Studienplan

Auslegung und Bauweisen von Leichtbau- und Composite-Strukturen

Die StudentInnen sind in der Lage vor dem Hintergrund der Anforderun-gen: • Branche (Kosten, Stückzahl etc.) • Belastungsszenarien (statisch, dynamisch etc.) • Mechanisches Verhalten: Verformung, Festigkeit, Stabilität, Dynamik, Lebensdauer etc. • Bruchvorwarnung • Instandhaltung (Inspektion/Wartung/Reparatur) • Verbindungstechnik • Recycling • etc. den passenden Werkstoff und die passende Bauweise (werkstoff- und fertigungsgerecht) sowie Verbindungstechnik auszuwählen und unter-schiedliche Bauweisen für verschiedene Stückzahlszenarien etc. zu bewerten. Die StudentInnen können Compositebauteile auslegen. Befähigung, sich aufbauend auf den vermittelten Inhalten in weiterführende Problemstellungen des Leichtbaus selbstständig einarbeiten zu können.

Auslegung und Bauweisen von Leichtbau- und Compositestrukturen 1

• Semester: 3
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 6
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Entwicklungsprozess von der Idee zum Serienbauteil Leichtbauansätze: • Werkstoffleichtbau • Formleichtbau • Fertigungsleichtbau • Systemleichtbau Designphilosophien: z.B. Safe Live, Fail Safe, Damage Tolerance Compositegerechtes Design (Design to Manufacturing, Design to Fiber, Design to Cost): • Laminatbauweise • Sandwichbauweise • Krafteinleitung Composite Analyse: Werkstoffheterogenität und -anisotropie, Homogeni-sierung/Mikromechanik von Composites, Makromechanik der Einzel-schicht und des Laminats, Übergang von unidirektionalen Halbzeugen auf textile Composites (Gewebe, Geflechte), Intra- und Interlaminares Versagen, Out-of-Plane Stresses (Querschub, freier Rand, Radiusbean-spruchung, Lagenausläufe); Damage Tolerance of Composites, Einfüh-rung in Stabilität, Lebensdauer, Schädigungsmechanik von Composites; Software: z.B. Esacomp Praktische oder theoretische Aufgabenstellungen, individuell oder in der Gruppe; z.B. konkrete Aufgabenstellung inkl. Stückzahlen und branchen-spezifischen Szenarien.

Auslegung und Bauweisen von Leichtbau- und Compositestrukturen

• Semester: 4
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 1
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Entwicklungsprozess von der Idee zum Serienbauteil Leichtbauansätze: • Werkstoffleichtbau • Formleichtbau • Fertigungsleichtbau • Systemleichtbau Designphilosophien: z.B. Safe Live, Fail Safe, Damage Tolerance Compositegerechtes Design (Design to Manufacturing, Design to Fiber, Design to Cost): • Laminatbauweise • Sandwichbauweise • Krafteinleitung Composite Analyse: Werkstoffheterogenität und -anisotropie, Homogeni-sierung/Mikromechanik von Composites, Makromechanik der Einzel-schicht und des Laminats, Übergang von unidirektionalen Halbzeugen auf textile Composites (Gewebe, Geflechte), Intra- und Interlaminares Versagen, Out-of-Plane Stresses (Querschub, freier Rand, Radiusbean-spruchung, Lagenausläufe); Damage Tolerance of Composites, Einfüh-rung in Stabilität, Lebensdauer, Schädigungsmechanik von Composites; Software: z.B. Esacomp Praktische oder theoretische Aufgabenstellungen, individuell oder in der Gruppe; z.B. konkrete Aufgabenstellung inkl. Stückzahlen und branchen-spezifischen Szenarien.

Spezielle Kapitel aus Werkstoffkunde: Composites

Die StudentInnen: kennen Herstell- und Aufbereitungstechnologien zur Produktion von Endlos- und langfaserverstärkten innovativen textilen Halbzeugen. kennen Carbon und metallische wie keramische Werkstoffe zum Einsatz als Matrixwerkstoff in Faserverbundanwendungen. kennen die Herstellverfahren zur Fertigung von MMC und CMC Bautei-len. Die StudentInnen: kennen unterschiedliche Biopolymere, welche als Matrixwerkstoff in Faserverbundmaterialien eingesetzt werden können. kennen Naturfaserwerkstoffe, welche in technischen Anwendungen ein-gesetzt werden (Hanf, Flachs, Kokos, etc.). kennen die Eigenschaften und Einsatzgrenzen dieser Werkstoffe. Den Studierenden kennen die möglichen kraft- und stoffschlüssigen Verbindungstechniken im Metall- und Compositebereich (Kleben, Nieten, Schrauben...). Die Studierenden sind mit den Vor- und Nachteilen jeder Methode vertraut und können die für einen gegebenen Anlassfall geeignete Verbindungstechnik auswählen und optimieren und diese auch zur Reparatur von Bauteilen einsetzen. Sie sind in der Lage, die Besonder-heiten beim Verbinden unterschiedlicher Materialien (z.B. verschiedene Ausdehnungskoeffizienten,..) zu berücksichtigen.

Verarbeitungstechnik Composites

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 3
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Erarbeitung der theoretischen Grundlagen eines Fertigungsprozesses eines Faserverbundbauteiles anhand eines Fallbeispiels Ermittlung von Prozessparametern mittels thermomechanischer und rheologischer Analysemethoden Verarbeitungsversuche mit Parametervariation Analyse der hergestellten Proben zur Ermittlung des fertigungs-technischen Einflusses

Spezielle Kapitel aus Werkstoffkunde: Composites

• Semester: 3
• Typ: Pflicht, Vorlesung
• ECTS: 3
• Prüfungsart: Schriftliche Prüfung

Matrixwerkstoffe: Metall, Carbon, Keramik, Biobasierte Polymere Fasern: Biobasierte Fasern Herstellung von Metall-, Carbon-, Keramikmatrix Composites Bearbeitung von MMC (Metallmatrixcomposites) und CMC (Ceramic-matrixcomposites) Herstellung von innovativen textilen Faserhalbzeugen, 2D und 3D We-ben, Open Read Weaving, Gelegeherstellung, strukturelle 3D Vernähung, Geflechte, Vliese Aufbereitung Verschnitt

Nachhaltigkeit: LCA, Recycling

Die StudentInnen kennen Ökobilanzierung, Ecodesign, Life Cycle Asses-sment (LCA), Life Cycle Cost Assessment (LCCA) für unterschiedliche Werkstoffe. Die StudentInnen kennen Recycling und Aufbereitungstechnologien von Compositebauteilen sowie -werkstoffen Die StudentInnen kennen die Recyclinggerechte Bauteilentwicklung Die Studierenden können dieses Wissen auf praktische Aufgabenstel-lungen anwenden.

