Modulhandbuch

Master

Flugzeug-Systemtechnik

Kohorte: Wintersemester 2016

Stand: 28. Juni 2017

Studiengangsbeschreibung

Inhalt

Der konsekutive Master-Studiengang „Flugzeug-Systemtechnik” bereitet Absolventen auf vielfältige Berufsbilder in der Luftfahrtindustrie und angrenzenden Disziplinen vor. Das Studium vertieft die ingenieurwissenschaftliche, mathematische und naturwissenschaftliche Bachelor-Ausbildung und vermittelt Kompetenzen zum systematischen, wissenschaftlichen und eigenständigen Lösen von verantwortungsvollen Aufgaben in Industrie und Forschung.

Die Studierenden erwerben insbesondere Kenntnisse über den Umgang mit den Methoden der Systemtechnik, sowie den Einsatz moderner, rechnergestützte Verfahren für Systementwurf, -analyse und -bewertung. Hierzu zählen unter anderem Methoden wie das Model Based Systems Engineering oder Model Based / Virtual Testing. Hinzu kommen notwendige Kenntnisse aus der Luftfahrttechnik in den Bereichen Flugzeugsysteme, Kabinensysteme, Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf sowie Flugphysik und Werkstofftechnik.

Darüber hinaus erhalten die Studierenden Einblicke in aktuelle Forschungsthemen und -trends wie zum Beispiel aus den Bereichen Brennstoffzelle und elektrische Energieversorgung, Betätigungssysteme und Aktuatoren, Virtuelle Integration und Gesamtbewertung, Avionische Systeme und Software, hydraulischen Energieversorgung oder dem integrierten Flugzeugentwurf.

Die Studierenden spezialisieren sich in einer von drei Vertiefungen und erwerben die Fähigkeit an den Schnittstellen der verbundenen Teildisziplinen zu arbeiten. Je nach individuellen Schwerpunkten können die Studierenden ihr Studium aufgrund des umfangreichen Angebots an Wahlpflichtfächern sehr flexibel anpassen und persönlich ausrichten.



Berufliche Perspektiven

Der konsekutive Master-Studiengang „Flugzeug-Systemtechnik ” bereitet Absolventen auf vielfältige Berufsbilder in der Luftfahrtindustrie und angrenzenden Disziplinen vor. Die Absolventen können aufgrund ihrer Spezialisierung auf eines der Themenfelder Flugzeug-Systemtechnik, Kabinensysteme oder Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf direkt in diesem arbeiten. Darüber hinaus besitzen sie vielfältiges Methoden- und Schnittstellenwissen, das sie zur disziplinübergreifenden Arbeit befähigt.

Die Absolventen können wissenschaftliche Tätigkeiten an Universitäten und Forschungsinstituten insbesondere mit dem Ziel der Promotion aufnehmen oder sich für den direkten Einstieg in die Industrie entscheiden. Hier können Sie Fachlaufbahnen einschlagen oder sich mit wachsender Berufserfahrung für anspruchsvolle Führungsaufgaben im technischen Bereich qualifizieren (z.B. Projekt-, Gruppen- oder Teamleiter, Entwicklungsleiter).

Neben dem klassischen Einstieg in der Luftfahrtindustrie erlaubt der systemtechnische Charakter des Studienganges auch den Einstieg in andere Industrien wie die Automobil- oder Windkraftindustrie.



Lernziele

Die Absolventen können:

  • Probleme wissenschaftlich analysieren und lösen, auch wenn sie unüblich oder unvollständig definiert sind und konkurrierende Spezifikationen aufweisen;
  • Komplexe Problemstellungen aus einem neuen oder im Entwicklung begriffenen Bereich ihrer Disziplin abstrahieren und formulieren;
  • Innovative Methoden bei der grundlagenorientierten Problemlösung anwenden und neue wissenschaftliche Methoden entwickeln;
  • Informationsbedarf erkennen, Informationen finden und beschaffen;
  • Theoretische und experimentelle Untersuchungen planen und durchführen;
  • Daten kritisch bewerten und daraus Schlüsse ziehen;
  • Die Anwendung von neuen und aufkommenden Technologien untersuchen und bewerten.

Die Absolventen sind in der Lage:

  • Konzepte und Lösungen zu grundlagenorientierten, zum Teil unüblichen Fragestellungen, ggf. unter Einbeziehung anderer Disziplinen, zu entwickeln;
  • Neue Produkte, Prozesse und Methoden zu kreieren und zu entwickeln;
  • Ihr ingenieurswissenschaftliches Urteilsvermögen anzuwenden, um mit komplexen, möglicherweise unvollständigen Informationen zu arbeiten, Widersprüche zu erkennen und mit ihnen umzugehen;
  • Wissen aus verschiedenen Bereichen methodisch zu klassifizieren und systematisch zu kombinieren sowie mit Komplexität umzugehen;
  • Sich systematisch und in kurzer Zeit in neue Aufgaben einzuarbeiten;
  • Auch nicht-technische Auswirkungen der Ingenieurstätigkeit systematisch zu reflektieren und ihr Handeln verantwortungsbewusst einzubeziehen;
  • Lösungen, die einer vertieften Methodenkompetenz bedürfen, zu erarbeiten;
  • Einer wissenschaftlichen Tätigkeit mit dem Ziel der Promotion erfolgreich nachzugehen.



Studiengangsstruktur

Der Studiengang ist modular gestaltet und orientiert sich an der universitätsweiten standardisierten Studiengangsstruktur mit einheitlichen Modulgrößen (Vielfachen von sechs Leistungspunkten (LP)). Er besteht aus einem 60 ECTS umfassenden Katalog von Kernqualifikationen, welche von allen Studierenden gemeinsam gehört werden und ein semesterübergreifendes Systemtechnisches Entwicklungsprojekt umfasst. Darüber hinaus erfolgt die Wahl von einer aus drei angebotenen Vertiefungsrichtungen zu je 30 ECTS, bestehend aus einem Pflichtmodul und einem Katalog aus Wahlpflichtmodulen. Abgeschlossen wird der Studiengang mit der Anfertigung einer Masterarbeit.

Sämtliche Pflichtmodule der Kernqualifikation und der Vertiefungsrichtungen werden in den ersten beiden Semestern des Studiums gehört. Das dritte Semester beinhaltet lediglich Wahlpflichtmodule, was den Studierenden somit die Planung eines Auslandsaufenthaltes in diesem Semester erleichtert.


Fachmodule der Kernqualifikation

Im Rahmen der Kernqualifikation vertiefen die Studierenden ihr Wissen und ihre Fähigkeiten in weiterführenden, luftfahrtechnischen Fächern. Die Studierenden erlangen so neben fachlichem Wissen auch methodische Kompetenzen in den Bereichen Flugzeug-Systemtechnik, Kabinensysteme, Flugzeugvorentwurf, Flugphysik und Systems Engineering. Im Rahmen des Systemtechnischen Entwicklungsprojektes wenden die Studierenden ihre erworbenen Fähigkeiten in Teamarbeit auf eine praktische Fragestellung an.

Modul M0523: Betrieb & Management

Modulverantwortlicher Prof. Matthias Meyer
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden sind in der Lage, ausgewählte betriebswirtschaftliche Spezialgebiete innerhalb der Betriebswirtschaftslehre zu verorten.
  • Die Studierenden können in ausgewählten betriebswirtschaftlichen Teilbereichen grundlegende Theorien, Kategorien und Modelle erklären.
  • Die Studierenden können technisches und betriebswirtschaftliches Wissen miteinander in Beziehung setzen.


Fertigkeiten
  • Die Studierenden können in ausgewählten betriebswirtschaftlichen Teilbereichen grundlegende Methoden anwenden.
  • Die Studierenden können für praktische Fragestellungen in betriebswirtschaftlichen Teilbereichen Entscheidungsvorschläge begründen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz --
Selbstständigkeit
  • Die Studierenden sind in der Lage, sich notwendiges Wissen durch Recherchen und Aufbereitungen von Material selbstständig zu erschließen.


Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Lehrveranstaltungen
Die Informationen zu den Lehrveranstaltungen entnehmen Sie dem separat veröffentlichten Modulhandbuch des Moduls.

Modul M0524: Nichttechnische Ergänzungskurse im Master

Modulverantwortlicher Dagmar Richter
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Keine
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Nichttechnischen Angebote  (NTA)

vermittelt die in Hinblick auf das Ausbildungsprofil der TUHH nötigen Kompetenzen, die ingenieurwissenschaftliche Fachlehre fördern aber nicht abschließend behandeln kann: Eigenverantwortlichkeit, Selbstführung, Zusammenarbeit und fachliche wie personale Leitungsbefähigung der zukünftigen Ingenieurinnen und Ingenieure. Er setzt diese Ausbildungsziele in seiner Lehrarchitektur, den Lehr-Lern-Arrangements, den Lehrbereichen und durch Lehrangebote um, in denen sich Studierende wahlweise für spezifische Kompetenzen und ein Kompetenzniveau auf Bachelor- oder Masterebene qualifizieren können. Die Lehrangebote sind jeweils in einem Modulkatalog Nichttechnische Ergänzungskurse zusammengefasst. 

Die Lehrarchitektur

besteht aus einem studiengangübergreifenden Pflichtstudienangebot. Durch dieses zentral konzipierte Lehrangebot wird die Profilierung der TUHH Ausbildung auch im nichttechnischen Bereich gewährleistet.

Die Lernarchitektur erfordert und übt eigenverantwortliche Bildungsplanung in Hinblick auf den individuellen Kompetenzaufbau ein und stellt dazu Orientierungswissen zu thematischen Schwerpunkten von Veranstaltungen bereit.

Das über den gesamten Studienverlauf begleitend studierbare Angebot kann ggf. in ein-zwei Semestern studiert werden. Angesichts der bekannten, individuellen Anpassungsprobleme beim Übergang von Schule zu Hochschule in den ersten Semestern und um individuell geplante Auslandsemester zu fördern, wird jedoch von einer Studienfixierung in konkreten Fachsemestern abgesehen.

Die Lehr-Lern-Arrangements

sehen für Studierende - nach B.Sc. und M.Sc. getrennt - ein semester- und fachübergreifendes voneinander Lernen vor. Der Umgang mit Interdisziplinarität und einer Vielfalt von Lernständen in Veranstaltungen wird eingeübt - und in spezifischen Veranstaltungen gezielt gefördert.

Die Lehrbereiche

basieren auf Forschungsergebnissen aus den wissenschaftlichen Disziplinen Kulturwissenschaften, Gesellschaftswissenschaften, Kunst, Geschichtswissenschaften, Kommunikationswissenschaften, Migrationswissenschaften, Nachhaltigkeitsforschung und aus der Fachdidaktik der Ingenieurwissenschaften. Über alle Studiengänge hinweg besteht im Bachelorbereich zusätzlich ab Wintersemester 2014/15 das Angebot, gezielt Betriebswirtschaftliches und Gründungswissen aufzubauen. Das Lehrangebot wird durch soft skill und Fremdsprachkurse ergänzt. Hier werden insbesondere kommunikative Kompetenzen z.B. für Outgoing Engineers gezielt gefördert.

Das Kompetenzniveau

der Veranstaltungen in den Modulen der nichttechnischen Ergänzungskurse unterscheidet sich in Hinblick auf das zugrunde gelegte Ausbildungsziel: Diese Unterschiede spiegeln sich in den verwendeten Praxisbeispielen, in den - auf unterschiedliche berufliche Anwendungskontexte verweisende - Inhalten und im für M.Sc. stärker wissenschaftlich-theoretischen Abstraktionsniveau. Die Soft skills für Bachelor- und für Masterabsolventinnen/ Absolventen unterscheidet sich an Hand der im Berufsleben unterschiedlichen Positionen im Team und bei der Anleitung von Gruppen.

Fachkompetenz (Wissen)

Die Studierenden können

  • ausgewähltes Spezialgebiete des jeweiligen nichttechnischen Bereiches erläutern,
  • in den im Lehrbereich vertretenen Disziplinen grundlegende Theorien, Kategorien, Begrifflichkeiten, Modelle,  Konzepte oder künstlerischen Techniken skizzieren,
  • diese fremden Fachdisziplinen systematisch auf die eigene Disziplin beziehen, d.h. sowohl abgrenzen als auch Anschlüsse benennen,
  • in Grundzügen skizzieren, inwiefern wissenschaftliche Disziplinen, Paradigmen, Modelle, Instrumente, Verfahrensweisen und Repräsentationsformen der Fachwissenschaften einer individuellen und soziokulturellen Interpretation und Historizität unterliegen,              
  • können Gegenstandsangemessen in einer Fremdsprache kommunizieren (sofern dies der gewählte Schwerpunkt im NTW-Bereich ist).



Fertigkeiten

Die Studierenden können in ausgewählten Teilbereichen

  • grundlegende und teils auch spezielle Methoden der genannten Wissenschaftsdisziplinen anwenden.
  • technische Phänomene, Modelle, Theorien usw. aus der Perspektive einer anderen, oben erwähnten Fachdisziplin befragen.
  • einfache und teils auch fortgeschrittene Problemstellungen aus den behandelten Wissenschaftsdisziplinen erfolgreich bearbeiten,
  • bei praktischen Fragestellungen in Kontexten, die den technischen Sach- und Fachbezug übersteigen, ihre Entscheidungen zu Organisations- und Anwendungsformen der Technik begründen.




Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind fähig ,

  • in unterschiedlichem Ausmaß kooperativ zu lernen
  • eigene Aufgabenstellungen in den o.g. Bereichen in adressatengerechter Weise in einer Partner- oder Gruppensituation zu präsentieren und zu analysieren,
  • nichttechnische Fragestellungen einer Zuhörerschaft mit technischem Hintergrund verständlich darzustellen
  • sich landessprachlich kompetent, kulturell angemessen und geschlechtersensibel auszudrücken (sofern dies der gewählte Schwerpunkt im NTW-Bereich ist)



Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in ausgewählten Bereichen in der Lage,

  • die eigene Profession und Professionalität im Kontext der lebensweltlichen Anwendungsgebiete zu reflektieren,
  • sich selbst und die eigenen Lernprozesse zu organisieren,
  • Fragestellungen vor einem breiten Bildungshorizont zu reflektieren und verantwortlich zu entscheiden,
  • sich in Bezug auf ein nichttechnisches Sachthema mündlich oder schriftlich kompetent auszudrücken.
  • sich als unternehmerisches Subjekt zu organisieren,   (sofern dies ein gewählter Schwerpunkt im NTW-Bereich ist).




Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Lehrveranstaltungen
Die Informationen zu den Lehrveranstaltungen entnehmen Sie dem separat veröffentlichten Modulhandbuch des Moduls.

Modul M0763: Flugzeugsysteme I

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Flugzeugsysteme I (L0735) Vorlesung 3 4
Flugzeugsysteme I (L0739) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Thermodynamik
  • Elektrotechnik
  • Hydraulik
  • Regelungstechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können:

  • die wichtigsten Komponenten und Auslegungspunkte von hydraulischen und elektrischen Systemen und Hochauftriebssystemen beschreiben
  • einen Überblick über Wirkprinzipien von Klimaanlagen geben
  • die Notwendigkeit von Hochauftriebssystemen sowie deren Funktionsweise und Wirkung erklären
  • die Schwierigkeiten bei der Auslegung von Versorgungssystemen von Flugzeugen richtig einschätzen
Fertigkeiten

Studierende können:

  • Hydraulische und elektrische Versorgungssysteme an Bord von Flugzeugen auslegen
  • Hochauftriebssysteme von Flugzeugen auslegen
  • Thermodynamische Analyse von Klimaanlagen durchführen
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:

  • Systemauslegungen in Gruppen durchführen und Ergebnisse diskutieren
Selbstständigkeit

Studierende können:

  • Lehrinhalte eigenständig aufbereiten
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 165 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0735: Flugzeugsysteme I
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Frank Thielecke
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Hydraulische Energiesysteme (Flüssigkeiten; Druckverluste in Ventilen und Rohrleitungen; Komponenten hydraulischer Systeme wie Pumpen, Ventile, etc.; Druck/Durchflusscharakteristika; Aktuatoren; Behälter; Leistungs- und Wärmebilanzen; Notenergie)
  • Elektrisches Energiesystem (Generatoren; Konstantdrehzahlgetriebe; DC und AC Konverter; elektrische Energieverteilung; Bus-Systeme; Überwachung; Lastanalyse)
  • Hochauftriebssysteme (Prinzipien; Ermittlung von Lasten und Systemantriebsleistungen; Prinzipien und Auslegung von Antriebs- und Stellsystemen; Sicherheitsforderungen und -einrichtungen)
  • Klimaanlagen (Thermodynamische Analyse; Expansions- und Kompressions-Kältemaschinen; Kontrollmechanismen; Kabinendruck-Kontrollsysteme)
  • Enteisungssysteme (Atmosphärische Vereisungsbedingungen; physikalische Prinzipien von Enteisungssystemen)


Literatur
  • Moir, Seabridge: Aircraft Systems
  • Green: Aircraft Hydraulic Systems
  • Torenbek: Synthesis of Subsonic Airplane Design
  • SAE1991: ARP; Air Conditioning Systems for Subsonic Airplanes


Lehrveranstaltung L0739: Flugzeugsysteme I
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Frank Thielecke
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0771: Flugphysik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Aerodynamik und Flugmechanik I (L0727) Vorlesung 3 3
Flugmechanik II (L0730) Vorlesung 2 2
Flugmechanik II (L0731) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Themodynamik
  • Luftfahrtechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Studierende können:
  • Die Fundamentalgleichungen der Aerodynamik für kompressible, inkompressible und reibungsbehaftete Strömungen beschreiben 
  • Wirkprinzipien von Flügelprofilen und Tragflächen erläutern
  • Die Bewegungsgleichungen des Flugzeugs erklären
  • Die Flugleistung sowie Stabilität des Flugzeugs einschätzen 
  • Die Dynamik der Längs-und Seitenbewegung beschreiben
  • Methoden der Flugsimulation und Flugmesstechnik erläutern
Fertigkeiten Studierende können:
  • Flugmechanische Simulationen durchführen
  • Flugmechanische Zusammenhänge aus virtuellen wie realen Flugversuchsdaten herleiten
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Studierende können:
  • Simulationen in Gruppen durchführen und Ergebnisse diskutieren
Selbstständigkeit Studierende können:
  • Lehrinhalte eigenständig aufbereiten
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten im WS + 90 Minuten im SS
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0727: Aerodynamik und Flugmechanik I
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Klaus-Uwe Hahn, Dr. Ralf Heinrich
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Aerodynamik (Fundamentalgleichungen; kompressible und inkompressible Strömungen; Flügelprofile und Tragflächen; Reibungsbehaftete Strömungen)
  • Flugmechanik (Bewegungsgleichungen; Flugleistung; Steuerflächen, Beiwerte; Längsstabilität und Steuerung; Trimmzustände; Flugmanöver)


Literatur
  • Schlichting, H.; Truckenbrodt, E.: Aerodynamik des Flugzeuges I und II
  • Etkin, B.: Dynamics of Atmospheric Flight
  • Sachs/Hafer: Flugmechanik
  • Brockhaus: Flugregelung
  • J.D. Anderson: Introduction to flight


Lehrveranstaltung L0730: Flugmechanik II
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Klaus-Uwe Hahn, Dr. Gerko Wende
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Inhalt:

  • Dynamik der Längsbewegung
  • stationärer unsymmetrischer Flug
  • Flugmanöver der Seitenbewegung
  • Dynamik der Seitenbewegung
  • Methoden der Flugsimulation
  • Experimentelle Methoden der Flugmechanik
  • Modellvalidierung mit Parameteridentifikation


Literatur
  • Schlichting, H.; Truckenbrodt, E.: Aerodynamik des Flugzeuges I und II
  • Etkin, B.: Dynamics of Atmospheric Flight
  • Sachs/Hafer: Flugmechanik
  • Brockhaus: Flugregelung
  • J.D. Anderson: Introduction to flight




Lehrveranstaltung L0731: Flugmechanik II
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Klaus-Uwe Hahn, Dr. Gerko Wende
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0812: Methoden des Flugzeugentwurfs

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Methoden des Flugzeugentwurfs I (L0820) Vorlesung 2 2
Methoden des Flugzeugentwurfs I (L0834) Hörsaalübung 1 1
Methoden des Flugzeugentwurfs II (Detaillierte Auslegungsverfahren für Aerodynamik und Struktur, Multidisziplinäre Auslegung) (L0844) Vorlesung 2 2
Methoden des Flugzeugentwurfs II (Detaillierte Auslegungsverfahren für Aerodynamik und Struktur, Multidisziplinäre Auslegung) (L0847) Projektseminar 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Volker Gollnick
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Bachelor Mech. Eng.
  • Vordiplom Maschinenbau
  • Modul Luftfahrtsysteme
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  1. Grundlegendes Verständnis der Vorgehensweise für den ganzheitlichen Flugzeugentwurf
  2. Verständnis der Wechselwirkungen und Beiträge der verschiedenen Disziplinen
  3. Einfluß der relevanten Entwurfparameter auf die Auslegung des Flugzeugs
  4. Kennenlernen der grundlegenden Berechnungsmethoden
Fertigkeiten

Verstehen und Anwenden von Auslegungsmethoden und Berechnungsverfahren

Verstehen interdisziplinärer und integrativer Wechselwirkungen

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Arbeiten in interdisziplinären Teams

Kommunikation

Selbstständigkeit Organisation von Arbeitsabläufen und -strategien
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0820: Methoden des Flugzeugentwurfs I
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Einführung in den Flugzeugentwurfsprozeß

  1. Einführung/Ablauf der Flugzeugentwicklung/Verschiedene Flugzeugkonfigurationen
  2. Anforderungen und Auslegungsziele, wesentliche Auslegungsparameter (u.a. Nutzlast-Reichweiten-Diagramm)
  3. Statistische Methoden im Gesamtentwurf/Datenbankmethoden
  4. Grundlagen der Flugleistungsauslegung (Gleichgewicht, Stabilität, V-n-Diagramm)
  5. Grundlagen des aerodynamischen Entwurfs (Polare, Geometrie, 2D/3DAerodynamik)
  6. Grundlagen der Strukturauslegung (Massenberechnung, Balken/Röhren-Modelle, Geometrien)
  7. Grundlagen der Triebwerksdimensionsierung und -integration
  8. Auslegung des Reiseflugs
  9. Auslegung Start u. Landung (Streckenberechnung)
  10. Kabinenauslegung (Rumpfdimensionierung, Ausstattung, Ladesysteme)
  11. System-/Ausrüstungsaspekte
  12. Variationen im Entwurf
Literatur

J. Roskam: "Airplane Design"

D.P. Raymer: "Aircraft Design - A Conceptual Approach"

J.P. Fielding: "Intorduction to Aircraft Design"

Jenkinson, Simpkon, Rhods: "Civil Jet Aircraft Design"

Lehrveranstaltung L0834: Methoden des Flugzeugentwurfs I
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundlagen zur Anwendung von MatLab erlernen.

