Biomechanik

Ingenieurtechnische Methoden und Verfahren, insbesondere von mechanischen Prinzipien auf biologisch-medizinischen Problemstellungen, stehen im Fokus der Lehre.

Modulhandbuch

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Modulhandbuch

Maschinenelemente I

Empfohlene Vorkenntnisse

Technische Mechanik I und II, Technische Dokumentation und CAD, Werkstofftechnik I

Lehrform Vorlesung/Übung
Lernziele / Kompetenzen

Die Absolvent*innen dieser Lehrveranstaltung erlernen die Grundlagen und die Vorgehensweise der FKM-Richtlinie bzw. der DIN 743 zur Durchführung eines statischen Festigkeitsnachweises und eines Dauerfestigkeitsnachweises und zur Bestimmung einer Sicherheitszahl. Die Studierenden können festigkeitsmindernde Einflüsse wie Kerbwirkung, Oberflächen- und Größeneinfluss erfassen.

Durch die Behandlung der Thematik zur Festigkeitsberechnung und Gestaltung von Wellen, Achsen, Bolzen- und Stiftverbindungen, sowie Wälz- und Gleitlagerungen erlangen die Studierenden das erste Grundlagenwissen über die Auslegung von mechanischen Konstruktionen. Außerdem erwerben sie die Fähigkeit, diese Grundkenntnisse auf Fragestellungen in der Praxis anzuwenden.

Die Studierenden vertiefen das erlernte Fach- und Methodenwissen zur Auslegung und konstruktiven Gestaltung von Maschinenelementen durch die Bearbeitung einer Hausarbeit in kleinen Gruppen weitgehend selbstständig.

Dauer 1
SWS 4.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 60
Selbststudium / Gruppenarbeit: 90
Workload 150
ECTS 5.0
Voraussetzungen für die Vergabe von LP

Klausurarbeit, 90 Min., und Hausarbeit

Gewichtung der Modulnote: 80 % Klausur, 20 % Hausarbeit

Modulverantwortlicher

Professor Dr.-Ing. Pavel Livotov

Empf. Semester 3. Semester
Haeufigkeit jedes Semester
Verwendbarkeit

Bachelor BM - Hauptstudium; Bachelor MA, ME - Grundstudium

Veranstaltungen

Maschinenelemente/Konstruktionslehre I

Art Vorlesung/Übung
Nr. M+V815
SWS 4.0
Lerninhalt
  • Einführung in die Maschinen- und Konstruktionselemente.
  • Grundlagen der Dimensionierungsansätze und Festigkeitsberechnungen: Belastungen und Beanspruchungen, Grundbeanspruchungsarten (Zug/Druck, Biegung, Torsion und Querkraftschub), Flächenpressung und Wälzpaarungen, Vergleichsspannungshypothesen, Zeitlicher Beanspruchungsverlauf, Belastungsfälle, Dauerfestigkeitsschaubilder und Wöhlerlinie, Größeneinflussfaktoren, Kerbspannungen, Formzahlen, Stützwirkung, Kerbwirkungszahlen, Festigkeitskonzepte, Berechnungsrichtlinien (FKM Richtlinie bzw. DIN 743).
  • Tragfähigkeitsberechnung von Wellen und Achsen nach DIN 743 bzw. FKM Richtlinie: Funktion und Wirkung , Gestaltung und Vordimensionierung von Wellen und Achsen, Werkstoff-Festigkeitskennwerte, statischer Nachweis des Vermeidens von bleibender Verformung, Anriss oder Gewaltbruch, dynamischer Nachweis des Vermeidens von Dauerbrüchen, Kontrollberechnungen.
  • Stift- und Bolzenverbindungen
  • Schweißverbindungen
Literatur

 

  • Schlecht B. Maschinenelemente 1: Festigkeit, Wellen, Verbindungen, Federn, Kupplungen.  Pearson Studium Verlag, 2015
  • Niemann G, Winter H, Höhn B.-R., Stahl K.; Maschinenelemente: Band I: Konstruktion und Berechnung von Verbindungen, Lagern, Wellen. 5. Auflage, Berlin: Springer Verlag. 2019
  • Roloff/Matek. Maschinenelemente: Normung, Berechnung, Gestaltung. 24. Auflage, Wiesbaden: Springer Vieweg Verlag. 2019
  • DIN 743. Tragfähigkeitsberechnung von Wellen und Achsen. Teil I, II und III. deutsche Norm. 2012
  • FKM-Richtlinie. Rechnerischer Festigkeitsnachweis für Maschinenbauteile. Forschungskuratorium Maschinenbau (FKM), Frankfurt/Main: VDMA-Verlag. 2012
  • Daryusi A., Vorlesungsskript Maschinenelementen 1, Hochschule Offenburg, 2017

 

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