Nachhaltigkeit und Recycling

• Semester: 4
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 1,5
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

• Ökobilanzierung: Theorie, Stärken und Schwächen • Ecodesign: Theorie und ausgewählte Beispiele • Life Cycle Assessment (LCA) • Life Cycle Cost Assessment (LCCA) • Recycling und Aufbereitungstechnologien von Compositebauteilen und Werkstoffen: Methoden zur Rückgewinnung der Fasern, Eigenschaften und Kosten von recyclierten Fasern, Design und Anwendungen von recyclierten Fasern • Recyclinggerechte Bauteilentwicklung; Berücksichtigung der Nachhaltigkeit bei der Bauweise (z.B. Materialtrennung für Recycling -> „design for recycling)

Projektarbeit1

Durch die praktische Forschungs- und Entwicklungstätigkeit in einem Betrieb oder innerhalb eines F&E-Projekts an der FH oder eines For-schungsinstituts beherrschen die StudentInnen die Fähigkeit, selbständig und am Stand der Technik und Wissenschaft Forschungs- und Entwick-lungsarbeiten im Bereich des Qualifikationsprofils des Studiengangs zu leiten bzw. durchzuführen. Durch die gegenstandsübergreifenden Prob-lemstellungen erwirbt sie/ er Transferkompetenzen. Die Studierenden sind in der Lage komplexe Problemstellungen im Bereich des im Antrag definierten Tätigkeitsbereichs zu strukturieren, methodisch und wissenschaftlich zu bearbeiten und selbständig prob-lemorientierte Lösungen zu erarbeiten. Sie/er ist fähig die Ergebnisse und Resultate von F&E-Projekten zu analysieren, zu interpretieren und klar strukturiert darzustellen.

Projektarbeit 1

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Projekt
• ECTS: 9
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Konkretes F&E-Projekt aus den Gebieten der Werkstoff- oder Fertigungstechnik, der Simulation oder des konstruktiven Leichtbaus; angewandtes Projektmanagement; Quellen bzw. Literatursuche; vertiefende und gegenstandsübergreifende Anwendung des erlernten Wissens; methodisch und wissenschaftliche Vorgangsweise; praktische Durchführung, Analyse, Interpretation von Versuchen bzw. Versuchsserien; Erstellung von technischen und wissenschaftlichen Berichten.

Projektarbeit 2

Durch die praktische Forschungs- und Entwicklungstätigkeit in einem Betrieb oder innerhalb eines F&E-Projekts an der FH oder eines For-schungsinstituts beherrschen die StudentInnen die Fähigkeit, selbständig und am Stand der Technik und Wissenschaft Forschungs- und Entwick-lungsarbeiten im Bereich des Qualifikationsprofils des Studiengangs zu leiten bzw. durchzuführen. Durch die gegenstandsübergreifenden Prob-lemstellungen erwirbt sie/ er Transferkompetenzen. Die Studierenden sind in der Lage komplexe Problemstellungen im Bereich des im Antrag definierten Tätigkeitsbereichs zu strukturieren, methodisch und wissenschaftlich zu bearbeiten und selbständig prob-lemorientierte Lösungen zu erarbeiten. Sie/er ist fähig, das erlernte Wis-sen in der Praxis umzusetzen und eine von ihr/ihm geführte Arbeitsgrup-pe bzw. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in angewandten F&E-Projekten wissenschaftlich, technisch und organisatorisch anzuleiten. Sie/er ist fähig die Ergebnisse und Resultate von F&E-Projekten zu analysieren, zu interpretieren und klar strukturiert darzustellen.

Projektarbeit 2

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Projekt
• ECTS: 12
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Aufbauend auf den Ergebnissen und/oder Erkenntnissen von PR1 wird ein Projekt definiert um den Studierenden die Möglichkeit zu geben ihr Wissen im selben Themenbereich zu vertiefen oder andere Themenbe-reiche kennenzulernen. Weiteres wird bei der Projektdefinition der wach-sende Wissenstand durch bereits absolvierte Vorlesungen berücksichtigt. Konkretes F&E-Projekt aus den Gebieten der Werkstoff- oder Fertigungs-technik, der Simulation oder des konstruktiven Leichtbaus; angewandtes Projektmanagement; Quellen bzw. Literatursuche; vertiefende und ge-genstandsübergreifende Anwendung des erlernten Wissens; methodisch und wissenschaftliche Vorgangsweise; praktische Durchführung, Analyse, Interpretation von Versuchen bzw. Versuchsserien; Erstellung von technischen und wissenschaftlichen Berichten.

Projaktarbeit 3

Durch die praktische Forschungs- und Entwicklungstätigkeit in einem Betrieb oder innerhalb eines F&E-Projekts an der FH oder eines For-schungsinstituts beherrschen die StudentInnen die Fähigkeit, selbständig und am Stand der Technik und Wissenschaft Forschungs- und Entwick-lungsarbeiten im Bereich des Qualifikationsprofils des Studiengangs zu leiten bzw. durchzuführen. Durch die gegenstandsübergreifenden Prob-lemstellungen erwirbt sie/ er Transferkompetenzen. Die Studierenden sind in der Lage komplexe Problemstellungen im Bereich des im Antrag definierten Tätigkeitsbereichs zu strukturieren, methodisch und wissenschaftlich zu bearbeiten und selbständig prob-lemorientierte Lösungen zu erarbeiten. Sie/er ist fähig, das erlernte Wis-sen in der Praxis umzusetzen und eine von ihr/ihm geführte Arbeitsgrup-pe bzw. Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in angewandten F&E-Projekten wissenschaftlich, technisch und organisatorisch anzuleiten. Sie/er ist fähig die Ergebnisse und Resultate von F&E-Projekten zu analysieren, zu interpretieren und klar strukturiert darzustellen.

