Bezeichnung |
Sprache |
Lehrform |
ECTS
SWS |
Modul Aufbau und Funktionsweisen von Maschinen und Anlagen (M12)
German /
kMod
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Deutsch |
kMod |
6.00
4.00 |
Automatisierte Produktionsanlagen und Fertigungsplanung (PSYS)
German /
VO
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Deutsch |
VO |
3.00
2.00 |
Kurzbeschreibung
Die Lehrveranstaltung vermittelt Kenntnisse über die Automatisierung und Systemtechnik von Produktionsanlagen, einschließlich Fertigungskostenberechnung, sowie Grundlagen von REFA und MTM
Methodik
Vorlesung, Übung, Hausarbeit
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
Die unterschiedlichen Konzepte/Typen von Fertigungsanlagen im Grundaufbau und-funktionen aus Sicht der Systemtechnik zu verstehen und zu beschreiben.
-
Optimierungsmöglichkeiten in der mechanischen Fertigung zu erkennen und Ansätze zur Reduzierung der Fertigungszeit mit Anwendung von REFA Tools umzusetzen.
-
Die Planung von Fertigungslinien (z.B. verkette Anlagen) mit unterschiedlichen Bearbeitungsaufgaben unter Berücksichtigung der Automatisierungstechnik zu realisieren.
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ie Fertigung unter Berücksichtigung von Werkstätten- Gruppen- und Fließfertigung zu planen
-
Wirtschaftlichkeitsberechnung von Fertigungsverfahren durchzuführen.
Lehrinhalte
-
Systemtechnische und konstruktive Betrachtung von Werkzeugmaschinen
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Grundlagen REFA Zeitwirtschaft, MTM-Studie, Betriebsvereinbarung
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Flexible Automatisierung, Fertigungssysteme
-
Fertigungskostenberechnung
Vorkenntnisse
Lehrveranstaltung Fertigungsmaschinen und Produktionsanlage (FMPA) aus BMB5
Literatur
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CNC Handbuch, Hans B. Kief, Carl Hanser Verlag, ISBN 978-3-446-42594-1
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Einführung in die Steuerungstechnik, Günter Pritschow, Carl Hanser Verlag, ISBN 3-446-21422-4
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Automatisierungstechnik, Dietmar Schmid, Verlag Europa-Lehrmittel, ISBN 3-8085-5157-7
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Zerspantechnik, Paucksch/Holsten/Linß/Tikal, Vieweg + Teubner Verlag, ISBN 978-3-8348-0279-8
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Arbeits- und Zeitwirtschaft verstehen. Von der Zeitstudie bis zur Abtaktung, Werner Fricke, BoD, Norderstedt, ISBN 9783743162983
Leistungsbeurteilung
-
LV-immanent, schriftliche Abschlussprüfung
-
Schriftliche Ausarbeitung
Anmerkungen
Die LV findet online synchron über MS-Teams statt.
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Strukturierte Konzeptionierung von Maschinen (KONZ)
German /
VO
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Deutsch |
VO |
3.00
2.00 |
Kurzbeschreibung
Diese LV teilt sich in 2 Teile:
1) In einem Teil werden die wesentlichen Grundlagen zur strukturierten Konzeptionierung von technischen Dingen im Überblick vermittelt.
2) Im Fokus des zweiten Teils stehen die Veränderungen des beruflichen Tätigkeitsfeldes „Maschinenbau“ durch Digitalisierung und Simulation.
