Mikro- und Nanomechanik

Nachhaltige Materialien und verfahrenstechnische Prozesse, Bachelor (PO-2024)

Modulnummer / Modulcode S-WK16
Modulname Mikro- und Nanomechanik
Art des Moduls Wahlpflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Die Studenten können…

  • die Grundlagen der mikro-/nanomechanischen Methoden zur Untersuchung der mechanischen Eigenschaften in submikrometrischen Dimensionen beschreiben
  • Größeneffekte in der Plastizität anhand von mikrostrukturellen und geometrischen Randbedingungen diskutieren
Lehrveranstaltungsarten VLmP 2 SWS
Lehrinhalte

Mikro-/nanomechanische Methoden sind Weiterentwicklungen der Nanoindentierungstechnik, die es erlauben, Materialkennwerte über die Härte hinaus mit submikroskopischer Auflösung zu bestimmen. Anhand dieser Methoden wurden in den letzten Jahren wichtige Erkenntnisse gewonnen, die darauf hindeuten, dass das mechanische Verhalten von Werkstoffen drastisch verändert wird, wenn die Proben- bzw. Gefügedimensionen ca. 1 Mikrometer unterschreiten. Dies hat insbesondere für Dünnschichten erhebliche Folgen. In der Vorlesung werden die aktuellen Theorien zu Größeneffekten in der Plastizität kristalliner Werkstoffe vorgestellt.

Messmethoden

  • Mikrodruckversuche
  • Mikrozugversuche
  • Mikrobiegeversuche
  • Dünnschichtmethoden
  • In-situ Elektronenmikroskopie

Größeneffekte

  • Festigkeit bei Einkristallen
  • Festigkeit bei Polykristallen
  • Dehnratenabhängigkeit
  • Bruchzähigkeit
  • Ermüdung
Titel der Lehrveranstaltungen Mikro- und Nanomechanik
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Vorträge
Verwendbarkeit des Moduls
Dauer des Moduls Ein Semester
Häufigkeit des Angebotes jährlich im Sommersemester
Sprache deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Studentischer Arbeitsaufwand 2 SWS VL (30 Std.), Selbststudium (60 Std.)
Studienleistungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung 15 Min.
Anzahl Credits (ECTS) 3 cp
Lehreinheit Maschinenbau
Modulverantwortliche/r Prof. Dr.-Ing. B. Merle
Lehrende Prof. Dr.-Ing. B. Merle
Medienformen Beamer, Tafel, E-learning
Literatur

Vorlesungsfolien