Projektarbeit 3

• Semester: 3
• Typ: Pflicht, Projekt
• ECTS: 12
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Aufbauend auf den Ergebnissen und/oder Erkenntnissen von PR2 wird ein Projekt definiert um den Studierenden die Möglichkeit zu geben ihr Wissen im selben Themenbereich zu vertiefen oder andere Themenbereiche kennenzulernen. Weiteres wird bei der Projektdefinition der wachsende Wissenstand durch bereits absolvierte Vorlesungen berücksichtigt. Konkretes F&E-Projekt aus den Gebieten der Werkstoff- oder Fertigungstechnik, der Simulation oder des konstruktiven Leichtbaus; angewandtes Projektmanagement; Quellen bzw. Literatursuche; vertiefende und gegenstandsübergreifende Anwendung des erlernten Wissens; methodisch und wissenschaftliche Vorgangsweise; praktische Durchführung, Analyse, Interpretation von Versuchen bzw. Versuchsserien; Erstellung von technischen und wissenschaftlichen Berichten.

Masterarbeit

Mit der Masterarbeit können die Studierenden die Qualifikationen für eigenständiges wissenschaftliches Arbeiten nachweisen. Zum wissen-schaftlichen Arbeiten auf Hochschulniveau gehören insbesondere: • die Erfassung von Problembereichen und deren Strukturen • die Beschaffung von und der Umgang mit Literatur • die Strukturierung von Themen und die Formulierung von For-schungsfragen • das Ableiten wissenschaftlich fundierter Schlüsse/ Ergebnis-se/Lösungsalternativen • die Formulierung der Arbeit und deren formale Gestaltung (Zita-te, Verzeichnisse, etc.) Anhand der vom Studiengang vorgegebenen Richtlinie sind die Studen-tInnen befähigt, Grundsätze des wissenschaftlichen Arbeitens auf Hoch-schulniveau, Ansprüche an wissenschaftliche Abschlussarbeiten, Urhe-berrecht, Abfragen und deren Lösung sowie Veröffentlichungsaspekte von wissenschaftlichen Arbeiten anzuwenden.

Masterarbeit

• Semester: 4
• Typ: Pflicht, Projekt
• ECTS: 22
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Die Masterarbeiten orientieren sich vorzugsweise an konkreten Problemstellungen der industriellen Praxis und sollen die interdisziplinäre, Zu-sammenschau der Erfahrungen der Berufspraxis auf Basis des in den Vorlesungen und Übungen grundgelegten Wissens fördern.

Masterprüfung

• Semester: 4
• Typ: Pflicht, Abschlussprüfung
• ECTS: 1
• Prüfungsart: Mündliche Prüfung

Kommissionelle Abschlussprüfung

Masterseminar

• Semester: 4
• Typ: Pflicht, Seminar
• ECTS: 0,5
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Das Masterseminar dient zur individuellen fachlichen Unterstützung der Studierenden durch den Masterarbeitsbetreuer. Ergebnisse werden disku-tiert, analysiert und bewertet. Dazu werden Hinweise zur formalen Abfas-sung der Arbeit gegeben.

Generative Fertigung

Die StudentInnen besitzen vertieftes Verständnis und Überblick über verschiedene Verfahren zur generativen Fertigung und sind befähigt zur Auswahl und zum Einsatz von geeigneter Technologie für die Herstel-lung von Prototypen oder Funktionsbauteilen aus Metallen, Kunst- oder Faserverbundwerkstoffen. Die StudentInnen kennen Möglichkeiten und die Grenzen der generati-ven Fertigung in Hinblick auf die geometrischen und Materialmöglichkei-ten. Verständnis der Programmstruktur und selbstständige Anwendung der Simulationssoftware. Sie sind in der Lagen Simulationsmodelle aufzu-bauen und die Ergebnisse zu verarbeiten und zu interpretieren, um Pro-zesse zu optimieren.

Generative Fertigung

• Semester: 3
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 2,5
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Verfahrensgrundlagen für die generative Fertigung Theoretische Vertiefung in die Additive Fertigungstechnologie Überblick über die grundlegende Programmstruktur und Umgebung Grundlegender Überblick über die Simulationsmethoden und Anwen-dung CAD-Vorbereitung und Import von Geometrien, Generierung und Aufbe-reitung von 3D-Datenmodellen (Anforderungen an 3D-Geometrien und –Modelle) Erzeugung der mathematischen Schichten für die generative Verfahren Verwendung von Software zur 3D-Modellierung (STL) Einführung und Modellierung des SLM Prozesses Geometrie- und Bauteiloptimierung Modellierung der Postprozesse Weiterverarbeitung und Bewertung der Simulationsergebnisse Praktische Übungen zur Konstruktion und 3D-Modellierung Praktische Übungen mit FDM, 3D-Druck, Polyjet, SLM, LMD Soll-/Ist-Vergleich CAD/Prototyp

Qualitätsmanagement

Studierende besitzen ein vertieftes Wissen im Bereich Qualitätsmanage-ment und kann dieses in der Praxis umsetzen. Sie verstehen die wesent-lichen Hintergründe und Zusammenhänge der Grundlagen, sowie die Strukturen einschlägiger QM-Systeme und –Darlegungsmodelle. Die Studierenden können bei Erstellung, Einrichtung und Pflege von QM - Systemen wesentlich mitwirken und die Methoden und Werkzeuge zur Qualitätsplanung, zur qualitätsorientierten Produktrealisierung und zur Qualitätsverbesserung anwenden.