Methodik
Integrierte Lehrveranstaltung
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
technische Systeme strukturiert zu analysieren
-
technische Systeme methodisch korrekt zu gestalten
-
die wesentlichen Grundregeln der Gestaltung, Gestaltungsprinzipien, Gestaltungsrichtlinien anzuwenden
-
Kernaufgaben und Kerntätigkeiten im beruflichen Spektrum von Konzeption und Design sowie Konstruktion und Auslegung zu erkennen
-
den persönliche Ist-Stand in der Berufsbiografie schriftlich auf künftige Potenziale hin zu bilanzieren
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ein persönliches Tätigkeitsprofils für ein zukunftsfähiges Berufsbild im digitalisierten Maschinenbau systematisch zu entwickeln
Lehrinhalte
-
Strukturierte Analyse technischer Systeme
-
Methodik des schrittweisen Gestaltens
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Lösungsfindung und Bewertung
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Grundregeln der Gestaltung, Gestaltungsprinzipien, Gestaltungsrichtlinien
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Kernaufgaben und Kerntätigkeiten im beruflichen Spektrum
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Funktionen, Positionen und Kompetenzen im digitalisierten Maschinenbau
-
persönliche Ist-Stand in der Berufsbiografie & zukunftsfähiges Tätigkeitsprofils
Vorkenntnisse
Maschinenelemente
Grundlagen der Konstruktionslehre
Literatur
-
VDI 2221
-
VDI 2222
-
VDI 2223
-
VDI 2206
-
Pahl, Beitz, Feldhusen, Grote: Pahl/ Beitz Konstruktionslehre, Springer, 2006
Leistungsbeurteilung
-
LV-immanent & Ausarbeitung einer Arbeit
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Modul Informatik im Maschinenbau (M15)
German /
kMod
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Deutsch |
kMod |
6.00
4.00 |
Datengenerierung und -analyse / Datamining im Maschinenbau (DAM)
German /
ILV
|
Deutsch |
ILV |
3.00
2.00 |
Kurzbeschreibung
Fähigkeit aneignen, komplexe Datensätze aus maschinenbaulichen Anwendungen zu analysieren, zu modellieren und zu visualisieren; Spezieller Fokus auf Sensorik für Autonomes Fahren
Methodik
Integrierte Lehrveranstaltung mit Vorlesungs- und Übungsblöcken.
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
Zusammenhänge und Unterschiede zwischen Data-Mining und Maschinellem Lernen zu definieren und zu erklären.
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Begriffe des Autonomen Fahrens zu definieren und zu erklären.
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Sensorkonzepte der fortgeschrittenen bildgebenden Sensorik, die bei Autonomen Fahrzeugen vorkommt, wie Monochrom-/Farbkamera, Infrarotkamera, ToF, Stereo, Ultraschall, GPS oder LIDAR zu definieren und zu erklären.
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für ein Assistenzsystem die Vor- und Nachteile des Einsatzes eines physikalischen Sensorsystems zu diskutieren und zu bewerten und ein dafür passendes System auszuwählen und auszulegen.
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im Team eine vorgegebene Aufgabenstellung zu analysieren, einen Lösungsweg zu entwerfen und die erzielten Ergebnisse in einem Laborprotokoll zu dokumentieren und zu diskutieren.
Lehrinhalte
-
Motivation
-
Einführung Data-Mining, Maschinelles Lernen
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Sensorik für Autonomes Fahren
-
Prinzip des Autonomen Fahrens
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Übersicht über Sensorkonzepte
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Vertiefung bei ausgewählten Sensoren
-
Laborübungseinheit zu LIDAR und bildgebenden Sensoren
-
Einsatzbeispiele
Vorkenntnisse
- Mathematik
- Elektrotechnik
- Sensorik und Messtechnik
Literatur
-
Teschl, S., 2013. MATLAB -- Eine Einführung. [online] Wien: FH Technikum Wien.
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Azad, P., Gockel, T. & Dillmann, R., 2007. Computer Vision - Das Praxisbuch. Aachen: Elektor-Verlag.
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Hesse, S. & Malisa, V. (Hrsg.), 2010. Taschenbuch Robotik -- Montage -- Handhabung. München: Carl Hanser Verlag
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Hesse, S. & Schnell, G., 2009. Sensoren für die Fabrikautomation, Funktion - Ausführung - Anwendung. 4.~Auflage. Wiesbaden: Vieweg+Teubner.
