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:
- Vorlesungsskript
- Ehrenstein, G.W.: Faser-Kunststoff-Verbunde. Springer-Verlag
- Bergmann, W.: Werkstofftechnik. Hanser-Verlag
- Neitzel, M.: Handbuch der Verbundwerkstoffe. Hanser-Verlag
