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Allgemeine Werkstoffeigenschaften (M2/M3) (M2/M3-MWT-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
Startsemester: |
WS 2020/2021 | Dauer: |
2 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
135 Std. | Eigenstudium: |
240 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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- Pflichtveranstaltungen 10,5 ECTS
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Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften I (WS 2020/2021)
(Vorlesung, 2 SWS, Erik Bitzek et al., Mo, 14:15 - 15:45)
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Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften 2 (SS 2021)
(Vorlesung, 2 SWS, Mathias Göken, Di, 10:15 - 11:45, 3.31, Martensstr. 5; Aufgrund der aktuellen Situation sind alle Veranstaltungen mit Präsenz abgesagt. Diese Veranstaltung wird als online-Veranstaltungen angeboten. Näheres finden Sie auf STUDON, Beginn: 20.04.)
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Rastersondenmikroskopie / Nanoindentierung (WS 2020/2021)
(Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Benoit Merle, Fr, 12:15 - 13:45; Do, 8:15 - 9:45; Beginn: 06.11.2020 mit VL (immer freitags), Übungen immer donnerstags,)
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Ermüdungsverhalten von Metallen und Legierungen (SS 2021)
(Vorlesung, 1 SWS, Heinz Werner Höppel, Mi, 12:30 - 14:00, 3.31, Martensstr. 5; Beginn:14.04.)
- Wahlpflichtveranstaltungen 2 ECTS
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Übungen zu Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften (WS 2020/2021 - optional)
(Übung, 2 SWS, Dorothea Matschkal et al., Di, 10:15 - 11:45; Beginn: 03.11.2020)
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Übungen zu Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften 2 (SS 2021 - optional)
(Übung, 2 SWS, Dorothea Matschkal et al., Do, 10:15 - 11:45, 3.31, Martensstr. 5; Beginn: 22.04.2021)
Inhalt:
Angewandte Grundlagen I+II, 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, 2 SWS, 2 ECTS
Anhand von Übungsaufgaben werden die Vorlesungsinhalte der VL Angewandte Grundlagen vertieft. Themenschwerpunkte:
Simulationstechniken
Verformungsmodelle
Ausscheidungskinetik
Experimentelle Techniken
Bruchmechanik
Rastersondenmikroskopie und Nanoindentierung, V 2 SWS, 3 ECTS, Übung optional: 1 SWS, 1 ECTS
Rastersondenmikroskopie
Experimenteller Aufbau (Rastersondenmikroskop und Sonden)
Rasterkraftmikroskopie (Betriebsmodi)
Rastertunnelmikroskopie (Tunneleffekt und Betriebsprinzip)
Bilddatenverarbeitung
Nanoindentierung
Grundlagen der Härteprüfung
Experimenteller Aufbau eines Nanoindenters
Grundlagen der Kontaktmechanik (Sneddon, Hertz)
Oliver-Pharr Auswertemethode
Fortgeschrittene Methoden zur Bestimmung lokaler mechanischer Eigenschaften (Dehnratenabhängigkeit, Fließspannung, theoretische Festigkeit, Dynamische Charakterisierung)
Ermüdungsverhalten von Metallen und Legierungen, 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)
- Sie Studierenden
vertieften ihr Wissen und beurteilen die vielfältigen strukturellen Aufbauten der Werkstoffe
vertiefen das Verständnis über die Zusammenhänge zwischen der chemischen Zusammensetzung, der Struktur und den Eigenschaften von Werkstoffen
können Legierungsthermodynamik anwenden und analysieren Zustandsdiagrammen
vertiefen das Wissen zu den mechanischen Eigenschaften und den Härtungsmechanismen
erschließen und überprüfen Struktur-Eigenschaftskorrelationen
beurteilen eigenständigs Struktur-Eigenschaftsbeziehungen an Beispielen
verstehen die Vorgänge und Eigenschaften von Werkstoffen auf verschiedenen Größenskalen
erwerben fundierter Kenntnisse über die Grundlagen zum Aufbau der verschiedenen Werkstoffklassen, Charakterisieren unterschiedlicher Strukutren
vertiefen das Verstehen und könne die Zusammenhänge zwischen Aufbau, thermomechanischer Vorgeschichte und Eigenschaften der Werkstoffe erklären
erlernen, wenden an, klassifizieren und beurteilen Simulationsmethoden
vertiefung die erlernten Inhalte durch Übungen; sie erlernen und neuen Methoden an
erlernen, wenden an und beurteilen Vorgänge bei zyklischer-Verformung
verstehen die Grundlagen der Nanomechanik und wenden das Wisse an entprechenden Praxisbeispielen an und können diese beurteilen
- Lern- bzw. Methodenkompetenz
- Die Studierenden
erreichen 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 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | 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 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | 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 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | 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 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | 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 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | 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 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | 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 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Polymerwerkstoffe | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Polymerwerkstoffe | 3. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M3) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | 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 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | 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 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | 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 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | 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 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffsimulation | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Werkstoffsimulation | 3. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M3) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Mikro- und Nanostrukturfoschung | 2. Werkstoffwissenschaftliches Modul (M2) | Allgemeine Werkstoffeigenschaften)
- Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science)
(Po-Vers. 2010 | TechFak | Materialwissenschaft und Werkstofftechnik (Master of Science) | Gesamtkonto | Module M1 - M3 (gegliedert nach Kernfächern) | Kernfach Mikro- und Nanostrukturfoschung | 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 %
- weitere Erläuterungen:
Alternative Prüfungsform laut Corona-Satzung: Die mündliche Prüfung findet als digitale Fernprüfung per ZOOM statt.
- Erstablegung: SS 2021
1. Prüfer: | Heinz Werner Höppel |
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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