Leichtbauwerkstoffe

Um mit dem Leichtbau einen möglichst großen Beitrag zur Steigerung der Ressourcen- und Energieeffizienz technischer Systeme zu erzielen, sind gute Kenntnisse der Leichtbauwerkstoffe nötig. Bei jeder Leichtbaukonstruktion ist eine Werkstoffwahl zu treffen. Dabei sind alle Anforderungen hinsichtlich der Funktionseigenschaft der Leichtbaukonstruktion, der Fertigung, des Transports, Recycling und auch die Kosten zu berücksichtigen. In dieser Lehrveranstaltung wird ein Überblick über mögliche Leichtbauwerkstoffe erarbeitet.

Dabei wird ein besonderer Fokus auf Faserverbundkunststoffe gelegt, da diese besonders großes Leichtbaupotential besitzen und große Designfreiheiten ermöglichen. Um das Potential der Leichtbauwerkstoffe maximal ausnutzen zu können, ist ein gutes Verständnis des mechanischen Verhaltens der Werkstoffe nötig. Dieses ist insbesondere bei den Faserkunststoffverbunde besonders komplex. Es wird daher die Beschreibung des Deformations- und Versagensverhalten geschichteter Faserkunststoffverbunde detailliert betrachtet. Die Übungen werden teilweise im PC-Pool der Fakultät durchgeführt, um die Umsetzung komplexer Berechnungen mit Python zu erlernen.

Die Lehrveranstaltung richtet sich an alle Studierende der Masterstudiengänge Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Mechatronik und Biomedizinische Technik, die Kenntnisse der Werkstoffmechanik von Leichtbauwerkstoffen erwerben möchten.

Modulbeschreibung

Modul: Leichtbauwerkstoffe

Modulnummer: MSF 3 041

Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Philipp Weißgraeber

Lehrveranstaltungen: Leichtbauwerkstoffe

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

Präsenzlehre: Vorlesung 2 SWS, Übung 2 SWS

Zuordnung zu Curricula:

M.Sc. Maschinenbau
M.Sc. Schiffs- und Meerestechnik
weitere ggf. möglich, sprechen Sie uns an

Dauer des Moduls: 1 Semester

Termin des Moduls: Sommersemester

Lehrinhalte:

Einführung
Grundlagen des mechanischen Verhaltens von Werkstoffen
Metallische Werkstoffe
Kunststoffe
Faserkunststoffverbunde
Halbzeuge zur Herstellung von Faserkunststoffverbunden
Mikromechanik der unidirektionalen Einzelschicht
Mechanisches Verhalten einer unidirektionalen Einzelschicht
Mechanisches Verhalten eines Mehrschichtverbunds
Versagen einer Faserkunststoffverbunden

Arbeitsaufwand für den Studierenden:

Präsenzveranstaltungen: 42 h
Vor- und Nachbereitung der Kontaktzeiten: 30 h
Selbststudium: 78 h
Prüfungsvorbereitung und Prüfung: 30 h
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Gesamtarbeitsaufwand 180 h

Leistungspunkte: 6

Prüfungsvorleistungen: keine

Art und Umfang der Prüfung: schriftlich, 60 Minuten

Regelprüfungstermin: entsprechend der jeweils gültigen Prüfungsordnung

Zugelassene Hilfsmittel: keine

Bewertung: benotet

Literatur: