Motivation:

Die Lebensdauer von Hochtemperaturbauteilen wie beispielsweise Bremsscheiben, Warmumformwerkzeugen, Turbinen- und Motorenkomponenten ist aufgrund deren hohen thermischen und mechanischen Belastung begrenzt. In der Konstruktions- und Entwicklungsphase ist es daher erforderlich eine gute Bewertung und Vorhersage der Lebensdauer machen zu können, um das Bauteildesign und gegebenenfalls Inspektionsintervalle angemessen gestalten zu können.

Ziel:

Das Ziel dieser Vorlesung ist es, dass Sie ein in kommerziellen Lebensdauerbewertungsprogrammen vorhandenes Modell kennenlernen. Zunächst werden wir hierzu auf die wesentlichen Schädigungsmechanismen in Hochtemperaturbauteilen eingehen. Anschließend werden wir das Lebensdauermodell von Sehitoglu erarbeiten. Dabei verwenden wir die Originalveröffentlichung des Sehitoglu-Modells, damit Sie ein Gefühl dafür bekommen „wie wissenschaftliche Originalliteratur aussieht”. Schließlich werden wir Grundzüge des Sehitoglu-Modells selbst in der Programmiersprache Python programmieren. Dadurch sollen Sie in die Lage versetzt werden Simulationsthemen im wissenschaftlichen Umfeld durch eigene Programmierungen weiterentwickeln zu können.

Inhalte:

• Schädigungsmechanismen: Ermüdung, Kriechen, Hochtemperaturkorrosion
• Das Sehitoglu-Model
• Python-Programmierung

• J. Rösler, H. Harders, M. Bäker: Mechanisches Verhalten der Werkstoffe, 3. Auflage, Vieweg + Teubner, 2008
• R. Bürgel, Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik: Grundlagen, Werkstoffbeanspruchungen, Hochtemperaturlegierungen und –beschichtungen, 3. Auflage, Vieweg & Sohn Verlag, 2006
• R.W. Neu und H. Sehitoglu, Thermomechanical fatigue, oxidation and creep: Part I. Damage mechanisms, Metallurgical Transactions A 20A, 1755-1767, 1989, https://link.springer.com/article/10.1007/BF02663207
• R.W. Neu und H. Sehitoglu, Thermomechanical fatigue, oxidation and creep: Part II. Life prediction, Metallurgical Transactions A 20A, 1769-1783, 1989, https://link.springer.com/article/10.1007/BF02663208

Die Studierenden erhalten Einblicke in typische Problemstellungen im Zusammenhang mit dynamischen Effekten in Maschinen. Dabei wird stark Bezug auf die Praxis der Modellbildung genommen und somit die Übertragbarkeit der beispielhaft diskutierten Vorgehensweisen auf konkrete Anwendungen angestrebt. Die behandelten  Problemstellungen orientieren sich an folgenden Themenkreisen:

• Grundlagen der Modellbildung mechanischer Systeme
• Einführung in die Grundlagen der Dynamik technischer Mehrkörpersysteme
• Einführung in die Grundlagen der technischen Schwingungslehre
• Dynamik der starren Maschine: Getriebe, Massenausgleich, Auswuchten
• Typische Schwingungsprobleme in der Technik: Maschinenfundamentierung, Schwingungsisolierung, Schwingungsdämpfung, Schwingungstilgung
• Dynamik rotierender Maschinen: Gyroskopische Einflüsse, kritische Drehzahlen
• Aspekte der Konstruktionsmethodik bei Maschinen mit dynamischen Effekten

Die in der Vorlesung behandelte Theorie wird im Rahmen von Rechnerübungen durch anwendungsnahe Beispiele vertieft.

• Dresig H, Holzweißig F. Maschinendynamik. Berlin: Springer. 2011
• Brommundt E, Sachau D. Schwingungslehre. Wiesbaden: Teubner. 2008

• Faserverstärkte Kunststoffe
  1) Faserherstellung und Fasergeometrien
  2) Matrixsysteme, und deren Eigenschaften
  3) Abstimmung von Faser-/Matrixsystemen für Verbundeigenschaften
  4) Verarbeitungstechniken
  5) Füge- und Verbindetechniken
  6) Konstruktive Auslegung von Faserverstärkten Kunststoffen
  7) Thermoplaste im Automobilbau
  8) Nachwachsende Rohstoffe

• Recycling nicht-metallischer Werkstoffe
  1) Materielles Recycling
  1.1 Klassieren
  1.2 Sortieren
  1.3 selektives Lösen
  2) Chemisches Recycling
  Rückgewinnung von Rohstoffen aus nicht sortierbaren Abfällen
  3) Energetisches Recycling
  Rückgewinnung der Energie aus nicht sortierbaren Abfällen

• Keramiken
  1) Einteilung der Keramiken
  2) Rohstoffe, und deren Aufbereitung
  3) Verfahren zur Herstellung von Grünlingen
  4) Sinterprozess
  5) ausgewählte Eigenschaften verschiedener technischer Keramiken
  6) Verbinde- und Fügetechniken
  7) Beispiele für die konstruktive Auslegung keramischer Bauteil

• Vorlesungsskript

• Technische Keramik, Bibliothek der Technik (Verlag Moderne Industrie, 2000)

• Strategisches Management- u.a. BSC-Strategie
• Management der Märkte 
• Management der Mitarbeiter 
• Selbstmanagement 
• Innovations-/Wissens-Management

Qualitätsmanagement, Pfeifer, T. (Carl Hanser, 2001)

• Einführung und Grundlagen
  Was ist überhaupt ein Projekt? Einflussgrößen durch den Produktlebenszyklus. Schnittstellenmanagement durch zunehmende Komplexität in Projekten.

• Auswahl eines Semesterprojektes
  Themen, Gruppen und Zeitplan auswählen und organisieren.

• Organisation und Projektmanagement
  Aufbau und Ablauforganisation. Organisationsstrukturen bis hin zu Formen der Projektorganisation.

• Projektstrukturplan, Steuerung und Überwachung
  Projektauftrag, Projektphasen, Ressourcen, Lasten- und Pflichtenheft -> Übungen Methoden der Netzplantechnik als Werkzeug im Projektmanagement.

• Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen in Projekten
  - Wirtschaftlichkeitsanalysen
  - Projektkostenüberwachung
  - Soll-Ist-Abgleich
  - Projektabschluss

• Ausgewählte Beispiele

• Einführung in Projektmanagement, Manfred Burghardt (Siemens, Publicis Corporate Publishing, Erlangen, 2000)
• Projektmanagement Live, Max L. J. Wolf (Expert, 2000)

1. Der Traum vom Fliegen [Nie2011]
   Historische Entwicklung von Lilienthal bis zur A380 [Weg1991]
   Baumgärtner (Ärmelkanalüberquerung 2008)
   Solarflugzeug
2. Strömungstechnische Grundlagen des Fliegens Ähnlichkeitsgesetze und Modellregeln
   Windkanaltechnik (DNW, ETW, ISL, ...)
   Wasserkanaltechnik
3. Tragflügeltheorie
   Profilklassen
   
   • Gö
   • Joukowski
   • NACA
   • Eppler-Althaus
4. Steig- und Sinkflug kommerzieller Flugzeuge,
5. Gleitflug beim Segelfliegen

• Nielsen M.: Pioniere der Lüfte: Der Traum vom Fliegen. Hildesheim:Gerstenberg 2011
• Wegener P.P.: What Makes Airplanes Fly? History, Science and Applications of Aerodynamics. New York: Springer 1991
• Zierep J., Bühler K.: Grundzüge der Strömungslehre. 8.Aufl., Wiesbaden:Vieweg+Teubner 2010
• Zierep J., Bühler K.: Strömungsmechanik. Berlin:Springer 1991
• Zierep J.: Ähnlichkeitsgesetze und Modellregeln der Strömungslehre. Karlsruhe:Braun 1991
• Prandtl L.: Führer durch die Strömungslehre. Braunschweig:Vieweg 1965
• Schlichting H., Truckenbrodt E.: Aerodynamik des Flugzeuges, Band 1, Springer 1967

1. Kompressible Strömungen, Gasdynamik
2. Schallnahe Strömungen
3. Überschallströmungen
4. Prandtl-Glauertsche Regel
   Ackeret-sche Formel für den linearen Unter- und Überschall
   Pfeilflügel für den Überschall nach Busemann (WUC2010)
5. Überschallflugzeug Concord
6. Brennstoffzellenflugzeug Antares H3 [DLR2010]

Zierep J.: Ähnlichkeitsgesetze und Modellregeln der Strömungslehre. Karlsruhe:Braun 1991

Prandtl L.: Führer durch die Strömungslehre. Braunschweig:Vieweg 1965

Cengel Y.A., Cimbala J.M.: Fluid Mechanics. Fundamentals and Applications. New York:Mc Graw Hill 2006

Zierep J., Bühler K.: Grundzüge der Strömungslehre. 8.Aufl., Wiesbaden:Vieweg+Teubner 2010

Zierep J., Bühler K.: Strömungsmechanik. Berlin:Springer 1991

SchlichtingH., Truckenbrodt E.: Aerodynamik des Flugzeuges, Band 1, Springer 1967

Inhalt des Seminars sind verfahrenstechnische Abläufe zur Aufbereitung, Klassierung, Sortierung und Reinigung von Kunststoffen, sowie deren Verbunden mit anderen Werkstoffen, um verwendungs- und leistungsfähigen Materialien zu erhalten.
Darüber hinaus werden in den Vorträgen auch biologisch abbaubare Polymere und nachwachsende Rohstoffe thematisiert.
Zusätzlich erhalten die Studierenden Einblick in didaktische und medientechnische Grundlagen.
Die Themenbearbeitung durch die Studierenden geschieht innerhalb von 2 Wochen; das Verfassen eines Abstracts zum jeweiligen Vortrag ist obligatorisch.

Wird zum jeweiligen Semester neu definiert.

Die Studierenden sollen im Team eine zusammenhängede Aufgabe lösen. Dabei wird jedem Teammitglied oder Gruppe eine Detailaufgabe zu geordnet, die selbstständig zu bearbeiten ist.

Im Ergebnis wird ein Leichtbaufahrzeug hergestellt, das wettbewerblich erprobt wird.

Eigentliches Lernziel: Teamfähigkeit, selbstständiges Arbeiten, Anwendung in anderen Fächer erlernter Fertigkeiten und Fähigkeiten.

Entsprechend der jeweiligen Teilaufgabe.

siehe Aushang zu Semesterbeginn!

siehe Wahlpflichrfachbeschreibungen MA!

siehe Aushang zu Semesterbeginn!

siehe Aushang zu Semesterbeginn!

siehe Lehrveranstlatungsbeschreibung E+I!

siehe Lehrveranstaltungsbeschreibung E+I!

siehe Lehrveranstaltungsbeschreibung Wahlpflichtfächer MA!

A) Einleitung
B) Metallkundliche Grundlagen der Umformtechnik
C) Biegeumformen
D) Tiefziehen
E) Drücken
F) Fließpressen
G) Walzen

Werkstoffkunde, Bargel, Schulze (2000)

siehe Aushang zu Semesterbeginn!