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Bauteildimensionierung

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Bauteildimensionierung
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Maschinenbau/Verfahrenstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2024
Code: MAB_24_M_3.06.BTD
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
3V+1U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 3
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur 180 Minuten

[letzte Änderung 15.01.2024]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

MAB_24_M_3.06.BTD Maschinenbau/Verfahrenstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2024 , 3. Semester, Pflichtfach, Vertiefungsrichtungen IP und PE
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
MAB_24_A_1.02.TMS Technische Mechanik - Statik
MAB_24_A_1.03.WSK Werkstoffkunde mit Labor
MAB_24_A_2.03.GBD Grundlagen der Bauteildimensionierung


[letzte Änderung 08.10.2024]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Ramona Hoffmann
Dozent/innen: Prof. Dr.-Ing. Ramona Hoffmann

[letzte Änderung 29.10.2023]
Lernziele:
Die Studierenden ...
-- unterscheiden und beschreiben statische und dynamische Beanspruchungen insbesondere an realen Bauteilen, indem sie die Beanspruchungssituation analysieren, um anschließend entscheiden zu können, welche Kriterien zur Sicherheitsbewertung und Dimensionierung herangezogen werden können.
  
-- beschreiben und charakterisieren mehrachsige Spannungs- und Verzerrungszustände, indem sie die vorhandenen Lastspannungen ermitteln und die Hauptspannungen und Hauptspannungsrichtungen rechnerisch und grafisch bestimmen und darstellen, um anschließend den Spannungszustand hinsichtlich der Festigkeit und Sicherheit des Bauteils beurteilen zu können.
  
-- wählen durch Analyse des Werkstoffs und der Beanspruchungssituation eine geeignete Festigkeitshypothese aus und berechnen eine Vergleichsspannung, um später auf die Sicherheit des Bauteils schließen zu können oder Bauteile mit vorgegebener Sicherheit auszulegen.
  
-- berücksichtigen geometrische und werkstoffliche Einflussgrößen auf die dynamische Bauteilfestigkeit, indem sie die zulässigen Spannungen mit Hilfe von Konstruktionsfaktoren reduzieren, um reale Bauteile beanspruchungsgerecht auslegen zu können.
  
-- dimensionieren einfache Bauteile unter zusammengesetzten, mehrachsigen Beanspruchungen für statische und dynamische Lastfälle unter Verwendung geeigneter Festigkeitshypothesen sowie unter Berücksichtigung geometrischer und werkstofflicher Einflussgrößen
  
-- untersuchen einfache Bauteile auf mögliche Instabilitäten, indem sie den Lastfall auf die Euler´schen Knickfälle zurückführen, um eine Aussage über die zulässige Knickbelastung zu erhalten.  
  
-- strukturieren ihre Kenntnisse aus der Lehrveranstaltung Grundlagen der Bausteildimensionierung um, indem sie Energiemethoden zur Lösung einfacher Probleme der Elastomechanik anwenden, um auch komplexere statisch unbestimmte Belastungssituationen analysieren zu können.
  
-- formulieren Fragen und Redebeiträge vor größeren Gruppen und begründen ihre Entscheidungen auch vor Gruppen.

[letzte Änderung 08.10.2024]
Inhalt:
Mehrachsiger Spannungszustand und Verzerrungszustand
Linear-Elastisches Stoffgesetz
Festigkeitshypothesen
 
Dynamische Beanspruchungen
-- Dauerschwingversuch nach Wöhler, Wöhlerkurven
-- Dauerfestigkeitsschaubilder nach Smith und Haigh
-- Einfluss von Bauteilgröße, Oberfläche, Kerben auf die Dauerfestigkeit
-- statischer und dynamischer Festigkeitsnachweis
 
Dimensionierung einer Welle unter Biege- und Torsionsbeanspruchung
Biegelinie
Instabilitäten
Energiemethoden der Elastostatik

[letzte Änderung 08.10.2024]
Literatur:
Groß, Hauger, Schröder, Wall: Technische Mechanik 2 – Elastostatik, Springer-Verlag.
Holzmann, Meyer, Schumpich: Technische Mechanik – Festigkeitslehre, Springer Vieweg Verlag.
Läpple: Einführung in die Festigkeitslehre, Vieweg+Teubner Verlag.
Böge: Technische Mechanik, Springer Vieweg Verlag.
Hibbeler: Technische Mechanik 2 Festigkeitslehre, Pearson Verlag.
Kabus: Mechanik und Festigkeitslehre, Hanser Verlag.

[letzte Änderung 08.10.2024]
 
[Thu Nov 21 16:42:01 CET 2024, CKEY=mbj, BKEY=m3, CID=MAB_24_M_3.06.BTD, LANGUAGE=de, DATE=21.11.2024]