Modulbeschreibung
Maschinenbau IV
Kurzzeichen:
Unterrichtssprache:
ECTS-Credits:
Arbeitsaufwand (h):
Leitidee:
Die Studierenden
- Die Studierenden können die Einsatzmöglichkeiten ausgewählter Fertigungsverfahren hinsichtlich konstruktiver und wirtschaftlicher Gesichtspunkte bewerten
- können die Bewegungsgleichungen von linearen und nichtlinearen Ein- und Mehrkörpersystemen mit dem Verfahren nach Newton-Euler aufstellen.
- können einfache nichtlineare Bewegungsgleichungen linearisieren.
- können die Methode zur numerischen Lösung von nichtlinearen mechanischen Bewegungsgleichungen anwenden.
- können die Kreiselwirkung bei einfachen mechanischen Systemen berechnen.
- können die Bewegungsgleichungen von einfachen rotierenden Wellen (Rotoren) einschliesslich der Kreiselwirkung aufstellen.
- können das Schwingungsverhalten (Eigenfrequenzen und -formen) von Rotoren sowie linearen Mehrkörpersystemen durch Berechnung und Test analysieren und die Ergebnisse kommunizieren
- können einen starren Rotor auswuchten
- können für das mechatronische Beispielsystem «Servoantrieb» eine geeignete Steuerung/Regelung entwerfen
- können die Vorteile einer Kaskadenregelung mit Vorsteuerung begründen
- können die elektromechanische Energieumwandlung in Drehfeldmaschinen diskutieren
- können typische Steuerungs- und Regelungsstrukturen für Antriebe mit Drehfeldmotoren erklären
- können die Energieeffizienz von Antriebssystemen beurteilen
- können für das reale Teilsystem «Servomotor – mechanische Last – Sensorik» eine Steuerung/Regelung entwerfen
- können ihr Vorgehen beim Systementwurf in einem Fachbericht darstellen sowie in einem Fachgespräch vertreten
- kennen den Unterschied zwischen intuitiven und diskursiven Methoden und deren Nutzen
- können Lösungen mit intuitiven Methoden konzipieren.
- können die Nutzwertanalyse durchführen und auswerten
- können verschiedene FMEA Methoden (System-,Konstruktions- und Produktions-FMEA) unterscheiden und erfolgreich einsetzen.
- können die Zielkosten eines Produktes oder einer Fertigungsanlage ermitteln
- können Produkte in Baureihen und Baukästen strukturieren
- kennen die Voraussetzungen für die Innovationsbereitschaft eines Unternehmens
- können wesentliche Beiträge für faire Entscheidungen identifizieren
- kennen und verstehen die wesentlichen Begriffe und Phänomene der Strömungsmechanik für inkompressible Strömungen
- kennen und verstehen die grundlegenden Erhaltungsgleichungen der Strömungsmechanik und können diese auf reale Fragestellungen anwenden
- können mit Hilfe der Erhaltungsgleichungen Druckverluste, Kräfte und Momente in Strömungen bestimmen
- können hydraulische Kreisläufe mit Rohrleitungen, Einbauten und Pumpen für reibungsfreie und reibungsbehaftete Strömungen auslegen
- verstehen die Funktionsweise von Strömungsmaschinen und können Propeller und Windkraftanlagen auslegen
- kennen die wichtigsten Ähnlichkeitsgesetzte, können ihre Bedeutung interpretieren und zur Skalierung von Strömungsgeometrien nutzen
Modulverantwortung:
Lehrpersonen:
Standort (angeboten):
Vorausgesetzte Module:
Modultyp:
Modulbewertung:
Leistungsnachweise und deren Gewichtung
Modulschlussprüfung:
Bemerkungen zur Prüfung:
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in fünf Teilen statt. Die Kurse Mechatronik II, Produktentwicklung II, Maschinendynamik, Fertigungstechnik II und Strömungslehre bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Während der Unterrichtsphase:
Während der Unterrichstphase wird im Kurs Produktentwicklung II eine Prüfung geschrieben. Während der Unterrichstphase wird im Kurs Strömungslehre eine Prüfung geschrieben. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Mechatronik II eine Prüfung geschrieben und ein Projekt bewertet. Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Maschinendynamik ein Praktikum bewertet.
Bewertungsart:
Gewichtung:
Während der Unterrichstphase wird im Kurs Produktentwicklung II eine Prüfung geschrieben (Gewicht 5%). Während der Unterrichstphase wird im Kurs Strömungslehre eine Prüfung geschrieben (Gewicht je 10%). Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Mechatronik II eine Prüfung geschrieben (Gewicht 5%) und ein Projekt bewertet (Gewicht 5%). Während der Unterrichtsphase wird im Kurs Maschinendynamik ein Praktikum bewertet (Gewicht 5%).
Am Ende des Semesters findet eine abgesetzte Modulschlussprüfung in fünf Teilen statt. Die Kurse Mechatronik II (Gewicht 10%), Produktentwicklung II (Gewicht 10%), Maschinendynamik (Gewicht 10%), Fertigungstechnik II (Gewicht 30%) und Strömungslehre (Gewicht 10%) bilden je einen Teil der abgesetzten Modulschlussprüfung.
Bemerkungen:
Inhalte
Angestrebte Lernergebnisse (Abschlusskompetenzen):
Die Studierenden
- kennen den Unterschied zwischen intuitiven und diskursiven Methoden und deren Nutzen
- können Lösungen mit intuitiven Methoden konzipieren.
- können die Nutzwertanalyse durchführen und auswerten
- können verschiedene FMEA Methoden (System-,Konstruktions- und Produktions-FMEA) unterscheiden und erfolgreich einsetzen.
- können die Zielkosten eines Produktes oder einer Fertigungsanlage ermitteln
- können Produkte in Baureihen und Baukästen strukturieren
- kennen die Voraussetzungen für die Innovationsbereitschaft eines Unternehmens
- können wesentliche Beiträge für faire Entscheidungen identifizieren
Modul- und Lerninhalt:
- intuitive Methoden zur Ideenfindung
- Voraussetzungen für Kreativität
- FMEA
- Nutzwertanalyse
- Verkaufspreis einschätzen
- Zielkosten
- Baureihen und Baukästen
- Entscheidungen