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M5 Nanotechnologie WW1 (5ECTS)5 ECTS
Modulverantwortliche/r: Mathias Göken Lehrende:
Mathias Göken
Startsemester: |
WS 2013/2014 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
Std. | Eigenstudium: |
Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften I
(Vorlesung, 2 SWS, Erik Bitzek et al., Mo, 14:15 - 15:45, 3.31, Martensstr. 5)
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Übungen zu Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften
(Übung, 2 SWS, Dorothea Amberger et al., Di, 12:15 - 13:45, 3.31, Martensstr. 5; weiterer Ort: Raum 3.15, Martensstr. 5)
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Anforderungen der Industrie an Werkstoffingenieure (optional)
(Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Peter Weidinger, Mo, 16:00 - 18:00, 3.31, Martensstr. 5; erster Termin: 14.10.2013!)
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Hochtemperaturwerkstoffe und Intermetallische Phasen (optional)
(Vorlesung, 2 SWS, Steffen Neumeier, Mi, 10:15 - 11:15, 3.31, Martensstr. 5)
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:
• P. Haasen, Physikalische Metallkunde, Springer Verlag
• G. Gottstein, Physikalische Grundlagen der Materialkunde, Springer Verlag
• Weitere Fachliteratur
Studien-/Prüfungsleistungen:
M5 Nanotechnologie WW1 (5ECTS)_ (Prüfungsnummer: 587940)
- Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 15, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: WS 2013/2014, 1. Wdh.: WS 2013/2014
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