Qualitätsmanagement Grundlagen / Methoden

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 3
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Bedeutung des Qualitätsmanagements (QMS), Normen und Richtlinien des QMS (ISO, VDA) Prozessorientiertes Qualitätsmanagement, Qualitätswerkzeuge, SPC, Prüfmethoden und Prüfmittelüberwachung

Qualitätsmanagement

• Semester: 3
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 3,5
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Qualität und Recht, Forderungen gemäß ISO 9000, QS 9000, TS 16949, VDA 6.1, Integrierte Managementsysteme (ISO14001, EMAS, SCC) Techniken zur Förderung des QMS: Kaizen und TQM, Qualitätsbezogene Kosten, Aufbau und Implementierung einer prozessorientierten integrierten Management-Dokumentation, Lieferantenmanagement.

Sozial- und Führungskompetenz

Die Studierenden verfügen über Kommunikations- und Führungskompe-tenz, welche anhand von Kurzinputs der Lehrveranstaltungsleitung, Kleingruppenarbeiten, moderierten Plenumsdiskussionen, Fallstudien, Rollenspielen, Videos, Filmanalysen, Individual- und Gruppenfeedback geübt werden. Die Lehrveranstaltungen werden zum Teil in Englisch gehalten, um zu die Sprachkenntnisse zu verbessern und den Gebrauch der englischen Spra-che zu üben. Die Studierenden beherrschen die Grundlagen des Argumentierens und der Verhandlungsführung und können diese auf studiengangsspezifische Themenstellungen erfolgreich anwenden. Sie sind in der Lage die klassi-schen Besprechungsmoderationsmethoden und die Steuerung von Gruppenprozessen in studiengangsrelevanten Themenstellungen anzu-wenden. Die Studierenden kennen die Modelle, Funktionen und Aufgaben von Führungskräften und den Zusammenhang von Führung und Persönlichkeit.

Verhandeln und Besprechungsmoderation

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Übung
• ECTS: 2
• Prüfungsart: Mündliche oder Schriftliche Prüfung

Harvard Verhandlungskonzept Argumentationsformen in der Verhandlungsführung Effizienten Vorbereitung und erfolgreiche Durchführung einer Verhandlung Kreieren von Ergebnissen, die beide Seiten zufrieden stellen (Win-Win-Situationen) Überprüfung und Weiterentwicklung des eigenen derzeitigen Verhandlungsstils Grundlagen der Moderation/Besprechungsmoderation Rolle, Haltung, Aufgaben des Moderators bzw. Besprechungsleiters Vorbereitung, Durchführung, Nachbereitung einer Moderation/Besprechung Methoden/Hilfsmittel einer Moderation/Besprechung Interventionstechniken für die Steuerung von Gruppenprozessen (Ziel-Review, Fragetechnik, Feedbacktechnik, Technik der visuellen Diskussion,...)

Führung

• Semester: 4
• Typ: Pflicht, Übung
• ECTS: 1
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Modelle, Funktionen und Aufgaben von Führung Schlüsselkompetenzen von Führungskräften Zusammenhang von Führung und Persönlichkeit Die Rolle der Führungskraft als Summe aller Erwartungen an den Rolleninhaber Die Führungskraft als Multiplikator der Ziele und Werte eines Unternehmens Die Führungskraft als Entwickler des eigenen Personals Einflüsse auf Führung (externe und interne Rahmenbedingungen) Kooperatives Führungsverhalten Entscheidungsbeteiligung der Mitarbeiter Umgang mit Macht und Information

Betriebswirtschaftslehre

Die Studierenden können Deckungsbeiträge berechnen und die Ergeb-nisse auf verschiedene Entscheidungssituationen (Break-Even-Point, Sorti-mentsentscheidung, Eigenfertigung/Fremdbezug, ...) anwenden. Sie können einfache Kostenplanungen durchführen und einen Soll- / Ist vergleich erstellen. Sie sind in der Lage, grundlegende Investitionsrechnungen durchzuführen zu bewerten und verfügen über ein Überblickswissen zur Finanzierung.

Betriebswirtschaftslehre

• Semester: 4
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 3
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Die Studierenden können Deckungsbeiträge berechnen und die Ergebnisse auf verschiedene Entscheidungssituationen (Break-Even-Point, Sorti-mentsentscheidung, Eigenfertigung/Fremdbezug, ...) anwenden. Sie können einfache Kostenplanungen durchführen und einen Soll- / Ist vergleich erstellen. Sie sind in der Lage, grundlegende Investitionsrechnungen durchzuführen zu bewerten und verfügen über ein Überblickswissen zur Finanzierung.

Prozesssimulation

Die Studierenden kennen Nutzen und Grenzen der Prozesssimulation. Sie können grundlegende physikalische Phänomene im Fertigungspro-zess durch analytische und/oder numerische Methoden vorausberechnen und damit zur Werkzeug-, Prozess- und Bauteiloptimierung beitragen.

Prozesssimulation

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 1,5
• Prüfungsart: Schriftliche Prüfung

Einführung in die Prozesssimulation, Herstellung eines Preforms (z.B. Drapieren, Wickeln, Flechten, etc.) Füllsimulation (Gesetz von Darcy, analytische und/oder numerische Per-meabilitätsbestimmung, etc.) Aushärtesimulation (Harzkinetik, Berücksichtigung der Exothermie, etc.), Verzugssimulation (Spring back) Praktische Beispiele

Mess- und Prüftechnik

Die StudentInnen sind in der Lage, geeignete Mess-Systeme für die Pro-zessüberwachung von Verarbeitungsprozessen auszuwählen und ken-nen die unterschiedlichen Einsatzgebiete verschiedener Mess-Systeme für den Strukturversuch. Sie besitzen ein vertieftes Verständnis über die Methoden der zerstörungsfreien Bauteilprüfung (CT, US, aktive Thermo-grafie) und sind in der Lage, Messdaten aufzuzeichnen, auszuwerten und darzustellen

Mess- und Prüftechnik

• Semester: 3
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 3
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Strukturversuch: Weg- und Kraftmessung mit versch. Systemen (Vorteile, Nachteile) Optische Verformungsmessungen / Oberflächenvermessungen & Bild-verarbeitung (z.B. GOM Atos, CMM, GOM Aramis) für Material- und Struk-turversuch wie Prozessüberwachung Inline Prozessüberwachung, Prozessüberwachung in Verarbeitungspro-zessen (z.B. Verfahrwege Roboter und Pressen, Drücke in hydraulischen Anlagen und Injektionsanlagen, Kraftmessung, Datenaufzeichnung und Auswertung Structural Health Monitoring NDT Theorie und Anwendung: CT, Thermografie, US, Shearografie, Acoustic Emission