Erlernen und Anwenden der Methoden zur Vorauslegung und Bewertung von Verkehrsflugzeugen:

Rumpf und Kabinen auslegen

Flugzeugmassen ermitteln

Flügel aerodynamisch auslegen und Geometrie festlegen

Start-, Lande-, Streckenflugleistungen ermitteln

Manöver- und Böenlasten ermitteln

Literatur

J. Roskam: "Airplane Design"

D.P. Raymer: "Aircraft Design - A Conceptual Approach"

J.P. Fielding: "Intorduction to Aircraft Design"

Jenkinson, Simpkon, Rhods: "Civil Jet Aircraft Design"

Lehrveranstaltung L0844: Methoden des Flugzeugentwurfs II (Detaillierte Auslegungsverfahren für Aerodynamik und Struktur, Multidisziplinäre Auslegung)
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Björn Nagel
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Physikalische Modelle im Entwurf und typische Konstruktionen Einführung - Der Numerische Entwurfsprozeß Parametrisierung und Datenformate Numerische Balkenmodelle und Lifting Line Datenbank basierte Auslegung von Triebwerken Kopplung (Interpolation, Zeitschrittverfahren) Aeroelastische Effekte Optimierungsmethoden im Flugzeugentwurf Leichtbauaspekte Grenzen der einfachen Auslegungsverfahren Numerische Auslegung eines Flügels
Literatur Horst Kossira: "Grundlagen des Leichtbaus. Einführung in die Theorie dünnwandiger stabförmiger Tragwerke" Johannes Wiedemann: "Leichtbau - Elemente und Konstruktion"
Lehrveranstaltung L0847: Methoden des Flugzeugentwurfs II (Detaillierte Auslegungsverfahren für Aerodynamik und Struktur, Multidisziplinäre Auslegung)
Typ Projektseminar
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Björn Nagel
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1041: Systemtechnisches Entwicklungsprojekt I

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Systemtechnisches Entwicklungsprojekt I (L1307) Problemorientierte Lehrveranstaltung 6 6
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Elektrotechnik
  • Regelungstechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können …

  • Die einzelnen Phasen eines Systementwicklungsprozesses benennen und erläutern (V-Prozess)
  • Werkzeuge der Systementwicklung beschreiben
Fertigkeiten

Studierende können…

  • Anforderungen für ein zu entwickelndes System definieren
  • Den Projektverlauf mit Hilfe geeigneter Werkezeuge dokumentieren und evaluieren
  • Ein System entwerfen
  • Systemtest planen, durchführen und auswerten
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können…

  • In kleinen Gruppen gemeinsam eine vollständige Systementwicklung durchführen
  • In kleinen Gruppen technische Lösungen erarbeiten, diskutieren und aufbereiten sowie diese einem größeren Plenum präsentieren
  • Teamsitzungen und Gruppenarbeitsprozesse anleiten
Selbstständigkeit

Studierende können…

  • Sich selbständig Aufgaben definieren und zur Lösung erforderliches Wissen erschließen
  • geeignete Methoden zur Problemlösung auswählen
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang ca. 30 - 150 Seiten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1307: Systemtechnisches Entwicklungsprojekt I
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 6
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Dozenten Prof. Frank Thielecke
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Literatur Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Modul M1155: Flugzeug-Kabinensysteme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Flugzeug-Kabinensysteme (L1545) Vorlesung 3 4
Flugzeug-Kabinensysteme (L1546) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Ralf God
Zulassungsvoraussetzungen

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:
• Mathematik
• Mechanik
• Thermodynamik
• Elektrotechnik
• Regelungstechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können:
• die Betriebsabläufe in der Flugzeugkabine, deren Ausrüstung und Systeme beschreiben
• die funktionalen und nicht-funktionalen Anforderungen an Kabinensysteme erläutern
• die Notwendigkeit der Kabinenbetriebs- und Notfallsysteme erklären
• die Herausforderungen der Mensch-Technik-Interaktion in der Kabine einschätzen

Fertigkeiten

Studierende können:
• das Kabinenlayout für ein vorgegebenes Geschäftsmodell einer Fluggesellschaft erstellen
• Kabinensysteme für den sicheren Kabinenbetrieb auslegen
• Notfallsysteme für eine zuverlässige Mensch-Systeminteraktion gestalten
• Lösungen für Komfortanforderungen und Unterhaltungssysteme in der Kabine entwerfen

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:
• bestehende Systemlösungen nachvollziehen und eigene Ideen mit Experten diskutieren

Selbstständigkeit

Studierende können:
• Vorlesungsinhalte und Expertenvorträge eigenständig reflektieren

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1545: Flugzeug-Kabinensysteme
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Flugzeug-Kabinensystemen und zu Betriebsabläufen in der Kabine. Es soll ein grundlegendes Verständnis für den systemtechnischen Aufwand zur Aufrechterhaltung eines bei Reiseflughöhe künstlichen, aber angenehmen und sicheren Arbeits- und Aufenthaltsraumes erreicht werden. Weiterhin sollen Kenntnisse zum Betrieb und zur Wartung des Arbeitssystems Kabine erworben werden.

Die Vorlesung vermittelt einen umfassenden Überblick über aktuelle Kabinentechnik und Kabinensysteme in modernen Verkehrsflugzeugen. Die Erfüllung von Anforderungen an das zentrale Arbeitssystem Kabine werden anhand der Themengebiete Komfort, Ergonomie, Faktor Mensch, Betriebsprozesse, Wartung und Energieversorgung behandelt:
• Werkstoffe in der Kabine
• Ergonomie und Human Factors
• Kabinen-Innenausstattung und nicht-elektrische Systeme
• Kabinenelektrik und Beleuchtung
• Kabinenelektronik, Kommunikations-, Informations- und Unterhaltungssysteme
• Kabinen- und Passagierprozesse
• RFID-Kennzeichnung von Flugzeugbauteilen
• Energiequellen und Energiewandlung für den Betrieb

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Jenkinson, L.R., Simpkin, P., Rhodes, D.: Civil Jet Aircraft Design. London: Arnold, 1999
- Rossow, C.-C., Wolf, K., Horst, P. (Hrsg.): Handbuch der Luftfahrzeugtechnik. Carl Hanser Verlag, 2014
- Moir, I., Seabridge, A.: Aircraft Systems: Mechanical, Electrical and Avionics Subsystems Integration, Wiley 2008
- Davies, M.: The standard handbook for aeronautical and astronautical engineers. McGraw-Hill, 2003
- Kompendium der Flugmedizin. Verbesserte und ergänzte Neuauflage, Nachdruck April 2006. Fürstenfeldbruck, 2006
- Campbell, F.C.: Manufacturing Technology for Aerospace Structural Materials. Elsevier Ltd., 2006

Lehrveranstaltung L1546: Flugzeug-Kabinensysteme
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0764: Flugzeugsysteme II

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Flugzeugsysteme II (L0736) Vorlesung 3 4
Flugzeugsysteme II (L0740) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Thermodynamik
  • Elektrotechnik
  • Hydraulik
  • Regelungstechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können:

  • den generellen Aufbau der primären Flugsteuerung sowie von Aktuator-, Avionik-,  Kraftstoff- und Fahrwerksystemen von Flugzeugen inklusive deren spezifischen Eigenschaften und Anwendungsfelder beschreiben,
  • unterschiedlicher Konfigurationen erläutern,
  • entsprechende Ausgestaltungen erklären.
  • atmosphärische Vereisungsbedingungen und Wirkprinzipien von Enteisungssystemen erläutern.

Fertigkeiten

Studierende können:

  • Aktuatorsysteme der primären Flugsteuerung auslegen
  • einen Reglerentwurfsprozess für Aktuatoren der Flugsteuerung  durchführen
  • Hochauftriebskinematiken entwerfen
  • Berechnung und Analyse von Fahrwerkskomponenten
  • Enteisungssysteme nach SAE Standardverfahren auslegen
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:

  • In gemischten Teams gemeinschaftlich Lösungen erarbeiten 
Selbstständigkeit

Studierende können:

  • Selbstständig aus komplexen Fragestellungen Anforderungen an Flugzeugsysteme ableiten und entsprechende, vereinfachte Entwurfsprozesse einleiten und durchführen
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 165 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0736: Flugzeugsysteme II
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Frank Thielecke
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Aktuatorik (Grundkonzepte von Aktuatoren; elektro-mechanische Aktuatoren; Modellierung, Analyse  und Auslegung von Positionsregelsystemen; hydromotorische Stellsysteme)
  • Flugsteuerungssysteme (Steuerflächen, Scharniermomente; Stabilitäts- und Steuerbarkeitsanforderungen, Stellkräfte; reversible und irreversible Flugsteuerung; Servo-Stellsysteme)
  • Fahrwerksysteme (Konfigurationen und Geometrien; Analyse von Fahrwerkssystemen mit Hinblick auf Stoßdämpferdynamiken, Dynamik des abbremsenden Flugzeuges und Leistungsbedarf; Aufbau und Analyse von Bremssystemen im Hinblick auf Energie und Wärme; ABS)
  • Kraftstoffsysteme (Architekturen; Flugkraftstoffe; Systemkomponenten; Betankungsanlage; Tankinertisierung; Kraftstoffmanagement; Trimmtank)


Literatur
  • Moir, Seabridge: Aircraft Systems
  • Torenbek: Synthesis of Subsonic Airplane Design
  • Curry: Aircraft Landing Gear Design: Principles and Practices


Lehrveranstaltung L0740: Flugzeugsysteme II
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Frank Thielecke
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1042: Systemtechnisches Entwicklungsprojekt II

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Systemtechnisches Entwicklungsprojekt II (L1308) Problemorientierte Lehrveranstaltung 6 6
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Elektrotechnik
  • Regelungstechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können …

  • Die einzelnen Phasen eines Systementwicklungsprozesses benennen und erläutern (V-Prozess)
  • Werkzeuge der Systementwicklung beschreiben
Fertigkeiten

Studierende können…

  • Anforderungen für ein zu entwickelndes System definieren
  • Den Projektverlauf mit Hilfe geeigneter Werkezeuge dokumentieren und evaluieren
  • Ein System entwerfen
  • Systemtest planen, durchführen und auswerten
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können…

  • In kleinen Gruppen gemeinsam eine vollständige Systementwicklung durchführen
  • In kleinen Gruppen technische Lösungen erarbeiten, diskutieren und aufbereiten sowie diese einem größeren Plenum präsentieren
  • Teamsitzungen und Gruppenarbeitsprozesse anleiten
Selbstständigkeit

Studierende können…

  • Sich selbständig Aufgaben definieren und zur Lösung erforderliches Wissen erschließen
  • geeignete Methoden zur Problemlösung auswählen
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Prüfung Schriftliche Ausarbeitung
Prüfungsdauer und -umfang ca. 30 - 150 Seiten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1308: Systemtechnisches Entwicklungsprojekt II
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 6
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Dozenten Prof. Frank Thielecke
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Literatur

Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben

Modul M1156: Systems Engineering

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Systems Engineering (L1547) Vorlesung 3 4
Systems Engineering (L1548) Hörsaalübung 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Ralf God
Zulassungsvoraussetzungen

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:
• Mathematik
• Mechanik
• Thermodynamik
• Elektrotechnik
• Regelungstechnik

Vorkenntnisse in:
• Flugzeug-Kabinensysteme

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können:
• Vorgehensmodelle, Methoden und Werkzeuge für das Systems Engineering zur Entwicklung komplexer Systeme verstehen
• Innovationsprozesse und die Notwendigkeit des Technologiemanagements beschreiben
• den Flugzeug-Entwicklungsprozess und den Vorgang der Musterzulassung bei Flugzeugen erläutern
• den System-Entwicklungsprozess inklusive der Anforderungen an die Zuverlässigkeit von Systemen erklären
• die Umgebungs- und Einsatzbedingungen von Luftfahrtausrüstung mit den entsprechenden Testanforderungen benennen
• die Methodik des Requirements-Based Engineering (RBE) und des Model-Based Requirements Engineering (MBRE) einschätzen

Fertigkeiten

Studierende können:
• das Vorgehen zur Entwicklung eines komplexen Systems planen
• die Entwicklungsphasen und Entwicklungsaufgaben organisieren
• erforderliche Geschäfts- und Technikprozesse zuordnen
• Werkzeuge und Methoden des Systems Engineering anwenden

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:
• ihre Aufgaben innerhalb eines Entwicklungsteams verstehen und sich mit ihrer Rolle in den Gesamtprozess einordnen

Selbstständigkeit

Studierende können:
• in einem Entwicklungsteam mit Aufgabenteilung interagieren und kommunizieren

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Intelligente Systeme und Robotik: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1547: Systems Engineering
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist die Schaffung von Voraussetzungen für die Entwicklung und Integration von komplexen Systemen am Beispiel von Verkehrsflugzeugen und  Kabinensystemen. Es soll Prozess-, Werkzeug- und Methodenkompetenz erreicht werden. Vorschriften, Richtlinien und Zulassungsaspekte sollen bekannt sein.

Schwerpunkte der Vorlesung bilden die Prozesse beim Innovations- und Technologiemanagement, der Systementwicklung, Systemintegration und der Zulassung sowie Werkzeuge und Methoden für das Systems Engineering:
• Innovationsprozesse
• IP-Schutz
• Technologiemanagement
• Systems Engineering
• Flugzeug-Entwicklungsprozess
• Themen der Zulassung
• System-Entwicklungsprozess
• Sicherheitsziele und Fehlertoleranz
• Umgebungs- und Einsatzbedingungen
• Werkzeuge und Methoden für das Systems Engineering
• Requirements-Based Engineering (RBE)
• Model-Based Requirements Engineering (MBRE)

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- diverse Normen und Richtlinien (EASA, FAA, RTCA, SAE)
- Hauschildt, J., Salomo, S.: Innovationsmanagement. Vahlen, 5. Auflage, 2010
- NASA Systems Engineering Handbook, National Aeronautics and Space Administration, 2007
- Hinsch, M.: Industrielles Luftfahrtmanagement: Technik und Organisation luftfahrttechnischer Betriebe. Springer, 2010
- De Florio, P.: Airworthiness: An Introduction to Aircraft Certification. Elsevier Ltd., 2010
- Pohl, K.: Requirements Engineering. Grundlagen, Prinzipien, Techniken. 2. korrigierte Auflage, dpunkt.Verlag, 2008

Lehrveranstaltung L1548: Systems Engineering
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Fachmodule der Vertiefung Flugzeugsysteme

In der Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik lernen die Studierenden komplexe systemtechnische Fragestellungen analytisch und methodisch zu bearbeiten. Sie vertiefen bestehende und erwerben neue Kompetenzen in den Bereichen Regelungstechnik, Simulation, Modellierung und anderen Teilbereichen der Systemtechnik. Die Belegung eines offenen Modules erlaubt es den Studierenden des Weiteren verschiedenste Lehrveranstaltungen aus dem Themenkomplex Luftfahrt zu besuchen.

Modul M0846: Control Systems Theory and Design

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Theorie und Entwurf regelungstechnischer Systeme (L0656) Vorlesung 2 4
Theorie und Entwurf regelungstechnischer Systeme (L0657) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Herbert Werner
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse Introduction to Control Systems
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Students can explain how linear dynamic systems are represented as state space models; they can interpret the system response to initial states or external excitation as trajectories in state space
  • They can explain the system properties controllability and observability, and their relationship to state feedback and state estimation, respectively
  • They can explain the significance of a minimal realisation
  • They can explain observer-based state feedback and how it can be used to achieve tracking and disturbance rejection
  • They can extend all of the above to multi-input multi-output systems
  • They can explain the z-transform and its relationship with the Laplace Transform
  • They can explain state space models and transfer function models of discrete-time systems
  • They can explain the experimental identification of ARX models of dynamic systems, and how the identification problem can be solved by solving a normal equation
  • They can explain how a state space model can be constructed from a discrete-time impulse response

Fertigkeiten
  • Students can transform transfer function models into state space models and vice versa
  • They can assess controllability and observability and construct minimal realisations
  • They can design LQG controllers for multivariable plants
  •  They can carry out a controller design both in continuous-time and discrete-time domain, and decide which is  appropriate for a given sampling rate
  • They can identify transfer function models and state space models of dynamic systems from experimental data
  • They can carry out all these tasks using standard software tools (Matlab Control Toolbox, System Identification Toolbox, Simulink)

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Students can work in small groups on specific problems to arrive at joint solutions. 

Selbstständigkeit

Students can obtain information from provided sources (lecture notes, software documentation, experiment guides) and use it when solving given problems.

They can assess their knowledge in weekly on-line tests and thereby control their learning progress.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Computer Science: Vertiefung Intelligence Engineering: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht
Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Pflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Systemtechnik - Robotik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Elektrotechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Mechatronik: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0656: Control Systems Theory and Design
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Herbert Werner
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

State space methods (single-input single-output)

• State space models and transfer functions, state feedback 
• Coordinate basis, similarity transformations 
• Solutions of state equations, matrix exponentials, Caley-Hamilton Theorem
• Controllability and pole placement 
• State estimation, observability, Kalman decomposition 
• Observer-based state feedback control, reference tracking 
• Transmission zeros
• Optimal pole placement, symmetric root locus 
Multi-input multi-output systems
• Transfer function matrices, state space models of multivariable systems, Gilbert realization 
• Poles and zeros of multivariable systems, minimal realization 
• Closed-loop stability
• Pole placement for multivariable systems, LQR design, Kalman filter 

Digital Control
• Discrete-time systems: difference equations and z-transform 
• Discrete-time state space models, sampled data systems, poles and zeros 
• Frequency response of sampled data systems, choice of sampling rate 

System identification and model order reduction 
• Least squares estimation, ARX models, persistent excitation 
• Identification of state space models, subspace identification 
• Balanced realization and model order reduction 

Case study
• Modelling and multivariable control of a process evaporator using Matlab and Simulink 
Software tools
• Matlab/Simulink

Literatur
  • Werner, H., Lecture Notes „Control Systems Theory and Design“
  • T. Kailath "Linear Systems", Prentice Hall, 1980
  • K.J. Astrom, B. Wittenmark "Computer Controlled Systems" Prentice Hall, 1997
  • L. Ljung "System Identification - Theory for the User", Prentice Hall, 1999
Lehrveranstaltung L0657: Control Systems Theory and Design
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Herbert Werner
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0565: Mechatronische Systeme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Elektro- und Kontromechanik (L0174) Vorlesung 2 2
Elektro- und Kontromechanik (L1300) Gruppenübung 1 2
Fachlabor Mechatronik (L0196) Fachlabor 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Uwe Weltin
Zulassungsvoraussetzungen keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Mechanik, Elektromechanik und Regelungstechnik

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Der Studierende kann Methoden und Berechnungen zum mechatronischen Entwerfen, Modellieren, Simulieren und Optimieren beschreiben und kann Methoden zum Verifizieren und Validieren wiedergeben.

Fertigkeiten

Der Studierende kann mechatronische Experimente planen und durchführen. Der Studierende kann Modelle für mechatronische Systeme erstellen, Simulationen und Optimierungen mechatronischer Modelle durchführen.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Der Studierende kann lösungsorientiert in heterogenen Kleingruppen arbeiten und erlernt und vertieft das gegenseitige Helfen und das Definieren von Aufgaben innerhalb der Gruppe.

Selbstständigkeit

Der Studierende ist fähig, mit Hilfe von Hinweisen eigenständig Aufgaben zu lösen. Der Studierende ist in der Lage, selbständig ein mechatronisches Experiment zu planen, durchzuführen und dessen Ergebnisse zusammenzufassen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min.
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0174: Electro- and Contromechanics
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Introduction to methodical design of mechatronic systems:

  • Modelling
  • System identification
  • Simulation
  • Optimization
Literatur

Denny Miu: Mechatronics, Springer 1992

Rolf Isermann: Mechatronic systems : fundamentals, Springer 2003
Lehrveranstaltung L1300: Electro- and Contromechanics
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L0196: Fachlabor Mechatronik
Typ Fachlabor
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Modellierung in MATLAB® und Simulink®

Reglerentwurf (Linear, Nichtlinear, Beobachter)

Parameteridentifikation

Regelung eines realen Systems mittels Echtzeitboard und Simulink® RTW

Literatur

- Abhängig vom Versuchsaufbau

- Depends on the experiment

Modul M0721: Klimaanlagen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Klimaanlagen (L0594) Vorlesung 3 5
Klimaanlagen (L0595) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Gerhard Schmitz
Zulassungsvoraussetzungen keine
Empfohlene Vorkenntnisse Technische Thermodynamik I, II, Strömungsmechanik, Wärmeübertragung
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende kennen die verschiedenen Arten von Klimaanlagen und die dazugehörenden Regelungskonzepte für stationäre und mobile Anwendungen. Sie beherrschen die Zustandsänderungen feuchter Luft im h1+x,x-Diagramm. Sie sind in der Lage die aus hygienischen Gründen notwendigen Luftvolumenströme für Aufenthaltsräume von Personen zu bestimmen und können dazu die geeigneten Filterverfahren auswählen. Ihnen sind grundlegende Raumströmungszustände bekannt und sie können einfache Verfahren zur Berechnung einer Strömung in Räumen anwenden. Sie wissen, wie ein Kanalnetz ausgelegt und berechnet wird. Sie sind mit verschiedenen Verfahren zur Erzeugung von Kälte vertraut und können die entsprechenden Prozesse in den geeigneten thermodynamischen Diagrammen darstellen. Sie kennen die verschiedenen Umweltbewertungskriterien für Kältemittel.


Fertigkeiten

Studierende beherrschen die Berechnung von Klimaanlagen für stationäre und mobile Anwendungen. Sie können eine Kanalnetzberechnung durchführen und sind befähigt, einfache Planungsaufgaben selbstständig unter Berücksichtigung der Einbindung natürlicher Wärmequellen und –senken durchzuführen. Sie sind in der Lage aktuelle Forschungsergebnisse in die Praxis zu übertragen und wissenschaftliche Arbeiten auf dem Gebiet der Klimatechnik selbstständig durchzuführen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Kleingruppen diskutieren und einen Lösungsweg erarbeiten.



Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage, eigenständig Aufgaben zu definieren, hierfür notwendiges Wissen aufbauend auf dem vermittelten Wissen selbst zu erarbeiten sowie geeignete Mittel zur Umsetzung einzusetzen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energie- und Umwelttechnik: Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Schiffsmaschinenbau: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0594: Klimaanlagen
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 5
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 108, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

1. Überblick über Klimaanlagen 1.1 Einteilung von Klimaanlagen1.2 Lüftung1.3 Aufbau und Funktion von Klimaanlagen2. Thermodynamische Prozesse in Klimaanlagen2.1 Das h,x-Diagramm für feuchte Luft2.2 Mischkammer, Vorwärmer, Nachwärmer2.3 Luftkühler2.4 Luftbefeuchter2.5 Darstellung des konventionellen Klimaanlagenprozesses im h,x-Diagramm2.6 Sorptionsgestützte Klimatisierung3. Berechnung der Heiz- und Kühlleistung3.1 Heizlast und Heizleistung3.2 Kühllasten und Kühlleistung3.3 Berechnung der inneren Kühllast3.4 Berechnung der äußeren Kühllast4. Lufttechnische Anlagen4.1 Frischluftbedarf4.2 Raumluftströmung4.3 Kanalnetzberechnung4.4 Ventilatoren4.5 Filter5. Kälteanlagen5.1. Kaltdampfkompressionskälteanlagen5.2Absorptionskälteanlagen

Literatur
  • Schmitz, G.: Klimaanlagen, Skript zur Vorlesung
  • VDI Wärmeatlas, 11. Auflage, Springer Verlag, Düsseldorf 2013
  • Herwig, H.; Moschallski, A.: Wärmeübertragung, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 2009
  • Recknagel, H.;  Sprenger, E.; Schrammek, E.-R.: Taschenbuch für Heizung- und Klimatechnik 2013/2014, 76. Auflage, Deutscher Industrieverlag, 2013



Lehrveranstaltung L0595: Klimaanlagen
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0752: Nichtlineare Dynamik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Nichtlineare Dynamik (L0702) Vorlesung 4 6
Modulverantwortlicher Prof. Norbert Hoffmann
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Analysis
  • Lineare Algebra
  • Technische Mechanik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Studierende sind in der Lage bestehende Begriffe und Konzepte der Nichtlinearen Dynamik wiederzugeben und neue Begriffe und Konzepte zu entwickeln.
Fertigkeiten Studierende sind in der Lage bestehende Verfahren und Methoden der Nichtlinearen Dynamik anzuwenden und neue Verfahren und Methoden zu entwickeln.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Studierende können Arbeitsergebnisse auch in Gruppen erzielen.
Selbstständigkeit Studierende können eigenständig vorgegebene Forschungsaufgaben angehen und selbständig neue Forschungsaufgaben identifizieren und bearbeiten.
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 2 Stunden
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Wissenschaftliches Rechnen: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Mechatronik: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Intelligente Systeme und Robotik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0702: Nichtlineare Dynamik
Typ Vorlesung
SWS 4
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Norbert Hoffmann
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Grundlagen der Nichtlinearen Dynamik.
Literatur S. Strogatz: Nonlinear Dynamics and Chaos. Perseus, 2013.

Modul M0840: Optimal and Robust Control

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Optimale und robuste Regelung (L0658) Vorlesung 2 3
Optimale und robuste Regelung (L0659) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Herbert Werner
Zulassungsvoraussetzungen

Control Systems Theory and Design

Empfohlene Vorkenntnisse
  • Classical control (frequency response, root locus)
  • State space methods
  • Linear algebra, singular value decomposition
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Students can explain the significance of the matrix Riccati equation for the solution of LQ problems.
  • They can explain the duality between optimal state feedback and optimal state estimation.
  • They can explain how the H2 and H-infinity norms are used to represent stability and performance constraints.
  • They can explain how an LQG design problem can be formulated as special case of an H2 design problem.
  • They  can explain how model uncertainty can be represented in a way that lends itself to robust controller design
  • They can explain how - based on the small gain theorem - a robust controller can guarantee stability and performance for an uncertain plant.
  • They understand how analysis and synthesis conditions on feedback loops can be represented as linear matrix inequalities.
Fertigkeiten
  • Students are capable of designing and tuning LQG controllers for multivariable plant models.
  • They are capable of representing a H2 or H-infinity design problem in the form of a generalized plant, and of using standard software tools for solving it.
  • They are capable of translating time and frequency domain specifications for control loops into constraints on closed-loop sensitivity functions, and of carrying out a mixed-sensitivity design.
  • They are capable of constructing an LFT uncertainty model for an uncertain system, and of designing a mixed-objective robust controller.
  • They are capable of formulating analysis and synthesis conditions as linear matrix inequalities (LMI), and of using standard LMI-solvers for solving them.
  • They can carry out all of the above using standard software tools (Matlab robust control toolbox).
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Students can work in small groups on specific problems to arrive at joint solutions. 
Selbstständigkeit

Students are able to find required information in sources provided (lecture notes, literature, software documentation) and use it to solve given problems. 


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Computer Science: Vertiefung Intelligence Engineering: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Regelungs- und Energietechnik: Wahlpflicht
Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Systemtechnik - Robotik: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Intelligente Systeme und Robotik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0658: Optimal and Robust Control
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Herbert Werner
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Optimal regulator problem with finite time horizon, Riccati differential equation
  • Time-varying and steady state solutions, algebraic Riccati equation, Hamiltonian system
  • Kalman’s identity, phase margin of LQR controllers, spectral factorization
  • Optimal state estimation, Kalman filter, LQG control
  • Generalized plant, review of LQG control
  • Signal and system norms, computing H2 and H∞ norms
  • Singular value plots, input and output directions
  • Mixed sensitivity design, H∞ loop shaping, choice of weighting filters
  • Case study: design example flight control
  • Linear matrix inequalities, design specifications as LMI constraints (H2, H∞ and pole region)
  • Controller synthesis by solving LMI problems, multi-objective design
  • Robust control of uncertain systems, small gain theorem, representation of parameter uncertainty
Literatur
  • Werner, H., Lecture Notes: "Optimale und Robuste Regelung"
  • Boyd, S., L. El Ghaoui, E. Feron and V. Balakrishnan "Linear Matrix Inequalities in Systems and Control", SIAM, Philadelphia, PA, 1994
  • Skogestad, S. and I. Postlewhaite "Multivariable Feedback Control", John Wiley, Chichester, England, 1996
  • Strang, G. "Linear Algebra and its Applications", Harcourt Brace Jovanovic, Orlando, FA, 1988
  • Zhou, K. and J. Doyle "Essentials of Robust Control", Prentice Hall International, Upper Saddle River, NJ, 1998
Lehrveranstaltung L0659: Optimal and Robust Control
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Herbert Werner
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1043: Ausgewählte Themen der Flugzeug-Systemtechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik (L1814) Seminar 3 3
Ermüdung und Schadenstoleranz (L0310) Vorlesung 2 3
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik (L1514) Vorlesung 2 2
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik (L1515) Hörsaalübung 1 1
Leichtbaupraktikum (L1258) Problemorientierte Lehrveranstaltung 3 3
Luftsicherheit (L1549) Vorlesung 2 2
Luftsicherheit (L1550) Gruppenübung 1 1
Mechanismen, Systeme und Verfahren der Werkstoffprüfung (L0950) Vorlesung 2 2
Metallische Werkstoffe für Luftfahrtanwendungen (L0514) Vorlesung 2 3
Strahltriebwerke (L0908) Vorlesung 2 3
Systemanalyse im Lufttransport (L0855) Vorlesung 3 3
Werkstoffprüfung (L0949) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit in der Maschinendynamik (L0176) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit in der Maschinendynamik (L1303) Gruppenübung 1 2
Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen (L1554) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen (L1555) Gruppenübung 1 1
Zuverlässigkeit von Flugzeugsystemen (L0749) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Thermodynamik
  • Elektrotechnik
  • Hydraulik
  • Regelungstechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden sind in der Lage, ausgewählte Spezialgebiete der Systemtechnik, des Lufttransportsystems und der Werkstoffwissenschaften zu verorten.
  • Die Studierenden können in ausgewählten Teilbereichen grundlegende Modelle und Verfahren erklären.
  • Die Studierenden können forschungsbezogenes und technologisches Wissen miteinander in Beziehung setzen.
Fertigkeiten

Die Studierenden können in ausgewählten ingenieurtechnischen Teilbereichen grundlegende Methoden anwenden.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
Selbstständigkeit

Studierende können selbstständig auswählen, welche Kenntnisse und Fähigkeiten sie durch die Wahl der geeigneten Fächer vertiefen.

Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1814: Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik
Typ Seminar
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Hausarbeit
Prüfungsdauer und -umfang ca. 10 Seiten und Diskussion
Dozenten Prof. Benedikt Kriegesmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt


Im Kurs werden theoretischen Grundlagen der Entwurfsoptimierung und Zuverlässigkeitsanalyse vermittelt, der Fokus liegt jedoch auf dem Anwendungsbezug dieser Verfahren.  Die Inhalte werden in Veranstaltungen vermittelt, die sowohl Vorlesungskomponenten als auch Rechnerübungen enthalten. In den Rechnerübungen werden die erlernten Methoden in Matlab implementiert, um deren praktische Umsetzung zu vermitteln.

Folgende Inhalte werden im Kurs behandelt:

  • Entwurfsoptimierung
    • Gradientenbasierte Verfahren
    • Genetische Algorithmen
    • Optimierung unter Nebenbedingungen
    • Topologieoptimierung
  • Zuverlässigkeitsanalyse
    • Grundlagen der Stochastik
    • Monte-Carlo-Methoden
    • Semi-analytische Verfahren
  • Robustheitsoptimierung Entwurfsoptimierung
    • Robustheitsmaße
    • Verknüpfung von Entwurfsoptimierung Zuverlässigkeitsanalyse
Literatur [1] Arora, Jasbir. Introduction to Optimum Design. 3rd ed. Boston, MA: Academic Press, 2011.
[2] Haldar, A., and S. Mahadevan. Probability, Reliability, and Statistical Methods in Engineering Design. John Wiley & Sons New York/Chichester, UK, 2000.
Lehrveranstaltung L0310: Fatigue & Damage Tolerance
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Dozenten Dr. Martin Flamm
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Design principles, fatigue strength, crack initiation and crack growth, damage calculation, counting methods, methods to improve fatigue strength, environmental influences
Literatur Jaap Schijve, Fatigue of Structures and Materials. Kluver Academic Puplisher, Dordrecht, 2001 E. Haibach. Betriebsfestigkeit Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung. VDI-Verlag, Düsseldorf, 1989
Lehrveranstaltung L1514: Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Dr. Marco Schürg
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundlagen der Elastizitätstheorie anisotroper Körper

Verschiebungen, Verzerrungen und Spannungen; Gleichgewicht; Kinematik; Verallgemeinertes Hookesches Gesetz

Verhalten einer Laminat-Einzelschicht

Materialgesetz der Einzelschicht; Anisotropie und Koppeleffekte; Materialsymmetrien; Ingenieurkonstanten; Ebener Spannungszustand; Transformationsregeln

Grundlagen der Mikromechanik der Einzelschicht

Repräsentative Einheitszelle; Ermittlung effektiver Materialkonstanten; Effektive Steifigkeiten der Laminateinzelschicht

Klassische Laminattheorie

Bezeichnungen und Laminat-Code; Kinematik und Verschiebungsfeld; Verzerrungen und Spannungen; Spannungsresultanten; Konstitutive Gleichungen und Koppeleffekte; Spezielle Laminate und deren Verhalten; Effektive Laminat-Eigenschaften

Festigkeit von Laminaten

Grundlegendes Konzept; Phänomenologische Versagenskriterien: Maximalkriterien, Tsai-Hill, Tsai-Wu, Puck, Hashin

Biegung von Laminaten

Differentialgleichungen; Randbedingungen; Naviersche Lösungen; Lévysche Lösungen

Spannungskonzentrations-Probleme

Randeffekte; Spannungskonzentrationen an Löchern, Rissen, Delaminationen; Aspekte der Versagensbewertung

Stabilität dünnwandiger Laminat-Strukturen

Beulen anisotroper Platten und Schalen; Einfluss des Lastfalles; Einfluss der Randbedingungen; Exakte transzendente Lösungen und deren Behandlung; Beulen ausgesteifter Laminate; Mindeststeifigkeiten; Lokales Beulen von Trägerprofilen

Hausübung (Ausarbeitung erforderlich)

Bewertung eines dünnwandigen Composite-Laminat-Trägers unter verschiedenen Auslegungskriterien


Literatur
  • Schürmann, H., „Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden“, Springer, Berlin, aktuelle Auflage.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 1: Elemente“, Springer, Berlin, Heidelberg, , aktuelle Auflage.
  • Reddy, J.N., „Mechanics of Composite Laminated Plates and Shells”, CRC Publishing, Boca Raton et al., current edition.
  • Jones, R.M., „Mechanics of Composite Materials“, Scripta Book Co., Washington, current edition.
  • Timoshenko, S.P., Gere, J.M., „Theory of elastic stability“, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, current edition.
  • Turvey, G.J., Marshall, I.H., „Buckling and postbuckling of composite plates“, Chapman and Hall, London, current edition.
  • Herakovich, C.T., „Mechanics of fibrous composites“, John Wiley and Sons, Inc., New York, current edition.
  • Mittelstedt, C., Becker, W., „Strukturmechanik ebener Laminate”, aktuelle Auflage.
Lehrveranstaltung L1515: Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Dr. Marco Schürg
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1258: Leichtbaupraktikum
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Entwicklung eines Faserverbund-Sandwichbauteils

  • Einarbeiten in die Themengebiete Faserkunststoffverbunde (FKV) und Leichtbau
  • Konstruktion und Auslegung eines FKV-Sandwich-Bauteils unter Anwendung der Finite-Elemente-Methode (FEM)
  • Ermitteln von Werkstoffdaten an Materialproben
  • Eigenhändiger Bau der FKV-Struktur im Labor
  • Test der entwickelten Bauteile
  • Präsentation des Konzepts
  • Selbstorganisiertes Arbeiten in Teams
Literatur
  • Schürmann, H., „Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden“, Springer, Berlin, 2005.
  • Puck, A., „Festigkeitsanalsyse von Faser-Matrix-Laminaten“, Hanser, München, Wien, 1996.
  • R&G, „Handbuch Faserverbundwerkstoffe“, Waldenbuch, 2009.
  • VDI 2014 „Entwicklung von Bauteilen aus Faser-Kunststoff-Verbund“
  • Ehrenstein, G. W., „Faserverbundkunststoffe“, Hanser, München, 2006.
  • Klein, B., „Leichtbau-Konstruktion", Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1989.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 1: Elemente“, Springer, Berlin, Heidelberg, 1986.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 2: Konstruktion“, Springer, Berlin, Heidelberg, 1986.
  • Backmann, B.F., „Composite Structures, Design, Safety and Innovation”, Oxford (UK), Elsevier, 2005.
  • Krause, D., „Leichtbau”,  In: Handbuch Konstruktion, Hrsg.: Rieg, F., Steinhilper, R., München, Carl Hanser Verlag, 2012.
  • Schulte, K., Fiedler, B., „Structure and Properties of Composite Materials”, Hamburg, TUHH - TuTech Innovation GmbH, 2005.
Lehrveranstaltung L1549: Luftsicherheit
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Aufgaben und Maßnahmen zum Schutz vor Angriffen auf die Sicherheit des zivilen Lufttransportsystems. Die Aufgaben und Maßnahmen werden im Kontext der drei Systemteile Mensch, Technik und Organisation herausgearbeitet.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Luftsicherheit. Die Luftsicherheit ist eine notwendige Voraussetzung für einen wirtschaftlich erfolgreichen Luftverkehr. Das Risikomanagement für das Gesamtsystem gelingt nur mit einem integrierten Ansatz, welcher Mensch, Technik und Organisation berücksichtigt:
• Historische Entwicklung
• Die besondere Rolle des Luftverkehrs
• Motive und Angriffsvektoren
• Faktor Mensch
• Bedrohungen und Risiko
• Verordnungen, Regulierungen und Gesetze
• Organisation und Vollzug der Luftsicherheitsaufgaben 
• Passagier- und Gepäckkontrollen
• Frachtkontrollen und  sichere Lieferkette 
• Sicherungstechnologien

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Giemulla, E.M., Rothe B.R. (Hrsg.): Handbuch Luftsicherheit. Universitätsverlag TU Berlin, 2011
- Thomas, A.R. (Ed.): Aviation Security Management. Praeger Security International, 2008

Lehrveranstaltung L1550: Luftsicherheit
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Aufgaben und Maßnahmen zum Schutz vor Angriffen auf die Sicherheit des zivilen Lufttransportsystems. Die Aufgaben und Maßnahmen werden im Kontext der drei Systemteile Mensch, Technik und Organisation herausgearbeitet.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Luftsicherheit. Die Luftsicherheit ist eine notwendige Voraussetzung für einen wirtschaftlich erfolgreichen Luftverkehr. Das Risikomanagement für das Gesamtsystem gelingt nur mit einem integrierten Ansatz, welcher Mensch, Technik und Organisation berücksichtigt:
• Historische Entwicklung
• Die besondere Rolle des Luftverkehrs
• Motive und Angriffsvektoren
• Faktor Mensch
• Bedrohungen und Risiko
• Verordnungen, Regulierungen und Gesetze
• Organisation und Vollzug der Luftsicherheitsaufgaben 
• Passagier- und Gepäckkontrollen
• Frachtkontrollen und  sichere Lieferkette 
• Sicherungstechnologien

Literatur

- Skript zur Vorlesung

- Giemulla, E.M., Rothe B.R. (Hrsg.): Handbuch Luftsicherheit. Universitätsverlag TU Berlin, 2011

- Thomas, A.R. (Ed.): Aviation Security Management. Praeger Security International, 2008

Lehrveranstaltung L0950: Mechanismen, Systeme und Verfahren der Werkstoffprüfung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Dr. Jan Oke Peters
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt


Vermittlung grundlegender und spezieller Prüfverfahren zur sicheren Beurteilung von Werkstoffen; sowie die Befähigung, für ein Bauteil-/Werkstoffproblem ein geeignetes Prüfprogramm auszuwählen und die Ergebnisse bzgl. Bauteil-/Werkstoffbeschaffenheit zu analysieren und zu diskutieren

  • Spannungs-Dehnungs-Zusammenhänge
  • DMS-Messtechnik
  • Viskoelastisches Verhalten
  • Zugversuch (Verfestigung, Einschnürung, Dehnrate)
  • Druckversuch, Biegeversuch, Torsionsversuch
  • Rissausbreitung bei statischer Belastung (J-Integral)                                
  • Rissausbreitung bei zyklischer Belastung (Mikro- und Makrorissausbreitung)
  • Einfluss von Kerben
  • Kriechversuch (Physikalischer Kriechversuch, Spannungs- und Temperatureinfluss, Larson-Miller-Parameter)
  • Verschleißuntersuchung
  • Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung in der Triebwerksüberholung


Literatur
  • E. Macherauch: Praktikum in Werkstoffkunde, Vieweg
  • G. E. Dieter: Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill            
  • R. Bürgel: Lehr- und Übungsbuch Festigkeitslehre, Vieweg                        
  • R. Bürgel: Werkstoffe sícher beurteilen und richtig einsetzen, Vieweg
Lehrveranstaltung L0514: Metallic Materials for Aircraft Applications
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Joachim Albrecht
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Titanium and Titanium alloys: Extraction and melting, phase diagrams, physical properties.

CP-Titanium and Alpha alloys: Processing and microstructure, properties and applications.

Alpha+Beta alloys: Processing and microstructure, properties and applications.

Beta alloys: Processing and microstructure, properties and applications

Nickel-base Superalloys: Optimization of creep resistance for gas turbine engines, microstructural constituents and influence of alloying elements, thermomechanical treatment and resulting properties, long time stability at high temperatures

Literatur

G. Luetjering, J.C. Williams: Titanium, 2nd ed., Springer, Berlin, Heidelberg, 2007, ISBN 978-3-540-71397

C.T. Sims, W.C. Hagel: The Superalloys, John Wiley & Sons, New York, 1972, ISBN 0-471-79207-1

Lehrveranstaltung L0908: Strahltriebwerke
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Dozenten Dr. Burkhard Andrich
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Kreisprozess der Gasturbine
  • Thermodynamik der Komponenten
  • Flügel-, Gitter-, Stufenauslegung
  • Betriebsverhalten der Komponenten
  • Kriterien der Auslegung von Strahltriebwerken
  • Entwicklungstrends von Gasturbinen und Strahltriebwerken
  • Wartung von Strahltriebwerken


Literatur
  • Bräunling: Flugzeugtriebwerke
  • Engmann: Technologie des Fliegens
  • Kerrebrock: Aircraft Engines and Gas Turbines


Lehrveranstaltung L0855: Systemanalyse im Lufttransport
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 Minuten
Dozenten Dr. Marco Weiss
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführung in das Lufttransportsystem
  2. Ansätze zur Systemanalyse
  3. Technologie Management
  4. Technische Analysen
  5. Ökonomische Analysen
  6. Ökologische Analysen
  7. Soziologische Analysen
  8. ZukunftsforschungSynthese,
  9. Gesamtbewertung und Entscheidungsfindung
  10. Anwendungsbeispiele - Technology Push
  11. Anwendungsbeispiele - Szenario Pull
Literatur Hand out
Lehrveranstaltung L0949: Werkstoffprüfung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Dr. Jan Oke Peters
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt


Vorstellung und Vermittlung grundlegender Kenntnisse und Methoden der mechanischen als auch zerstörungsfreien Prüfung von Werkstoffen.

  • Untersuchungsmethodik bei mechanischen Werkstoffproblemen
  • Bestimmung elastischer Konstanten
  • Zugversuch
  • Schwingversuch (Versuche mit konstanter Spannung, Dehnung oder plastischer Dehnung, Zeitschwingfestigkeit, Dauerschwingfestigkeit, Mittelspannungseinfluss)
  • Rissausbreitung bei statischer Belastung (Spannungsintensitätsfaktor, Bruchzähigkeit)
  • Kriechversuch und Zeitstandfestigkeit
  • Härtemessung
  • Kerbschlagbiegeversuch
  • Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung
Literatur

E. Macherauch: Praktikum in Werkstoffkunde, Vieweg
G. E. Dieter: Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill

Lehrveranstaltung L0176: Reliability in Engineering Dynamics
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min.
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Method for calculation and testing of reliability of dynamic machine systems 

  • Modeling
  • System identification
  • Simulation
  • Processing of measurement data
  • Damage accumulation
  • Test planning and execution
Literatur

Bertsche, B.: Reliability in Automotive and Mechanical Engineering. Springer, 2008. ISBN: 978-3-540-33969-4

Inman, Daniel J.: Engineering Vibration. Prentice Hall, 3rd Ed., 2007. ISBN-13: 978-0132281737

Dresig, H., Holzweißig, F.: Maschinendynamik, Springer Verlag, 9. Auflage, 2009. ISBN 3540876936.

VDA (Hg.): Zuverlässigkeitssicherung bei Automobilherstellern und Lieferanten. Band 3 Teil 2, 3. überarbeitete Auflage, 2004. ISSN 0943-9412

Lehrveranstaltung L1303: Reliability in Engineering Dynamics
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1554: Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zur Entwicklung, zur Aufbau- und Verbindungstechnik und zur Herstellung von elektronischen Baugruppen für sicherheitskritische Anwendungen. Auf Bauteil-, Baugruppen- und Systemebene wird gezeigt, wie bei im Flugzeug einzusetzender Elektronik die spezifizierten Sicherheitsziele erreicht werden können. Aktuelle Herausforderungen, wie z.B. Bauteilverfügbarkeit, Bauteilfälschungen und der Einsatz von components off-the-shelf (COTS) werden diskutiert:
• Überblick zur Rolle von Elektronik in der Luftfahrt
• Systemebenen: Vom Silizium zum mechatronischen Systemen
• Halbleiterbauelemente, Baugruppen, Systeme 
• Aufgaben der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT)
• Systemintegration in der Elektronik: Anforderungen an die AVT
• Methoden und Techniken der AVT
• Fehlerbilder bei Baugruppen und Vermeidung von Fehlern
• Zuverlässigkeitsanalyse bei Baugruppen
• Zuverlässigkeit von Avionik
• COTS, ROTS, MOTS und das F3I-Konzept
• Zukünftige Herausforderungen der Elektronik

Literatur

- Skript zur Vorlesung

Hanke, H.-J.: Baugruppentechnologie der Elektronik. Leiterplatten. Verlag Technik, 1994

Scheel, W.: Baugruppentechnologie der Elektronik.

