Themen der Lehrveranstaltung
Modul I: - Einführung: Werkstoffe und ihre Verwendung in der industriellen Produktion. - Technologische Eigenschaften von Werkstoffen: verschiedene Arten von Werkstoffen und ihre typischen Eigenschaften; - Korrelation zwischen Mikrostruktur und mechanischen Eigenschaften; - Grundlagen der Thermodynamik und Gleichgewichtsdiagramme. - Metalle: - Merkmale und Eigenschaften von Eisenlegierungen (Stahl und Gusseisen), - Nichteisenmetalle. - Keramiken und Glas: - Herstellung und Verwendung von keramischen Werkstoffen; - Eigenschaften von Glas; Herstellung von Glasbauteilen. - Polymere: Herstellung und Eigenschaften von Polymerwerkstoffen; - Herstellung von polymeren Bauteilen; Verwendung von Polymeren. - Verbundwerkstoffe: Herstellung, Eigenschaften, Verwendung von Verbundwerkstoffen. Prüfung von Standardwerkstoffen. Modul II: Die folgenden Aspekte werden während des Kurses berücksichtigt: Einführung: Werkstoffe und ihre Verwendung in industriellen Produkten Die Grundlagen der technologisch interessanten Eigenschaften von Werkstoffen: Werkstoffklassen und ihre charakterisierenden Eigenschaften; allgemeine Beziehungen zwischen Mikrostruktur und Eigenschaften; Hinweise zur Thermodynamik von Zustandsumwandlungen. Das mechanische Verhalten verschiedener Werkstofftypen. Metallische Werkstoffe: Allgemeines zu Eisenlegierungen; Kupfer- und Aluminiumlegierungen; Sonderlegierungen. Verarbeitung und Wärmebehandlungen von metallischen Werkstoffen. Keramische Werkstoffe und Glas: Baukeramik, ihre Herstellung und Verwendung; feuerfeste Keramiken. Die Herstellung von Glasbauteilen. Polymere Werkstoffe: Herstellung und Eigenschaften von Polymeren; Verarbeitung und Verwendung von polymeren Werkstoffen. Verbundwerkstoffe: Herstellung, Eigenschaften und Verwendung von Verbundwerkstoffen. Normen im Bereich der Werkstoffe: wie man sie liest und anwendet.

Unterrichtsform
Vorlesungen, Übungen.

Bildungsziele
Zu den spezifischen Lernzielen gehören das Verständnis und die Kenntnis der Grundlagen der Werkstoffkunde und der Strukturmechanik. Die Studierenden lernen die mechanischen Eigenschaften von technischen Werkstoffen und Strukturelementen kennen und wie diese analysiert werden können. Dazu gehören Modellierungsabstraktionen, Lösungsmethoden und die Interpretation der Ergebnisse relevanter ingenieurmechanischer Probleme. Modul I Werkstoffkunde und -technologie: Kenntnisse und Verständnis: Kenntnis und Verständnis der verschiedenen Materialeigenschaften und der verschiedenen Fertigungstechnologien und -prozesse 1. Anwendung der Kenntnisse und des Verständnisses: 2. die Anwendung der Kenntnisse und des Verständnisses durch die Entwicklung von Fertigkeiten und der Fähigkeit, die am besten geeigneten Werkstoffe und Technologien für ein bestimmtes Industrieprodukt auszuwählen. Darüber hinaus müssen die Studierenden die Fähigkeit entwickeln, das Wissen über das Verhalten von Werkstoffen bei der Durchführung von technologischen Laborversuchen anzuwenden. Urteile fällen Verknüpfung der Eigenschaften verschiedener Werkstoffe mit ihrer Mikrostruktur; Fähigkeit zur Bewertung der in Laborversuchen gewonnenen Daten. Kommunikative Fähigkeiten Kommunikationsfähigkeiten, um das erworbene Wissen mit dem eigenen Vokabular des Fachgebiets zu präsentieren und einen technischen Bericht über Werkstoffprüfungen erstellen zu können. Lernfähigkeiten 5 Erwerb der Fähigkeit, die im Kurs behandelten Themen zu vertiefen, um sie auf einfache praktische Fälle anzuwenden. 6 Erwerb der Fähigkeit, experimentelle Daten zu interpretieren, die bei Materialprüfungen gewonnen wurden. Modul II Mechanik der Strukturen: Kenntnisse und Verständnis: 7. Kenntnis und Verständnis der Grundlagen der Strukturmechanik. Anwendung der Kenntnisse und des Verständnisses: 8. die Anwendung theoretischer Methoden zur Analyse von Strukturen und Struktursystemen. Urteilsbildung: 9. Die Analyse von bautechnischen Geräten/Systemen erfordert ein tiefes Verständnis und die Fähigkeit, Methoden, Ergebnisse und Entwürfe zu beurteilen. Kommunikationsfähigkeiten: 10. kommunikative Fähigkeiten zur Vermittlung und Übertragung von Kenntnissen der Strukturmechanik. 11. kommunikative Fähigkeiten zur Interpretation der Ergebnisse von strukturmechanischen Analysen und deren Konsequenzen für die Konstruktion. Lernfähigkeit: 12. die Fähigkeit, sich über die Vorlesung hinaus selbstständig mit dem weiten und komplexen Gebiet der Strukturmechanik für konkrete Anwendungen auseinanderzusetzen.

