Modulbeschreibung
Mechanik und Produktion IV
ECTS-Punkte:
10
Lernziele:
Die Studierenden
- könnnen verschiedene FMEA Methoden unterscheiden und einsetzen.
- können Produkte mit diskursiven Methoden konzipieren.
- können die Nutzwertanalyse durchführen.
- können die Zielkosten eines Produktes ermitteln.
- können Produkte in Baureihen und Baukästen strukturieren.
- können wesentliche Beiträge für faire Entscheidungen identifizieren.
- können Fertigungs- und Montageproblemstellungen unter Einbezug virtueller Systeme und der Robotertechnik bearbeiten.
- kennen die Grundlagen der NC-Technik und deren EDV-Einbindung in die CAD/CAM/CAQ-Fertigungskette.
- kennen die Planungssysteme für Fertigungsabläufe.
- kennen die Möglichkeiten der Bildverarbeitung für die moderne Fertigung.
- kennen die Möglichkeiten der Prozessoptimierung.
- für das mechatronische Beispielsystem «Servoantrieb» eine geeignete Steuerung/Regelung entwerfen
- die Vorteile einer Kaskadenregelung mit Vorsteuerung begründen.
- die elektromechanische Energieumwandlung in Drehfeldmaschinen diskutieren.
- typische Steuerungs- und Regelungsstrukturen für Antriebe mit Drehfeldmotoren erklären.
- die Energieeffizienz von Antriebssystemen beurteilen.
- für das reale Teilsystem «Servomotor – mechanische Last – Sensorik» eine Steuerung/Regelung entwerfen.
- ihr Vorgehen beim Systementwurf in einem Fachbericht darstellen sowie in einem Fachgespräch vertreten.
- können die Bewegungsgleichungen von Ein- und Mehrkörpersystemen bestimmen.
- können das Schwingungsverhalten analytisch und numerisch berechnen.
- können das Übertragungsverhalten und Eigenmodes bestimmen.
- 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
Kurse in diesem Modul
Produktentwicklung II:
- intuitive Methoden zur Ideenfindung
- Voraussetzungen für Kreativität
- FMEA
- Nutzwertanalyse
- Verkaufspreis einschätzen
- Zielkosten
- Baureihen und Baukästen
- Entscheidungen
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
Fertigung und Produktion II:
- Planung und Projektierung von Fertigungseinrichtungen
- Produktionsplanung und -steuerung
- Handhabungs-, Transport und Lagertechnik
- NC-Technik
- Bildverarbeitung
- Prozessoptimierung
Klassenunterricht mit 4 Lektionen pro Woche
Mechatronik II:
- Entwurf einer Kaskadenregelung mit Vorsteuerung für das mechatronische Beispielsystem «Servoantrieb».
- Elektromechanische Energieumwandlung in Drehfeldmaschinen.
- Typische Steuerungs- und Regelungsstrukturen für Antriebe mit Drehfeldmotoren.
- Energieeffizienz von Antriebssystemen.
- Projektarbeit 2: Entwurf einer Steuerung/Regelung für das reale mechatronische Teilsystem «Servomotor – mechanische Last – Sensorik».
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
Mechanische Systeme II (Dynamik):
- Newton-Euler Verfahren
- Diskrete Schwinger mit mehreren Freiheitsgraden
- Eigenwerte, Eigenvektoren, Eigenfrequenzen, Eigenformen
- Übertragungsverhalten
- Resonanzen
- Kreiselwirkung
- Rotordynamik
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
Strömungslehre:
Inkompressible Strömungsmechanik:
- Hydrostatisches Grundgesetz
- Impulssatz, Drallsatz, Energiesatz
- Stromfadentheorie: Bernoulli-Gleichung, Eulersche Turbinengleichung
- Ähnlichkeit und dimensionslose Kennzahlen
- Reibungsfreie, reibungsbehaftete Rohr- und Kanalströmung; Berücksichtigung der Rohrrauigkeit
- Strömungen um Tragflächen und Windkraftanlagen
- Pumpenkennlinien, Verschaltung von Pumpen, Auslegung der Pumpen in Kreisläufen
- Widerstand und Auftrieb umströmter Körper
- Instationäre Rohrströmungen
- Grenzschichttheorie
- Potentialströmungen
Klassenunterricht mit 2 Lektionen pro Woche
Disclaimer
Diese Beschreibung ist rechtlich nicht verbindlich! Weitere Informationen finden Sie in der detaillierten Modulbeschreibung.