Montage. Verlag Technik, 1999


Lehrveranstaltung L1555: Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zur Entwicklung, zur Aufbau- und Verbindungstechnik und zur Herstellung von elektronischen Baugruppen für sicherheitskritische Anwendungen. Auf Bauteil-, Baugruppen- und Systemebene wird gezeigt, wie bei im Flugzeug einzusetzender Elektronik die spezifizierten Sicherheitsziele erreicht werden können. Aktuelle Herausforderungen, wie z.B. Bauteilverfügbarkeit, Bauteilfälschungen und der Einsatz von components off-the-shelf (COTS) werden diskutiert:
• Überblick zur Rolle von Elektronik in der Luftfahrt
• Systemebenen: Vom Silizium zum mechatronischen Systemen
• Halbleiterbauelemente, Baugruppen, Systeme 
• Aufgaben der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT)
• Systemintegration in der Elektronik: Anforderungen an die AVT
• Methoden und Techniken der AVT
• Fehlerbilder bei Baugruppen und Vermeidung von Fehlern
• Zuverlässigkeitsanalyse bei Baugruppen
• Zuverlässigkeit von Avionik
• COTS, ROTS, MOTS und das F3I-Konzept
• Zukünftige Herausforderungen der Elektronik

Literatur

- Skript zur Vorlesung

Hanke, H.-J.: Baugruppentechnologie der Elektronik. Leiterplatten. Verlag Technik, 1994

Scheel, W.: Baugruppentechnologie der Elektronik.

Montage. Verlag Technik, 1999

Lehrveranstaltung L0749: Zuverlässigkeit von Flugzeugsystemen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Frank Thielecke, Dr. Andreas Vahl, Dr. Uwe Wieczorek
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Grundlegende Methoden der Zuverlässigkeit und Sicherheit (Regelwerke, Nachweisforderungen)
  • Grundlagen zur Analyse der Zuverlässigkeitsanalyse (FMEA, Fehlerbaum, Funktions- und Gefahrenanalyse)
  • Zuverlässigkeitsanalyse von elektrischen und mechanischen Systemen


Literatur
  • CS 25.1309
  • SAE ARP 4754
  • SAE ARP 4761

Modul M1145: Automation und Simulation

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Automation und Simulation (L1525) Vorlesung 3 3
Automation und Simulation (L1527) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Günter Ackermann
Zulassungsvoraussetzungen keine
Empfohlene Vorkenntnisse BSc Maschinenbau oder ähnlich.
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können den Aufbau und die Funktion von Prozessrechnern, den zugehörigen Komponenten, die Datenübertragung über Bussysteme und den Aufbau speicherprogrammierbare Steuerungen beschreiben.

Sie können das Grundprinzip numerischer Simulationen und die zugehörigen Parameter beschreiben.

Sie können die übliche Methode zur Simulation des dynamischen Verhaltens von Drehstrommaschinen erläutern.


Fertigkeiten

Studierende können einfache Steuerungen und Regelungen unter Nutzung gängiger Methoden beschreiben und entwerfen.

Sie sind in der Lage, die grundsätzlichen Eigenschaften einer gegebenen Automationsanlage zu beurteilen und deren grundsätzliche Eignung für eine gegebene Anlage zu bewerten.

Sie können technische Systeme für die Simulation des dynamischen Verhaltens modellieren und Simulationen mittels Matlab/Simulink durchführen.

Sie sind in der Lage Methoden zur Berechnung des dynamischen Verhaltens von Drehstrommaschinen anwenden.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Zusammenarbeit in kleinen Teams
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind fähig,eigenständig die Notwendigkeit methodischer Untersuchungen im Bereich der Automatisierung zu erkennen, angemessen  durchzuführen und die Ergebnisse kritisch zu beurteilen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang Vorzugsweise in Dreier-Gruppen, etwa 1 Stunde
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Intelligente Systeme und Robotik: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1525: Automation und Simulation
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Günter Ackermann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Aufbau von Automationseinrichtungen

Aufbau und Funktion von Prozessrechnern und den zugehörigen Komponenten

Datenübertragung über Bussysteme

Speicherprogrammierbare Steuerung

Verfahren zur Beschreibung logischer Abläufe

Prinzip der Modellierung und Simulation von kontinuierlichen  technischen Systemen

Praktische Arbeit mit einem gängigen Simulationsprogramm (Matlab/Simulink)

Simulation des dynamischen Verhaltens einer Drehstrommaschine, Simulation eines gemischt kontinuierlichen/diskreten Systems auf Basis von Zustandsübergangsdiagrammen.



Literatur

U. Tietze, Ch. Schenk: Halbleiter-Schaltungstechnik; Springer Verlag

R. Lauber, P. Göhner: Prozessautomatisierung 2, Springer Verlag

Färber: Prozessrechentechnik (Grundlagen, Hardware, Echtzeitverhalten), Springer Verlag

Einführung/Tutorial Matlab/Simulink - verschiedene Autoren


Lehrveranstaltung L1527: Automation und Simulation
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Günter Ackermann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1043: Ausgewählte Themen der Flugzeug-Systemtechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik (L1814) Seminar 3 3
Ermüdung und Schadenstoleranz (L0310) Vorlesung 2 3
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik (L1514) Vorlesung 2 2
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik (L1515) Hörsaalübung 1 1
Leichtbaupraktikum (L1258) Problemorientierte Lehrveranstaltung 3 3
Luftsicherheit (L1549) Vorlesung 2 2
Luftsicherheit (L1550) Gruppenübung 1 1
Mechanismen, Systeme und Verfahren der Werkstoffprüfung (L0950) Vorlesung 2 2
Metallische Werkstoffe für Luftfahrtanwendungen (L0514) Vorlesung 2 3
Strahltriebwerke (L0908) Vorlesung 2 3
Systemanalyse im Lufttransport (L0855) Vorlesung 3 3
Werkstoffprüfung (L0949) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit in der Maschinendynamik (L0176) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit in der Maschinendynamik (L1303) Gruppenübung 1 2
Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen (L1554) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen (L1555) Gruppenübung 1 1
Zuverlässigkeit von Flugzeugsystemen (L0749) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Thermodynamik
  • Elektrotechnik
  • Hydraulik
  • Regelungstechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden sind in der Lage, ausgewählte Spezialgebiete der Systemtechnik, des Lufttransportsystems und der Werkstoffwissenschaften zu verorten.
  • Die Studierenden können in ausgewählten Teilbereichen grundlegende Modelle und Verfahren erklären.
  • Die Studierenden können forschungsbezogenes und technologisches Wissen miteinander in Beziehung setzen.
Fertigkeiten

Die Studierenden können in ausgewählten ingenieurtechnischen Teilbereichen grundlegende Methoden anwenden.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
Selbstständigkeit

Studierende können selbstständig auswählen, welche Kenntnisse und Fähigkeiten sie durch die Wahl der geeigneten Fächer vertiefen.

Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1814: Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik
Typ Seminar
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Hausarbeit
Prüfungsdauer und -umfang ca. 10 Seiten und Diskussion
Dozenten Prof. Benedikt Kriegesmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt


Im Kurs werden theoretischen Grundlagen der Entwurfsoptimierung und Zuverlässigkeitsanalyse vermittelt, der Fokus liegt jedoch auf dem Anwendungsbezug dieser Verfahren.  Die Inhalte werden in Veranstaltungen vermittelt, die sowohl Vorlesungskomponenten als auch Rechnerübungen enthalten. In den Rechnerübungen werden die erlernten Methoden in Matlab implementiert, um deren praktische Umsetzung zu vermitteln.

Folgende Inhalte werden im Kurs behandelt:

  • Entwurfsoptimierung
    • Gradientenbasierte Verfahren
    • Genetische Algorithmen
    • Optimierung unter Nebenbedingungen
    • Topologieoptimierung
  • Zuverlässigkeitsanalyse
    • Grundlagen der Stochastik
    • Monte-Carlo-Methoden
    • Semi-analytische Verfahren
  • Robustheitsoptimierung Entwurfsoptimierung
    • Robustheitsmaße
    • Verknüpfung von Entwurfsoptimierung Zuverlässigkeitsanalyse
Literatur [1] Arora, Jasbir. Introduction to Optimum Design. 3rd ed. Boston, MA: Academic Press, 2011.
[2] Haldar, A., and S. Mahadevan. Probability, Reliability, and Statistical Methods in Engineering Design. John Wiley & Sons New York/Chichester, UK, 2000.
Lehrveranstaltung L0310: Fatigue & Damage Tolerance
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Dozenten Dr. Martin Flamm
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Design principles, fatigue strength, crack initiation and crack growth, damage calculation, counting methods, methods to improve fatigue strength, environmental influences
Literatur Jaap Schijve, Fatigue of Structures and Materials. Kluver Academic Puplisher, Dordrecht, 2001 E. Haibach. Betriebsfestigkeit Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung. VDI-Verlag, Düsseldorf, 1989
Lehrveranstaltung L1514: Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Dr. Marco Schürg
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundlagen der Elastizitätstheorie anisotroper Körper

Verschiebungen, Verzerrungen und Spannungen; Gleichgewicht; Kinematik; Verallgemeinertes Hookesches Gesetz

Verhalten einer Laminat-Einzelschicht

Materialgesetz der Einzelschicht; Anisotropie und Koppeleffekte; Materialsymmetrien; Ingenieurkonstanten; Ebener Spannungszustand; Transformationsregeln

Grundlagen der Mikromechanik der Einzelschicht

Repräsentative Einheitszelle; Ermittlung effektiver Materialkonstanten; Effektive Steifigkeiten der Laminateinzelschicht

Klassische Laminattheorie

Bezeichnungen und Laminat-Code; Kinematik und Verschiebungsfeld; Verzerrungen und Spannungen; Spannungsresultanten; Konstitutive Gleichungen und Koppeleffekte; Spezielle Laminate und deren Verhalten; Effektive Laminat-Eigenschaften

Festigkeit von Laminaten

Grundlegendes Konzept; Phänomenologische Versagenskriterien: Maximalkriterien, Tsai-Hill, Tsai-Wu, Puck, Hashin

Biegung von Laminaten

Differentialgleichungen; Randbedingungen; Naviersche Lösungen; Lévysche Lösungen

Spannungskonzentrations-Probleme

Randeffekte; Spannungskonzentrationen an Löchern, Rissen, Delaminationen; Aspekte der Versagensbewertung

Stabilität dünnwandiger Laminat-Strukturen

Beulen anisotroper Platten und Schalen; Einfluss des Lastfalles; Einfluss der Randbedingungen; Exakte transzendente Lösungen und deren Behandlung; Beulen ausgesteifter Laminate; Mindeststeifigkeiten; Lokales Beulen von Trägerprofilen

Hausübung (Ausarbeitung erforderlich)

Bewertung eines dünnwandigen Composite-Laminat-Trägers unter verschiedenen Auslegungskriterien


Literatur
  • Schürmann, H., „Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden“, Springer, Berlin, aktuelle Auflage.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 1: Elemente“, Springer, Berlin, Heidelberg, , aktuelle Auflage.
  • Reddy, J.N., „Mechanics of Composite Laminated Plates and Shells”, CRC Publishing, Boca Raton et al., current edition.
  • Jones, R.M., „Mechanics of Composite Materials“, Scripta Book Co., Washington, current edition.
  • Timoshenko, S.P., Gere, J.M., „Theory of elastic stability“, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, current edition.
  • Turvey, G.J., Marshall, I.H., „Buckling and postbuckling of composite plates“, Chapman and Hall, London, current edition.
  • Herakovich, C.T., „Mechanics of fibrous composites“, John Wiley and Sons, Inc., New York, current edition.
  • Mittelstedt, C., Becker, W., „Strukturmechanik ebener Laminate”, aktuelle Auflage.
Lehrveranstaltung L1515: Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Dr. Marco Schürg
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1258: Leichtbaupraktikum
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Entwicklung eines Faserverbund-Sandwichbauteils

  • Einarbeiten in die Themengebiete Faserkunststoffverbunde (FKV) und Leichtbau
  • Konstruktion und Auslegung eines FKV-Sandwich-Bauteils unter Anwendung der Finite-Elemente-Methode (FEM)
  • Ermitteln von Werkstoffdaten an Materialproben
  • Eigenhändiger Bau der FKV-Struktur im Labor
  • Test der entwickelten Bauteile
  • Präsentation des Konzepts
  • Selbstorganisiertes Arbeiten in Teams
Literatur
  • Schürmann, H., „Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden“, Springer, Berlin, 2005.
  • Puck, A., „Festigkeitsanalsyse von Faser-Matrix-Laminaten“, Hanser, München, Wien, 1996.
  • R&G, „Handbuch Faserverbundwerkstoffe“, Waldenbuch, 2009.
  • VDI 2014 „Entwicklung von Bauteilen aus Faser-Kunststoff-Verbund“
  • Ehrenstein, G. W., „Faserverbundkunststoffe“, Hanser, München, 2006.
  • Klein, B., „Leichtbau-Konstruktion", Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1989.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 1: Elemente“, Springer, Berlin, Heidelberg, 1986.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 2: Konstruktion“, Springer, Berlin, Heidelberg, 1986.
  • Backmann, B.F., „Composite Structures, Design, Safety and Innovation”, Oxford (UK), Elsevier, 2005.
  • Krause, D., „Leichtbau”,  In: Handbuch Konstruktion, Hrsg.: Rieg, F., Steinhilper, R., München, Carl Hanser Verlag, 2012.
  • Schulte, K., Fiedler, B., „Structure and Properties of Composite Materials”, Hamburg, TUHH - TuTech Innovation GmbH, 2005.
Lehrveranstaltung L1549: Luftsicherheit
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Aufgaben und Maßnahmen zum Schutz vor Angriffen auf die Sicherheit des zivilen Lufttransportsystems. Die Aufgaben und Maßnahmen werden im Kontext der drei Systemteile Mensch, Technik und Organisation herausgearbeitet.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Luftsicherheit. Die Luftsicherheit ist eine notwendige Voraussetzung für einen wirtschaftlich erfolgreichen Luftverkehr. Das Risikomanagement für das Gesamtsystem gelingt nur mit einem integrierten Ansatz, welcher Mensch, Technik und Organisation berücksichtigt:
• Historische Entwicklung
• Die besondere Rolle des Luftverkehrs
• Motive und Angriffsvektoren
• Faktor Mensch
• Bedrohungen und Risiko
• Verordnungen, Regulierungen und Gesetze
• Organisation und Vollzug der Luftsicherheitsaufgaben 
• Passagier- und Gepäckkontrollen
• Frachtkontrollen und  sichere Lieferkette 
• Sicherungstechnologien

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Giemulla, E.M., Rothe B.R. (Hrsg.): Handbuch Luftsicherheit. Universitätsverlag TU Berlin, 2011
- Thomas, A.R. (Ed.): Aviation Security Management. Praeger Security International, 2008

Lehrveranstaltung L1550: Luftsicherheit
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Aufgaben und Maßnahmen zum Schutz vor Angriffen auf die Sicherheit des zivilen Lufttransportsystems. Die Aufgaben und Maßnahmen werden im Kontext der drei Systemteile Mensch, Technik und Organisation herausgearbeitet.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Luftsicherheit. Die Luftsicherheit ist eine notwendige Voraussetzung für einen wirtschaftlich erfolgreichen Luftverkehr. Das Risikomanagement für das Gesamtsystem gelingt nur mit einem integrierten Ansatz, welcher Mensch, Technik und Organisation berücksichtigt:
• Historische Entwicklung
• Die besondere Rolle des Luftverkehrs
• Motive und Angriffsvektoren
• Faktor Mensch
• Bedrohungen und Risiko
• Verordnungen, Regulierungen und Gesetze
• Organisation und Vollzug der Luftsicherheitsaufgaben 
• Passagier- und Gepäckkontrollen
• Frachtkontrollen und  sichere Lieferkette 
• Sicherungstechnologien

Literatur

- Skript zur Vorlesung

- Giemulla, E.M., Rothe B.R. (Hrsg.): Handbuch Luftsicherheit. Universitätsverlag TU Berlin, 2011

- Thomas, A.R. (Ed.): Aviation Security Management. Praeger Security International, 2008

Lehrveranstaltung L0950: Mechanismen, Systeme und Verfahren der Werkstoffprüfung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Dr. Jan Oke Peters
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt


Vermittlung grundlegender und spezieller Prüfverfahren zur sicheren Beurteilung von Werkstoffen; sowie die Befähigung, für ein Bauteil-/Werkstoffproblem ein geeignetes Prüfprogramm auszuwählen und die Ergebnisse bzgl. Bauteil-/Werkstoffbeschaffenheit zu analysieren und zu diskutieren

  • Spannungs-Dehnungs-Zusammenhänge
  • DMS-Messtechnik
  • Viskoelastisches Verhalten
  • Zugversuch (Verfestigung, Einschnürung, Dehnrate)
  • Druckversuch, Biegeversuch, Torsionsversuch
  • Rissausbreitung bei statischer Belastung (J-Integral)                                
  • Rissausbreitung bei zyklischer Belastung (Mikro- und Makrorissausbreitung)
  • Einfluss von Kerben
  • Kriechversuch (Physikalischer Kriechversuch, Spannungs- und Temperatureinfluss, Larson-Miller-Parameter)
  • Verschleißuntersuchung
  • Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung in der Triebwerksüberholung


Literatur
  • E. Macherauch: Praktikum in Werkstoffkunde, Vieweg
  • G. E. Dieter: Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill            
  • R. Bürgel: Lehr- und Übungsbuch Festigkeitslehre, Vieweg                        
  • R. Bürgel: Werkstoffe sícher beurteilen und richtig einsetzen, Vieweg
Lehrveranstaltung L0514: Metallic Materials for Aircraft Applications
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Joachim Albrecht
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Titanium and Titanium alloys: Extraction and melting, phase diagrams, physical properties.

CP-Titanium and Alpha alloys: Processing and microstructure, properties and applications.

Alpha+Beta alloys: Processing and microstructure, properties and applications.

Beta alloys: Processing and microstructure, properties and applications

Nickel-base Superalloys: Optimization of creep resistance for gas turbine engines, microstructural constituents and influence of alloying elements, thermomechanical treatment and resulting properties, long time stability at high temperatures

Literatur

G. Luetjering, J.C. Williams: Titanium, 2nd ed., Springer, Berlin, Heidelberg, 2007, ISBN 978-3-540-71397

C.T. Sims, W.C. Hagel: The Superalloys, John Wiley & Sons, New York, 1972, ISBN 0-471-79207-1

Lehrveranstaltung L0908: Strahltriebwerke
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Dozenten Dr. Burkhard Andrich
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Kreisprozess der Gasturbine
  • Thermodynamik der Komponenten
  • Flügel-, Gitter-, Stufenauslegung
  • Betriebsverhalten der Komponenten
  • Kriterien der Auslegung von Strahltriebwerken
  • Entwicklungstrends von Gasturbinen und Strahltriebwerken
  • Wartung von Strahltriebwerken


Literatur
  • Bräunling: Flugzeugtriebwerke
  • Engmann: Technologie des Fliegens
  • Kerrebrock: Aircraft Engines and Gas Turbines


Lehrveranstaltung L0855: Systemanalyse im Lufttransport
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 Minuten
Dozenten Dr. Marco Weiss
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführung in das Lufttransportsystem
  2. Ansätze zur Systemanalyse
  3. Technologie Management
  4. Technische Analysen
  5. Ökonomische Analysen
  6. Ökologische Analysen
  7. Soziologische Analysen
  8. ZukunftsforschungSynthese,
  9. Gesamtbewertung und Entscheidungsfindung
  10. Anwendungsbeispiele - Technology Push
  11. Anwendungsbeispiele - Szenario Pull
Literatur Hand out
Lehrveranstaltung L0949: Werkstoffprüfung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Dr. Jan Oke Peters
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt


Vorstellung und Vermittlung grundlegender Kenntnisse und Methoden der mechanischen als auch zerstörungsfreien Prüfung von Werkstoffen.

  • Untersuchungsmethodik bei mechanischen Werkstoffproblemen
  • Bestimmung elastischer Konstanten
  • Zugversuch
  • Schwingversuch (Versuche mit konstanter Spannung, Dehnung oder plastischer Dehnung, Zeitschwingfestigkeit, Dauerschwingfestigkeit, Mittelspannungseinfluss)
  • Rissausbreitung bei statischer Belastung (Spannungsintensitätsfaktor, Bruchzähigkeit)
  • Kriechversuch und Zeitstandfestigkeit
  • Härtemessung
  • Kerbschlagbiegeversuch
  • Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung
Literatur

E. Macherauch: Praktikum in Werkstoffkunde, Vieweg
G. E. Dieter: Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill

Lehrveranstaltung L0176: Reliability in Engineering Dynamics
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min.
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Method for calculation and testing of reliability of dynamic machine systems 

  • Modeling
  • System identification
  • Simulation
  • Processing of measurement data
  • Damage accumulation
  • Test planning and execution
Literatur

Bertsche, B.: Reliability in Automotive and Mechanical Engineering. Springer, 2008. ISBN: 978-3-540-33969-4

Inman, Daniel J.: Engineering Vibration. Prentice Hall, 3rd Ed., 2007. ISBN-13: 978-0132281737

Dresig, H., Holzweißig, F.: Maschinendynamik, Springer Verlag, 9. Auflage, 2009. ISBN 3540876936.

VDA (Hg.): Zuverlässigkeitssicherung bei Automobilherstellern und Lieferanten. Band 3 Teil 2, 3. überarbeitete Auflage, 2004. ISSN 0943-9412

Lehrveranstaltung L1303: Reliability in Engineering Dynamics
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1554: Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zur Entwicklung, zur Aufbau- und Verbindungstechnik und zur Herstellung von elektronischen Baugruppen für sicherheitskritische Anwendungen. Auf Bauteil-, Baugruppen- und Systemebene wird gezeigt, wie bei im Flugzeug einzusetzender Elektronik die spezifizierten Sicherheitsziele erreicht werden können. Aktuelle Herausforderungen, wie z.B. Bauteilverfügbarkeit, Bauteilfälschungen und der Einsatz von components off-the-shelf (COTS) werden diskutiert:
• Überblick zur Rolle von Elektronik in der Luftfahrt
• Systemebenen: Vom Silizium zum mechatronischen Systemen
• Halbleiterbauelemente, Baugruppen, Systeme 
• Aufgaben der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT)
• Systemintegration in der Elektronik: Anforderungen an die AVT
• Methoden und Techniken der AVT
• Fehlerbilder bei Baugruppen und Vermeidung von Fehlern
• Zuverlässigkeitsanalyse bei Baugruppen
• Zuverlässigkeit von Avionik
• COTS, ROTS, MOTS und das F3I-Konzept
• Zukünftige Herausforderungen der Elektronik

Literatur

- Skript zur Vorlesung

Hanke, H.-J.: Baugruppentechnologie der Elektronik. Leiterplatten. Verlag Technik, 1994

Scheel, W.: Baugruppentechnologie der Elektronik.