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Thrun, S.; Burgard, W.; Fox, D., 2006. Probabilistic Robotics, Cambridge: The MIT Press
Leistungsbeurteilung
-
LV-Immanente Leistungsbeurteilung, Klausur, Übungsbeispiele, Laborübung
Anmerkungen
Keine
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Objektorientierte Programmiertechniken für Simulationstools (PRG)
German /
ILV
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Deutsch |
ILV |
3.00
2.00 |
Kurzbeschreibung
Einführung in die Programmierung für Maschinenbauer
Methodik
Vortrag und Übungen
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
Python-Scripte zu entwickeln, um Simulationstools anzusprechen und Berechnungen zu automatisieren
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Klassen (Bibliotheken) auf Basis objektorientierter Programmierung (OOP) zu entwickeln
Lehrinhalte
-
Die Bestandteile eines Python-Programmes
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Entwicklungsumgebungen (IDE'S) z.B. PyCharm
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Programmierung in Python - Variablen, Konstanten Datentypen
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Programmierung in Python - Ausdrücke und Anweisungen
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Programmierung in Python - Programmsteuerung
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Programmierung in Python - Funktionen
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Programmierung in Python - Arrays
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Objektorientierte Programmierung in Python - Klassen
-
Scripting-Schnittstellen zu Simulationsumgebungen
Vorkenntnisse
keine
Literatur
Leistungsbeurteilung
-
Übungen und schriftliche Prüfung
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Modul Konstruktion und Auslegung (M14)
German /
iMod
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Deutsch |
iMod |
6.00
4.00 |
Methodische 3D-Konstruktion und Auslegung (M3D)
German /
ILV
|
Deutsch |
ILV |
6.00
4.00 |
Kurzbeschreibung
Die Studierenden bearbeiten in Kleingruppen ein umfangreiches Konstruktionsprojekt. Ausgehend von einer Spezifikation des Kundens werden in der begleitenden Lehrveranstaltung Produktentwicklung und Entwurf von Maschinen ILV die ersten Schritte der Produktentwicklung durchlaufen. Darauf aufbauend werden in dieser LV die weiteren Schritte bis zur Erstellung von Zusammenstellungs- und Layoutzeichnungen abgearbeitet.
Der zweite Block dieser LV widmet sich dem Gebeit der Zeichnugserstellung. Dabei wird das Hauptaugenmerk auf praxisrelevante Themen wie z.B: Toleranzen und deren Eintragung gelegt.
Methodik
eigenständige Bearbeitung des Konstruktionsprojektes und Betreuung durch den Lektor
Präsentationen der theoretischen Grundlagen
selbstsändiges Anwenden der theoretischen Inhalte in praktischen Übungsbeispielen
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
methodisch und eigenständig konstruktive Problemstellungen zu lösen
-
wirtschaftliche Aspekte der Produktentwicklung in den Designprozess mit einfließen zu lassen
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3D CAD Software in den verschiedenen Stadien der Produktentwiklung einzusetzen
Lehrinhalte
-
Anwendung der Methodisches Vorgehensweise bei der Produktentwicklung
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Auslegung von Bauteilen nach gültigen Normen und Richtlinien
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3D CAD: Bauteilerstellung, Zusammenbau und Zeichnungsableitung
Vorkenntnisse
Grundlagen in Maschinenelemente, Mechanik und Konstruktionslehre 3D CAD
Literatur
-
j. Feldhusen, K.H. Grute; PahlBeitz/ Konstruktionslehre
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Wittel et al; Roloff/Matek Maschinenelmente
-
R.C. Hibbeler; technische Mechanik 1 Statik
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R.C. Hibbeler; technische Mechanik 2 Festigkeislehre
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A. Böge, W. BÖge; Formeln und Tabellen Maschinenbau
Leistungsbeurteilung
-
Präsentationen
-
Zeichnungen: Handskizzen und CAD Zeichnungen
-
Auslegungsrechnnugen
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Modul Produktentwicklung und Entwurf (M13)
German /
iMod
|
Deutsch |
iMod |
6.00
4.00 |
Produktentwicklung und Entwurf von Maschinen (PEM)
German /
ILV
|
Deutsch |
ILV |
6.00
4.00 |
Kurzbeschreibung
Die Studierenden lernen einen Überblick über ein Konstruktionsprojekt kennen. Hierbei wird der Fokus auf vorgelagert, begleitende und nachgelagerte Prozesse des eigentlichen Konstruierens gelegt.
