Ob in der Luft- und Raumfahrt, in der Windenergietechnik, im klassischen Maschinenbau oder in der Medizintechnik: Überall ist der Leichtbau von Bedeutung. Dabei erfordert er ein technisches Verständnis, das über einzelne Fachbereiche hinausgeht. Um das Ziel, möglichst leichte, ressourcenoptimale, technische Strukturen zu bauen, zu erreichen, sind fundierte Kenntnisse der dem Leichtbau zugrundeliegenden Zusammenhänge wichtig.

In der Lehrveranstaltung „Grundlagen des Leichtbaus“ werden die grundlegenden Konzepte des Leichtbaus behandelt. Ausgehend von den Leichtbaustrategien und -bauweisen, erfolgt eine Betrachtung der Leichtbauwerkstoffe und den Methoden für eine quantifizierte Werkstoffauswahl. Dabei werden Kunststoffe und faserverstärkte Kunststoffe detailliert betrachtet. Abschließend werden noch Konzepte der Strukturanalyse des Leichtbaus mit besonderem Blick auf Stabilitätsprobleme dünnwandiger Strukturen betrachtet. Begleitend werden dazu auch Rechnerübungen und laborpraktische Übungen durchgeführt.

Die Lehrveranstaltung richtet sich an alle Studierende der Bachelorstudiengänge Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Mechatronik und Biomedizinische Technik, die Leichtbaukonzepte und Faserverbundwerkstoffe grundlegend verstehen möchten.

Lehrende: Prof. Dr.-Ing. Philipp Weißgraeber und Mitarbeiter:innen

Lehrinhalte:

• Leichtbaustrategien und Leichtbauweisen
• Leichtbauwerkstoffe
  • Einführung
  • Kennzahlen für die Werkstoffauswahl
  • Metallische Werkstoffe
  • Kunststoffe
  • Faserkunststoffverbunde
• Mechanisches Verhalten von Faserkunststoffverbunden
• Strukturmechanische Grundlagen
• Stabilitätsprobleme

Lehr- und Lernformen: Vorlesung 2 SWS, Übung 2 SWS

Leistungspunkte: 6 

Prüfungsvorleistungen: keine

Art und Umfang der Prüfung: schriftlich, 60 Minuten

Zugelassene Hilfsmittel: Taschenrechner, Schreibzeug, Formelsammlung (eine Seite A4. hangeschrieben)

Literatur:

• Vorlesungsskript
• Wiedemann, J.: Leichtbau, Springer-Verlag
• Klein, B.: Leichtbau-Konstruktion, Vieweg-Verlag
• Bergmann, W.: Werkstofftechnik, Hanser-Verlag
• Neitzel, M.: Handbuch der Verbundwerkstoffe, Hanser-Verlag
• Ashby, M.: Materials Selection In Mechanical Design, Butterworth-Heinemann

Sommersemester:

• Leichtbauwerkstoffe
• Experimenteller Leichtbau
• Leichtbaustrukturen
• Laborpraktikum Vertiefungsrichtung Werkstofftechnik

Wintersemester:

• Grundlagen Leichtbau
• Leichtbaukonstruktion
• Entwickeln von Leichtbaustrukturen
• Klebtechnik

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