Titel des Moduls:

Engineering Tools / Master

Engineering Tools / Master		 Leistungspunkte nach ECTS:

6

Verantwortliche/-r für das Modul:
Prof. Dr. rer. nat. Heinz Lehr		 Sekreteriat:
EW 3		 E-Mail:
lehr@fmt.tu-berlin.de

Modulbeschreibung

1. Qualifikationsziele

ERWERB VON KENNTNISSEN:
- Einsatz von Softwarepaketen für ingenieurtechnische Anwendungen
- mathematisch-physikalische Grundlagen zu den behandelten Themen
- FE-Modellrechnung für mechanische und elektromagnetische Fragestellungen
- Grundlagen der technischen Optik
- Strahlverfolgung, Beurteilung optischer Systeme

FERTIGKEITEN:
- souveräner Umgang mit Software für ingenieurwissenschaftliche Fragestellungen
- kritische Interpretation der Ergebnisse
- Fähigkeit zur Auswahl problemangepasster Software
- Kombination verschiedener Softwareanwendungen für die Produktentwicklung

KOMPETENZEN:
- Übertragung des erworbenen Wissens auf andere Fragestellungen
- eigenständige Entwicklung und Optimierung technischer Produkte
- vollständige Produktentwicklung und -optimierung am PC
- mechatronische Kombination von Ingenieursoftware aus verschiedenen Disziplinen

Fachkompetenz: 40%    Methodenkompetenz: 40%    Systemkompetenz: 10%    Sozialkompetenz: 10%   

2. Inhalte

VORLESUNGEN:
- Blechbearbeitung und Schweißkonstruktion mit SolidWorks
- FE-Modellierung mechanischer Fragestellungen
- Einsatz von SolidWorks und SolidWorks Simulation für Festigkeitsberechnungen
- Eigenfrequenz- und Eigenformanalysen
- Berechnung von Verformungen, Spannungen
- Netzerstellung und Netzverfeinerung
- Abweichungen gegenüber realen Bauteilen
- Ergebnisdarstellung und Interpretation
- FE-Berechnung elektromagnetischer 2D- und 3D-Felder mit MAXWELL
- Berechnung von Kräften und Drehmomenten
- Berechnung magnetischer Kreise mit weich- und hartmagnetischen Werkstoffen
- Auslegung elektromagnetischer Aktoren
- Verkürzung der Rechenzeit durch Nutzung von Symmetrien
- Netzgenerierung und Netzverfeinerung, adaptives Netz
- graphische Bedienoberfläche in MATLAB
- Integration von Funktionen mit MATLAB
- Simulink Bibliotheken
- Modellrechnungen mit Simulink
- Modellierung mathematischer Aufgaben in Simulink
- Ergebnisdarstellung und Ergebnisübergabe an MATLAB
- Datenaustausch mit anderen Programmen
- Funktion der Raytracing-Programme ZEMAX, WinLens
- geometrische Optik und optische Abbildung
- Diskussion von Abbildungsfehlern
- Erprobung von Maßnahmen zur Verbesserung der Abbildungsqualität
- Grundlagen der computergestützten Optimierung optischer Systeme
- Auslegung und Berechnung optischer Systeme mit den Programmpaketen ZEMAX und WinLens
- Analyse und Optimierung der Abbildungseigenschaften
- Untersuchung der Bildfehler optischer Systeme mit Linsen: Lupe, Achromat, Teleskop

ÜBUNGEN:
- eigener, aktiver Umgang mit ingenieurtechnischen Softwareprogrammen
- Erlangung von Know-how zur Programmbedienung
- Sicherheit bei der Programmnutzung und bei Problemlösungen
- Vertiefung des Lehrstoffs

3. Modulbestandteile

Lehrveranstaltung
Art
SWS
LP (ECTS)
P/W/WP
Semester
Engineering Tools / Master
IV
4
6
Pflicht
Wintersemester

4. Beschreibung der Lehr- und Lernformen

VORLESUNGEN:
Vermittlung der Lehrinhalte (siehe Punkt 2), illustriert anhand vieler Beispiele aus der Praxis