Methodik
Vortag, Übung und Projekt über das gesamte Semester
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
eine technische Fragestellung systematisch zu bearbeiten
-
ein Konstruktionsprojekt sinnvoll aufzusetzen und zu planen
-
die Randbedingungen und äußeren Einflüße auf ein Projekt zu kennen und beurteilen zu können
-
ein technisches Produkt ordnugsgemäß zu dokumentieren
-
ein technisches Produkt zu präsentieren
Lehrinhalte
-
Produktentstehungsprozess
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Anforderungsmanagement
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Designphasen
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Digitalisierung
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Dokumentation technischer Produkte
Vorkenntnisse
Grundlagen Maschinenelemente und Konstruktionslehre.
Literatur
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Lindemann, U., "Methodische Entwicklung technischer Produkte" Springer VDI
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Eigner, M.;Roubanov, D.; Zafiroc, R.: "Modellbasierte virtuelle Produktentwicklung", Springer Vieweg
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Feldhusen, J.;Grote, K.-H.: "Pahl/Beitz Konstruktionslehre", Springer Vieweg
-
Ebert, C.: "Systematisches Requirementsmanagement", dpunkt.verlag
Leistungsbeurteilung
-
Abgaben
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Mitarbeit
-
Anwesenheit
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Modul Simulationen: Voraussetzungen 1 (M11)
German /
kMod
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Deutsch |
kMod |
6.00
4.00 |
Berechnungsmethoden für dynamische Simulation (BDS)
German /
ILV
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Deutsch |
ILV |
3.00
2.00 |
Kurzbeschreibung
Die Lehrveranstaltung vermittelt Grundlagen der zeitkontinuierliche mathematischen Modellierung und Simulation mechanischer, elektrischer und hydraulischer Systeme mit kommerzieller Software MATLAB/Simulink, sowie die Analysemethoden zur Verifizierung und Validierung der Modelle.
Methodik
Vorlesung und begleitende Übungseispiele
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
... für die im Maschinenbau relevante Grundlagen der dynamischen Simulation mechanischer Systeme incl. wesentlicher Prinzipien und Gesetze zu erläutern sowie entsprechende Anwendungsbeispiele zu beschreiben
-
... lineare und nichtlineare Differentialgleichungen von dynamischen Systemen herzuleiten
-
... lineare und nichtlineare Differentialgleichugssysteme in MATLAB zu programmieren
-
... einfache Bewegungssimulationen mit kommerzieller Software durchzuführen (MATLAB/Simulink)
-
... den erforderlichen Rechenaufwand, benötigte Computerressourcen und Kosten für einfache Projekte abzuschätzen
Lehrinhalte
-
Grundlagen der Dynamik für Ein- und Mehrkörpersysteme
-
Lineare und nichtlineare Bewegungs-Differentialgleichungen mechanischer Systeme herleiten
-
Simulation mechanischer nichtlinearer Bewegung (z.b. Doppelpendel)
-
Linearisieren der hergeleiteten DGL
-
Transformation von DGL n-ter Ordnung auf DGL-Systeme
-
Stabilitätssatz für nichtlineare DGL Systeme
-
Gleichgewichtslagen und Eigenwerte von nichtlinearen DGL-Systemen bestimmen
-
Numerische Lösung nichtlinearer DGL-Systeme incl praktischer Anwendung
-
Anwendungsbeispiele mit MATLAB/Simulink:
Vorkenntnisse
Grundkenntnisse Mechanik, Mathematik, Physik
Literatur
-
Sauer, T. (2006), Numerical Analysis, Pearson
-
Bollhöfer, M./Mehrmann, V. (2004), Numerische Mathematik, Vieweg
Leistungsbeurteilung
-
Schriftliche Abschlussprüfung
-
Simulationsprojekt (mit DGL 2. oder 3. Ordnung)
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Kinematik und Kinetik für Mehrkörpersysteme (KIN)
German /
ILV
|
Deutsch |
ILV |
3.00
2.00 |
Kurzbeschreibung
