Konstruktion und Produktzuverlässigkeit
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Festigkeit und Lebensdauer

Lehrinhalte und Lernergebnisse der Lehrveranstaltung

Lehrinhalte

Optimale statische und betriebsfeste Auslegung von Bauteilen mit Schwerpunkt Maschinenbau und Antriebstechnik unter Einbeziehung

- von Belastungen, Belastungs-Zeitfunktionen, Belastungskollektiven, Sonderlasten

- der Ermittlung der Bauteil-Beanspruchungen aus den Belastungen

- geeigneter werkstoffmechanischer Modelle

- der rechnerischen Ermittlung der mehrachsigen Beanspruchungen mit FEM (Linearelastisch und modifizierte Neuber-Hyperbel oder elastisch-plastisch)

- von Eigen- und Wärmespannungen - der zugehörigen statischen Bemessungskonzepte

- der zugehörigen Zeit-, Dauer- und Betriebsfestigkeitskonzepte zur Lebensdauervorhersage - Zuverlässigkeit und Sicherheit - Vergleich rechnerischer und experimenteller Ergebnisse zur Modellverbesserung

- ABC-Konzept nach Mertens

- Bruchmechanikkonzepte zur Zeit-, Dauer- und Betriebsfestigkeit scharfgekerbter und angerissener Bauteile (Rissfortschrittsrechnungen) für Qualitätssicherung und Nutzungsphase

- Bestimmung der Restlebensdauer im Betrieb

- Festlegung von Inspektionsintervallen - Aus Schadensfällen lernen

- Festigkeitshypothesen für glatte und gekerbte Bauteile unter Berücksichtigung von Mehrachsigkeit, Plastizität, Spannungsversprödung, Stützwirkungen

- Gängige Zeit-, Dauer- und Betriebsfestigkeitsnachweise normalgekerbter Bauteile (Nenn-, Struktur- und Kerbgrund-Spannungskonzepte, LCF, HCF, Kriechen)

- Linear-Elastische Bruchmechanik mit praktischer Anwendung

- Normen und Standards

 

Lernergebnisse

Kenntnisse in:

- Unterscheidung von Belastungsarten Belastungskollektiven und Sonderlasten

- Grundlagen der Ingenieurstatistik - Unterscheidung von Beanspruchungsarten Versagensarten und Versagenshypothesen

- Grundlagen der Dauer-, Zeit- und Betriebsfestigkeitstheorie und -anwendung

- Theorie der Rissbildung und der linear-elastischen Bruchmechanik

Fertigkeiten:

- Ermittlung der Beanspruchungen aus Belastungen

- Darstellung der Beanspruchungen mit Hilfe der Mohrschen Kreise

- Anwendung von Versagenshypothesen

- Anwendung der Methoden zum Betriebsfestigkeitsnachweis und der linear-elastischen Bruchmechanik

Kompetenzen:

- Durchführung von Festigkeits- und Lebensdauerbewertung statisch und dynamisch hochbeanspruchter Konstruktionen

- Fähigkeit zur Beurteilung des Einflusses von Kerben auf die Festigkeit der Bauteile

- Befähigung zur Formulierung von Gestaltungsempfehlungen hinsichtlich der Spannungsreduzierung oder Festigkeitserhöhung für die anspruchsvollen späten Phasen des Konstruktionsprozesses

Umfang und Voraussetzung zur Teilnahme

Die Veranstaltung (VA) umfasst eine Vorlesung (2 SWS) und eine Übung (2 SWS) und wird ausschließlich im Wintersemester angeboten.

Möchten Sie an diesem Modul teilnehmen und auch mit der mündlichen Prüfung abschließen, dann berücksichtigen Sie bitte, dass folgende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung gelten:

- der für diese VA erforderliche Leistungsnachweis muss erbracht sein

Anmeldung zum aktuellen Semester

Für die Teilnahme im aktuellen WS 2022/23 melden Sie sich bitte in ISIS an.

Alle weiteren Informationen dieses Semester betreffend erhalten Sie dann ebenfalls über den ISIS-Kurs.

Ansprechpartner*in

Für Fragen zur Organisation und zum Ablauf der Lehrveranstaltung wenden Sie sich bitte an:

Dr.-Ing. Tien Dat Phan

Fachliche Fragen klären Sie bitte während des Übungsbetriebes oder in der Sprechstunde.

Prüfungstermine

Die nächste Prüfung im Modul Festigkeit und Lebensdauer findet statt am:

13./14.02.2023, Raum H. 2027

(Reserve 17.02.2023 - gilt nur, wenn viele Anmeldungen und die Termin-Slots am 13./14.02. nicht ausreichen)

Über die genaue Uhrzeit werden Sie von uns wenige Tage vor der Prüfung per ISIS informiert.

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Beachten Sie bitte, dass die Anmeldung zur Prüfung erst möglich ist, wenn Sie den erforderlichen Leistungsnachweis erbracht haben. Berücksichtigen Sie ggf. auch weitere in der Modulbeschreibung festgelegten Voraussetzungen.

Informationen zur Prüfungsanmeldung und zur Reservierung von Prüfungsterminen (Uhrzeiten) erhalten Sie in ISIS.

Studierende, die den Leistungsnachweis in einem der vergangenen Semester erbracht haben, melden sich ebenfalls über ISIS an.

Die Prüfungsanmeldung erfolgt ausschließlich beim Fachgebiet.

Häufig gestellte Fragen - FAQ

Der Leistungsnachweis

Leistungsnachweis

Gültigkeit des Leistungsnachweises

Der Leistungsnachweis ist Voraussetzung zur Anmeldung der Modulprüfung. Er muss einmal erbracht werden und ist danach dauerhaft gültig. Beim Leistungsnachweis handelt es sich nicht um einen Bestandteil der Modulprüfung, weshalb hierbei keine Ablauffrist existiert.

 

Prüfungsanmeldung

Prüfungsvoraussetzung?

Ja. Um sich für die Modulprüfung anzumelden, muss ein Leistungsnachwies erbracht werden. Um diesen zu bekommen sind während des Semesters Hausaufgaben anzufertigen.

 

Prüfungszeitraum?

  • zu Beginn der Vorlesungszeit: April bzw. Oktober
  • am Ende der Vorlesungszeit: Februar bzw. Juli.

(An den Prüfungsterminen zu "Festigkeit und Lebensdauer" können auch Prüfungen zu "Beanspruchungsgerechtes Konstruieren" abgelegt werden und umgekehrt.)

 

Prüfungsanmeldung?

Reservierung der Prüfungstermine und Hochladen der Prüfungsanmledung und des Leistungsnachweis auf ISIS.

Ablauf der Prüfung und Prüfungsthemen

Prüfungsthemen?

Alle Themen sind prinzipiell prüfungsrelevant.

 

Ablauf der Prüfung

 

Die Studierenden erhalten Rechenaufgaben, die vor dem mündlichen Teil der Prüfung bearbeitet werden. Schriftlicher und mündlicher Teil der Prüfungen müssen im gleichen Prüfungszeitraum (zum gleichen Termin) abgelegt werden. Eine Aufteilung auf verschiedene Prüfungstermine ist nicht möglich. Beide Teile zusammen bilden einen Gesamteindruck der Leistung, auf deren Basis die Note bestimmt wird.