Technische Universität Ilmenau

Material selection and modeling - Modultafeln of TU Ilmenau

The module lists provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.

Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).

You can find all details on planned lectures and classes in the electronic university catalogue.

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Please send information on missing or incorrect module descriptions directly to modulkatalog@tu-ilmenau.de.

module properties module number 101122 - common information
module number101122
departmentDepartment of Electrical Engineering and Information Technology
ID of group2172 (Materials for Electrical Engineering and Electronics)
module leaderProf. Dr. Peter Schaaf
languageDeutsch
term Wintersemester
previous knowledge and experience

Grundkenntnisse Werkstoffe

learning outcome

Die Studierenden lernen Methoden zur Auswahl und Bewertung von Werkstoffdaten unter Anwendung von Datenbanken/Asby-Diagrammen kennen. Die Studierenden bewerten Werkstoffe in Abhängigkeit des geplanten Einsatzes und der Erfüllung des Anforderungsprofils kennen.

Die Studierenden lernen Methoden zur Bestimmung von Werkstoffeigenschaften und zur Aufnahme von Werkstoffkennwerten kennen und anzuwenden. Die Besonderheiten beim Einsatz von Schichten werden verstärkt herausgearbeitet. Die Studierenden bewerten Werkstoffkenngrößen zusammenhängend auf die Eigenschaftskennwerte von Werkstoffen.

Die Studierenden können Probenreihen statistisch auswerten, hierbei können Sie die Methoden der Weibullverteilung und ähnliche Verteilungen anwenden.

Die Studierenden können optimierte Versuchpläne aufstellen, anwenden und auswerten. Sie können dabei komplexe Eigenschaftsbeziehungen von Werkstoffen aus ihren Experimenten synthetisieren.

Das Fach vermittelt Fach-, Methoden- und Systemkompetenz.

content

Dozent: apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Lothar Spieß

  1. Zielstellung
  2.  Verteilungsfunktion (teilweise Selbststudium)
  3. Funktionalzusammenhänge bei Werkstoffen (teilw. Selbststudium)
  4. Werkstoffeigenschaften (Selbststudium)
  5. Methoden der Auswahl
    - Asby-Diagramme
    - Methoden zur Bewertung
  1. Beispiele für Auswahl (Selbststudium)   
    - für Automobilbleche
    - Leichtbau
    - Gasturbinen
  1. Vergleichbarkeit der Untersuchungsmethoden am Beispiel  von Härtemessungen
  2. Messunsicherheit (Begriffe; nach GUM an Beispielen; Messunsicherheit bei Härtemessungen; Messunsicherheiten in der Röntgendiffraktometrie)
  3. Versuchsplanung (Varianten und -beurteilung; Stichprobenfunktionen; Regressionsmodelle (linear und quadratisch)
  4. Zusammenfassung

Die Vorlesung wird durch eine Übung, teilweise unter Nutzung von Simulationssoftware begleitet.

media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation

Powerpoint, Skript, Handout, Tafel, Computer, Software.

Moodle Kurs ID: https://moodle2.tu-ilmenau.de/course/view.php?id=3074 

literature / references

Teil Werkstoffauswahl:

  1. M. Reuter; Methodik der Werkstoffauswahl, Hanser Verlag, 2. Auflage, 2014
  2. Ashby, M. F.: Materials Selection in Mechanical Design, 5. Edition, Spektrum Akademischer Verlag , 2016
  3. Ashby, M.: Werkstoffe 1: Eigenschaften, Mechanismus und Anwendungen, 3. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, 2006
  4. Ashby, M.: Werkstoffe 2: Metalle, Keramiken und Gläser, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe, 3. Auflage, Spektrum Akademischer Verlag, 2007
  5. Jones and Ashby: Engineering Materials 1: An Introduction to Properties, Applications and Design, 5. Edition, Butterworth-Heinemann, 2018
  6. Ashby: Materials and Design: The Art and Science of Material Selection in Product Design; Butterworth-Heinemann Ltd (17. Februar 2014); ASIN: B01778ON00

Teil Modellierung:

  1. Storm, R.: Wahrscheinlichkeitsrechnung, mathematische Statistik und statistische Qualitätskontrolle; 12. Auflage, Hanser Verlag 2007
  2. Timischl, W.: Qualitätssicherung - Statistische Methoden; 4. Auflage, Hanser Verlag 2012
  3. Kleppmann, W.; Versuchsplanung: Produkte und Prozesse optimieren Taschenbuch, Hanser Verlag, 9. Auflage, 2016
  4. Linß, G.; Qualitätsmanagement für Ingenieure; Hanser Verlag; 4. Auflage 2018
  5. Papula, L.; Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler - Anwendungsbeispiele, Springer Vieweg Verlag 2019, 8. Auflage
  6. Grundlagen der Messtechnik, Deutsche Norm  DIN 1319-1; 1319-2; 1319-3; 1319-4
  7. Spieß, L.; Teichert, G.; Schwarzer, R.; Behnken, H.; Genzel, Ch. Moderne Röntgenbeugung, 3. Aufl. SpringerSpektrum Verlag, 2019
evaluation of teaching
Details reference subject
module nameMaterial selection and modeling
examination number2100528
credit points3
SWS2
on-campus program (h)22.5
self-study (h)67.5
obligationobligatory module
examalternative pass-fail certificate, 30 minutes
details of the certificate

aPL

Alternative Prüfungsleistung: Schriftliche Hausarbeit zur Ausarbeitung eines 30 minütigen Vortrages zu einer Themenwahl (jeder Studierender wählt ein anderes Thema) mit Abgabe als Powerpointdatei nach vorgegebener Designvorlage.

alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations

Die Anmeldung zur alternativen semesterbegleitenden Abschlussleistung erfolgt über das Prüfungsverwaltungssystem (thoska) außerhalb des zentralen Prüfungsanmeldezeitraumes. Die früheste Anmeldung ist generell ca. 2-3 Wochen nach Semesterbeginn möglich. Der späteste Zeitpunkt für die An- oder Abmeldung von dieser konkreten Abschlussleistung ist festgelegt auf den (falls keine Angabe, erscheint dies in Kürze):

maximum number of participants
Details in degree program Master Werkstoffwissenschaft 2013
module nameMaterial selection and modeling
examination number2100528
credit points3
on-campus program (h)22
self-study (h)68
obligationobligatory module
examalternative pass-fail certificate, 30 minutes
details of the certificate

aPL

Alternative Prüfungsleistung: Schriftliche Hausarbeit zur Ausarbeitung eines 30 minütigen Vortrages zu einer Themenwahl (jeder Studierender wählt ein anderes Thema) mit Abgabe als Powerpointdatei nach vorgegebener Designvorlage.

alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations

Die Anmeldung zur alternativen semesterbegleitenden Abschlussleistung erfolgt über das Prüfungsverwaltungssystem (thoska) außerhalb des zentralen Prüfungsanmeldezeitraumes. Die früheste Anmeldung ist generell ca. 2-3 Wochen nach Semesterbeginn möglich. Der späteste Zeitpunkt für die An- oder Abmeldung von dieser konkreten Abschlussleistung ist festgelegt auf den (falls keine Angabe, erscheint dies in Kürze):

maximum number of participants