Modulbeschreibung
Mechanik und Produktion I
Kürzel:
M_MuP_I
Durchführungszeitraum:
HS/07-HS/11
ECTS-Punkte:
12
Arbeitsaufwand:
360
Lernziele:
Die Studierenden
- können die wichtigsten Maschinenelemente anforderungsgerecht auswählen und dimensionieren.
- kennen die Möglichkeiten der konstruktionsbegleitenden Berechnung.
- können das elastische und plastische Verhalten von Werkstoffen aus deren atomarem Aufbau und deren Mikrostruktur heraus erklären und auf dieser Basis einfache Berechnungen und Abschätzungen der Festigkeit, Härte etc. durchführen.
- können binäre Zustandsdiagramme und ZTU-Diagramme lesen und daraus Schlüsse hinsichtlich Werkstoffeigenschaften und Prozesserfordernissen (thermische Beständigkeit, Phasenbestand, bestimmte mechanische und chemische Eigenschaften) ziehen.
- können technische Verfahren für Metalle vorschlagen, die geeignet sind die mechanischen und thermischen Eigenschaften gezielt zu verändern (Härten, Vergüten).
- können wichtige technische Werkstoffanalyse- und Werkstoffprüfverfahren (Metallographie, Härte- und Zugprüfung, thermische Analyse, zerstörungsfreie Prüfverfahren) in ihrer Bedeutung einschätzen.
- kennen einige grundlegende Prozesse zum Modifizieren von metallischen Werkstoffen.
- können den Spannungs-/Dehnungszustand und Verformungen aufgrund Zug/Druck, Biegung, Torsion und Schub von belasteten Bauteilen bestimmen.
- können Überlagerungen dieser Belastungsarten bestimmen.
- können Knickfälle bestimmen.
- können den Einfluss von Temperatur- und Fliehkraftlasten bestimmen.
- können eine Festigkeitsberechnung unter Berücksichtigung von Kerbwirkung, Lebensdauer, Sicherheit etc. durchführen.
- können einfache statisch unbestimmte Systeme berechnen.
Verantwortliche Person:
Prof. Dr. Althaus Josef
Telefon/EMail:
++41 (0)81 7553480
/ u_2001060Standort (angeboten):
Buchs, Waldau St.Gallen
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Zusätzlich vorausgesetzte Kenntnisse:
Vorausgesetzt sind die beiden Module Mechanik & Werkstoffe / Chemie I sowie Mechanik & Werkstoffe / Chemie II.
Anschlussmodule:
Modultyp:
Standard-Modul für Systemtechnik BB STD_05(Empfohlenes Semester: 5)
Fach-Pflichtmodul für Innovationsmanagement und Produktentwicklung mit Mechanik und Produktion STD_05 (PFK)
Fach-Pflichtmodul für Maschinenbau STD_05 (PF)
Fach-Pflichtmodul für Mechanik und Produktion STD_05 (PF)
Standard-Modul für Systemtechnik VZ STD_05(Empfohlenes Semester: 3)
Fach-Pflichtmodul für Innovationsmanagement und Produktentwicklung mit Mechanik und Produktion STD_05 (PFK)
Fach-Pflichtmodul für Maschinenbau STD_05 (PF)
Fach-Pflichtmodul für Mechanik und Produktion STD_05 (PF)
ECTS-Punkte pro Kategorie
Profilmodule / 12 Punkte
Profilmodule / 12 Punkte
Modulbewertung
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Leistungsbewertung
Während der Prüfungssession:
Prüfung nach spezieller Definition
Während des Semesters:
Während der Unterrichtsphase wird in jedem der drei Kurse eine Prüfung geschrieben.
Bewertungsart:
Note von 1 - 6
Gewichtung:
Während der Unterrichtsphase wird in jedem der drei Kurse eine Prüfung geschrieben (Gewicht je 10%). Zudem findet über alle drei Kurse eine abgesetzte Modulschlussprüfung statt (Gewicht 70%).
Bemerkungen:
Kurse in diesem Modul
Konstruktion und Maschinenelemente I
Kürzel:
MuP_I_K
Arbeitsaufwand:
180
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können die wichtigsten Maschinenelemente anforderungsgerecht auswählen und dimensionieren.
- kennen die Möglichkeiten der konstruktionsbegleitenden Berechnung.
