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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Roddeck, W., Einführung in die Mechatronik, 3. Auflage, Vieweg + Teubner Verlag, 2006, ISBN 3-8351Isermann, R., Mechatronische Systeme, Grundlagen, Springer Verlag, 1999, ISBN 3-540-64725-2 Bolton, W., Mechatronics, electronic control systems in mechanical and electrical engineering, Pearson, 2008, ISBN 978-0-13-240763-2

13. Sonstiges

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Fachkompetenz: 40% Methodenkompetenz: 40% Systemkompetenz: 20% Sozialkompetenz:

2. Inhalte

- Messung des Reibungskoeffizienten bei verschiedenen Reibpaarungen: mit dem Stift-Scheibetribometer, unter dem Einfluß des Ultraschalls, Haftreibung als Funktion der Zeit

- Oberflächenuntersuchungen mit dem Weißlicht-Interferometer und dem 3D - Mikroskop

- Messung des Schlupfes

- Messung der G-Module von Gummi

- Verschleißmessungen

- Berechnungsmethoden: Dimensionsreduktion, Randelementenmethode

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen In dem Projekt werden anhand vorgegebener Aufgaben Beispiele aus der Reibungsphysik im Labor messtechnisch erfasst. Nach der Vorstellung der theoretischen Grundlagen lernen die Teilnehmer die erforderliche Messtechnik kennen und üben den Umgang mit dieser. Anschließend nehmen sie die Auswertung der Ergebnisse vor und präsentieren diese.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

a) obligatorisch: abgeschlossene Mechanik- Grundvorlesung (Statik, Elastostatik, Kinematik und Dynamik)

b) wünschenswert: Kenntnisse, die im Modul "Kontaktmechanik und Reibungsphysik" vermittelt werden.

6. Verwendbarkeit Das Modul ist geeignet für ingenieurwissenschftliche Studiengänge: Physikalische Ingenieurwissenschaft, Maschinenbau, Verkehrswesen, Informationstechnik im Maschinenwesen, Werkstoffwissenschaften.

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9. Dauer des Moduls Das Modul wird in einem Semester abgeschlossen.

10. Teilnehmer(innen)zahl

11. Anmeldeformalitäten Anmeldung zur Beginn der Vorlesungszeit

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:

1. Popov, Valentin. Kontaktmechanik und Reibung, Springer 2009

2. Persson, Bo N.J.. Sliding Friction. Physical Principles and Applications. Springer, 1998, 2002.

3. Rabinowicz, Ernest. Friction and Wear of Materials.

13. Sonstiges Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 343

Titel des Moduls: Leistungspunkte nach ECTS:

Projekt Strukturdynamik 6

Verantwortliche/-r des Moduls: Sekreteriat: E-Mail:

Prof. Dr.-Ing. Manfred W. Zehn C8-3 anke.happ@tu-berlin.de Modulbeschreibung

1. Qualifikation Es werden in diesem Projekt durch die eigenständige Arbeit der Studenten wichtige Kenntnisse und Fertigkeiten zur Modellierung, Analyse und Simulation des dynamischen Verhaltens komplexer, technischer Strukturen mit Simulationsmethoden (MKS, FEM) im Zeit- und Frequenzbereich unter Einschluss von modernen experimentellen Methoden vertieft und vor allem der Umgang mit modernsten Tools für die sichere und optimale Auslegung von Erzeugnissen vermittelt. Ein wesentlicher Bestandteil des Projekts ist die sinnvolle und effiziente Modellierung von Bauteilen und deren Validierung. Das Erreichen der Zielstellung erfordert die aktive Teilnahme der Studenten, die alle Untersuchungen selbst durchführen müssen. Dafür werden an Gruppen von 3 bis 4 Studenten Aufgaben zur strukturdynamischen Untersuchung realer technischer Strukturen ausgegeben, die sie selbständig bearbeiten, dokumentieren und die Ergebnisse im Kreise der anderen Projektteilnehmer in Vorträgen darstellen müssen. Zur Bearbeitung stehen die Einrichtungen des FG Strukturmechanik und Strukturberechnung (Software, Messtechnik und Versuchseinrichtungen) und die fachliche Anleitung durch erfahrene Mitarbeiter des FG zur Verfügung.

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

2. Inhalte Zunächst werden die Grundlagen der Modalanalyse kurz wiederholt sowie deren grundlegenden Eigenschaften an einfachen Beispielen demonstriert. Weiterhin wird eine kurze Einführung in das Shellbasierte Arbeiten mit ABAQUS und in die zu verwendene Messtechnik gegeben. Kern dieses Projekts ist die selbsständige Durchführung einer experimentellen Modlanalyse an einem realen Bauteil, der Aufbau eines entsprechenden FE-Modells sowie der Abgleich zwischen experimentellen und numerischen Daten.