Montage. Verlag Technik, 1999


Lehrveranstaltung L1555: Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zur Entwicklung, zur Aufbau- und Verbindungstechnik und zur Herstellung von elektronischen Baugruppen für sicherheitskritische Anwendungen. Auf Bauteil-, Baugruppen- und Systemebene wird gezeigt, wie bei im Flugzeug einzusetzender Elektronik die spezifizierten Sicherheitsziele erreicht werden können. Aktuelle Herausforderungen, wie z.B. Bauteilverfügbarkeit, Bauteilfälschungen und der Einsatz von components off-the-shelf (COTS) werden diskutiert:
• Überblick zur Rolle von Elektronik in der Luftfahrt
• Systemebenen: Vom Silizium zum mechatronischen Systemen
• Halbleiterbauelemente, Baugruppen, Systeme 
• Aufgaben der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT)
• Systemintegration in der Elektronik: Anforderungen an die AVT
• Methoden und Techniken der AVT
• Fehlerbilder bei Baugruppen und Vermeidung von Fehlern
• Zuverlässigkeitsanalyse bei Baugruppen
• Zuverlässigkeit von Avionik
• COTS, ROTS, MOTS und das F3I-Konzept
• Zukünftige Herausforderungen der Elektronik

Literatur

- Skript zur Vorlesung

Hanke, H.-J.: Baugruppentechnologie der Elektronik. Leiterplatten. Verlag Technik, 1994

Scheel, W.: Baugruppentechnologie der Elektronik.

Montage. Verlag Technik, 1999

Lehrveranstaltung L0749: Zuverlässigkeit von Flugzeugsystemen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Frank Thielecke, Dr. Andreas Vahl, Dr. Uwe Wieczorek
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Grundlegende Methoden der Zuverlässigkeit und Sicherheit (Regelwerke, Nachweisforderungen)
  • Grundlagen zur Analyse der Zuverlässigkeitsanalyse (FMEA, Fehlerbaum, Funktions- und Gefahrenanalyse)
  • Zuverlässigkeitsanalyse von elektrischen und mechanischen Systemen


Literatur
  • CS 25.1309
  • SAE ARP 4754
  • SAE ARP 4761

Modul M0808: Finite Elements Methods

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Finite-Elemente-Methoden (L0291) Vorlesung 2 3
Finite-Elemente-Methoden (L0804) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Otto von Estorff
Zulassungsvoraussetzungen none
Empfohlene Vorkenntnisse

Mechanics I (Statics, Mechanics of Materials) and Mechanics II (Hydrostatics, Kinematics, Dynamics)
Mathematics I, II, III (in particular differential equations)

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students possess an in-depth knowledge regarding the derivation of the finite element method and are able to give an overview of the theoretical and methodical basis of the method.



Fertigkeiten

The students are capable to handle engineering problems by formulating suitable finite elements, assembling the corresponding system matrices, and solving the resulting system of equations.



Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz -
Selbstständigkeit

The students are able to independently solve challenging computational problems and develop own finite element routines. Problems can be identified and the results are critically scrutinized.



Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Bauingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht
Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Wissenschaftliches Rechnen: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Pflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Pflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Technomathematik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L0291: Finite Element Methods
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Otto von Estorff
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

- General overview on modern engineering
- Displacement method
- Hybrid formulation
- Isoparametric elements
- Numerical integration
- Solving systems of equations (statics, dynamics)
- Eigenvalue problems
- Non-linear systems
- Applications

- Programming of elements (Matlab, hands-on sessions)
- Applications

Literatur

Bathe, K.-J. (2000): Finite-Elemente-Methoden. Springer Verlag, Berlin

Lehrveranstaltung L0804: Finite Element Methods
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Otto von Estorff
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1091: Flugführung und Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft (L1310) Vorlesung 3 3
Einführung in die Flugführung (L0848) Vorlesung 3 2
Einführung in die Flugführung (L0854) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Volker Gollnick
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Bachelor Mech. Eng.
  • Vordiplom Maschinenbau
  • Vorlesung LufttransportsystemeAbmelden
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  1. Grundlagen der Flugsicherung
  2. Auslegung und Modellierung von Verkehrsflüssen, Avionik- und Sensorsystemen, Cockpitauslegung
  3. Grundlagen der Organisation und des Betriebs einer Luftverkehrsgesellschaft
  4. Flottenplanung, Flotteneinsatz und Flugzeugauswahl, Mainentance Repair Overhaul Technologien und Geschäft

Fertigkeiten
  • Verstehen verschiedenster interdisziplinärer Wechselwirkungen
  • Fähigkeit zur Integration und Bewertung neuer Technologien in das Lufttransportsystem
  • Fähigkeit zur Modellierung und Bewertung von Flugführungssystemen
  • Planung und Betrieb von Flugzeugflotten in einer Airline
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Arbeiten in interdisziplinären Teams
  • Kommunikation


Selbstständigkeit

Organisation von Arbeitsabläufen und -strategien

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 82, Präsenzstudium 98
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Pflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1310: Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Karl Echtermeyer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung und Überblick
  2. Geschäftsmodelle von Luftverkehrsgesellschaften
  3. Interdependenzen der Flugplanung (Netzwerkmanagement, SLot Management, Netzstrukturen, Umlaufplanung)
  4. Operative Flugvorbereitung (Beladung, Nutzlast/Reichweite, etc.)
  5. Flottenpolitik
  6. Flugzeugbewertung und Flottenplanung
  7. Aufbau und Organisation einer Luftverkehrsgesellschaft
  8. Instandhaltung von Flugzeugen
Literatur

Volker Gollnick, Dieter Schmitt: The Air Transport System, Springer Berlin Heidelberg New York, 2014

Paul Clark: Buying the big jets, Ashgate 2008

Mike Hirst: The Air Transport System, AIAA, 2008

Lehrveranstaltung L0848: Einführung in die Flugführung
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 18, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Einführung und Motivation Flugführungsprinzipien (Luftraumstrukturen, Organisation der Flugsicherung, etc.) Navigation Funknavigation Satellitennavigation Grundlagen der Flugmeßtechnik Positionsmessung (geometrische Verfahren, Entfernungsmessung, Richtungmessung) Bestimmung der Fluglage (Magnetfeld- und Trägheitssensoren) Geschwindigkeitsmessung Luftraumüberwachung (Radarsysteme) Kommunikationssysteme Avionikarchitekturen (Computersysteme, Bussysteme) Cockpitsysteme (Cockpitgestaltung, Cockpitausrüstung)
Literatur Rudolf Brockhaus, Robert Luckner, Wolfgang Alles: "Flugregelung", Springer Berlin Heidelberg New York, 2012 Holger Flühr: "Avionik und Flugsicherungssysteme", Springer Berlin Heidelberg New York, 2013 Volker Gollnick, Dieter Schmitt "Air Transport Systems", Springer Berlin Heidelberg New York, 2014
Lehrveranstaltung L0854: Einführung in die Flugführung
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1193: Entwurf von Kabinensystemen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik (L1557) Vorlesung 2 2
Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik (L1558) Gruppenübung 1 1
Model-Based Systems Engineering (MBSE) mit SysML/UML (L1551) Problemorientierte Lehrveranstaltung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Ralf God
Zulassungsvoraussetzungen

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:
• Mathematik
• Mechanik
• Thermodynamik
• Elektrotechnik
• Regelungstechnik

Vorkenntnisse in:
• Systems Engineering

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können:
• den Aufbau und die Funktionsweise von Rechnerarchitekturen beschreiben
• den Aufbau und die Funktionsweise von digitalen Kommunikationsnetzwerken erläutern
• Architekturen von Kabinenelektronik, integrierter modularer Avionik (IMA) und Aircraft Data Communication Networks (ADCN) erklären
• das Vorgehen des Model-Based Systems Engineering (MBSE) beim Entwurf von hardware- und softwarebasierten Kabinensystemen verstehen

Fertigkeiten

Studierende können:
• einen Minicomputer verstehen, in Betrieb nehmen und betreiben
• eine Netzwerkkommunikation aufbauen und mit einem anderen Netzwerkteilnehmer kommunizieren
• einen Minicomputer mit einem Kabinenmanagementsystem (A380 CIDS) verbinden und über ein AFDX®-Netzwerk kommunizieren
• Systemfunktionen mittels der formalen Sprachen SysML/UML modellieren und aus den Modellen Softwarecode generieren
• Softwarecode auf einem Minicomputer ausführen

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:
• Teilergebnisse praktisch und selbst erarbeiten und mit anderen zu einer Gesamtlösung zusammenführen    

Selbstständigkeit

Studierende können:
• ihre praktischen Aufgaben organisieren und planen

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1557: Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Computer- und Kommunikationstechnik bei elektronischen Systemen in der Kabine und im Flugzeug. Software, mechanische und elektronische Systemkomponenten wirken heute so intensiv zusammen, dass dies für den Systemtechniker ein grundlegendes Verständnis von Kabinenelektronik und Avionik erfordert.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen zum Aufbau und der Funktionsweise von Computern und Datennetzwerken und fokussiert dann auf aktuelle Prinzipien und Anwendungen bei integrierter modularer Avionik (IMA), Aircraft Data Communication Networks (ADCN), Kabinenelektronik und Kabinennetzwerken: 
• Historie der Computer- und Netzwerktechnik
• Schichtenmodell in der Computertechnik
• Rechnerarchitekturen (PC, IPC, Embedded Systeme)
• BIOS, UEFI und Betriebssystem (OS)
• Programmiersprachen (Maschinencode und Hochsprachen)
• Applikationen und Schnittstellen zur Anwendungsprogrammierung
• Externe Schnittstellen (seriell, USB, Ethernet)
• Schichtenmodell in der Netzwerktechnik
• Netzwerktopologien
• Netzwerkkomponenten
• Buszugriffsverfahren
• Integrierte modulare Avionik (IMA) und Aircraft Data Communication Networks (ADCN)
• Kabinenelektronik und Kabinennetzwerke

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Schnabel, P.: Computertechnik-Fibel: Grundlagen Computertechnik, Mikroprozessortechnik, Halbleiterspeicher, Schnittstellen und Peripherie. Books on Demand; 1. Auflage, 2003
- Schnabel, P.: Netzwerktechnik-Fibel: Grundlagen, Übertragungstechnik und Protokolle, Anwendungen und Dienste, Sicherheit. Books on Demand; 1. Auflage, 2004
- Wüst, K.: Mikroprozessortechnik: Grundlagen, Architekturen und Programmierung von Mikroprozessoren, Mikrocontrollern und Signalprozessoren. Vieweg Verlag; 2. aktualisierte und erweiterte Auflage, 2006 

Lehrveranstaltung L1558: Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Kabinenelektronik und Kabinennetzwerken: 
• Historie der Computer- und Netzwerktechnik
• Schichtenmodell in der Computertechnik
• Rechnerarchitekturen (PC, IPC, Embedded Systeme)
• BIOS, UEFI und Betriebssystem (OS)
• Programmiersprachen (Maschinencode und Hochsprachen)
• Applikationen und Schnittstellen zur Anwendungsprogrammierung
• Externe Schnittstellen (seriell, USB, Ethernet)
• Schichtenmodell in der Netzwerktechnik
• Netzwerktopologien
• Netzwerkkomponenten
• Buszugriffsverfahren
• Integrierte modulare Avionik (IMA) und Aircraft Data Communication Networks (ADCN)
• Kabinenelektronik und Kabinennetzwerke

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Schnabel, P.: Computertechnik-Fibel: Grundlagen Computertechnik, Mikroprozessortechnik, Halbleiterspeicher, Schnittstellen und Peripherie. Books on Demand; 1. Auflage, 2003
- Schnabel, P.: Netzwerktechnik-Fibel: Grundlagen, Übertragungstechnik und Protokolle, Anwendungen und Dienste, Sicherheit. Books on Demand; 1. Auflage, 2004
- Wüst, K.: Mikroprozessortechnik: Grundlagen, Architekturen und Programmierung von Mikroprozessoren, Mikrocontrollern und Signalprozessoren. Vieweg Verlag; 2. aktualisierte und erweiterte Auflage, 2006 

Lehrveranstaltung L1551: Model-Based Systems Engineering (MBSE) mit SysML/UML
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziele der problemorientierten Lehrveranstaltung sind der Erwerb von Kenntnissen zum Vorgehen beim Systementwurf mittels der formalen Sprachen SysML/UML, das Kennenlernen von Werkzeugen zur Modellierung und schließlich die Durchführung eines Projekts mit Methoden und Werkzeugen des Model-Based Systems Engineering (MBSE) auf einer realistischen Hardwareplattform (z.B. Arduino®, Raspberry Pi®):
• Was ist ein Modell?
• Was ist Systems Engineering?
• Überblick zu MBSE Methodiken
• Die Modellierungssprachen SysML/UML
• Werkzeuge für das MBSE
• Vorgehensweisen beim MBSE 
• Anforderungsspezifikation, funktionale Architektur, Lösungsspezifikation
• Vom Modell zum Softwarecode
• Validierung und Verifikation: XiL-Methoden
• Begleitendes MBSE-Projekt

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Weilkiens, T.: Systems Engineering mit SysML/UML: Modellierung, Analyse, Design. 2. Auflage, dpunkt.Verlag, 2008
- Holt, J., Perry, S.A., Brownsword, M.: Model-Based Requirements Engineering. Institution Engineering & Tech, 2011


Modul M1204: Modellierung und Optimierung in der Dynamik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Flexible Mehrkörpersysteme (L1632) Vorlesung 2 3
Optimierung dynamischer Systeme (L1633) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Robert Seifried
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Mathematik I, II, III
  • Mechanik I, II, III, IV
  • Simulation dynamischer Systeme

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierenden besitzen nach erfolgreichem Besuch des Moduls grundlegende Kenntnis und Verständnis der Modellierung, Simulation und Analyse komplexer starrer und flexibler Mehrkörpersysteme und Methoden zur Optimierung dynamischer Systeme.


Fertigkeiten

Die Studierenden sind in der Lage

+ ganzheitlich zu Denken

+ grundlegende Problemstellungen aus der Dynamik starrer und flexibler Mehrkörpersysteme selbständig, sicher,
kritisch und bedarfsgerecht zu analysieren und zu optimieren

+ dynamische Problem mathematisch zu beschreiben 

+ dynamsiche Probleme zu optimieren


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können

+ in heterogen zusammengesetzten Gruppen Aufgaben lösen und die Arbeitsergebnisse dokumentieren.



Selbstständigkeit

Studierende sind fähig

+ ihren Kenntnisstand mit Hilfe von Übungsaufgaben einzuschätzen.

+ sich zur Lösung von forschungsorientierten Aufgaben notwendiges Wissen eigenständig zu erschließen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Intelligente Systeme und Robotik: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1632: Flexible Mehrkörpersysteme
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Robert Seifried
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Grundlagen von Mehrkörpersystemen
  2. Kontinuumsmechanische Grundlagen
  3. Lineare finite Elemente Modelle und Modellreduktion
  4. Nichtlineare finite Elemente Modelle: Absolute Nodal Coordinate Formulation
  5. Kinematik eines elastischen Körpers
  6. Kinetik eines elastischen Körpers
  7. Zusammenbau des Gesamtsystems
Literatur

Schwertassek, R. und Wallrapp, O.: Dynamik flexibler Mehrkörpersysteme. Braunschweig, Vieweg, 1999.

Seifried, R.: Dynamics of Underactuated Multibody Systems, Springer, 2014.

Shabana, A.A.: Dynamics of Multibody Systems. Cambridge Univ. Press, Cambridge, 2004, 3. Auflage.


Lehrveranstaltung L1633: Optimierung dynamischer Systeme
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Robert Seifried, Dr. Alexander Held
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Formulierung des Optimierungsproblems und Klassifikation
  2. Skalare Optimierung
  3. Sensitivitätsanalyse
  4. Parameteroptimierung ohne Nebenbedingungen
  5. Parameteroptimierung mit Nebenbedingungen
  6. Stochastische Optimierungsverfahren
  7. Mehrkriterienoptimierung
  8. Topologieoptimierung
Literatur

Bestle, D.: Analyse und Optimierung von Mehrkörpersystemen. Springer, Berlin, 1994.

Nocedal, J. , Wright , S.J. : Numerical Optimization. New York: Springer, 2006.


Modul M1213: Avionik sicherheitskritischer Systeme

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Avionik sicherheitskritischer Systeme (L1640) Vorlesung 2 3
Avionik sicherheitskritischer Systeme (L1641) Gruppenübung 1 1
Avionik sicherheitskritischer Systeme (L1652) Laborpraktikum 1 2
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Elektrotechnik
  • Informatik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können:

  • die wichtigsten Komponenten und Konzepte sicherheitskritischer Avionik beschreiben
  • die Prozesse und Standards der sicherheitskritischen  Softwareentwicklung benennen
  • das Prinzip der Integrierten Modularen Avionik darstellen
  • Avionik-relevante Hardware und Bussysteme vergleichen 
  • die Schwierigkeiten bei der Entwicklung eines sicherheitskritischen Avionikssystems richtig einschätzen


Fertigkeiten

Studierende können:

  • Echtzeithardware und  -simulationen bedienen
  • A653-Applikationen programmieren
  • Avionikarchitekturen im begrenzten Maße planen
  • Testskripte entwickeln und Testergebnisse beurteilen


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:

  • in gemischten Teams gemeinschaftlich Lösungen erarbeiten
  • sich formal mit andern Teams austauschen
  • Entwicklungsergebnisse geeignet vorstellen


Selbstständigkeit

Studierende können:

  • Systemanforderungen an avionische Systeme verstehen
  • selbständig System-Lösungen für sicherheitskritische Avionik konzipieren


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1640: Avionik sicherheitskritischer Systeme
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Dr. Martin Halle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Avionik als Flugelektronik ist die Grundlage für alle Flugzeugfunktionen und eine  Hauptquelle  für Innovationen. Da es sich bei Flugsteuerung und anderen Systemkontrollern um hochgradig sicherheitskritische Funktionen handelt, unterliegen die Entwicklung von Hardware und Software besonderen Einschränkungen, Techniken und Prozessen. Diese zu verstehen und anzuwenden ist unabdingbar für jeden Systementwickler oder Informationstechniken in der Luftfahrt. Praxisnah werden Risiken und Techniken von sicherheitskritischer Hard- und Softwareentwicklung,  Avionikkomponenten, sowie Integration und Test vermittelt. Ein Schwerpunkt ist die Integrierten Modularen Avionik (IMA). Die Vorlesung wird begleitet von einer Pflichtübung mit Laborversuchen.

Inhalt:

  1. Überblick und Historie
  2. Flugsteuerung
  3. Hardware
  4. I/O und Bussysteme
  5. Software
  6. Prozess und Zertifizierung
  7. Cockpit und Displayanzeigen
  8. Integrierte Modulare Avionik I
  9. Integrierte Modulare Avionik II
  10. Auslegung von IMA Systemen
  11. Konfiguration von IMA Systemen
  12. Verifikation und Test
  13. Integration
  14. Weltraumavionik
Literatur
  • Moir, I.; Seabridge, A. & Jukes, M., Civil Avionics Systems Civil Avionics Systems, John Wiley & Sons, Ltd, 2013
  • Spitzer, C. R. Spitzer, Digital Avionics Handbook, CRC Press, 2007
  • FAA, Advanced Avionics Handbook U.S. Department of Transportation Federal Aviation Administration, 2009
  • Moir, I. & Seabridge, A. Aircraft Systems, Wiley, 2008, 3
Lehrveranstaltung L1641: Avionik sicherheitskritischer Systeme
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Martin Halle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1652: Avionik sicherheitskritischer Systeme
Typ Laborpraktikum
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Dozenten Dr. Martin Halle
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0832: Advanced Topics in Control

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Ausgewählte Themen der Regelungstechnik (L0661) Vorlesung 2 3
Ausgewählte Themen der Regelungstechnik (L0662) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Herbert Werner
Zulassungsvoraussetzungen Optimal and Robust Control
Empfohlene Vorkenntnisse H-infinity optimal control, mixed-sensitivity design, linear matrix inequalities 
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Students can explain the advantages and shortcomings of the classical gain scheduling approach
  • They can explain the representation of nonlinear systems in the form of quasi-LPV systems
  • They can explain how stability and performance conditions for LPV systems can be formulated as LMI conditions
  • They can explain how gridding techniques can be used to solve analysis and synthesis problems for LPV systems
  • They are familiar with polytopic and LFT representations of LPV systems and some of the basic synthesis techniques associated with each of these model structures


  • Students can explain how graph theoretic concepts are used to represent the communication topology of multiagent systems
  • They can explain the convergence properties of  first order consensus protocols
  • They can explain analysis and synthesis conditions for formation control loops involving either LTI or LPV agent models


  • Students can explain the state space representation of spatially invariant distributed systems that are discretized according to an actuator/sensor array
  • They can explain (in outline) the extension of the bounded real lemma to such distributed systems and the associated synthesis conditions for distributed controllers

Fertigkeiten
  • Students are capable of constructing LPV models of nonlinear plants and carry out a mixed-sensitivity design of gain-scheduled controllers; they can do this using polytopic, LFT or general LPV models 
  • They are able to use standard software tools (Matlab robust control toolbox) for these tasks


  • Students are able to design distributed formation controllers for groups of agents with either LTI or LPV dynamics, using Matlab tools provided


  • Students are able to design distributed controllers for spatially interconnected systems, using the Matlab MD-toolbox
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Students can work in small groups and arrive at joint results.
Selbstständigkeit

Students are able to find required information in sources provided (lecture notes, literature, software documentation) and use it to solve given problems. 


 
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Computer Science: Vertiefung Intelligence Engineering: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Regelungs- und Energietechnik: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Regelungs- und Energietechnik: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Systemtechnik - Robotik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Intelligente Systeme und Robotik: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht
Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0661: Advanced Topics in Control
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Herbert Werner
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Linear Parameter-Varying (LPV) Gain Scheduling

    - Linearizing gain scheduling, hidden coupling
    - Jacobian linearization vs. quasi-LPV models
    - Stability and induced L2 norm of LPV systems
    - Synthesis of LPV controllers based on the two-sided projection lemma
    - Simplifications: controller synthesis for polytopic and LFT models
    - Experimental identification of LPV models
    - Controller synthesis based on input/output models
    - Applications: LPV torque vectoring for electric vehicles, LPV control of a robotic manipulator
  • Control of Multi-Agent Systems

    - Communication graphs
    - Spectral properties of the graph Laplacian
    - First and second order consensus protocols
    - Formation control, stability and performance
    - LPV models for agents subject to nonholonomic constraints
    - Application: formation control for a team of quadrotor helicopters
  • Control of Spatially Interconnected Systems

    - Multidimensional signals, l2 and L2 signal norm
    - Multidimensional systems in Roesser state space form
    - Extension of real-bounded lemma to spatially interconnected systems
    - LMI-based synthesis of distributed controllers
    - Spatial LPV control of spatially varying systems
    - Applications: control of temperature profiles, vibration damping for an actuated beam
Literatur
  • Werner, H., Lecture Notes "Advanced Topics in Control"
  • Selection of relevant research papers made available as pdf documents via StudIP
Lehrveranstaltung L0662: Advanced Topics in Control
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Herbert Werner
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0563: Robotics

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Robotik: Modellierung und Regelung (L0168) Vorlesung 3 3
Robotik: Modellierung und Regelung (L1305) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Uwe Weltin
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

Fundamentals of electrical engineering

Broad knowledge of mechanics

Fundamentals of control theory

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen Students are able to describe fundamental properties of robots and solution approaches for multiple problems in robotics.
Fertigkeiten

Students are able to derive and solve equations of motion for various manipulators.