ÜBUNGEN:
- eigener, aktiver Umgang mit einzelnen Softwarepaketen im PC-Pool des Fachgebiets
- Erlangung von Sicherheit bei der Programmbedienung und bei der Problemlösung
- Vertiefung des Lehrstoffs
- die jeweiligen Applikationsprogramme sind für die Übungsteilnehmer im PC-Pool verfügbar

5. Voraussetzungen für die Teilnahme

erforderlich:
- BSc Maschinenbau oder
- BSc Physikalische Ingenieurwissenschaften oder
- BSc Medizintechnik oder
- BSc Verkehrswesen
- Engineering Tools / Bachelor

wünschenswert:
- Kenntnisse Elektromagnetik
- Kenntnisse Optik

6. Verwendbarkeit

Geeignet für Master-Studiengänge mit folgenden Schwerpunkten:
- Maschinenbau
- Physikalische Ingenieurwissenschaften
- Biomedizinische Technik
- Verkehrswesen
- Infomationstechnik im Maschinenwesen

Das erworbene Know-how ist in allen ingenieurtechnischen Disziplinen einsetzbar, inbesondere in der
Feinwerktechnik, Mechatronik, Medizintechnik, Mess- und Automatisierungstechnik, Automobiltechnik.

7. Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Aufteilung der Arbeitszeit:
2 SWS Anwesenheit Vorlesung Engineering Tools / Master: 15 x 2 h = 30 h
2 SWS Nachbereitung der Vorlesung (Selbststudium): 15 x 2 h = 30 h
4 SWS Übung Engineering Tools im PC-Pool: 15 x 4 h = 60 h
Bearbeitung von Hausaufgaben: 15 x 3 h = 45 h
Vorbereitung auf den Schlusstest: 15 h
Summe: 180 h

Gesamtaufwand über ein Semester: 180 h. Dies entspricht 6 Leistungspunkten.

8. Prüfung und Benotung des Moduls

Prüfungsäquivalente Studienleistungen:
Im Verlauf der Übungen weisen die Studierenden Kenntnisse anhand der Bearbeitung von wöchentlich ausgegebenen Hausaufgaben nach, die terminfixiert zu lösen sind und benotet werden. Am Kursende findet ein frei zu formulierender Schlusstest statt. Aus den Hausaufgaben und dem Schlusstest ergibt sich die Abschlussnote.

9. Dauer des Moduls

Das Modul kann in einem Semester abgeschlossen werden.

10. Teilnehmer(innen)zahl

Für die Übungen im PC-Pool ist eine zeitliche Einteilung zur Nutzung der Programme erforderlich. Die Teilnehmer(innen) können sich die Zeiten im PC-Pool anhand eines aushängenden Wochenplans durch die Eintragung der Arbeitsgruppen reservieren.

11. Anmeldeformalitäten

Eine frühzeitige Anmeldung ist empfehlenswert bei: kurse@fmt.tu-berlin.de. Verbindliche Anmeldung für die Übungen vor der ersten Vorlesung. Dabei erfolgt die Einrichtung eines Benutzerkontos für den PC-Pool.
Prüfungsmeldung: in den ersten vier Semesterwochen über das zentrale elektronische Anmeldesystem.

12. Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform vorhanden? Nein
Wenn ja, wo kann das Skript gekauft werden?
Skript in elektronischer Form vorhanden? Ja
Wenn ja, Internetseite angeben:Übungsskript, passwortgeschützt: www.fmt.tu-berlin.de / Aktuelles / downloads
Literatur:Stolten, J., Analysis of Machine Elements using COSMOSWorks, SDC-Schrott Development Corporation, 2008
Korowski, P. M., Engineering Analysis with COSMOSWorks, SDC-Schrott Development Corporation, 2008
Schweizer, W., MATLAB kompakt, 3. Auflage, Oldenbourg Verlag, München, 2008
Beucher, O., MATLAB und Simulink: Grundlegende Einführung für Studenten und Ingenieure in der Praxis, Pearson Studium Verlag, München, 2008
MAXWELL 3D, Getting started guide, ANSOFT Corporation, Pittsburgh, PA, 2008
Geary, J. M., Introduction to Lens Design: with practical ZEMAX examples, Willma-Bell, Richmond, 2002

13. Sonstiges

Aktualisiert am: 12.11.2010 12:31:19