Mikro- und Nanomechanik

Maschinenbau, Master (PO-2023)

Eindeutige ModulnummerMaschB-3310-M
Modulnummer / ModulcodeWP-MikNan
ModulnameMikro- und Nanomechanik
Art des ModulsWahlpflicht
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
LehrveranstaltungsartenVLmP 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.

Charakterisierungsmethoden

  • Mikrodruckversuche
  • Mikrozugversuche
  • Mikrobiegeversuche
  • In-situ Nanomechanik in SEM, TEM, AFM

Größeneffekte

  • Festigkeit bei Einkristallen
  • Festigkeit bei Polykristallen
  • Dehnratenabhängigkeit
  • Bruchzähigkeit
  • Ermüdung
Titel der LehrveranstaltungenMikro- und Nanomechanik
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen)Vorträge
Verwendbarkeit des ModulsB.Sc. Maschinenbau
M.Sc. Maschinenbau
Dauer des ModulsEin Semester
Häufigkeit des Angebotesjährlich im Sommersemester
Sprachedeutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am ModulNanoindentierung, Werkstofftechnik 1 + 2
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul keine
Studentischer Arbeitsaufwand2 SWS VL (30 Std.), Selbststudium (60 Std.)
Studienleistungenkeine
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistungkeine
PrüfungsleistungenMündliche Prüfung 15 Min.
Anzahl Credits (ECTS)3 cp
LehreinheitMaschinenbau
Modulverantwortliche/rProf. Dr.-Ing. Benoit Merle
LehrendeProf. Dr.-Ing. Benoit Merle
MedienformenBeamer, Tafel, E-learning
Literatur

Vorlesungsfolien