Students can generate trajectories in various coordinate systems.

Students can design linear and partially nonlinear controllers for robotic manipulators.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Students are able to work goal-oriented in small mixed groups.
Selbstständigkeit

Students are able to recognize and improve knowledge deficits independently.

With instructor assistance, students are able to evaluate their own knowledge level and define a further course of study.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Computer Science: Vertiefung Intelligence Engineering: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Systemtechnik - Robotik: Wahlpflicht
International Production Management: Vertiefung Produktionstechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Kernqualifikation: Pflicht
Mechatronics: Kernqualifikation: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0168: Robotics: Modelling and Control
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Fundamental kinematics of rigid body systems

Newton-Euler equations for manipulators

Trajectory generation

Linear and nonlinear control of robots

Literatur

Craig, John J.: Introduction to Robotics Mechanics and Control, Third Edition, Prentice Hall. ISBN 0201-54361-3

Spong, Mark W.; Hutchinson, Seth;  Vidyasagar, M. : Robot Modeling and Control. WILEY. ISBN 0-471-64990-2


Lehrveranstaltung L1305: Robotics: Modelling and Control
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Fachmodule der Vertiefung Kabinensysteme

In der Vertiefungsrichtung Kabinensysteme erlernen die Studierenden Fragestellungen zur Entwicklung von Flugzeugkabinensystemen und zu deren Einsatz und Betrieb systematisch zu bearbeiten.  Die Flugzeugkabine mit dem Kabinenmanagementsystem stellt das für den Passagiertransport zentrale Arbeitssystem dar. Im  Fokus der Vertiefung steht der Entwurf elektronischer Kabinen- und Kommunikationssysteme mit Methoden des Model-Based Systems Engineering (MBSE). Klimaanlagen, Akustik, Konstruktionsmethoden mit Verbundwerkstoffen und Methoden der integrierten Produktentwicklung sind weitere wichtige Aspekte zur Vertiefung der Kabinenentwicklung. Der Flughafenbetrieb und der Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft runden mit den Flughafen- und Betriebsprozessen das operative Umfeld ab.  Die Studierenden verfügen über breite Kenntnisse zu Entwicklungsmethoden für komplexe Systeme, können Anforderungen formulieren, Funktionen und Architekturen für  hardware- und softwarebasierte  System entwerfen, Lösungen modellieren und simulieren. Sie kennen dazu geeignete Werkzeuge und Methoden und beherrschen vom Systementwurf über die Systemintegration bis hin zur Validierung und Verifikation den gesamten Systementwicklungsprozess.

Modul M1032: Flughafenplanung und Betrieb

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Flughafenbetrieb (L1276) Vorlesung 3 3
Flughafenplanung (L1275) Vorlesung 2 2
Flughafenplanung (L1469) Gruppenübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Volker Gollnick
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Bachelor Mech. Eng.
  • Vordiplom Maschinenbau
  • Vorlesung Lufttransportsysteme
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  1. Rechtliche Grundlagen der Planung und des Betriebs eines Flughafens 
  2. Auslegung eines Flughafens inkl. planungsrechtlicher Grundlagen
  3. Betrieb eines Flughafens im Terminal, auf dem Vorfeld

Fertigkeiten
  • Verstehen verschiedenster interdisziplinärer Wechselwirkungen
  • Fähigkeit zur Planung und Auslegung eines Flughafens
  • Fähigkeit zur Modellierung und Bewertung des Flughafenbetriebs
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Arbeiten in interdisziplinären Teams
  • Kommunikation
Selbstständigkeit

Organisation von Arbeitsabläufen und -strategien

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1276: Flughafenbetrieb
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Axel Christian Husfeldt
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt FA-F Flugbetrieb Flugbetrieb - Produktion Infrastruktur Betrieb Planung Masterplanung Flughafenkapazität Bodenverkehrdienste Terminalbetrieb
Literatur Richard de Neufville, Amedeo Odoni: Airport Systems, McGraw Hill, 2003
Lehrveranstaltung L1275: Flughafenplanung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Ulrich Häp
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführung, Definitionen, Rahmen, Überblick
  2. Start- und Landebahnsysteme
  3. Luftraumstrukturen rund um den Flughafen 
  4. Befeuerung, Markierungen, Beschilderung
  5. Vorfeld- und Terminalkonfigurationen
Literatur

N. Ashford, Martin Stanton, Clifton Moore: Airport Operations, John Wiley & Sons, 1991

Richard de Neufville, Amedeo Odoni: Airport Systems, Aviation Week Books, MacGraw Hill, 2003


Lehrveranstaltung L1469: Flughafenplanung
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Ulrich Häp
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1193: Entwurf von Kabinensystemen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik (L1557) Vorlesung 2 2
Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik (L1558) Gruppenübung 1 1
Model-Based Systems Engineering (MBSE) mit SysML/UML (L1551) Problemorientierte Lehrveranstaltung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Ralf God
Zulassungsvoraussetzungen

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:
• Mathematik
• Mechanik
• Thermodynamik
• Elektrotechnik
• Regelungstechnik

Vorkenntnisse in:
• Systems Engineering

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können:
• den Aufbau und die Funktionsweise von Rechnerarchitekturen beschreiben
• den Aufbau und die Funktionsweise von digitalen Kommunikationsnetzwerken erläutern
• Architekturen von Kabinenelektronik, integrierter modularer Avionik (IMA) und Aircraft Data Communication Networks (ADCN) erklären
• das Vorgehen des Model-Based Systems Engineering (MBSE) beim Entwurf von hardware- und softwarebasierten Kabinensystemen verstehen

Fertigkeiten

Studierende können:
• einen Minicomputer verstehen, in Betrieb nehmen und betreiben
• eine Netzwerkkommunikation aufbauen und mit einem anderen Netzwerkteilnehmer kommunizieren
• einen Minicomputer mit einem Kabinenmanagementsystem (A380 CIDS) verbinden und über ein AFDX®-Netzwerk kommunizieren
• Systemfunktionen mittels der formalen Sprachen SysML/UML modellieren und aus den Modellen Softwarecode generieren
• Softwarecode auf einem Minicomputer ausführen

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:
• Teilergebnisse praktisch und selbst erarbeiten und mit anderen zu einer Gesamtlösung zusammenführen    

Selbstständigkeit

Studierende können:
• ihre praktischen Aufgaben organisieren und planen

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1557: Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Computer- und Kommunikationstechnik bei elektronischen Systemen in der Kabine und im Flugzeug. Software, mechanische und elektronische Systemkomponenten wirken heute so intensiv zusammen, dass dies für den Systemtechniker ein grundlegendes Verständnis von Kabinenelektronik und Avionik erfordert.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen zum Aufbau und der Funktionsweise von Computern und Datennetzwerken und fokussiert dann auf aktuelle Prinzipien und Anwendungen bei integrierter modularer Avionik (IMA), Aircraft Data Communication Networks (ADCN), Kabinenelektronik und Kabinennetzwerken: 
• Historie der Computer- und Netzwerktechnik
• Schichtenmodell in der Computertechnik
• Rechnerarchitekturen (PC, IPC, Embedded Systeme)
• BIOS, UEFI und Betriebssystem (OS)
• Programmiersprachen (Maschinencode und Hochsprachen)
• Applikationen und Schnittstellen zur Anwendungsprogrammierung
• Externe Schnittstellen (seriell, USB, Ethernet)
• Schichtenmodell in der Netzwerktechnik
• Netzwerktopologien
• Netzwerkkomponenten
• Buszugriffsverfahren
• Integrierte modulare Avionik (IMA) und Aircraft Data Communication Networks (ADCN)
• Kabinenelektronik und Kabinennetzwerke

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Schnabel, P.: Computertechnik-Fibel: Grundlagen Computertechnik, Mikroprozessortechnik, Halbleiterspeicher, Schnittstellen und Peripherie. Books on Demand; 1. Auflage, 2003
- Schnabel, P.: Netzwerktechnik-Fibel: Grundlagen, Übertragungstechnik und Protokolle, Anwendungen und Dienste, Sicherheit. Books on Demand; 1. Auflage, 2004
- Wüst, K.: Mikroprozessortechnik: Grundlagen, Architekturen und Programmierung von Mikroprozessoren, Mikrocontrollern und Signalprozessoren. Vieweg Verlag; 2. aktualisierte und erweiterte Auflage, 2006 

Lehrveranstaltung L1558: Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Kabinenelektronik und Kabinennetzwerken: 
• Historie der Computer- und Netzwerktechnik
• Schichtenmodell in der Computertechnik
• Rechnerarchitekturen (PC, IPC, Embedded Systeme)
• BIOS, UEFI und Betriebssystem (OS)
• Programmiersprachen (Maschinencode und Hochsprachen)
• Applikationen und Schnittstellen zur Anwendungsprogrammierung
• Externe Schnittstellen (seriell, USB, Ethernet)
• Schichtenmodell in der Netzwerktechnik
• Netzwerktopologien
• Netzwerkkomponenten
• Buszugriffsverfahren
• Integrierte modulare Avionik (IMA) und Aircraft Data Communication Networks (ADCN)
• Kabinenelektronik und Kabinennetzwerke

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Schnabel, P.: Computertechnik-Fibel: Grundlagen Computertechnik, Mikroprozessortechnik, Halbleiterspeicher, Schnittstellen und Peripherie. Books on Demand; 1. Auflage, 2003
- Schnabel, P.: Netzwerktechnik-Fibel: Grundlagen, Übertragungstechnik und Protokolle, Anwendungen und Dienste, Sicherheit. Books on Demand; 1. Auflage, 2004
- Wüst, K.: Mikroprozessortechnik: Grundlagen, Architekturen und Programmierung von Mikroprozessoren, Mikrocontrollern und Signalprozessoren. Vieweg Verlag; 2. aktualisierte und erweiterte Auflage, 2006 

Lehrveranstaltung L1551: Model-Based Systems Engineering (MBSE) mit SysML/UML
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziele der problemorientierten Lehrveranstaltung sind der Erwerb von Kenntnissen zum Vorgehen beim Systementwurf mittels der formalen Sprachen SysML/UML, das Kennenlernen von Werkzeugen zur Modellierung und schließlich die Durchführung eines Projekts mit Methoden und Werkzeugen des Model-Based Systems Engineering (MBSE) auf einer realistischen Hardwareplattform (z.B. Arduino®, Raspberry Pi®):
• Was ist ein Modell?
• Was ist Systems Engineering?
• Überblick zu MBSE Methodiken
• Die Modellierungssprachen SysML/UML
• Werkzeuge für das MBSE
• Vorgehensweisen beim MBSE 
• Anforderungsspezifikation, funktionale Architektur, Lösungsspezifikation
• Vom Modell zum Softwarecode
• Validierung und Verifikation: XiL-Methoden
• Begleitendes MBSE-Projekt

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Weilkiens, T.: Systems Engineering mit SysML/UML: Modellierung, Analyse, Design. 2. Auflage, dpunkt.Verlag, 2008
- Holt, J., Perry, S.A., Brownsword, M.: Model-Based Requirements Engineering. Institution Engineering & Tech, 2011


Modul M0805: Technical Acoustics I (Acoustic Waves, Noise Protection, Psycho Acoustics )

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Technische Akustik I (Akustische Wellen, Lärmschutz, Psychoakustik) (L0516) Vorlesung 2 3
Technische Akustik I (Akustische Wellen, Lärmschutz, Psychoakustik) (L0518) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Otto von Estorff
Zulassungsvoraussetzungen

none

Empfohlene Vorkenntnisse

Mechanics I (Statics, Mechanics of Materials) and Mechanics II (Hydrostatics, Kinematics, Dynamics)

Mathematics I, II, III (in particular differential equations)

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students possess an in-depth knowledge in acoustics regarding acoustic waves, noise protection, and psycho acoustics and are able to give an overview of the corresponding theoretical and methodical basis.

Fertigkeiten

The students are capable to handle engineering problems in acoustics by theory-based application of the demanding methodologies and measurement procedures treated within the module.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
Selbstständigkeit

The students are able to independently solve challenging acoustical problems in the areas treated within the module. Possible conflicting issues and limitations can be identified and the results are critically scrutinized.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 20-30 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Technomathematik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0516: Technical Acoustics I (Acoustic Waves, Noise Protection, Psycho Acoustics )
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Otto von Estorff
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

- Introduction and Motivation
- Acoustic quantities
- Acoustic waves
- Sound sources, sound radiation
- Sound engergy and intensity
- Sound propagation
- Signal processing
- Psycho acoustics
- Noise
- Measurements in acoustics

Literatur

Cremer, L.; Heckl, M. (1996): Körperschall. Springer Verlag, Berlin
Veit, I. (1988): Technische Akustik. Vogel-Buchverlag, Würzburg
Veit, I. (1988): Flüssigkeitsschall. Vogel-Buchverlag, Würzburg

Lehrveranstaltung L0518: Technical Acoustics I (Acoustic Waves, Noise Protection, Psycho Acoustics )
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Otto von Estorff
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1145: Automation und Simulation

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Automation und Simulation (L1525) Vorlesung 3 3
Automation und Simulation (L1527) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Günter Ackermann
Zulassungsvoraussetzungen keine
Empfohlene Vorkenntnisse BSc Maschinenbau oder ähnlich.
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können den Aufbau und die Funktion von Prozessrechnern, den zugehörigen Komponenten, die Datenübertragung über Bussysteme und den Aufbau speicherprogrammierbare Steuerungen beschreiben.

Sie können das Grundprinzip numerischer Simulationen und die zugehörigen Parameter beschreiben.

Sie können die übliche Methode zur Simulation des dynamischen Verhaltens von Drehstrommaschinen erläutern.


Fertigkeiten

Studierende können einfache Steuerungen und Regelungen unter Nutzung gängiger Methoden beschreiben und entwerfen.

Sie sind in der Lage, die grundsätzlichen Eigenschaften einer gegebenen Automationsanlage zu beurteilen und deren grundsätzliche Eignung für eine gegebene Anlage zu bewerten.

Sie können technische Systeme für die Simulation des dynamischen Verhaltens modellieren und Simulationen mittels Matlab/Simulink durchführen.

Sie sind in der Lage Methoden zur Berechnung des dynamischen Verhaltens von Drehstrommaschinen anwenden.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz Zusammenarbeit in kleinen Teams
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind fähig,eigenständig die Notwendigkeit methodischer Untersuchungen im Bereich der Automatisierung zu erkennen, angemessen  durchzuführen und die Ergebnisse kritisch zu beurteilen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang Vorzugsweise in Dreier-Gruppen, etwa 1 Stunde
Zuordnung zu folgenden Curricula Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Intelligente Systeme und Robotik: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1525: Automation und Simulation
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Günter Ackermann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Aufbau von Automationseinrichtungen

Aufbau und Funktion von Prozessrechnern und den zugehörigen Komponenten

Datenübertragung über Bussysteme

Speicherprogrammierbare Steuerung

Verfahren zur Beschreibung logischer Abläufe

Prinzip der Modellierung und Simulation von kontinuierlichen  technischen Systemen

Praktische Arbeit mit einem gängigen Simulationsprogramm (Matlab/Simulink)

Simulation des dynamischen Verhaltens einer Drehstrommaschine, Simulation eines gemischt kontinuierlichen/diskreten Systems auf Basis von Zustandsübergangsdiagrammen.



Literatur

U. Tietze, Ch. Schenk: Halbleiter-Schaltungstechnik; Springer Verlag

R. Lauber, P. Göhner: Prozessautomatisierung 2, Springer Verlag

Färber: Prozessrechentechnik (Grundlagen, Hardware, Echtzeitverhalten), Springer Verlag

Einführung/Tutorial Matlab/Simulink - verschiedene Autoren


Lehrveranstaltung L1527: Automation und Simulation
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Günter Ackermann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1043: Ausgewählte Themen der Flugzeug-Systemtechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik (L1814) Seminar 3 3
Ermüdung und Schadenstoleranz (L0310) Vorlesung 2 3
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik (L1514) Vorlesung 2 2
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik (L1515) Hörsaalübung 1 1
Leichtbaupraktikum (L1258) Problemorientierte Lehrveranstaltung 3 3
Luftsicherheit (L1549) Vorlesung 2 2
Luftsicherheit (L1550) Gruppenübung 1 1
Mechanismen, Systeme und Verfahren der Werkstoffprüfung (L0950) Vorlesung 2 2
Metallische Werkstoffe für Luftfahrtanwendungen (L0514) Vorlesung 2 3
Strahltriebwerke (L0908) Vorlesung 2 3
Systemanalyse im Lufttransport (L0855) Vorlesung 3 3
Werkstoffprüfung (L0949) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit in der Maschinendynamik (L0176) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit in der Maschinendynamik (L1303) Gruppenübung 1 2
Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen (L1554) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen (L1555) Gruppenübung 1 1
Zuverlässigkeit von Flugzeugsystemen (L0749) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Thermodynamik
  • Elektrotechnik
  • Hydraulik
  • Regelungstechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden sind in der Lage, ausgewählte Spezialgebiete der Systemtechnik, des Lufttransportsystems und der Werkstoffwissenschaften zu verorten.
  • Die Studierenden können in ausgewählten Teilbereichen grundlegende Modelle und Verfahren erklären.
  • Die Studierenden können forschungsbezogenes und technologisches Wissen miteinander in Beziehung setzen.
Fertigkeiten

Die Studierenden können in ausgewählten ingenieurtechnischen Teilbereichen grundlegende Methoden anwenden.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
Selbstständigkeit

Studierende können selbstständig auswählen, welche Kenntnisse und Fähigkeiten sie durch die Wahl der geeigneten Fächer vertiefen.

Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1814: Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik
Typ Seminar
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Hausarbeit
Prüfungsdauer und -umfang ca. 10 Seiten und Diskussion
Dozenten Prof. Benedikt Kriegesmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt


Im Kurs werden theoretischen Grundlagen der Entwurfsoptimierung und Zuverlässigkeitsanalyse vermittelt, der Fokus liegt jedoch auf dem Anwendungsbezug dieser Verfahren.  Die Inhalte werden in Veranstaltungen vermittelt, die sowohl Vorlesungskomponenten als auch Rechnerübungen enthalten. In den Rechnerübungen werden die erlernten Methoden in Matlab implementiert, um deren praktische Umsetzung zu vermitteln.

Folgende Inhalte werden im Kurs behandelt:

  • Entwurfsoptimierung
    • Gradientenbasierte Verfahren
    • Genetische Algorithmen
    • Optimierung unter Nebenbedingungen
    • Topologieoptimierung
  • Zuverlässigkeitsanalyse
    • Grundlagen der Stochastik
    • Monte-Carlo-Methoden
    • Semi-analytische Verfahren
  • Robustheitsoptimierung Entwurfsoptimierung
    • Robustheitsmaße
    • Verknüpfung von Entwurfsoptimierung Zuverlässigkeitsanalyse
Literatur [1] Arora, Jasbir. Introduction to Optimum Design. 3rd ed. Boston, MA: Academic Press, 2011.
[2] Haldar, A., and S. Mahadevan. Probability, Reliability, and Statistical Methods in Engineering Design. John Wiley & Sons New York/Chichester, UK, 2000.
Lehrveranstaltung L0310: Fatigue & Damage Tolerance
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Dozenten Dr. Martin Flamm
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Design principles, fatigue strength, crack initiation and crack growth, damage calculation, counting methods, methods to improve fatigue strength, environmental influences
Literatur Jaap Schijve, Fatigue of Structures and Materials. Kluver Academic Puplisher, Dordrecht, 2001 E. Haibach. Betriebsfestigkeit Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung. VDI-Verlag, Düsseldorf, 1989
Lehrveranstaltung L1514: Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Dr. Marco Schürg
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundlagen der Elastizitätstheorie anisotroper Körper

Verschiebungen, Verzerrungen und Spannungen; Gleichgewicht; Kinematik; Verallgemeinertes Hookesches Gesetz

Verhalten einer Laminat-Einzelschicht

Materialgesetz der Einzelschicht; Anisotropie und Koppeleffekte; Materialsymmetrien; Ingenieurkonstanten; Ebener Spannungszustand; Transformationsregeln

Grundlagen der Mikromechanik der Einzelschicht

Repräsentative Einheitszelle; Ermittlung effektiver Materialkonstanten; Effektive Steifigkeiten der Laminateinzelschicht

Klassische Laminattheorie

Bezeichnungen und Laminat-Code; Kinematik und Verschiebungsfeld; Verzerrungen und Spannungen; Spannungsresultanten; Konstitutive Gleichungen und Koppeleffekte; Spezielle Laminate und deren Verhalten; Effektive Laminat-Eigenschaften

Festigkeit von Laminaten

Grundlegendes Konzept; Phänomenologische Versagenskriterien: Maximalkriterien, Tsai-Hill, Tsai-Wu, Puck, Hashin

Biegung von Laminaten

Differentialgleichungen; Randbedingungen; Naviersche Lösungen; Lévysche Lösungen

Spannungskonzentrations-Probleme

Randeffekte; Spannungskonzentrationen an Löchern, Rissen, Delaminationen; Aspekte der Versagensbewertung

Stabilität dünnwandiger Laminat-Strukturen

Beulen anisotroper Platten und Schalen; Einfluss des Lastfalles; Einfluss der Randbedingungen; Exakte transzendente Lösungen und deren Behandlung; Beulen ausgesteifter Laminate; Mindeststeifigkeiten; Lokales Beulen von Trägerprofilen

Hausübung (Ausarbeitung erforderlich)

Bewertung eines dünnwandigen Composite-Laminat-Trägers unter verschiedenen Auslegungskriterien


Literatur
  • Schürmann, H., „Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden“, Springer, Berlin, aktuelle Auflage.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 1: Elemente“, Springer, Berlin, Heidelberg, , aktuelle Auflage.
  • Reddy, J.N., „Mechanics of Composite Laminated Plates and Shells”, CRC Publishing, Boca Raton et al., current edition.
  • Jones, R.M., „Mechanics of Composite Materials“, Scripta Book Co., Washington, current edition.
  • Timoshenko, S.P., Gere, J.M., „Theory of elastic stability“, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, current edition.
  • Turvey, G.J., Marshall, I.H., „Buckling and postbuckling of composite plates“, Chapman and Hall, London, current edition.
  • Herakovich, C.T., „Mechanics of fibrous composites“, John Wiley and Sons, Inc., New York, current edition.
  • Mittelstedt, C., Becker, W., „Strukturmechanik ebener Laminate”, aktuelle Auflage.
Lehrveranstaltung L1515: Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Dr. Marco Schürg
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1258: Leichtbaupraktikum
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Entwicklung eines Faserverbund-Sandwichbauteils