Bildungsziele und erwartete Lernergebnisse (zus. Informationen)
Am Ende des Kurses sollte der Student die Grundlagen der Werkstoffkunde und -technologie kennen, insbesondere die mechanischen Eigenschaften und ihre Korrelation mit der Mikrostruktur. Er sollte auch über die Grundlagen des mechanischen Verhaltens einer Struktur verfügen. Er/sie sollte daher in der Lage sein, bei einem Konstruktionsproblem den am besten geeigneten Werkstoff und die am besten geeignete Technologie zu ermitteln und das Bauteil zu dimensionieren.

Art der Prüfung
Modul I: Werkstoffkunde und -technologie Schriftliche Prüfung mit offenen Fragen und Übungen (5/6 an der Zahl), die darauf abzielen, die Aneignung der im Kurs dargestellten Konzepte und Themen sowie die Fähigkeit, diese in die Praxis umzusetzen, zu überprüfen. Dauer der Prüfung: 2 Stunden, ILO: 1-6. Modul II: Strukturmechanik: Die Prüfung des Kurses ist eine mündliche Prüfung, die aus zwei Teilen besteht. i) eine kurze Vorbereitung von zwei verschiedenen Problemen mit Präsentation; ii) Diskussion eines theoretischen Problems in einer kleinen Gruppe, um das Verständnis der Studenten zu bewerten. Formative Bewertung: Mündliche Prüfung in Gruppen*): Dauer 2 - 4 Studierende, 1 Stunde; ILO: 7-12. *Mündliche Gruppenprüfung (2-4 Schüler, 1 Stunde): Klarheit der Antworten, Beherrschung der Sprache (auch in Bezug auf die Unterrichtssprache), Fähigkeit, Themen zusammenzufassen, zu bewerten und Zusammenhänge herzustellen.

Bewertungskriterien
Modul I, ILO: 1-6: Werkstoffkunde und -technologie Schriftliche Prüfung Theoretisches Wissen über das Thema (40%). Fähigkeit zur Verknüpfung verschiedener Themen unter Hervorhebung ihrer Besonderheiten und ähnlichen Merkmale (30%). Fähigkeit, werkstoff- und produktionstechnische Konzepte an Beispielen von Objekten und Produkten anzuwenden (20%). Beherrschung der Fachsprache (10%). Modul 2, ILO: 7-12: Strukturmechanik: Die mündliche Prüfung (in deutscher Sprache) umfasst Ableitungen und numerische Beispiele zur Beurteilung der Fähigkeit, strukturmechanische Probleme und Verständnisfragen zu lösen. Theoretische Kenntnisse (30%) Angemessene Anwendung von Methoden (30%) Fähigkeit, Probleme zu lösen (30%) Angemessene Verwendung von Maßeinheiten (10%) Endnote: 50% Modul I Werkstoffkunde und -technologie 50% Modul II Struktrumechanik Hinweis: Die Studierenden müssen beide Module bestehen, um diesen Kurs zu bestehen.

Pflichtliteratur

Modul I Materialwissenschaft und Werkstofftechnik:

Vorlesungsskripte.

Die in der Vorlesung zur Verfügung gestellten Folien sind hilfreich, um den Vorlesungen zu folgen und für das Selbststudium. Sie reichen jedoch allein nicht aus, um sich angemessen auf die Prüfung vorzubereiten.

Modul II: Strukturmechanik:

Persönliche Mitschrift des Tafelanschriebes

Weiterführende Literatur

Modul I: Materialwissenschaft und Technologie:

• William F. Smith "Materials Science and Technology" Mc Graw-Hill 2021
• A. Bugini, C. Giardini, R. Pacagnella, G. Restelli "Tecnologia Meccanica vol I, Lavorazioni per fusione e deformazione plastica" Città Studi Edizioni 1995
• A. Bugini, C. Giardini, R. Pacagnella, G. Restelli "Tecnologia Meccanica vol II, Lavorazioni per asportazione di chip removal" Città Studi Edizioni 1995

Modul II: Strukturmechanik:

•   Gross, D., W. Hauger, J. Schröder, and W. A. Wall (2013). Technische Mechanik 1: Statik (12 ed.). Springer
• Gross, D., W. Hauger, J. Schröder, and W. A. Wall (2014). Technische Mechanik 2: Elastostatik (12 ed.). Springer.

Weitere Informationen
Verwendete Software: Modul I Materialwissenschaft und Technologie: keine Modul II: Strukturmechanik: keine