Mess- und Prüftechnik

• Semester: 3
• Typ: Pflicht, Laborübung
• ECTS: 1
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Strukturversuch: Weg- und Kraftmessung mit versch. Systemen (Vorteile, Nachteile) Optische Verformungsmessungen / Oberflächenvermessungen & Bild-verarbeitung (z.B. GOM Atos, CMM, GOM Aramis) für Material- und Struk-turversuch wie Prozessüberwachung Inline Prozessüberwachung, Prozessüberwachung in Verarbeitungspro-zessen (z.B. Verfahrwege Roboter und Pressen, Drücke in hydraulischen Anlagen und Injektionsanlagen, Kraftmessung, Datenaufzeichnung und Auswertung Structural Health Monitoring NDT Theorie und Anwendung: CT, Thermografie, US, Shearografie, Acoustic Emission

Datenaufbereitung und Visualisierung

Kenntnis und Überblick über die Möglichkeiten zur visuellen Darstellung von komplexen Datensätzen (Vektorfelder, Tensorfelder, etc.) im Berufsfeld (z.B. Festigkeit, Messdaten) durch Computeranimation. Praktische Vertrautheit mit aktuellen Software-Tools zur Aufbereitung von Modell-Input (Preprocessing) und Ergebnisdaten (Postprocessing), inklusive Kenntnis von und Vertrautheit mit Skriptsprachen (Python, etc.) und (einfacher) Programmierung. Fähigkeit zur Interpretation von aufbereiteten Daten. Erwerb einer aktuellen Marktübersicht über verfügbare Software und Hardware. Fähigkeit zur kosteneffizienten Auswahl von Lösungsansätzen und Tools.

Datenaufbereitung und Visualisierung

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 2
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Grundbegriffe der Computergrafik, Methoden und Verfahren zur Darstel-lung komplexer Datensätze (Vektorfelder, Tensorfelder, etc.). Übungen mit Datenaufbereitungs- und Datenvisualisierungssoftware (Preprocessing, Postprocessing, Skriptsprachen) anhand ausgewählter Fallbeispiele.

Fertigungswirtschaft und Logistik

Die Studierenden haben ein Überblickswissen zur Logistik (inner- und überbetrieblich) sowie detaillierte Kenntnis der Funktionen und Methoden der Produktionsplanung und -steuerung. Die Studierenden kennen moderne Organisationsformen in der Fertigung (Just-In-Time, Lean Production, KVP, …) und sind in der Lage, an Projek-ten zur Fertigungsorganisation und zur Geschäftsprozessoptimierung mitzuwirken. Sie verfügen über Grundkenntnisse zur Beschaffungs- und Distributions-logistik, zum E-Commerce sowie zu den Zielen und Methoden des Ge-schäftsprozessmanagements.

Produktionsmanagement

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 4
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Logistik und Supply-Chain-Management Fertigungsorganisation (Just-In-Time Produktion, Lean Production, Kaizen, TPM – Total Productive Maintenance) Distributionslogistik Beschaffungslogistik Kooperationen in der Logistikkette E-Commerce Geschäftsprozessmanagement Wertstromanalyse.

Matrixeigenschaften

Die StudentInnen besitzen Kenntnisse über den Zusammenhang von Struktur und Eigenschaften von Polymeren und die Herstellung von Po-lymeren mit den dazugehörigen Polymerisationsanlagen, sowie von der Wirkung und den Möglichkeiten von Additiven. Die StudentInnen wissen wie Kunststoffe an spezifische Anforderungen angepasst werden können. Die StudentInnen kennen polymere Funktionalwerkstoffe, deren Eigenschaften und Anwendungsgebiete.

Technologie der Duroplaste und Elastomere

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Vorlesung
• ECTS: 1,5
• Prüfungsart: Schriftliche Prüfung

Aufbau und Eigenschaften von Naturkautschuk und ausgewählten Synthesekautschuken Thermoplastische Elastomere; Vulkanisation; Mastikation; Herstellung von Kautschukmischungen; Aufbau und Eigenschaften ausgewählter Duroplaste wie Epoxydharze, Melaminharze und Polyesterharze Härtersysteme

Chemie der Additive

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Vorlesung
• ECTS: 1,5
• Prüfungsart: Schriftliche Prüfung

Aufbau und Wirkungsweise der Additive wie Füllstoffe, Nano-Partikel Antistatika, Gleitmittel, Stabilisatoren, Farbpigmente und Biozide Wirkungsweise in der Polymermatrix

Fertigungswirtschaft und Logistik

Die Studierenden haben ein Überblickswissen zur Logistik (inner- und überbetrieblich) sowie detaillierte Kenntnis der Funktionen und Methoden der Produktionsplanung und -steuerung. Die Studierenden kennen moderne Organisationsformen in der Fertigung (Just-In-Time, Lean Production, KVP, …) und sind in der Lage, an Projek-ten zur Fertigungsorganisation und zur Geschäftsprozessoptimierung mitzuwirken. Sie verfügen über Grundkenntnisse zur Beschaffungs- und Distributions-logistik, zum E-Commerce sowie zu den Zielen und Methoden des Ge-schäftsprozessmanagements.

Produktionsmanagement

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 4
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Logistik und Supply-Chain-Management Fertigungsorganisation (Just-In-Time Produktion, Lean Production, Kaizen, TPM – Total Productive Maintenance) Distributionslogistik Beschaffungslogistik Kooperationen in der Logistikkette E-Commerce Geschäftsprozessmanagement Wertstromanalyse.