In der Vorlesung werden die mechanischen Grundlagen zur "Kinematik und Kinetik von Mehrkörpersystemen" behandelt und praktische Anwendungsbeispiele mit Bezug zum Maschinenbau berechnet. Nach einer kurzen Wiederholung der Grundlagen der Dynamik (Newton´sches Gesetz, d´Alembertsches Prinzip, Energieprinzipien, mathematisches und physikalisches Pendel, Massenträgheitsmoment, Rotationsträgheit, etc.) wird die Theorie zur Langrange´schen Gleichung 2. Art für die Aufstellung von Bewegungsgleichungen für Mehrkörpersysteme behandelt. Die Lagrange´sche Gleichung wird an unterschiedlichen Beispielen angewendet (Doppelpendel, Kraftfahrzeuge, Raumfahrtstrukturen, Schienenfahrzeuge, Seilbahnfahrzeuge, Schwingungsdämpfersysteme, etc.) und die physikalische Bedeutung der hergeleiteten nichtlinearen gekoppelten Bewegungsdifferentialgleichungen wird erläutert. In der Vorlesung "Kinematik und Kinetik von Mehrkörpersystemen" wird unter anderem auch die Überführung von realen Konstruktionen des Maschinenbaues in ein geeignetes mechanisches Modell behandelt. Die grundlegenden Phänomene von parametererregten und chaotischen Schwingungen werden ebenfalls behandelt. Die Vorlesung umfasst somit ein breites Spektrum, von der Entwicklung der mechanischen Modelle bis zur Formulierung der gekoppelten Bewegungsdifferentialgleichungen von Mehrkörpersystemen.
Methodik
Die Vorlesung wird in der folgenden Form abgehalten:
1) Webinar - Alle Studierende: Für diese Form der Lehre verwende ich mein I-PAD und meinen privaten YouTube Kanal. Den Bildschirm des I-PADs spiegle ich in das Online-Meeting (üblicherweise GoToMeeting) und ich halte quasi eine Live Vorlesung. Diese Art der Vorlesung entspricht mehr oder weniger meinem Vortragsstil auf dem Whiteboard bei der Präsenzlehre. Es können jederzeit Fragen gestellt werden und ich versuche die theoretischen Grundlagen für jeden Studierenden verständlich zu erläutern.
2) Präsenzlehre - im Gruppenverband: Lebhafte Vorlesung unter Verwendung des Whiteboards und vereinzelt Power Point Folien. Anwenden der im WEBINAR vermittelten theoretischen Grundlagen an einer Vielzahl von Übungsbeispielen.
Lernergebnisse
Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, ...
-
Nichtlineare gekoppelte Bewegungsgleichungen von Mehrkörpersystemen herzuleiten
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Die Komplexität von Mehrkörpersystemen und deren zum Teil chaotische Bewegungsvorgänge zu verstehen
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Komplexe reale Konstruktionen des Maschinenbaues in mechanische Modelle überzuführen
Lehrinhalte
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Wiederholung Grundlagen der Dynamik (Newton´sches Gesetz, d´Alembertsches Prinzip, Energieprinzipien, mathematisches und physikalisches Pendel, Massenträgheitsmoment, Rotationsträgheit, etc.)
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Langrange´sche Gleichung 2. Art
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Doppelpendel, Kraftfahrzeuge, Raumfahrtstrukturen, Schienenfahrzeuge, Seilbahnfahrzeuge, Schwingungsdämpfersysteme, etc.
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Parametererregte Schwingungen (Stabilitätskarten)
Vorkenntnisse
Vorlesungen Mechanik und insbesondere Dynamik
Literatur
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Russel Hibbeler (Dynamik)
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Heinz Parkus (Mechanik der festen Körper)
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Franz Ziegler (Technische Mechanik der festen und flüssigen Körper)
Leistungsbeurteilung
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Schriftliche Prüfung am Ende des Semesters (2 Beispiele, 20 Punkte zu erreichen)
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