  • Einarbeiten in die Themengebiete Faserkunststoffverbunde (FKV) und Leichtbau
  • Konstruktion und Auslegung eines FKV-Sandwich-Bauteils unter Anwendung der Finite-Elemente-Methode (FEM)
  • Ermitteln von Werkstoffdaten an Materialproben
  • Eigenhändiger Bau der FKV-Struktur im Labor
  • Test der entwickelten Bauteile
  • Präsentation des Konzepts
  • Selbstorganisiertes Arbeiten in Teams
Literatur
  • Schürmann, H., „Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden“, Springer, Berlin, 2005.
  • Puck, A., „Festigkeitsanalsyse von Faser-Matrix-Laminaten“, Hanser, München, Wien, 1996.
  • R&G, „Handbuch Faserverbundwerkstoffe“, Waldenbuch, 2009.
  • VDI 2014 „Entwicklung von Bauteilen aus Faser-Kunststoff-Verbund“
  • Ehrenstein, G. W., „Faserverbundkunststoffe“, Hanser, München, 2006.
  • Klein, B., „Leichtbau-Konstruktion", Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1989.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 1: Elemente“, Springer, Berlin, Heidelberg, 1986.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 2: Konstruktion“, Springer, Berlin, Heidelberg, 1986.
  • Backmann, B.F., „Composite Structures, Design, Safety and Innovation”, Oxford (UK), Elsevier, 2005.
  • Krause, D., „Leichtbau”,  In: Handbuch Konstruktion, Hrsg.: Rieg, F., Steinhilper, R., München, Carl Hanser Verlag, 2012.
  • Schulte, K., Fiedler, B., „Structure and Properties of Composite Materials”, Hamburg, TUHH - TuTech Innovation GmbH, 2005.
Lehrveranstaltung L1549: Luftsicherheit
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Aufgaben und Maßnahmen zum Schutz vor Angriffen auf die Sicherheit des zivilen Lufttransportsystems. Die Aufgaben und Maßnahmen werden im Kontext der drei Systemteile Mensch, Technik und Organisation herausgearbeitet.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Luftsicherheit. Die Luftsicherheit ist eine notwendige Voraussetzung für einen wirtschaftlich erfolgreichen Luftverkehr. Das Risikomanagement für das Gesamtsystem gelingt nur mit einem integrierten Ansatz, welcher Mensch, Technik und Organisation berücksichtigt:
• Historische Entwicklung
• Die besondere Rolle des Luftverkehrs
• Motive und Angriffsvektoren
• Faktor Mensch
• Bedrohungen und Risiko
• Verordnungen, Regulierungen und Gesetze
• Organisation und Vollzug der Luftsicherheitsaufgaben 
• Passagier- und Gepäckkontrollen
• Frachtkontrollen und  sichere Lieferkette 
• Sicherungstechnologien

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Giemulla, E.M., Rothe B.R. (Hrsg.): Handbuch Luftsicherheit. Universitätsverlag TU Berlin, 2011
- Thomas, A.R. (Ed.): Aviation Security Management. Praeger Security International, 2008

Lehrveranstaltung L1550: Luftsicherheit
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Aufgaben und Maßnahmen zum Schutz vor Angriffen auf die Sicherheit des zivilen Lufttransportsystems. Die Aufgaben und Maßnahmen werden im Kontext der drei Systemteile Mensch, Technik und Organisation herausgearbeitet.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Luftsicherheit. Die Luftsicherheit ist eine notwendige Voraussetzung für einen wirtschaftlich erfolgreichen Luftverkehr. Das Risikomanagement für das Gesamtsystem gelingt nur mit einem integrierten Ansatz, welcher Mensch, Technik und Organisation berücksichtigt:
• Historische Entwicklung
• Die besondere Rolle des Luftverkehrs
• Motive und Angriffsvektoren
• Faktor Mensch
• Bedrohungen und Risiko
• Verordnungen, Regulierungen und Gesetze
• Organisation und Vollzug der Luftsicherheitsaufgaben 
• Passagier- und Gepäckkontrollen
• Frachtkontrollen und  sichere Lieferkette 
• Sicherungstechnologien

Literatur

- Skript zur Vorlesung

- Giemulla, E.M., Rothe B.R. (Hrsg.): Handbuch Luftsicherheit. Universitätsverlag TU Berlin, 2011

- Thomas, A.R. (Ed.): Aviation Security Management. Praeger Security International, 2008

Lehrveranstaltung L0950: Mechanismen, Systeme und Verfahren der Werkstoffprüfung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Dr. Jan Oke Peters
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt


Vermittlung grundlegender und spezieller Prüfverfahren zur sicheren Beurteilung von Werkstoffen; sowie die Befähigung, für ein Bauteil-/Werkstoffproblem ein geeignetes Prüfprogramm auszuwählen und die Ergebnisse bzgl. Bauteil-/Werkstoffbeschaffenheit zu analysieren und zu diskutieren

  • Spannungs-Dehnungs-Zusammenhänge
  • DMS-Messtechnik
  • Viskoelastisches Verhalten
  • Zugversuch (Verfestigung, Einschnürung, Dehnrate)
  • Druckversuch, Biegeversuch, Torsionsversuch
  • Rissausbreitung bei statischer Belastung (J-Integral)                                
  • Rissausbreitung bei zyklischer Belastung (Mikro- und Makrorissausbreitung)
  • Einfluss von Kerben
  • Kriechversuch (Physikalischer Kriechversuch, Spannungs- und Temperatureinfluss, Larson-Miller-Parameter)
  • Verschleißuntersuchung
  • Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung in der Triebwerksüberholung


Literatur
  • E. Macherauch: Praktikum in Werkstoffkunde, Vieweg
  • G. E. Dieter: Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill            
  • R. Bürgel: Lehr- und Übungsbuch Festigkeitslehre, Vieweg                        
  • R. Bürgel: Werkstoffe sícher beurteilen und richtig einsetzen, Vieweg
Lehrveranstaltung L0514: Metallic Materials for Aircraft Applications
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Joachim Albrecht
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Titanium and Titanium alloys: Extraction and melting, phase diagrams, physical properties.

CP-Titanium and Alpha alloys: Processing and microstructure, properties and applications.

Alpha+Beta alloys: Processing and microstructure, properties and applications.

Beta alloys: Processing and microstructure, properties and applications

Nickel-base Superalloys: Optimization of creep resistance for gas turbine engines, microstructural constituents and influence of alloying elements, thermomechanical treatment and resulting properties, long time stability at high temperatures

Literatur

G. Luetjering, J.C. Williams: Titanium, 2nd ed., Springer, Berlin, Heidelberg, 2007, ISBN 978-3-540-71397

C.T. Sims, W.C. Hagel: The Superalloys, John Wiley & Sons, New York, 1972, ISBN 0-471-79207-1

Lehrveranstaltung L0908: Strahltriebwerke
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Dozenten Dr. Burkhard Andrich
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Kreisprozess der Gasturbine
  • Thermodynamik der Komponenten
  • Flügel-, Gitter-, Stufenauslegung
  • Betriebsverhalten der Komponenten
  • Kriterien der Auslegung von Strahltriebwerken
  • Entwicklungstrends von Gasturbinen und Strahltriebwerken
  • Wartung von Strahltriebwerken


Literatur
  • Bräunling: Flugzeugtriebwerke
  • Engmann: Technologie des Fliegens
  • Kerrebrock: Aircraft Engines and Gas Turbines


Lehrveranstaltung L0855: Systemanalyse im Lufttransport
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 Minuten
Dozenten Dr. Marco Weiss
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführung in das Lufttransportsystem
  2. Ansätze zur Systemanalyse
  3. Technologie Management
  4. Technische Analysen
  5. Ökonomische Analysen
  6. Ökologische Analysen
  7. Soziologische Analysen
  8. ZukunftsforschungSynthese,
  9. Gesamtbewertung und Entscheidungsfindung
  10. Anwendungsbeispiele - Technology Push
  11. Anwendungsbeispiele - Szenario Pull
Literatur Hand out
Lehrveranstaltung L0949: Werkstoffprüfung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Dr. Jan Oke Peters
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt


Vorstellung und Vermittlung grundlegender Kenntnisse und Methoden der mechanischen als auch zerstörungsfreien Prüfung von Werkstoffen.

  • Untersuchungsmethodik bei mechanischen Werkstoffproblemen
  • Bestimmung elastischer Konstanten
  • Zugversuch
  • Schwingversuch (Versuche mit konstanter Spannung, Dehnung oder plastischer Dehnung, Zeitschwingfestigkeit, Dauerschwingfestigkeit, Mittelspannungseinfluss)
  • Rissausbreitung bei statischer Belastung (Spannungsintensitätsfaktor, Bruchzähigkeit)
  • Kriechversuch und Zeitstandfestigkeit
  • Härtemessung
  • Kerbschlagbiegeversuch
  • Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung
Literatur

E. Macherauch: Praktikum in Werkstoffkunde, Vieweg
G. E. Dieter: Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill

Lehrveranstaltung L0176: Reliability in Engineering Dynamics
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min.
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Method for calculation and testing of reliability of dynamic machine systems 

  • Modeling
  • System identification
  • Simulation
  • Processing of measurement data
  • Damage accumulation
  • Test planning and execution
Literatur

Bertsche, B.: Reliability in Automotive and Mechanical Engineering. Springer, 2008. ISBN: 978-3-540-33969-4

Inman, Daniel J.: Engineering Vibration. Prentice Hall, 3rd Ed., 2007. ISBN-13: 978-0132281737

Dresig, H., Holzweißig, F.: Maschinendynamik, Springer Verlag, 9. Auflage, 2009. ISBN 3540876936.

VDA (Hg.): Zuverlässigkeitssicherung bei Automobilherstellern und Lieferanten. Band 3 Teil 2, 3. überarbeitete Auflage, 2004. ISSN 0943-9412

Lehrveranstaltung L1303: Reliability in Engineering Dynamics
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1554: Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zur Entwicklung, zur Aufbau- und Verbindungstechnik und zur Herstellung von elektronischen Baugruppen für sicherheitskritische Anwendungen. Auf Bauteil-, Baugruppen- und Systemebene wird gezeigt, wie bei im Flugzeug einzusetzender Elektronik die spezifizierten Sicherheitsziele erreicht werden können. Aktuelle Herausforderungen, wie z.B. Bauteilverfügbarkeit, Bauteilfälschungen und der Einsatz von components off-the-shelf (COTS) werden diskutiert:
• Überblick zur Rolle von Elektronik in der Luftfahrt
• Systemebenen: Vom Silizium zum mechatronischen Systemen
• Halbleiterbauelemente, Baugruppen, Systeme 
• Aufgaben der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT)
• Systemintegration in der Elektronik: Anforderungen an die AVT
• Methoden und Techniken der AVT
• Fehlerbilder bei Baugruppen und Vermeidung von Fehlern
• Zuverlässigkeitsanalyse bei Baugruppen
• Zuverlässigkeit von Avionik
• COTS, ROTS, MOTS und das F3I-Konzept
• Zukünftige Herausforderungen der Elektronik

Literatur

- Skript zur Vorlesung

Hanke, H.-J.: Baugruppentechnologie der Elektronik. Leiterplatten. Verlag Technik, 1994

Scheel, W.: Baugruppentechnologie der Elektronik.

Montage. Verlag Technik, 1999


Lehrveranstaltung L1555: Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zur Entwicklung, zur Aufbau- und Verbindungstechnik und zur Herstellung von elektronischen Baugruppen für sicherheitskritische Anwendungen. Auf Bauteil-, Baugruppen- und Systemebene wird gezeigt, wie bei im Flugzeug einzusetzender Elektronik die spezifizierten Sicherheitsziele erreicht werden können. Aktuelle Herausforderungen, wie z.B. Bauteilverfügbarkeit, Bauteilfälschungen und der Einsatz von components off-the-shelf (COTS) werden diskutiert:
• Überblick zur Rolle von Elektronik in der Luftfahrt
• Systemebenen: Vom Silizium zum mechatronischen Systemen
• Halbleiterbauelemente, Baugruppen, Systeme 
• Aufgaben der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT)
• Systemintegration in der Elektronik: Anforderungen an die AVT
• Methoden und Techniken der AVT
• Fehlerbilder bei Baugruppen und Vermeidung von Fehlern
• Zuverlässigkeitsanalyse bei Baugruppen
• Zuverlässigkeit von Avionik
• COTS, ROTS, MOTS und das F3I-Konzept
• Zukünftige Herausforderungen der Elektronik

Literatur

- Skript zur Vorlesung

Hanke, H.-J.: Baugruppentechnologie der Elektronik. Leiterplatten. Verlag Technik, 1994

Scheel, W.: Baugruppentechnologie der Elektronik.

Montage. Verlag Technik, 1999

Lehrveranstaltung L0749: Zuverlässigkeit von Flugzeugsystemen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Frank Thielecke, Dr. Andreas Vahl, Dr. Uwe Wieczorek
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Grundlegende Methoden der Zuverlässigkeit und Sicherheit (Regelwerke, Nachweisforderungen)
  • Grundlagen zur Analyse der Zuverlässigkeitsanalyse (FMEA, Fehlerbaum, Funktions- und Gefahrenanalyse)
  • Zuverlässigkeitsanalyse von elektrischen und mechanischen Systemen


Literatur
  • CS 25.1309
  • SAE ARP 4754
  • SAE ARP 4761

Modul M0721: Klimaanlagen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Klimaanlagen (L0594) Vorlesung 3 5
Klimaanlagen (L0595) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Gerhard Schmitz
Zulassungsvoraussetzungen keine
Empfohlene Vorkenntnisse Technische Thermodynamik I, II, Strömungsmechanik, Wärmeübertragung
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende kennen die verschiedenen Arten von Klimaanlagen und die dazugehörenden Regelungskonzepte für stationäre und mobile Anwendungen. Sie beherrschen die Zustandsänderungen feuchter Luft im h1+x,x-Diagramm. Sie sind in der Lage die aus hygienischen Gründen notwendigen Luftvolumenströme für Aufenthaltsräume von Personen zu bestimmen und können dazu die geeigneten Filterverfahren auswählen. Ihnen sind grundlegende Raumströmungszustände bekannt und sie können einfache Verfahren zur Berechnung einer Strömung in Räumen anwenden. Sie wissen, wie ein Kanalnetz ausgelegt und berechnet wird. Sie sind mit verschiedenen Verfahren zur Erzeugung von Kälte vertraut und können die entsprechenden Prozesse in den geeigneten thermodynamischen Diagrammen darstellen. Sie kennen die verschiedenen Umweltbewertungskriterien für Kältemittel.


Fertigkeiten

Studierende beherrschen die Berechnung von Klimaanlagen für stationäre und mobile Anwendungen. Sie können eine Kanalnetzberechnung durchführen und sind befähigt, einfache Planungsaufgaben selbstständig unter Berücksichtigung der Einbindung natürlicher Wärmequellen und –senken durchzuführen. Sie sind in der Lage aktuelle Forschungsergebnisse in die Praxis zu übertragen und wissenschaftliche Arbeiten auf dem Gebiet der Klimatechnik selbstständig durchzuführen.


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in Kleingruppen diskutieren und einen Lösungsweg erarbeiten.



Selbstständigkeit

Studierende sind in der Lage, eigenständig Aufgaben zu definieren, hierfür notwendiges Wissen aufbauend auf dem vermittelten Wissen selbst zu erarbeiten sowie geeignete Mittel zur Umsetzung einzusetzen.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Energie- und Umwelttechnik: Vertiefung Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Energiesysteme: Wahlpflicht
Energietechnik: Vertiefung Schiffsmaschinenbau: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Energie- und Umwelttechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Energietechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0594: Klimaanlagen
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 5
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 108, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

1. Überblick über Klimaanlagen 1.1 Einteilung von Klimaanlagen1.2 Lüftung1.3 Aufbau und Funktion von Klimaanlagen2. Thermodynamische Prozesse in Klimaanlagen2.1 Das h,x-Diagramm für feuchte Luft2.2 Mischkammer, Vorwärmer, Nachwärmer2.3 Luftkühler2.4 Luftbefeuchter2.5 Darstellung des konventionellen Klimaanlagenprozesses im h,x-Diagramm2.6 Sorptionsgestützte Klimatisierung3. Berechnung der Heiz- und Kühlleistung3.1 Heizlast und Heizleistung3.2 Kühllasten und Kühlleistung3.3 Berechnung der inneren Kühllast3.4 Berechnung der äußeren Kühllast4. Lufttechnische Anlagen4.1 Frischluftbedarf4.2 Raumluftströmung4.3 Kanalnetzberechnung4.4 Ventilatoren4.5 Filter5. Kälteanlagen5.1. Kaltdampfkompressionskälteanlagen5.2Absorptionskälteanlagen

Literatur
  • Schmitz, G.: Klimaanlagen, Skript zur Vorlesung
  • VDI Wärmeatlas, 11. Auflage, Springer Verlag, Düsseldorf 2013
  • Herwig, H.; Moschallski, A.: Wärmeübertragung, Vieweg+Teubner Verlag, Wiesbaden 2009
  • Recknagel, H.;  Sprenger, E.; Schrammek, E.-R.: Taschenbuch für Heizung- und Klimatechnik 2013/2014, 76. Auflage, Deutscher Industrieverlag, 2013



Lehrveranstaltung L0595: Klimaanlagen
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Gerhard Schmitz
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1043: Ausgewählte Themen der Flugzeug-Systemtechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik (L1814) Seminar 3 3
Ermüdung und Schadenstoleranz (L0310) Vorlesung 2 3
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik (L1514) Vorlesung 2 2
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik (L1515) Hörsaalübung 1 1
Leichtbaupraktikum (L1258) Problemorientierte Lehrveranstaltung 3 3
Luftsicherheit (L1549) Vorlesung 2 2
Luftsicherheit (L1550) Gruppenübung 1 1
Mechanismen, Systeme und Verfahren der Werkstoffprüfung (L0950) Vorlesung 2 2
Metallische Werkstoffe für Luftfahrtanwendungen (L0514) Vorlesung 2 3
Strahltriebwerke (L0908) Vorlesung 2 3
Systemanalyse im Lufttransport (L0855) Vorlesung 3 3
Werkstoffprüfung (L0949) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit in der Maschinendynamik (L0176) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit in der Maschinendynamik (L1303) Gruppenübung 1 2
Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen (L1554) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen (L1555) Gruppenübung 1 1
Zuverlässigkeit von Flugzeugsystemen (L0749) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Thermodynamik
  • Elektrotechnik
  • Hydraulik
  • Regelungstechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden sind in der Lage, ausgewählte Spezialgebiete der Systemtechnik, des Lufttransportsystems und der Werkstoffwissenschaften zu verorten.
  • Die Studierenden können in ausgewählten Teilbereichen grundlegende Modelle und Verfahren erklären.
  • Die Studierenden können forschungsbezogenes und technologisches Wissen miteinander in Beziehung setzen.
Fertigkeiten

Die Studierenden können in ausgewählten ingenieurtechnischen Teilbereichen grundlegende Methoden anwenden.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
Selbstständigkeit

Studierende können selbstständig auswählen, welche Kenntnisse und Fähigkeiten sie durch die Wahl der geeigneten Fächer vertiefen.

Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1814: Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik
Typ Seminar
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Hausarbeit
Prüfungsdauer und -umfang ca. 10 Seiten und Diskussion
Dozenten Prof. Benedikt Kriegesmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt


Im Kurs werden theoretischen Grundlagen der Entwurfsoptimierung und Zuverlässigkeitsanalyse vermittelt, der Fokus liegt jedoch auf dem Anwendungsbezug dieser Verfahren.  Die Inhalte werden in Veranstaltungen vermittelt, die sowohl Vorlesungskomponenten als auch Rechnerübungen enthalten. In den Rechnerübungen werden die erlernten Methoden in Matlab implementiert, um deren praktische Umsetzung zu vermitteln.