Verarbeitung

Die Studierenden kennen die Eigenschaften von Leichtmetallen, Kunst-stoffen und faserverstärkten Kunststoffen für den Einsatz im Leichtbau, wissen diese einzusetzen und wissen um die Verarbeitung dieser Werk-stoffen Bescheid. Sie kennen die Fertigungsmethoden und können diese anwenden, um aus Leichtmetallwerkstoffen Halbzeuge und Bauteile herzustellen. Des Weiteren beherrschen sie Prozesse wie Thermoformen, Blasformen, Pressen und Sintern und können diese für die Produkterzeugung nutzen. Die Studierenden wissen durch den Einsatz von Oberflächentechniken Kunststoff und Metallbauteile zu modifizieren und zu veredeln. Sie sind in der Lage, Verarbeitungsprozesse für Compositebauteile auf Basis der Anforderungen an das Bauteil und der gewählten Werkstoff-kombination zu entwickeln und auf Basis von Werkstoffanalysen Verar-beitungsprozesse zu entwerfen und zu optimieren.

Oberflächentechnik

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Vorlesung
• ECTS: 1,5
• Prüfungsart: Schriftliche Prüfung

Grundlagen der Technologien zur Beschichtung von Kunststoff- und Metalloberflächen Verchromung, Bedampfung, Metallisierung, Lackierung inklusive der Anforderung an die Qualität der zu beschichtenden Teile (technische Anforderungen, Veredelung) sowie die notwendigen Vor- und Nachbe-handlungen (Corona, Beflammung)

Verarbeitungstechnik Leichtmetalle

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 3
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Al- und Mg-Bauteilguss: Gießverfahren für die Bauteilherstellung; konstruktiver Aufbau von Gießanlagen; Einfluss von Legierungselementen auf die Bauteileigenschaften und die Gießbarkeit Al- Walzbarrenherstellung: Gießverfahren zur Herstellung von Al- Walzbarren zur weiteren Verarbeitung (als Walz- und Gussplatte); Verfahrens-technik inkl. Homogenisierung; konstruktiver Aufbau der Anlagen (konventioneller Guss, LHC, EMC); Bandgussverfahren und konstruktiver Aufbau von Bandgussanlagen; Al-Blechherstellung: Verfahrenstechnik des Warmwalzens und des Kaltwalzens; spezielle Anforderungen an Warmwalz-, Kaltwalz- und Finalan-lagen (Teilen, Schlitzen, Richten, etc.), Wärmebehandlungsanlagen (Lösungsglühen, Auslagern) Freigabeprüfungen, mechanische Prüfverfahren und Prüfgeräte, Korrosionsprüfungen

Anwendung von Leichtmetallen

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Vorlesung
• Prüfungsart: Schriftliche Prüfung

Ausgewählte Anwendungsgebiete von Thermoplasten, Elastomeren und Duromeren; Anforderungsprofile und Anwendung; Praktische Fallbeispiele; Anwendungsstudien mit Ökobilanzen

Leichtbaustähle

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Vorlesung
• ECTS: 2
• Prüfungsart: Schriftliche Prüfung

Überblick über moderne Stähle für den konstruktiven Leichtbau. Legierungskonzepte, struktureller Aufbau, Verarbeitungs- und Einsatzeigenschaften, sowie Herstellungsrouten (insbesondere Wärmebehandlung) folgender Stahlsorten: IF-Stähle, Höherfeste Tiefziehstähle, Höherfeste IF-Stähle, Isotrope Stähle, Mikrolegierte Stähle, Dualphasenstähle, TRIP-Stähle, Multiphasenstähle, Presshärtende Stähle; Typische Produkt und Lieferformen dieser Stahlsorten

Verarbeitungstechnik Kunststoffe

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Vorlesung
• ECTS: 3
• Prüfungsart: Schriftliche Prüfung

Grundlagen und Überblick über die Verarbeitungstechnologien: Extrusion von Kunststoffen, Spritzgießen, Blasformen, Kalandrieren, Thermoformen, Pressen, Sintern; Verarbeitung duroplastischer Formmassen; Verarbeiten von Elastomeren, Verarbeiten von verstärkten Kunststoffen: Pultrusion, Wickeln, Handablegeverfahren, RTM-Verfahren; Kunststoffschweißen, Reibschweißen, Hochfrequenzschweißen, Warmgasschweißen, Elektromuffenschweißen

Automatisierung und Digitalisierung

Die Studierenden sind in der Lage, Roboter-Anlagen für den Einsatz in Composite und Leichtbaufertigungsanwendungen zu konzipieren und zu verwenden. Die Studierenden kennen dazu die Methodik der Roboteroffline-programmierung. Sie können Roboter und Manipulatoren in einer virtuel-len Welt abbilden und modellieren. Die Studierenden können unter-schiedliche Pfadplanungsalgorithmen anwenden und in der Simulation testen. Des Weiteren können sie die Simulation auf das reale System transferie-ren, ein Robotersystem aufgabenspezifisch konzipieren, sowie Sicher-heitsaspekte hinsichtlich Maschinenrichtlinie abschätzen. Dies betrifft insbesondere die in der Leichtbaubranche relevanten Pick-and-place bzw. Pick-and-drape Prozesse.

Ausgewählte Kapitel Digitale Fabrik

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 3
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Digitale Fabrik (DF) mit dem Fokus auf die Digitale Fertigung Zusammenhänge zwischen ERP-, MES- und PLM-Systemen Datenintegration und Datenmanagement Erläuterung der Teilgebiete der DF Analyse von Produktionssystemen Definition von Einsatzzielen Interpretation der zu erwartenden Ergebnisse

Automatisierung und Digitalisierung in der Fertigungstechnik 1

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 4
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Einführung in die Offlineprogrammierung von Robotersystemen mit RoboDK oder gleichwertigen Softwaresystemen Kalibrierung von Robotern Programmierung von Trajektorien und Greifoperationen Simulation von Offlineprogrammen Umsetzen der Offlineprogrammierung eines Pick-and-place Prozesses aus dem Leichtbaubereich (z.B. Preformmanipulation) mit einem Roboter im CSM Labor. Übungsbeispiel auf Roboter-Schulungszelle; Abfahren einer definierten Kontur, um bspw. mittels optischer QS Systeme Faserwinkel zu ermitteln

