Technische Universität Ilmenau

Engineering Mechanics 3.3 - Modultafeln of TU Ilmenau

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module properties module number 200272 - common information
module number200272
departmentDepartment of Mechanical Engineering
ID of group2343 (Technical Mechanics)
module leaderProf. Dr. Klaus Zimmermann
languageDeutsch
term Sommersemester
previous knowledge and experience

lineare Algebra; Analysis; Grundlagen der Differentialgleichungen

learning outcome

Die Studierenden haben den Kenntnisstand, um aus methodischer Sicht den Abstraktionsprozess vom realen technischen System über das mechanische Modell zur mathematischen Lösung selbstständig realisieren zu können.

Sie können als wesentlichen Ausgangspunkt des Lösungsprozesses das schwingungstechnische Problem klassifizieren, das betrifft insbesondere die Einteilung in freie und erzwungene, sowie lineare und nichtlineare Schwingungen. Die Studierenden können daraufhin beurteilen, welches Werkzeug aus der Schwingungstechnik für den Anwendungsfall das effizienteste Werkzeug darstellt und ob eine analytisch geschlossene Lösung gelingt. Mit den Kontinuumsschwingungen und den nichtlinearen Pendelschwingungen haben sie außerdem den praktischen Umgang mit partiellen Differentialgleichungen und mit nichtlinearen Problemen erlernt und ihre Beherrschung trainiert. Durch selbständig bzw. im Seminar gemeinsam gelöste Aufgaben sind die Studierenden in der Lage, aus dem technischen Problem heraus über eine geeignete Modellbildung eine Lösung analytisch oder auch rechnergestützt numerisch zu finden. Am Beispiel der Thematik „Schwingungsminderung“ haben Sie gelernt, ausgehend auch von bekannten Alltagsphänomenen, das Schwingungsmodell zu erstellen und eine Lösungsstrategie zu entwickeln.

Im Ergebnis der Wissensvermittlung im Modul sind die Lernenden fähig, selbständig bzw. bei komplexen Aufgaben im Team die Problemlösung in ein schwingungs-technisches Gesamtkonzept einzuordnen.

 

content

5. Schwingungstechnik

- Einführung (Beispiele für Schwingungen, Klassifizierung von Schwingungen)

- Grundlagen der Schwingungstechnik (Differentialgleichung, Frequenz, Amplituide)
- Freie gedämpfte Schwingungen (Kriechfall, Schwingfall, Aperiodischer Grenzfall)

- Erzwungene gedämpfte Schwingungen (Vergrößerungsfunktion, Phasenwinkel)
- Mehrmassenschwinger (Eigenwerte, Schwebung)
- Schwingungen von Kontinua (Längs- und Torsionsschwingungen von Stäben)
- Nichtlineare Schwingungen (Pendel mit großen Auslenkungen, Elliptische Integrale, Phasenebene)

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

überwiegend Tafel und Kreide, Folien, Videos, Simulationsrechnungen von Schwingungerscheinungen

literature / references

Magnus, Popp: Schwingungen, Teubner Verlag
Klotter: Technische Schwingungslehre
Fischer, Stephan: Mechanische Schwingungen
Zimmermann: Technische Mechanik-multimedial

evaluation of teaching
Details reference subject
module nameEngineering Mechanics 3.3
examination number2300725
credit points5
SWS4 (2 V, 2 Ü, 0 P)
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants
Details in degree program Bachelor Fahrzeugtechnik 2021, Bachelor Mathematik 2021, Bachelor Maschinenbau 2021, Diplom Maschinenbau 2021
module nameEngineering Mechanics 3.3
examination number2300725
credit points5
on-campus program (h)45
self-study (h)105
obligationobligatory module
examoral examination performance, 30 minutes
details of the certificate
alternative examination performance due to COVID-19 regulations incl. technical requirements
signup details for alternative examinations
maximum number of participants