Maschinenbau, Master (PO-2023)
| Modulnummer / Modulcode | WP-ABiG |
|---|---|
| Modulname | Anforderungsgerechte Bauteilgestaltung im Gussleichtbau |
| Art des Moduls | Wahlpflicht |
| Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele | Die Studierenden erhalten grundlegende Kenntnisse im konstruktiven Leichtbau. Sie entwickeln ein Gefühl für Leichtbaupotentiale im Hinblick auf Gewichts- und Spannungsoptimierung. Weitere Lernziele liegen in der selbständigen Interpretation von Bauteilbelastungen und der daraus abzuleitenden idealen Geometrieanpassung. Die Studierenden erkennen Parallelen zu biologischen Wachstumsgesetzen und setzen diese konstruktiv und zuverlässig richtig um. Sie sind in der Lage, mit modernen Berechnungsmethoden umzugehen und wenden diese an konkreten Beispielen im Gussleichtbau gezielt an. Sie sind in der Lage, die fertigungstechnischen Fragen abzuschätzen: Sind die Bauteile überhaupt im Gießverfahren herstellbar und mit welchen Gießverfahren lässt sich das Bauteil wirtschaftlich produzieren. Kenntnisse zur Balance zwischen Leichtbau, Kosten und Zuverlässigkeit runden diese Lernergebnisse ab. |
| Lehrveranstaltungsarten | VLmP 1 SWS, Ü 1 SWS |
| Lehrinhalte | Vermittlung der Beanspruchungsarten, die auf Bauteile wirken können. Hierzu zählen die Einleitung äußerer Kräfte, Zwangsauslenkung, Temperaturbelastungen kombiniert mit Temperaturdehnungen und Beschleunigungen statisch, wie auch bei dynamischen Vorgängen (Crash). Die Ermittlung von lokalen Bauteilbelastungen in komplexen Baugruppensystemen, d.h. wie verteilt sich der Kraftfluss über mehrere Bauteile unter Berücksichtigung ihrer einzelnen Interaktionen und Kontakte. Den Entscheidungsprozess, lege ich auf Steifigkeit oder Festigkeit aus, wie zum Beispiel der Einsatz von dünnwandigen Rippen für optimalen Steifigkeitszuwachs oder die Reduzierung von kritischen Kerbbelastungen zur Erhöhung der Festigkeit. Die Prüfung, ob die für die Beanspruchung idealen Gussbauteile auch zu fertigen sind oder erhöhen sich unter Umständen die Produktionskosten, da ein anderes Gießverfahren einsetzet werden muss. Auch nichtlineare Probleme werden behandelt: Wann und wie können Instabilitäten auftreten, welche Maßnahmen kann man ergreifen um dies zu verhindern. Fragestellungen, ob ein Gussbauteil schon beim Überschreiten der Elastizitätsgrenze versagt oder nicht, wie verhält es sich und treten Risse auf. Das theoretische Wissen wird in Rechnerübungen demonstriert und umgesetzt. Hier kommen gängige FEM-Programme, wie z. B. ABAQUS - Standard und Explizit zum Einsatz. |
| Titel der Lehrveranstaltungen | Anforderungsgerechte Bauteilgestaltung im Gussleichtbau |
| Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) | Vorlesung, Demonstrationen, Fallstudien, Rechnerübungen |
| Verwendbarkeit des Moduls | |
| Dauer des Moduls | Ein Semester |
| Häufigkeit des Angebotes | jährlich im Sommersemester |
| Sprache | deutsch |
| Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul | Automobil- und Fahrzeugguss (Gussleichtbau), Maschinen- und Anlagenguss, Gussgerechtes Konstruieren |
| Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul | keine |
| Studentischer Arbeitsaufwand | 1 SWS VL (15 Std.), Selbststudium (30 Std.) |
| Studienleistungen | keine |
| Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung | keine |
| Prüfungsleistungen | Schriftliche Ausarbeitung und Abschlusspräsentation 20 Min. |
| Anzahl Credits (ECTS) | 3 cp |
| Lehreinheit | Maschinenbau |
| Modulverantwortliche/r | Prof. Dr.-Ing. Martin Fehlbier |
| Lehrende | Prof. Dr.-Ing. Martin Fehlbier, Dipl.-Ing. A. Fros |
| Medienformen | • PowerPoint-Vortrag • Demonstrationen am Rechner • Filme mit Simulationen • Manuskripte |
| Literatur |
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