Automatisierung und Digitalisierung in der Fertigungstechnik

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 1
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Einführung in die Offlineprogrammierung von Robotersystemen mit RoboDK oder gleichwertigen Softwaresystemen Kalibrierung von Robotern Programmierung von Trajektorien und Greifoperationen Simulation von Offlineprogrammen Umsetzen der Offlineprogrammierung eines Pick-and-place Prozesses aus dem Leichtbaubereich (z.B. Preformmanipulation) mit einem Roboter im CSM Labor. Übungsbeispiel auf Roboter-Schulungszelle; Abfahren einer definierten Kontur, um bspw. mittels optischer QS Systeme Faserwinkel zu ermitteln

Mechanik fester Körper

Kenntnis und vertieftes Verständnis der Grundlagen und Konzepte der linearen und nichtlinearen Kontinuumsmechanik fester Körper, sowie grundlegender Konzepte in der kontinuumsmechanischen Beschreibung nichtlinearen Materialverhaltens (Plastizität, Schädigung, Viskoelastizität und Viskoplastizität). Befähigung zur praktischen Anwendung dieser Kon-zepte in der Analyse, Berechnung und Bewertung von Bauteilbeanspru-chungen für praxisrelevante Problemstellungen. Befähigung, sich auf-bauend auf die vermittelten Grundlagen in spezielle weiterführende Prob-lemstellungen der höheren Festigkeitslehre selbständig einarbeiten zu können.

Mechanik fester Körper

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Vorlesung
• ECTS: 4
• Prüfungsart: Schriftliche Prüfung

Grundbegriffe der NL Mechanik Fester Körper - Deformationsgradient, Euler'sche und Lagrang'sche Betrachtungsweise, Spannungstensoren (Cauchy, Kirchhoff, etc.), Dehnungstensoren (Green, etc.), lineare Elastizitätstheorie, Nichtlineares Materialverhalten (z.B.: nichtlineare Elastizität, Plastizität, Viskoelastizität und -plastizität etc.), Schädigungsmechanik, Lebensdauerberechnung, Bruchmechanik (LEBM, NLBM) Rechenübungen mit praxisrelevanten Beispielen zu den Inhalten

Mechanik fester Körper

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Übung
• ECTS: 2
• Prüfungsart: Mündliche oder Schriftliche Prüfung

Grundbegriffe der NL Mechanik Fester Körper - Deformationsgradient, Euler'sche und Lagrang'sche Betrachtungsweise, Spannungstensoren (Cauchy, Kirchhoff, etc.), Dehnungstensoren (Green, etc.), lineare Elastizitätstheorie, Nichtlineares Materialverhalten (z.B.: nichtlineare Elastizität, Plastizität, Viskoelastizität und -plastizität etc.), Schädigungsmechanik, Lebensdauerberechnung, Bruchmechanik (LEBM, NLBM) Rechenübungen mit praxisrelevanten Beispielen zu den Inhalten

Fatigue

Verständnis der grundlegenden Zusammenhänge des Versagens von Werkstoffen in Bauteilen. Kenntnis der Mechanismen von Werkstoffschä-digungen im Hinblick auf deren Anwendung in der Schadensanalyse sowie der Möglichkeiten und Grenzen einer richtig durchgeführten Scha-densanalyse. Kenntnis und Verständnis der Grundlagen der rechneri-schen Betriebsfestigkeit und Bruchmechanik. Praktische Anwendungs-kompetenz von Betriebsfestigkeits- und Bruchmechanischen Konzepten.

Betriebsfestigkeit und Bruchmechanik

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 1
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Grundlagen der Betriebs- und Ermüdungsfestigkeit, Auslegungsmethoden für Bauteile; Grundlagen der linearelastischen und elasto-plastischen Bruchmechanik, Spannungsintensität, J-Integral, CTOD, Analytische und numerische Ansätze zur Berechnung von rissbehafteten Strukturen.

Schadensanalyse

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Vorlesung
• ECTS: 2
• Prüfungsart: Schriftliche Prüfung

Typische Schadensbilder und -ursachen, Versagensmechanismen, Systematik der Schadensanalyse, mechanisch bedingte Risse und Brüche, Risse und Brüche im Zusammenhang mit Schweißverbindungen, thermisch bedingte Risse, Korrosion, Verschleiß

Finite Elemente Methoden

Kenntnis und vertieftes anwendungsorientiertes Verständnis der Grundla-gen und Konzepte der linearen und nichtlinearen Finite- Elemente-Methoden, speziell in den Bereichen Kontinuumsmechanik (nichtlineares Materialverhalten, Stabilitätsprobleme, Kontakt und Reibung, etc.), Wär-meleitung (stationär, instationär) und gekoppelte Systeme (schwach und stark gekoppelte thermomechanische Systeme). Beherrschen die Anwendung dieser Konzepte in der Simulation (Model-lierung, Analyse und Datenaufbereitung) von praxisrelevanten Aufgaben-stellung unter Verwendung von modernen FEM-Tools. Studierenden sind in der Lage sich aufbauend auf die vermittelten Grund-lagen in spezielle weiterführende anwendungsorientierte Problemstel-lungen der höheren Festigkeitslehre selbständig einzuarbeiten.

FE Methoden

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Vorlesung
• ECTS: 4
• Prüfungsart: Schriftliche Prüfung

Zusammenfassung linearer Finite-Elemente-Methoden: Herleitung aus Ritz’scher Methode (Strukturmechanik) und Galerkin (allgemein), Elementformulierung für Struktur- und Kontinuumselemente, Isoparametrische Elementformulierung, konsistente Knotenlasten FEM für dynamische Systeme (implizite- und explizite Verfahren, Eigenwertanalyse, Modalansatz), Error-Estimator, Adaptive Netzgenerierung, Lösungsstrategien für nichtlineare Problemstellungen: Inkrementell-iteratives Vorgehen, Tangenten-Steifigkeitsmatrix, Newton-Raphson Verfahren, Riks-Verfahren, Kinematische Beschreibung (Lagrange, uptdated Lagrange, Euler, ALE), Kontaktprobleme (kinematisch, Penalty), Geometrische Nichtlinearitäten (große Verformungen und Deformationen, NL Elasto-Stabilität, Eigenwertanalyse, Durchschlagsprobleme und Verzweigung, Nachbeulverhalten, Imperfektions-Empfindlichkeit), FEM-Formulierung für NL Materialverhalten (Plastizität, Visko-Plastizität, Schädigung), Dynamische Systeme mit großen Deformationen – Explizite Verfahren – Crash-Analysen. Übungen aus FEM anhand von praxisrelevanten Beispielen unter Verwendung von aktuellen FEM Simulationstools (Modellbildung, Preprocessing, Solver, Postprocessing/Datenaufbereitung)

