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Allgemeine Werkstoffeigenschaften (M2/M3) (M2/M3-WW1)12.5 ECTS (englische Bezeichnung: Minor Module: General Material Properties (M2/M3))
Modulverantwortliche/r: Mathias Göken Lehrende:
Mathias Göken, WW I Dozenten und Assistenten
Start semester: |
WS 2014/2015 | Duration: |
2 semester | Cycle: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
135 Std. | Eigenstudium: |
240 Std. | Language: |
Deutsch |
Lectures:
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Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften I (WS 2014/2015)
(Vorlesung, 2 SWS, Erik Bitzek et al., Fri, 12:15 - 13:45, 3.31, Martensstr. 5; Beginn 17.10.2014)
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Übungen zu Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften (WS 2014/2015)
(Übung, 2 SWS, Dorothea Amberger et al., Tue, 8:15 - 9:45, 3.31, Martensstr. 5; Beginn 14.10.)
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Mikro- und Nanomechanik (WS 2014/2015)
(Vorlesung, 2 SWS, Benoit Merle, Thu, 16:00 - 17:30, 1.84; Beginn ab 09.10.!!!!; Preliminary meeting: 6.10.2014, 3.31, Martensstr. 5)
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Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften 2 (SS 2015)
(Vorlesung, 2 SWS, Mathias Göken, Fri, 8:15 - 9:45, 3.31, Martensstr. 5)
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Ermüdungsverhalten von Metallen und Legierungen (SS 2015)
(Vorlesung, 1 SWS, Heinz Werner Höppel, every 2. week Fri, 14:00 - 15:30, H14; Folgende Termine: 08./15./22.05//12./26.06.//03./17.07.)
Inhalt:
Angewandte Grundlagen I+II (Göken, Bitzek, Prakash), V, 2x2 SWS, 6 ECTS
Im Blickpunkt steht die Beziehung zwischen Mikrostruktur / Aufbau der Werkstoffe und ihren mechanischen Eigenschaften. Hierzu werden grundlegende Verformungs- und Schädigungsmechanismen besprochen und auf technisch relevante Legierungen übertragen.
Die Inhalte im Einzelnen:
Mechanische Eigenschaften (Ein- und Vielkristallverformung, Verformungsmechanismen)
Bruchmechanik (Grundlagen, Anwendungen)
mikrostruktureller und atomarer Aufbau auf unterschiedlichen Längenskalen sowie die daraus ableitbare Eigenschaften)
Verbundwerkstoffe
Simulationstechniken und deren Anwendung
Phasenumwandlungen und Ausscheidungskinetik
Übungen zu Angewandten Grundlagen I+II (Amberger, Prakash) 2 SWS, 2 ECTS
Anhand von Übungsaufgaben werden die Vorlesungsinhalte der VL Angewandte Grundlagen vertieft. Themenschwerpunkte:
Simulationstechniken
Verformungsmodelle
Ausscheidungskinetik
Experimentelle Techniken
Bruchmechanik
Mikro-/ Nanomechanik (Merle) V, 2 SWS, 3 ECTS
Größeneffekte in der Plastizität
Mechanische Eigenschaften dünner Schichten, Pillars und Whiskers
Grenzflächenhaftfestigkeit dünner Schichten
Kontaktmechanik (elastisch + plastisch)
Nanoindentierung: Oliver/Pharr Methode, dynamische Indentierung
Ermüdungsverhalten von Metallen und Legierungen (Höppel), V, 1 SWS, 1,5 ECTS
Grundlagen der Wechselverformung und der Dauerschwingfestigkeit metallischer Werkstoffe
Bedeutung in der Praxis
Durchführung der Ermüdungsversuche
zyklisches Verformungs- und Sättigungsverhalten, zyklisches Gleitverhalten, ermüdungsinduzierte Gefügeänderungen
Bildung und Ausbreitung von Ermüdungsrissen,
Ermüdungslebensdauer
Multiamplitudenbelastung
Weitere spezielle Ermüdungsthemen
Lernziele und Kompetenzen:
- Fachkompetenz
- Evaluieren (Beurteilen)
- Folgende Lernziele werden angestrebt:
Vertieftes Erlernen und Beurteilen des vielfältigen strukturellen Aufbaus der Werkstoffe
Vertiefung des Verständnisses über die Zusammenhänge zwischen der chemischen Zusammensetzung, der Struktur und den Eigenschaften von Werkstoffen
Anwendung der Legierungsthermodynamik und Analysieren von Zustandsdiagrammen
Vertiefung des Wissens zu den mechanischen Eigenschaften und den Härtungsmechanismen
Erschließen und Überprüfen von Struktur-Eigenschaftskorrelationen
Eigenständiges Beurteilen von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen an Beispielen
Verständnis der Vorgänge und Eigenschaften von Werkstoffen auf verschiedenen Größenskalen
Erwerben fundierter Kenntnisse über die Grundlagen zum Aufbau der verschiedenen Werkstoffklassen, Charakterisieren unterschiedlicher Strukutren
Vertieftes Verstehen und Erklären des Zusammenhangs zwischen Aufbau, thermomechanischer Vorgeschichte und Eigenschaften der Werkstoffe
Erlernen, Anwenden, Klassifizieren und Beurteilen von Simulationsmethoden
Vertiefung der erlernten Inhalte durch Übungen; Erlernen und Anwenden von neuen Methoden
Erlernen, Anwenden und Beurteilen von Vorgängen bei zyklischer-Verformung
Verstehen der Grundlagen der Nanomechanik, Anwenden und Beurteilen des Wissens bei entprechenden Praxisbeispielen
- Lern- bzw. Methodenkompetenz
- Aufbau von Methodenkompetenzen in den Bereichen:
Simulationstechniken
Experimentiertechniken
Literatur:
- Vorlesungsskripten
P. Haasen, Physikalische Metallkunde, Springer Verlag
G. Gottstein, Physikalische Grundlagen der Materialkunde, Spinger Verlag
H.J. Christ, Wechselverformung in Metallen, Springer Verlag,1991
S. Suresh, Fatigue of Materials, Cambridge University Press,1998
Weitere Fachliteratur
Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffkunde und Technologie der Metalle | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffkunde und Technologie der Metalle | 3. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M3) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Glas und Keramik | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Glas und Keramik | 3. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M3) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Korrosion und Oberflächentechnik | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Korrosion und Oberflächentechnik | 3. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M3) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Polymerwerkstoffe | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Polymerwerkstoffe | 3. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M3) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffe in der Elektrotechnik | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffe in der Elektrotechnik | 3. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M3) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffe in der Medizin | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffe in der Medizin | 3. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M3) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffsimulation | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffsimulation | 3. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M3) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Wahlfachprüfung M2_WW1 (Prüfungsnummer: 63101)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 20, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2015
1. Prüfer: | Heinz Werner Höppel |
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