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Technische Mechanik-3

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Technische Mechanik-3
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Maschinenbau / Produktionstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2021
Code: DBMAB-220
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
-
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
6
Studienjahr: 2
Pflichtfach: ja
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
• Benotete Modulklausur (Dauer 120 Min., 100 Pkt.)
  o Die Klausur wird im 3. Semester (Block 3B) gemäß Prüfungsplan geschrieben.
  o Aufteilung
    - 67 Pkt. (80 min) zu „Dynamik-1“
    - 33 Pkt. (40 min) zu „Dynamik-2“

[letzte Änderung 11.08.2021]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

DBMAB-220 Maschinenbau / Produktionstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2021 , 2. Studienjahr, Pflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Der Gesamtaufwand des Moduls beträgt 180 Arbeitsstunden.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
Keine.
Sonstige Vorkenntnisse:
Formal: Keine
Inhaltlich: Mathematik-1, Mathematik-2, Naturwissenschaftliche Grundlagen, Technische Mechanik-1

[letzte Änderung 11.08.2021]
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 festigen, vertiefen und erweitern ihr Verständnis über mechanische Zusammenhänge
auf den Gebieten „Beschreibung und Berechnung der räumlichen Bewegung von Punktmassen und
starren Körpern“ und „Stoßprozesse“. Sie sind der Lage, Schwingungen von Maschinenteilen zu beschreiben und zu berechnen. Somit ist es ihnen möglich, ingenieurwissenschaftliche Probleme mittlerer
Komplexität auf dem Gebiet der Dynamik zu analysieren, auf die physikalischen Grundprinzipien zu
reduzieren und zielgerichtet Lösungen zu erarbeiten, so dass sie sich bewegende Maschinen bzw.
Maschinen mit beweglichen Elementen konzipieren und dimensionieren können.
Dieses Modul dient der Erweiterung und der Stärkung der fachlichen Kompetenz „Wissen und Verstehen“ (Wissensverbreiterung) und der instrumentalen Kompetenz.

[letzte Änderung 11.08.2021]
Inhalt:
Dynamik-1:
 
• Repetitorium zur Dynamik eines Massenpunktes
• Kinetik eines Systems von Massenpunkten - Vertiefung
  o Schwerpunkt-, Momenten-, Arbeits- und Energiesatz
  o zentrischer Stoß
  o Körper mit veränderlicher Masse
 
• Bewegung eines starren Körpers
  o Kinematische Grundlagen: Translation, Rotation, allg. Bewegung, Momentanpol
  o Kinetik der Rotation um eine feste Achse: Momentensatz, Massenträgheitsmoment, Arbeit, Energie, Leistung
  o Kinetik der ebenen Bewegung: Kräfte-, Momenten-, Impuls-, Arbeits- und Energiesatz, exzentrischer Stoß
  o Kinetik der räumlichen Bewegung: Kräfte- und Momentensatz, Drehimpuls, Trägheits-tensor, Eulersche
    Gleichungen, Lagerreaktionen bei ebener Bewegung, momentenfreier Kreisel
 
Dynamik-2:
 
• Freie Schwingungen (ungedämpft, gedämpft) mit einem Freiheitsgrad
• Erzwungene Schwingungen (ungedämpft, gedämpft) mit einem Freiheitsgrad: Kraft- und Massenkrafterregung,
  Vergrößerungsfunktion, Resonanz
• Beispiele von Schwingungen von Maschinenteilen aus der Praxis
• Freie Schwingungen in Systemen mit zwei und mehreren Freiheitsgraden
• Erzwungene Schwingungen in Systeme mit zwei und mehreren Freiheitsgraden: Resonanz, Tilgung, Scheinresonanz

[letzte Änderung 11.08.2021]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Vorlesung: Vortrag (darbietend), Demonstration (darbietend), Bearbeitung konkreter Problemstellungen
in Gruppenarbeit (erarbeitend)
Übungen: Bearbeitung konkreter Problemstellungen in Gruppenarbeit (erarbeitend)

[letzte Änderung 11.08.2021]
Sonstige Informationen:
Verwendung des Moduls in anderen Studiengängen:
 
Die Modulelemente „Dynamik-1 (V)“ und „Dynamik-1 (Ü)“ werden in den Studiengängen „Maschinenbau – Produktionstechnik“ und „Wirtschaftsingenieurwesen – Produktionsmanagement“ verwendet.
Unter Beachtung der maximalen Gruppengrößen kann die Vorlesung maximal zweizügig und die
Übung maximal vierzügig pro Studienjahr angeboten werden.
Die Modulelemente „Dynamik-2 (V)“wird nur im Studiengang „Maschinenbau – Produktionstechnik“
verwendet. Unter Beachtung der maximalen Gruppengrößen kann die Vorlesung maximal einzügig pro
Studienjahr angeboten werden.

[letzte Änderung 11.08.2021]
Literatur:
• D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W. Wall: Technische Mechanik 3: Kinetik (Springer)
• R. C. Hibbeler: Technische Mechanik 3 – Dynamik (Pearson)
• H. Dresig, F. Holzweißig: Maschinendynamik, Springer-Verlag
• M. Knaebel, H. Jäger, R. Mastel: Technische Schwingungslehre, Springer Vieweg

[letzte Änderung 11.08.2021]
[Mon Jan 30 12:31:30 CET 2023, CKEY=atm3, BKEY=aswmpt, CID=DBMAB-220, LANGUAGE=de, DATE=30.01.2023]