Hierbei soll auf folgende Punkte detaillierter eingegangen werden:

- Besonderheiten der Modellierung für verschiedenen Aufgabentypen, Modellreduktion und Modellvalidierung

- Generierung flexibler Mehrkörper

- explizite sowie implizite Zeitintegration (Stoß, Crash etc.)

- Ergebnisbewertung und Weiterverwendung von Berechnungsergebnissen, Dokumentation und Präsentation der Ergebnisse

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen selbstständige Projektarbeit

5. Voraussetzungen für die Teilnahme





a) Mechanik I und II

b) wünschenswert Strukturdynamik VL

c) Einführung in die FEM

6. Verwendbarkeit Dieses Modul ist für alle Master-Studenten ingenieurtechnischer Grundlagen- und konstruktiver Studiengänge eine wichtige Ergänzung ihres Studiums. Insbesondere ist es empfohlen für folgende Studienrichtungen: Physikalische Ingenieurswissenschaften, Verkehrswesen, Maschinenbau, konstruktives Bauwesen.

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8. Prüfung und Benotung des Moduls mündliche Prüfung

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

10. Teilnehmer(innen)zahl offen

11. Anmeldeformalitäten Anmeldung: 14 Tage vor Semesterbeginn per Email

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:

R.R. Craig, A.J. Kurdila: Fundamentals of Structural Dynamics. Second Edition. John Wiley & Sons, Inc., 2006.

K. Schwertassek, O. Wallrapp: Dynamik flexibler Mehrkörpersysteme. Vieweg & Sohn. 1999

13. Sonstiges

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Fachkompetenz: 30% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: 20% Sozialkompetenz: 20%

2. Inhalte

Vorbereitende Vorlesung:

Einführung in die Festigkeitsanalyse mikroelektronischer Bauteile, Surface Mount Technology (SMT), Grundlagen der Mechanik elastisch-plastisch deformierbarer Körper, Einführung in die Bedienung des kommerziellen FE-Programms ABAQUS Gruppenarbeit: Erstellung von FE-Netzen für ein vorzugebendes Festigkeitsproblem aus dem Bereich SMT Generierung eines Inputfiles, Zusammenstellen notwendiger Materialparameter durch Literaturrecherche Ordnungsgemäßes Schreiben wissenschaftlich-technischer Berichte Erstellen einer Präsentation auf Basis der Gruppenarbeit Freier Vortrag über die erzielten Resultate im Rahmen des Seminarteils

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Veranstaltung bestehend aus vorbereitenden Vorlesungen (5 Wochen), "Hands-On"-Bearbeitung eines individuellen Festigkeitsproblems am Rechner in Kleinstgruppen (max. 5 Personen, 6 Wochen), Erstellung eines Gruppenberichts (MS-Word/Excel, 2 Wochen), Abschlußpräsentation und Diskussion (MS-Powerpoint, 2 Wochen)

5. Voraussetzungen für die Teilnahme Obligatorisch: Kenntnisse in Statik und elementarer Festigkeitslehre, Kinematik und Dynamik (Mechanik I + II) Wünschenswert: Kenntnisse in FE-Grundlagen

6. Verwendbarkeit Geeignet für Studienrichtung Maschinenbau, Verkehrswesen, PI, Bauingenieure, Physik, Werkstoffwissenschaften

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 4 h integrierte VL + 8 h Nacharbeitung pro Woche = 15 x 12 h = 180 h = 6 LP

8. Prüfung und Benotung des Moduls Mündliche Prüfung nach Vereinbarung

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

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11. Anmeldeformalitäten Die Anmeldung erfolgt in der ersten Veranstaltung anhand einer Teilnehmerliste

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: http://www.vm.tuberlin.de/institut_fuer_mechanik/fachgebiet_kontinuumsmechanik_und_materialtheorie/menue/studium_u nd_lehre/lehrangebot/projekt_zur_finiten_elementmethode/

Literatur:

Verschiedene Veröffentlichungen sind ebenfalls auf der Internetseite abrufbar

13. Sonstiges

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Fachkompetenz: 40% Methodenkompetenz: 30% Systemkompetenz: 30% 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. 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 Integrierte Veranstaltung

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

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

b) wünschenswert:

6. Verwendbarkeit

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 pro Semester, also 12 Leistungspunkte für den gesamten Kurs.

*) Hierbei wurde von durchschnittlich von 15 Wochen im Semester ausgegangen.

