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Konstruktionstechnik-3

Modulbezeichnung: Konstruktionstechnik-3
Studiengang: Maschinenbau / Produktionstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2021
Code: DBMAB-250
SWS/Lehrform: -
ECTS-Punkte: 5
Studienjahr: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
2 Teilprüfungen aus benoteter Klausur und benoteter Hausarbeit:
  • Benotete Klausur (Dauer 90 Min., 100 Pkt.)
    o Die Klausur wird im 3. Semester (Block 3B) gemäß Prüfungsplan geschrieben.
  • Benotete Hausarbeit (100 Pkt.)
    o Das Thema ist eine Problemstellung zu Maschinenelementen-2 und -3. Es wird am ersten Arbeitstag der 1.
      Woche des Blockes 4B (4. Semesters) verteilt.
    o Die Hausarbeit ist eine 30 Stunden umfassende Prüfungsleistung, die in einem Zeitraum von 60 Werktagen (Mo-
      Fr außer gesetzlichen Feiertagen) ab Ausgabe des Themas bearbeitet wird.

[letzte Änderung 06.09.2021]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
DBMAB-250 Maschinenbau / Produktionstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2021, 2. Semester, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Gesamtaufwand des Moduls beträgt 150 Arbeitsstunden.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Sonstige Vorkenntnisse:
Formal: keine
Inhaltlich: Mathematik-1 & -2, Naturwissenschaftliche Grundlagen, Technische Mechanik-1 & -2, Konstruktionstechnik-1 & -2

[letzte Änderung 06.09.2021]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Jan Christoph Gaukler
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Jan Christoph Gaukler

[letzte Änderung 11.06.2021]
Lernziele:
Die Studierenden erweitern ihre Kenntnisse zu den Grundbeanspruchungen auf „Knickung und zentrische Knickung“. Sie können die Stabilität von Gleichgewichtslagen druckbelasteter Stäbe beurteilen
und die kritische Last zum Ausknicken von Stäben bestimmen. Des Weiteren können sie die Festigkeitshypothesen anwenden, um den Spannungsnachweis bei mehrachsiger Beanspruchung zu führen,
und um durch Gegenüberstellen von Vergleichsspannung und Werkstoffkennwerten das Bauteil zu
dimensionieren. Sie sind in der Lage, die geeignete Versagenshypothese (Duktil- und Sprödbruch,
Dauerbruch, Verformung) zu bestimmen, und Maschinenelemente der drehenden Bewegung (Achsen,
Wellen, Bolzen, Zapfen, Gleit- und Wälzlager, Kupplungen und Bremsen) und Getriebe auszuwählen,
zu berechnen und zu gestalten. Damit vervollständigen sie ihre fachlichen und instrumentalen Kompetenzen zur Dimensionierung von Maschinenelementen.
Die Studierenden sind in der Lage, selbstständig und mit wissenschaftlichen Mitteln eine interdisziplinäre Problem- und Aufgabenstellung mittlerer Komplexität (Verknüpfung von Technischer Mechanik, Konstruktions- und Werkstofftechnik) zur Berechnung / Dimensionierung und Gestaltung von Maschinenelementen zu bearbeiten.
Das Modul „Konstruktionstechnik-3“ dient der Erweiterung und der Stärkung der fachlichen Kompetenz
„Wissen und Verstehen“ (Wissensverbreiterung) und der instrumentalen Kompetenz. Zusammen mit
den Modulen „Konstruktionstechnik-1“ und „Konstruktionstechnik-2“ ist jetzt die Grundlage für die systemischen Kompetenzen geschaffen, relevante Informationen auf dem Gebiet der Konstruktionstechnik
zu sammeln, zu bewerten und zu interpretieren, sowie weiterführende Lernprozesse selbstständig zu
gestalten.

[letzte Änderung 06.09.2021]
Inhalt:
Maschinenelemente 2 & 3:
 
• Spezielle Festigkeitslehre:
  o Knickbiegung und zentrische Knickung
  o überlagerte Beanspruchungen (Zug-/Druckspannung, Biegung, Torsion und Knickung) und Anwendung der
    Festigkeitshypothesen
  o Festigkeitsnachweis für Versagen durch Duktil- und Sprödbrüche, durch Dauerbruch und durch Verformungen
  o Vertiefung zum Versagen durch Dauerbruch: Wöhlerkurve, Kurzeit-, Zeit-, Dauer- und Betriebsfestigkeit,
    Lastkollektiv, Dauerfestigkeitsschaubilder nach Haigh und nach Smith
 
• Maschinenelemente der drehenden Bewegung
  o Achsen, Wellen, Bolzen und Zapfen: Arten, Gestaltung und Berechnung
  o Gleit- und Wälzlager: Arten, Aufbau, Auswahl, Einbau, Toleranzen, Lagerspiel, Schmierung, Wälzpaarung und
    Hertzsche Pressung, Dimensionierung (statisch / dynamisch), Berechnung der Lebensdauer
  o Kupplungen (schaltbar, nichtschaltbar) und Bremsen: Arten, Funktionsweise und Auswahl
 
• Getriebe:
  o Zahnräder: Geometrie, Verzahnungsgesetz, Evolventenverzahnung
  o Zahnrad- und Riemengetriebe

[letzte Änderung 06.09.2021]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Vorlesung: Vortrag (darbietend), Demonstration (darbietend), Frage- und Impulsunterricht (erarbeitend)
Übungen: Demonstration (darbietend), Frage- und Impulsunterricht, Bearbeitung konkreter Problemstellungen (erarbeitend)
Hausarbeit: Eigenständige Bearbeitung einer konkreten Problemstellung

[letzte Änderung 06.09.2021]
Sonstige Informationen:
Keine.

[letzte Änderung 06.09.2021]
Literatur:
• D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W. A. Wall: Technische Mechanik 2 – Elastostatik (Springer)
• R. C. Hibbeler: Technische Mechanik 2 – Festigkeitslehre (Pearson)
• D. Gross, W. Hauger, P. Wriggers: Technische Mechanik 4
• H. Wittel, D. Jannasch, J. Voßlek, Ch. Spura: Roloff/Matek Maschinenelemente, Springer Vieweg Verlag
• K.H. Decker, Maschinenelemente, Carl Hanser Verlag
• B. Künne: Köhler/Rögnitz, Maschinenteile 1+2, Springer Vieweg
• H. Habenhauer, F. Bodenstein: Maschinenelemente, Springer-Verlag

[letzte Änderung 06.09.2021]
[Wed Aug 10 09:46:29 CEST 2022, CKEY=ak3, BKEY=aswmpt, CID=DBMAB-250, LANGUAGE=de, DATE=10.08.2022]