M6 Nanotechologie WW1 (15ECTS)15 ECTS
(Prüfungsordnungsmodul: Werkstoffwissenschaftliches Wahlmodul B)

Lectures:

• • Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften I (WS 2012/2013)
    (Vorlesung, 2 SWS, Erik Bitzek et al., Mon, 14:00 - 15:30, 3.31, Martensstr. 5; starting 22.10.2012; Beginn 22.10.)
  • Übungen zu Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften (WS 2012/2013)
    (Übung, 2 SWS, Dorothea Amberger et al., Tue, 15:30 - 17:00, 3.31, Martensstr. 5; weiterer Ort: Raum 3.15, Martensstr. 5)
  • Hochtemperaturwerkstoffe und Intermetallische Phasen (WS 2012/2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Steffen Neumeier, Wed, 10:00 - 11:30, 3.31, Martensstr. 5)
  • Anforderungen der Industrie an Werkstoffingenieure (WS 2012/2013 - optional)
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Peter Weidinger, Mon, 17:00 - 18:30, 3.31, Martensstr. 5; Erster VL-Termin: 24.10.2011, 17:00 Uhr)
  • Biomechanik: Mechanische Eigenschaften biologischer Materialien (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Karsten Durst, single appointment on 17.4.2013, 10:15 - 11:45, 3.31, Martensstr. 5; weitere Termine n. V., Blocktermine)
  • Quantitative Gefügeanalyse(Stereologie) (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Heinz Werner Höppel, Wed, 14:15 - 15:45, 3.31, Martensstr. 5; 2. Semesterhälfte, Termin nach Bekanntgabe)
  • Röntgenmethoden in der Materialanalyse (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Steffen Neumeier, every 2. week Tue, 12:15 - 13:45, 3.31, Martensstr. 5)
  • Kernfachpraktikum Allgemeine Werkstoffeigenschaften (SS 2013 - optional)
    (Praktikum, 6 SWS, Heinz Werner Höppel et al., Thu, 16:00 - 18:00, 8:00 - 10:00, 3.31, Martensstr. 5; Vorbesprechung: 18.04.2013)
  • Ermüdungsverhalten von Metallen und Legierungen (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Heinz Werner Höppel, every 2. week Mon, 10:15 - 11:45, 3.31, Martensstr. 5; Termintausch mit VL Angew. Grundlagen nach Ankündigung)
  • Einführung in die Finite Elemente Methode FEM (FEM-WWI) (SS 2013 - optional)
    (Kurs, 1 SWS, Aruna Prakash, Zeit n.V., CIP Pool WW; Termine n.V.)
  • Tribologie und Oberflächentechnik (SS 2013 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Heinz Werner Höppel, Wed, 16:15 - 17:45, 3.31, Martensstr. 5; Beginn: 17.04.)
  • Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften 2 (SS 2013)
    (Vorlesung, 2 SWS, Mathias Göken, Mon, 12:30 - 14:00, 3.31, Martensstr. 5)
  • Übungen zu Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften 2 (SS 2013)
    (Übung, 2 SWS, Aruna Prakash et al., Fri, 12:30 - 14:00, 3.31, Martensstr. 5; Beginn: 26.04.)

Inhalt:

Angewandte Grundlagen I+II (WS: 2 SWS, SS: 2 SWS, 6 ECTS): Die grundlegenden Konzepte der Werkstoffmechanik werden vertiefend dargestellt. Im Blickpunkt steht dabei insbesondere die Beziehung zwischen Mikrostruktur/Aufbau der Werkstoffe und ihren mechanischen Eigenschaften. Des Weiteren werden moderne Simulationsmethoden zu diesem Themenkomplex vorgestellt. Die Inhalte im Einzelnen:

• Festkörperphysikalische Grundlagen (Atome, Bindungstypen und –eigenschaften, Festkörper, Kristalle, Kristallplastizität, Simulationsmethoden: Dichtefunktionaltheorie)

• Simulationstechniken, Verformungsmodelle, Computational Materials Science

• Gitterdefekte (Leerstelle, Versetzungen, Korngrenzen, Eigenspannungen, Versetzungen im Kristallgitter, experimentelle Charakterisierung), atomistische Simulationen

• Mechanische Eigenschaften (Ein- und Vielkristallverformung, Verfestigungsmechanismen, Skaleneffekte: Mikro- und Nanomechanik, Versetzungsdynamik-Simulationen)

• Finite Elemente Methoden (Diskretisierung des Kontinuums, Steifigkeitsmatrix, Plastizität, Fließflächen, Verfestigung)

• Bruchmechanik, Phasenumwandlungen, Ausscheidungskinetik Verbundwerkstoffe

Übungen zu Angewandten Grundlagen I (WS: 2 SWS, 2,5 ECTS, Neumeier): Anhand von Übungsaufgaben werden die Vorlesungsinhalte der VL Angewandte Grundlagen vertieft. Themenschwerpunkte:

• Simulationstechniken,

• Verformungsmodelle,

• Ausscheidungskinetik

• Experimentelle Techniken

• Bruchmechanik
  

Lernziele und Kompetenzen:

Folgende Lernziele werden angestrebt:

• Vertieftes Erlernen des vielfältigen strukturellen Aufbaus der Werkstoffe kennen

• Vertiefung der Zusammenhänge zwischen der chemischen Zusammensetzung, der Struktur und den Eigenschaften von Werkstoffen

• Anwendung der Legierungsthermodynamik und der Zustandsdiagramme

• Vertiefung des Wissens zu den mechanischen Eigenschaften und den Härtungsmechanismen

• erwerben fundierter Kenntnisse über die Grundlagen zum Aufbau der verschiedenen Werkstoffklassen,

• Vertieftes Verstehen und Erklären des Zusammenhangs zwischen Aufbau, Herstellungsverfahren und Anwendungen der Werkstoffe

• Erlernen von Simulationsmethoden und deren Anwendung

• Vertiefung der erlernten Inhalte durch Übung und Praktikum

• Erweiterung des Wissenshorizonts durch angewandte Beispiele und Übungen

.

Literatur:

• Vorlesungsskripten

• P. Haasen, Physikalische Metallkunde, Springer Verlag • G. Gottstein, Physikalische Grundlagen der Materialkunde, Springer Verlag

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Nanotechnologie (Master of Science)
   (Po-Vers. 2011 | Masterprüfung | Werkstoffwissenschaftliches Wahlmodul (Modul M5 und M6) | Werkstoffwissenschaftliches Wahlmodul B)

Studien-/Prüfungsleistungen:

M6-Nano-WW1-Allgemeine Werkstoffeigenschaften (Prüfungsnummer: 696279)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2013, 1. Wdh.: SS 2013

1. Prüfer:

Mathias Göken