8. Prüfung und Benotung des Moduls Mündliche Prüfung

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

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

11. Anmeldeformalitäten Anmeldung 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: 30% Methodenkompetenz: 25% Systemkompetenz: 25% Sozialkompetenz: 20%

2. Inhalte Projektvorstellung / Standort und Rahmenbedingungen, Projektziel Standortbeurteilung Rotor-Kennfeldberechnung unter Berücksichtigung von Verlusten und dynamischen Vorgängen Vertiefung Regelungstechnische Konzepte Vertiefung Statik und Dynamik Auslegung von Komponenten und/oder Auswahl von Zulieferkomponenten Vertiefung Wirtschaftlichkeitsbetrachtung Methodisches zur erfolgreichen Gruppenarbeit Zwischen- und Abschlusspräsentationen mit inhaltlichem und rhetorischem Feedback Gastvorträge, Rücksprache zum abgegebenen Projektbericht

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Vertiefung der Theorie von "Windenergie - Grundlagen", projektbezogene Praxisbeispielen, kontinuierliche begleitende Betreuung der Kleingruppen mit Diskussion der Arbeitspakete und Meilensteine, selbständige Gruppenarbeit inkl. Literaturbeschaffung und Kontaktaufnahme zu Firmen / Ingenieurbüros, projektbezogene Präsentationen der Kleingruppen, Gastvorträge und Exkursion.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme Die Teilnahme an "Windenergie - Projekt/Vertiefung" setzt die erfolgreiche Teilnahme an "Windenergie Grundlagen" voraus.

Wichtige Voraussetzungen: Mathematik, Mechanik, Energie-, Impuls- und Stofftransport oder Strömungslehre wünschenswert: Konstruktionslehre, Physik

6. Verwendbarkeit geeignet für die Studiengänge Verkehrswesen, Maschinenbau, Physikalische Ingenieurwissenschaft, Energietechnik, Verfahrenstechnik, Technischer Umweltschutz, Wirtschaftsingenieurwesen, Master Regenerative Energiesysteme, u.a.

Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 350

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte 15 Wochen x 3 Stunden Präsenzzeit Vorlesung 45 Stunden 15 Wochen x 1 Stunde Präsenzzeit Gruppenbetreuung 15 Stunden Selbständige Gruppenarbeit 60 Stunden Vorbereitung der Präsentationen 30 Stunden Erstellung Projektbericht 30 Stunden Summe: 180 Stunden = 6 Leistungspunkte

8. Prüfung und Benotung des Moduls Prüfungsäquivalente Leistung: Zwischen- und Endpräsentationen und Projektbericht

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

10. Teilnehmer(innen)zahl

11. Anmeldeformalitäten Die Teilnahme an der Prüfung ist nur bei erfolgreicher Teilnahme an Windenergie - Grundlagen möglich, zuvor ist außerdem eine Anmeldung über QISPOS bzw. im Prüfungsamt erforderlich.

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: https://www.isis.tu-berlin.de/

Literatur:

siehe VL-Skript

13. Sonstiges

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Fachkompetenz: Methodenkompetenz: Systemkompetenz: Sozialkompetenz:

2. Inhalte Die konkreten Inhalte der Masterarbeit hängen von der jeweiligen Aufgabenstellung durch den Betreuer / die Betreuerin ab Das Thema soll in einem sachlichen Zusammenhang zu einem gewählten Module stehen.

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4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen Die Abschlussarbeit des Masterstudiengangs ist eine selbständig zu erstellende schriftliche Arbeit. Sie kann nach Entscheidung durch den Prüfungsausschuss auch in Form einer Gruppenarbeit durchgeführt werden. Die Präsentation der Ergebnisse der Masterarbeit im Rahmen eines Kolloquiums können Bestandteil der Arbeit sein, die Vorbereitungszeit für den Vortrag ist in diesem Fall bei der Bemessung der Workload für den schriftlichen Teil der Arbeit zu berücksichtigen.

5. Voraussetzungen für die Teilnahme Zulassung zur Masterprüfung

6. Verwendbarkeit Abschluss des Masterstudiengangs Physikalische Ingenieurwissenschaft

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte Bearbeitung der Masterarbeit, ggf. einschließlich der Vorbereitung eines Vortrags über die Arbeit im Rahmen eines Kolloquiums.

540 Stunden

8. Prüfung und Benotung des Moduls Die Benotung der Masterarbeit erfolgt nach den gleichen Prinzipien wie die Bewertung von Modulprüfungen, vgl. §11 der Ordnung zur Regelung des allgemeinen Prüfungsverfahrens in Bachelorund Masterstudiengängen (AllgPO)

9. Dauer des Moduls Kann in einem Semester abgeschlossen werden; die Bearbeitungsfrist für die Masterarbeit beträgt vier Monate.

10. Teilnehmer(innen)zahl

-Modulkatalog Master Physikalische Ingenieurwissenschaft 352

11. Anmeldeformalitäten Die Abschlussarbeit ist beim Referat Prüfungen zu beantragen. Nach Rücksprache mit der Kandidatin/ dem Kandidaten schickt der Betreuer / die Betreuerin die Aufgabenstellung an das Referat Prüfungen, das das Thema ausgibt und das Abgabedatum aktenkundig macht.

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:

-Sonstiges

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