Plan und Lerninhalt:
- Beanspruchungsgerechte Gestaltung von Bauteilen
- Auslegung und Einbau von Konstruktionselementen
- Gestaltung mit Maschinenelementen
Ansprechspersonen:
Egli Roland
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Werkstofftechnik I und Technische Mechanik I statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, Selbststudium
Bibliographie:
Eigene Skripte, Lernmaterialien und Übungsunterlagen
VSM-Buch: Normenauszug für technische Ausbildung und Praxis
Roloff/Matek Maschinenelemente, Vieweg
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 6 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein
Werkstofftechnik I
Kürzel:
MuP_I_W
Arbeitsaufwand:
50
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können das elastische und plastische Verhalten von Werkstoffen aus deren atomarem Aufbau und deren Mikrostruktur heraus erklären und auf dieser Basis einfache Berechnungen und Abschätzungen der Festigkeit, Härte etc. durchführen.
- können binäre Zustandsdiagramme und ZTU-Diagramme lesen und daraus Schlüsse hinsichtlich Werkstoffeigenschaften und Prozesserfordernissen (thermische Beständigkeit, Phasenbestand, bestimmte mechanische und chemische Eigenschaften) ziehen.
- können technische Verfahren für Metalle vorschlagen, die geeignet sind die mechanischen und thermischen Eigenschaften gezielt zu verändern (Härten, Vergüten).
- können wichtige technische Werkstoffanalyse- und Werkstoffprüfverfahren (Metallographie, Härte- und Zugprüfung, thermische Analyse, zerstörungsfreie Prüfverfahren) in ihrer Bedeutung einschätzen.
- kennen einige grundlegende Prozesse zum Modifizieren von metallischen Werkstoffen.
Plan und Lerninhalt:
- Mechanische Eigenschaften und ihre strukturellen Hintergründe (Gitterfehler, Härtungsmechanismen, Bruchvorgänge)
- Legierungsbildung und Zustandsdiagramme (Phasenregel, Hebelgesetz, Grundtypen binärer Phasendiagramme, Anwendungen)
- Thermisch aktivierte Vorgänge (Diffusion, Rekristallisation, Sintern)
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Herres Nikolaus
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Konstruktion und Maschinenelemente I sowie Technische Mechanik I statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Übungen, begleitetes Selbststudium, Selbststudium
Bibliographie:
Eigene Skripte, Übungsunterlagen
E. Roos, K. Maile: „Werkstoffkunde für Ingenieure“. 2. Aufl. Springer: Berlin 2005.
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 25
- Harte Grenze: nein
Technische Mechanik I
Kürzel:
MuP_I_M
Arbeitsaufwand:
130
Semester:
1
Lernziele:
Die Studierenden
- können den Spannungs-/Dehnungszustand und Verformungen aufgrund Zug/Druck, Biegung, Torsion und Schub von belasteten Bauteilen bestimmen.
- können Überlagerungen dieser Belastungsarten bestimmen.
- können Knickfälle bestimmen.
- können den Einfluss von Temperatur- und Fliehkraftlasten bestimmen.
- können eine Festigkeitsberechnung unter Berücksichtigung von Kerbwirkung, Lebensdauer, Sicherheit etc. durchführen.
- können einfache statisch unbestimmte Systeme berechnen.
Plan und Lerninhalt:
- Zug/Druck, Biegung, Torsion, Schub
- Knickung
- Temperatur-Lasten
- ebener Spannungszustand ESZ
- zusammengesetzte Beanspruchung
- Festigkeitsnachweis
- Energiemethoden
Ansprechspersonen:
Prof. Dr. Althaus Josef
Fachbereiche:
Mechanik und Produktion
Unterrichtssprache:
Deutsch
Leistungsnachweis:
Während der Unterrichtsphase wird eine Prüfung geschrieben. Zusätzlich findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung zusammen mit den Kursen Konstruktion und Maschinenelemente I sowie Werkstofftechnik I statt.
Lehr- und Lernmethoden:
Vorlesung, Lehrgespräch, Übungen, begleitetes Selbststudium, Selbststudium
Bibliographie:
Skripte, Fachliteratur, Lernmaterialien und Übungsunterlagen
Kursart:
Durchführung gemäss Stundenplan
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
- Max. Teilnehmer: 30
- Harte Grenze: nein