FE Methoden

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Übung
• ECTS: 3
• Prüfungsart: Mündliche oder Schriftliche Prüfung

Zusammenfassung linearer Finite-Elemente-Methoden: Herleitung aus Ritz’scher Methode (Strukturmechanik) und Galerkin (allgemein), Elementformulierung für Struktur- und Kontinuumselemente, Isoparametrische Elementformulierung, konsistente Knotenlasten FEM für dynamische Systeme (implizite- und explizite Verfahren, Eigenwertanalyse, Modalansatz), Error-Estimator, Adaptive Netzgenerierung, Lösungsstrategien für nichtlineare Problemstellungen: Inkrementell-iteratives Vorgehen, Tangenten-Steifigkeitsmatrix, Newton-Raphson Verfahren, Riks-Verfahren, Kinematische Beschreibung (Lagrange, uptdated Lagrange, Euler, ALE), Kontaktprobleme (kinematisch, Penalty), Geometrische Nichtlinearitäten (große Verformungen und Deformationen, NL Elasto-Stabilität, Eigenwertanalyse, Durchschlagsprobleme und Verzweigung, Nachbeulverhalten, Imperfektions-Empfindlichkeit), FEM-Formulierung für NL Materialverhalten (Plastizität, Visko-Plastizität, Schädigung), Dynamische Systeme mit großen Deformationen – Explizite Verfahren – Crash-Analysen. Übungen aus FEM anhand von praxisrelevanten Beispielen unter Verwendung von aktuellen FEM Simulationstools (Modellbildung, Preprocessing, Solver, Postprocessing/Datenaufbereitung)

Höhere und numerische Mathematik

Kenntnis der wesentlichen mathematischen Methoden der höheren analytischen und numerischen Mathematik, sowie Fähigkeit zur Anwendung dieser Methoden zur Lösung technischer und wirtschaftlicher Problem-stellungen.

Höhere und numerische Mathematik

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Vorlesung
• ECTS: 5
• Prüfungsart: Schriftliche Prüfung

Mehrdimensionale Integralrechnung: Zweifach-Integrale, Dreifach- Integrale, Transformationsregel (Polarkoordinaten, Kugelkoordinaten, Zylinderkoordinaten) Kurvenintegrale, Oberflächenintegrale, Satz von Gauß und Stokes Systeme von gewöhnlichen Differenzialgleichungen: analytische Lösung, Stabilitätskriterien, partielle Differenzialgleichungen Einführung in die Numerik (Fehleranalyse – Fehlerfortpflanzung) Numerische Lösung nichtlinearer Gleichungen Numerisches Differenzieren und Integrieren Numerische Lösung linearer Gleichungssysteme Numerische Lösung nichtlinearer Gleichungssysteme Numerische Lösung von gewöhnlichen Differentialgleichungen

Höhere und numerische Mathematik

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Übung
• ECTS: 2
• Prüfungsart: Mündliche oder Schriftliche Prüfung

Mehrdimensionale Integralrechnung: Zweifach-Integrale, Dreifach-Integrale, Transformationsregel (Polarkoordinaten, Kugelkoordinaten, Zylinderkoordinaten) Kurvenintegrale, Oberflächenintegrale, Satz von Gauß und Stokes Systeme von gewöhnlichen Differenzialgleichungen: analytische Lösung, Stabilitätskriterien, partielle Differenzialgleichungen Einführung in die Numerik (Fehleranalyse – Fehlerfortpflanzung) Numerische Lösung nichtlinearer Gleichungen Numerisches Differenzieren und Integrieren Numerische Lösung linearer Gleichungssysteme Numerische Lösung nichtlinearer Gleichungssysteme Numerische Lösung von gewöhnlichen Differentialgleichungen

Individuelle Nachqualifikation Mathematik

• Semester: 1
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 2
• Prüfungsart: Mündliche oder Schriftliche Prüfung

Optimierungsmethoden

Die Studierenden verfügen über das Wissen, Konstruktionen unter Ne-benbedingungen (z.B. maximal auftretende Spannungen, Verformungen, geforderte Sicherheiten gegen Stabilitätsverlust, Mindestabmessungen und Höchstabmessungen) optimal (i.a. gewichtsoptimal) zu gestalten. Des Weiteren beherrschen sie die mathematischen Grundlagen sowie die praktische Umsetzung eines Optimierungsproblems in eine mathemati-sche Formulierung zur Auswahl eines geeigneten Verfahrens und zur Abschätzung des zu erwartenden Rechenaufwande.

Optimierungsmethoden

• Semester: 2
• Typ: Pflicht, Integrierte Lehrveranstaltung
• ECTS: 3,5
• Prüfungsart: Immanente Beurteilung

Es werden lineare und nichtlineare Optimierungsverfahren der Strukturmechanik vorgestellt und an Hand von Beispielen erklärt. Einige Themen: Lineares Programmieren (Simplex-Verfahren) mit Anwendung auf optimale Fachwerksauslegung und auf nichtlineare iterative Gestaltsop-timierung. Nichtlineare Optimierung: graphische Lösung, simultane Ver-sagensformen, Lagrange‘sche Multiplikatoren, Suchverfahren ohne Be-schränkungen (Gradientenverfahren, konjugierte Gradienten, Quasi-Newton-Verfahren), Verfahren zulässiger Richtungen, GRG, SQP, einge-schriebene Hyperkugeln, Strafkostenverfahren, Approximationstechniken, Dynamisches Programmieren, Optimierung nach biologischen Prinzipien, Optimierung bei Fertigungstoleranzen.