Folgende Inhalte werden im Kurs behandelt:

  • Entwurfsoptimierung
    • Gradientenbasierte Verfahren
    • Genetische Algorithmen
    • Optimierung unter Nebenbedingungen
    • Topologieoptimierung
  • Zuverlässigkeitsanalyse
    • Grundlagen der Stochastik
    • Monte-Carlo-Methoden
    • Semi-analytische Verfahren
  • Robustheitsoptimierung Entwurfsoptimierung
    • Robustheitsmaße
    • Verknüpfung von Entwurfsoptimierung Zuverlässigkeitsanalyse
Literatur [1] Arora, Jasbir. Introduction to Optimum Design. 3rd ed. Boston, MA: Academic Press, 2011.
[2] Haldar, A., and S. Mahadevan. Probability, Reliability, and Statistical Methods in Engineering Design. John Wiley & Sons New York/Chichester, UK, 2000.
Lehrveranstaltung L0310: Fatigue & Damage Tolerance
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Dozenten Dr. Martin Flamm
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Design principles, fatigue strength, crack initiation and crack growth, damage calculation, counting methods, methods to improve fatigue strength, environmental influences
Literatur Jaap Schijve, Fatigue of Structures and Materials. Kluver Academic Puplisher, Dordrecht, 2001 E. Haibach. Betriebsfestigkeit Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung. VDI-Verlag, Düsseldorf, 1989
Lehrveranstaltung L1514: Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Dr. Marco Schürg
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundlagen der Elastizitätstheorie anisotroper Körper

Verschiebungen, Verzerrungen und Spannungen; Gleichgewicht; Kinematik; Verallgemeinertes Hookesches Gesetz

Verhalten einer Laminat-Einzelschicht

Materialgesetz der Einzelschicht; Anisotropie und Koppeleffekte; Materialsymmetrien; Ingenieurkonstanten; Ebener Spannungszustand; Transformationsregeln

Grundlagen der Mikromechanik der Einzelschicht

Repräsentative Einheitszelle; Ermittlung effektiver Materialkonstanten; Effektive Steifigkeiten der Laminateinzelschicht

Klassische Laminattheorie

Bezeichnungen und Laminat-Code; Kinematik und Verschiebungsfeld; Verzerrungen und Spannungen; Spannungsresultanten; Konstitutive Gleichungen und Koppeleffekte; Spezielle Laminate und deren Verhalten; Effektive Laminat-Eigenschaften

Festigkeit von Laminaten

Grundlegendes Konzept; Phänomenologische Versagenskriterien: Maximalkriterien, Tsai-Hill, Tsai-Wu, Puck, Hashin

Biegung von Laminaten

Differentialgleichungen; Randbedingungen; Naviersche Lösungen; Lévysche Lösungen

Spannungskonzentrations-Probleme

Randeffekte; Spannungskonzentrationen an Löchern, Rissen, Delaminationen; Aspekte der Versagensbewertung

Stabilität dünnwandiger Laminat-Strukturen

Beulen anisotroper Platten und Schalen; Einfluss des Lastfalles; Einfluss der Randbedingungen; Exakte transzendente Lösungen und deren Behandlung; Beulen ausgesteifter Laminate; Mindeststeifigkeiten; Lokales Beulen von Trägerprofilen

Hausübung (Ausarbeitung erforderlich)

Bewertung eines dünnwandigen Composite-Laminat-Trägers unter verschiedenen Auslegungskriterien


Literatur
  • Schürmann, H., „Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden“, Springer, Berlin, aktuelle Auflage.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 1: Elemente“, Springer, Berlin, Heidelberg, , aktuelle Auflage.
  • Reddy, J.N., „Mechanics of Composite Laminated Plates and Shells”, CRC Publishing, Boca Raton et al., current edition.
  • Jones, R.M., „Mechanics of Composite Materials“, Scripta Book Co., Washington, current edition.
  • Timoshenko, S.P., Gere, J.M., „Theory of elastic stability“, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, current edition.
  • Turvey, G.J., Marshall, I.H., „Buckling and postbuckling of composite plates“, Chapman and Hall, London, current edition.
  • Herakovich, C.T., „Mechanics of fibrous composites“, John Wiley and Sons, Inc., New York, current edition.
  • Mittelstedt, C., Becker, W., „Strukturmechanik ebener Laminate”, aktuelle Auflage.
Lehrveranstaltung L1515: Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Dr. Marco Schürg
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1258: Leichtbaupraktikum
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Entwicklung eines Faserverbund-Sandwichbauteils

  • Einarbeiten in die Themengebiete Faserkunststoffverbunde (FKV) und Leichtbau
  • Konstruktion und Auslegung eines FKV-Sandwich-Bauteils unter Anwendung der Finite-Elemente-Methode (FEM)
  • Ermitteln von Werkstoffdaten an Materialproben
  • Eigenhändiger Bau der FKV-Struktur im Labor
  • Test der entwickelten Bauteile
  • Präsentation des Konzepts
  • Selbstorganisiertes Arbeiten in Teams
Literatur
  • Schürmann, H., „Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden“, Springer, Berlin, 2005.
  • Puck, A., „Festigkeitsanalsyse von Faser-Matrix-Laminaten“, Hanser, München, Wien, 1996.
  • R&G, „Handbuch Faserverbundwerkstoffe“, Waldenbuch, 2009.
  • VDI 2014 „Entwicklung von Bauteilen aus Faser-Kunststoff-Verbund“
  • Ehrenstein, G. W., „Faserverbundkunststoffe“, Hanser, München, 2006.
  • Klein, B., „Leichtbau-Konstruktion", Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1989.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 1: Elemente“, Springer, Berlin, Heidelberg, 1986.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 2: Konstruktion“, Springer, Berlin, Heidelberg, 1986.
  • Backmann, B.F., „Composite Structures, Design, Safety and Innovation”, Oxford (UK), Elsevier, 2005.
  • Krause, D., „Leichtbau”,  In: Handbuch Konstruktion, Hrsg.: Rieg, F., Steinhilper, R., München, Carl Hanser Verlag, 2012.
  • Schulte, K., Fiedler, B., „Structure and Properties of Composite Materials”, Hamburg, TUHH - TuTech Innovation GmbH, 2005.
Lehrveranstaltung L1549: Luftsicherheit
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Aufgaben und Maßnahmen zum Schutz vor Angriffen auf die Sicherheit des zivilen Lufttransportsystems. Die Aufgaben und Maßnahmen werden im Kontext der drei Systemteile Mensch, Technik und Organisation herausgearbeitet.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Luftsicherheit. Die Luftsicherheit ist eine notwendige Voraussetzung für einen wirtschaftlich erfolgreichen Luftverkehr. Das Risikomanagement für das Gesamtsystem gelingt nur mit einem integrierten Ansatz, welcher Mensch, Technik und Organisation berücksichtigt:
• Historische Entwicklung
• Die besondere Rolle des Luftverkehrs
• Motive und Angriffsvektoren
• Faktor Mensch
• Bedrohungen und Risiko
• Verordnungen, Regulierungen und Gesetze
• Organisation und Vollzug der Luftsicherheitsaufgaben 
• Passagier- und Gepäckkontrollen
• Frachtkontrollen und  sichere Lieferkette 
• Sicherungstechnologien

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Giemulla, E.M., Rothe B.R. (Hrsg.): Handbuch Luftsicherheit. Universitätsverlag TU Berlin, 2011
- Thomas, A.R. (Ed.): Aviation Security Management. Praeger Security International, 2008

Lehrveranstaltung L1550: Luftsicherheit
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Aufgaben und Maßnahmen zum Schutz vor Angriffen auf die Sicherheit des zivilen Lufttransportsystems. Die Aufgaben und Maßnahmen werden im Kontext der drei Systemteile Mensch, Technik und Organisation herausgearbeitet.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Luftsicherheit. Die Luftsicherheit ist eine notwendige Voraussetzung für einen wirtschaftlich erfolgreichen Luftverkehr. Das Risikomanagement für das Gesamtsystem gelingt nur mit einem integrierten Ansatz, welcher Mensch, Technik und Organisation berücksichtigt:
• Historische Entwicklung
• Die besondere Rolle des Luftverkehrs
• Motive und Angriffsvektoren
• Faktor Mensch
• Bedrohungen und Risiko
• Verordnungen, Regulierungen und Gesetze
• Organisation und Vollzug der Luftsicherheitsaufgaben 
• Passagier- und Gepäckkontrollen
• Frachtkontrollen und  sichere Lieferkette 
• Sicherungstechnologien

Literatur

- Skript zur Vorlesung

- Giemulla, E.M., Rothe B.R. (Hrsg.): Handbuch Luftsicherheit. Universitätsverlag TU Berlin, 2011

- Thomas, A.R. (Ed.): Aviation Security Management. Praeger Security International, 2008

Lehrveranstaltung L0950: Mechanismen, Systeme und Verfahren der Werkstoffprüfung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Dr. Jan Oke Peters
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt


Vermittlung grundlegender und spezieller Prüfverfahren zur sicheren Beurteilung von Werkstoffen; sowie die Befähigung, für ein Bauteil-/Werkstoffproblem ein geeignetes Prüfprogramm auszuwählen und die Ergebnisse bzgl. Bauteil-/Werkstoffbeschaffenheit zu analysieren und zu diskutieren

  • Spannungs-Dehnungs-Zusammenhänge
  • DMS-Messtechnik
  • Viskoelastisches Verhalten
  • Zugversuch (Verfestigung, Einschnürung, Dehnrate)
  • Druckversuch, Biegeversuch, Torsionsversuch
  • Rissausbreitung bei statischer Belastung (J-Integral)                                
  • Rissausbreitung bei zyklischer Belastung (Mikro- und Makrorissausbreitung)
  • Einfluss von Kerben
  • Kriechversuch (Physikalischer Kriechversuch, Spannungs- und Temperatureinfluss, Larson-Miller-Parameter)
  • Verschleißuntersuchung
  • Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung in der Triebwerksüberholung


Literatur
  • E. Macherauch: Praktikum in Werkstoffkunde, Vieweg
  • G. E. Dieter: Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill            
  • R. Bürgel: Lehr- und Übungsbuch Festigkeitslehre, Vieweg                        
  • R. Bürgel: Werkstoffe sícher beurteilen und richtig einsetzen, Vieweg
Lehrveranstaltung L0514: Metallic Materials for Aircraft Applications
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Joachim Albrecht
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Titanium and Titanium alloys: Extraction and melting, phase diagrams, physical properties.

CP-Titanium and Alpha alloys: Processing and microstructure, properties and applications.

Alpha+Beta alloys: Processing and microstructure, properties and applications.

Beta alloys: Processing and microstructure, properties and applications

Nickel-base Superalloys: Optimization of creep resistance for gas turbine engines, microstructural constituents and influence of alloying elements, thermomechanical treatment and resulting properties, long time stability at high temperatures

Literatur

G. Luetjering, J.C. Williams: Titanium, 2nd ed., Springer, Berlin, Heidelberg, 2007, ISBN 978-3-540-71397

C.T. Sims, W.C. Hagel: The Superalloys, John Wiley & Sons, New York, 1972, ISBN 0-471-79207-1

Lehrveranstaltung L0908: Strahltriebwerke
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Dozenten Dr. Burkhard Andrich
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Kreisprozess der Gasturbine
  • Thermodynamik der Komponenten
  • Flügel-, Gitter-, Stufenauslegung
  • Betriebsverhalten der Komponenten
  • Kriterien der Auslegung von Strahltriebwerken
  • Entwicklungstrends von Gasturbinen und Strahltriebwerken
  • Wartung von Strahltriebwerken


Literatur
  • Bräunling: Flugzeugtriebwerke
  • Engmann: Technologie des Fliegens
  • Kerrebrock: Aircraft Engines and Gas Turbines


Lehrveranstaltung L0855: Systemanalyse im Lufttransport
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 Minuten
Dozenten Dr. Marco Weiss
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführung in das Lufttransportsystem
  2. Ansätze zur Systemanalyse
  3. Technologie Management
  4. Technische Analysen
  5. Ökonomische Analysen
  6. Ökologische Analysen
  7. Soziologische Analysen
  8. ZukunftsforschungSynthese,
  9. Gesamtbewertung und Entscheidungsfindung
  10. Anwendungsbeispiele - Technology Push
  11. Anwendungsbeispiele - Szenario Pull
Literatur Hand out
Lehrveranstaltung L0949: Werkstoffprüfung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Dr. Jan Oke Peters
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt


Vorstellung und Vermittlung grundlegender Kenntnisse und Methoden der mechanischen als auch zerstörungsfreien Prüfung von Werkstoffen.

  • Untersuchungsmethodik bei mechanischen Werkstoffproblemen
  • Bestimmung elastischer Konstanten
  • Zugversuch
  • Schwingversuch (Versuche mit konstanter Spannung, Dehnung oder plastischer Dehnung, Zeitschwingfestigkeit, Dauerschwingfestigkeit, Mittelspannungseinfluss)
  • Rissausbreitung bei statischer Belastung (Spannungsintensitätsfaktor, Bruchzähigkeit)
  • Kriechversuch und Zeitstandfestigkeit
  • Härtemessung
  • Kerbschlagbiegeversuch
  • Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung
Literatur

E. Macherauch: Praktikum in Werkstoffkunde, Vieweg
G. E. Dieter: Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill

Lehrveranstaltung L0176: Reliability in Engineering Dynamics
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min.
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Method for calculation and testing of reliability of dynamic machine systems 

  • Modeling
  • System identification
  • Simulation
  • Processing of measurement data
  • Damage accumulation
  • Test planning and execution
Literatur

Bertsche, B.: Reliability in Automotive and Mechanical Engineering. Springer, 2008. ISBN: 978-3-540-33969-4

Inman, Daniel J.: Engineering Vibration. Prentice Hall, 3rd Ed., 2007. ISBN-13: 978-0132281737

Dresig, H., Holzweißig, F.: Maschinendynamik, Springer Verlag, 9. Auflage, 2009. ISBN 3540876936.

VDA (Hg.): Zuverlässigkeitssicherung bei Automobilherstellern und Lieferanten. Band 3 Teil 2, 3. überarbeitete Auflage, 2004. ISSN 0943-9412

Lehrveranstaltung L1303: Reliability in Engineering Dynamics
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1554: Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zur Entwicklung, zur Aufbau- und Verbindungstechnik und zur Herstellung von elektronischen Baugruppen für sicherheitskritische Anwendungen. Auf Bauteil-, Baugruppen- und Systemebene wird gezeigt, wie bei im Flugzeug einzusetzender Elektronik die spezifizierten Sicherheitsziele erreicht werden können. Aktuelle Herausforderungen, wie z.B. Bauteilverfügbarkeit, Bauteilfälschungen und der Einsatz von components off-the-shelf (COTS) werden diskutiert:
• Überblick zur Rolle von Elektronik in der Luftfahrt
• Systemebenen: Vom Silizium zum mechatronischen Systemen
• Halbleiterbauelemente, Baugruppen, Systeme 
• Aufgaben der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT)
• Systemintegration in der Elektronik: Anforderungen an die AVT
• Methoden und Techniken der AVT
• Fehlerbilder bei Baugruppen und Vermeidung von Fehlern
• Zuverlässigkeitsanalyse bei Baugruppen
• Zuverlässigkeit von Avionik
• COTS, ROTS, MOTS und das F3I-Konzept
• Zukünftige Herausforderungen der Elektronik

Literatur

- Skript zur Vorlesung

Hanke, H.-J.: Baugruppentechnologie der Elektronik. Leiterplatten. Verlag Technik, 1994

Scheel, W.: Baugruppentechnologie der Elektronik.

Montage. Verlag Technik, 1999


Lehrveranstaltung L1555: Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zur Entwicklung, zur Aufbau- und Verbindungstechnik und zur Herstellung von elektronischen Baugruppen für sicherheitskritische Anwendungen. Auf Bauteil-, Baugruppen- und Systemebene wird gezeigt, wie bei im Flugzeug einzusetzender Elektronik die spezifizierten Sicherheitsziele erreicht werden können. Aktuelle Herausforderungen, wie z.B. Bauteilverfügbarkeit, Bauteilfälschungen und der Einsatz von components off-the-shelf (COTS) werden diskutiert:
• Überblick zur Rolle von Elektronik in der Luftfahrt
• Systemebenen: Vom Silizium zum mechatronischen Systemen
• Halbleiterbauelemente, Baugruppen, Systeme 
• Aufgaben der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT)
• Systemintegration in der Elektronik: Anforderungen an die AVT
• Methoden und Techniken der AVT
• Fehlerbilder bei Baugruppen und Vermeidung von Fehlern
• Zuverlässigkeitsanalyse bei Baugruppen
• Zuverlässigkeit von Avionik
• COTS, ROTS, MOTS und das F3I-Konzept
• Zukünftige Herausforderungen der Elektronik

Literatur

- Skript zur Vorlesung

Hanke, H.-J.: Baugruppentechnologie der Elektronik. Leiterplatten. Verlag Technik, 1994

Scheel, W.: Baugruppentechnologie der Elektronik.

Montage. Verlag Technik, 1999

Lehrveranstaltung L0749: Zuverlässigkeit von Flugzeugsystemen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Frank Thielecke, Dr. Andreas Vahl, Dr. Uwe Wieczorek
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Grundlegende Methoden der Zuverlässigkeit und Sicherheit (Regelwerke, Nachweisforderungen)
  • Grundlagen zur Analyse der Zuverlässigkeitsanalyse (FMEA, Fehlerbaum, Funktions- und Gefahrenanalyse)
  • Zuverlässigkeitsanalyse von elektrischen und mechanischen Systemen


Literatur
  • CS 25.1309
  • SAE ARP 4754
  • SAE ARP 4761

Modul M0806: Technical Acoustics II (Room Acoustics, Computational Methods)

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Technische Akustik II (Raumakustik, Berechnungsverfahren) (L0519) Vorlesung 2 3
Technische Akustik II (Raumakustik, Berechnungsverfahren) (L0521) Hörsaalübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Otto von Estorff
Zulassungsvoraussetzungen

none

Empfohlene Vorkenntnisse

Technical Acoustics I (Acoustic Waves, Noise Protection, Psycho Acoustics)

Mechanics I (Statics, Mechanics of Materials) and Mechanics II (Hydrostatics, Kinematics, Dynamics)

Mathematics I, II, III (in particular differential equations)

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students possess an in-depth knowledge in acoustics regarding room acoustics and computational methods and are able to give an overview of the corresponding theoretical and methodical basis.

Fertigkeiten

The students are capable to handle engineering problems in acoustics by theory-based application of the demanding computational methods and procedures treated within the module.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
Selbstständigkeit

The students are able to independently solve challenging acoustical problems in the areas treated within the module. Possible conflicting issues and limitations can be identified and the results are critically scrutinized.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 20-30 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0519: Technical Acoustics II (Room Acoustics, Computational Methods)
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Otto von Estorff
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

- Room acoustics
- Sound absorber

- Standard computations
- Statistical Energy Approaches
- Finite Element Methods
- Boundary Element Methods
- Geometrical acoustics
- Special formulations

- Practical applications
- Hands-on Sessions: Programming of elements (Matlab)

Literatur

Cremer, L.; Heckl, M. (1996): Körperschall. Springer Verlag, Berlin
Veit, I. (1988): Technische Akustik. Vogel-Buchverlag, Würzburg
Veit, I. (1988): Flüssigkeitsschall. Vogel-Buchverlag, Würzburg
Gaul, L.; Fiedler, Ch. (1997): Methode der Randelemente in Statik und Dynamik. Vieweg, Braunschweig, Wiesbaden
Bathe, K.-J. (2000): Finite-Elemente-Methoden. Springer Verlag, Berlin

Lehrveranstaltung L0521: Technical Acoustics II (Room Acoustics, Computational Methods)
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Otto von Estorff
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1024: Methoden der integrierten Produktentwicklung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Integrierte Produktentwicklung II (L1254) Vorlesung 3 3
Integrierte Produktentwicklung II (L1255) Problemorientierte Lehrveranstaltung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Dieter Krause
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse der Integrierten Produktentwicklung und CAE-Anwendung

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen des Moduls in der Lage:

  • Fachbegriffe der Konstruktionsmethodik zu erklären,
  • wesentliche Elemente des Konstruktionsmanagements zu beschreiben,
  • aktuelle Problemstellungen und den gegenwärtigen Forschungsstand der integrierten Produktentwicklung zu beschreiben.


Fertigkeiten

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen des Moduls in der Lage:

  • für die nicht standardisierte Lösung eines Problems eine geeignete Konstruktionsmethode auszuwählen und anzuwenden sowie an neue Randbedingungen anzupassen,
  • Problemstellungen der Produktentwicklung mit Hilfe einer workshopbasierten Vorgehensweise zu lösen,
  • Moderationstechniken situationsspezifisch auszuwählen und durchzuführen.
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen des Moduls in der Lage:

  • Teamsitzungen und Moderationsprozesse vorzubereiten und anzuleiten,
  • in Gruppenarbeitsprozessen komplexe Aufgaben gemeinsam zu bearbeiten,
  • Probleme und Lösungen vor Fachpersonen vertreten und Ideen weiterzuentwickeln.
Selbstständigkeit

Die Studierenden sind nach erfolgreichem Bestehen des Moduls in der Lage:

  • strukturiertes Feedback zu geben und kritisches Feedback anzunehmen,
  • angenommenes Feedback eigenständig umzusetzen.


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Pflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1254: Integrierte Produktentwicklung II
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Vorlesung

Die Vorlesung erweitert und vertieft die im Modul „Integrierte Produktentwicklung und Leichtbau“ erlernten Inhalte und baut auf den dort erworbenen Kenntnissen und Fähigkeiten auf.

Themen der Vorlesung sind insbesondere:

  • Methoden der Produktentwicklung,
  • Moderationstechniken,
  • Industrial Design,
  • variantengerechte Produktgestaltung,
  • Modularisierungsmethoden,
  • Konstruktionskataloge,
  • angepasste QFD-Matrix,
  • systematische Werkstoffauswahl,
  • montagegerechtes Konstruieren,

Konstruktionsmanagement

  • CE-Kennzeichnung, Konformitätserklärung inkl. Gefährdungsbeurteilung,
  • Patentwesen, Patentrechte, Patentüberwachung
  • Projektmanagement (Kosten, Zeit, Qualität) und Eskalationsprinzipien,
  • Entwicklungsmanagement Mechatronik,
  • Technisches Supply Chain Management.

Übung (PBL)

In der Übung werden die in der Vorlesung Integrierte Produktentwicklung II vorgestellten Inhalte und Methoden der Produktentwicklung und des Konstruktionsmanagement weiter vertieft.

Die Studierenden erlernen über industrienahe Praxisbeispiele ein selbstständig moderiertes und Workshop basiertes Vorgehen zur Lösung komplexer, aktuell bestehender Sachverhalte in der Produktentwicklung. Sie erlernen die Fähigkeit, selbstständig wichtige Methoden der Produktentwicklung und des Konstruktions­managements anzuwenden, und erwerben so weiterführende Fachkompetenzen auf dem Gebiet der Integrierten Produktentwicklung. Daneben werden personale Kompetenzen, wie Teamfähigkeit, Führen von Diskussionen und Vertreten von Arbeitsergebnissen durch den workshopbasierten Aufbau der Veranstaltung unter eigener Planung und Leitung erworben.



Literatur
  • Andreasen, M.M., Design for Assembly, Berlin, Springer 1985.
  • Ashby, M. F.: Materials Selection in Mechanical Design, München, Spektrum 2007.
  • Beckmann, H.: Supply Chain Management, Berlin, Springer 2004.
  • Hartmann, M., Rieger, M., Funk, R., Rath, U.: Zielgerichtet moderieren. Ein Handbuch für Führungskräfte, Berater und Trainer, Weinheim, Beltz 2007.
  • Pahl, G., Beitz, W.: Konstruktionslehre, Berlin, Springer 2006.
  • Roth, K.H.: Konstruieren mit Konstruktionskatalogen, Band 1-3, Berlin, Springer 2000.
  • Simpson, T.W., Siddique, Z., Jiao, R.J.: Product Platform and Product Family Design. Methods and Applications, New York, Springer 2013.
Lehrveranstaltung L1255: Integrierte Produktentwicklung II
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1091: Flugführung und Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft (L1310) Vorlesung 3 3
Einführung in die Flugführung (L0848) Vorlesung 3 2
Einführung in die Flugführung (L0854) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Volker Gollnick
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Bachelor Mech. Eng.
  • Vordiplom Maschinenbau
  • Vorlesung LufttransportsystemeAbmelden
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  1. Grundlagen der Flugsicherung
  2. Auslegung und Modellierung von Verkehrsflüssen, Avionik- und Sensorsystemen, Cockpitauslegung
  3. Grundlagen der Organisation und des Betriebs einer Luftverkehrsgesellschaft
  4. Flottenplanung, Flotteneinsatz und Flugzeugauswahl, Mainentance Repair Overhaul Technologien und Geschäft

Fertigkeiten
  • Verstehen verschiedenster interdisziplinärer Wechselwirkungen
  • Fähigkeit zur Integration und Bewertung neuer Technologien in das Lufttransportsystem
  • Fähigkeit zur Modellierung und Bewertung von Flugführungssystemen
  • Planung und Betrieb von Flugzeugflotten in einer Airline
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Arbeiten in interdisziplinären Teams
  • Kommunikation


Selbstständigkeit

Organisation von Arbeitsabläufen und -strategien

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 82, Präsenzstudium 98
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Pflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1310: Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Karl Echtermeyer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung und Überblick
  2. Geschäftsmodelle von Luftverkehrsgesellschaften
  3. Interdependenzen der Flugplanung (Netzwerkmanagement, SLot Management, Netzstrukturen, Umlaufplanung)
  4. Operative Flugvorbereitung (Beladung, Nutzlast/Reichweite, etc.)
  5. Flottenpolitik
  6. Flugzeugbewertung und Flottenplanung
  7. Aufbau und Organisation einer Luftverkehrsgesellschaft
  8. Instandhaltung von Flugzeugen
Literatur

Volker Gollnick, Dieter Schmitt: The Air Transport System, Springer Berlin Heidelberg New York, 2014

Paul Clark: Buying the big jets, Ashgate 2008

Mike Hirst: The Air Transport System, AIAA, 2008

Lehrveranstaltung L0848: Einführung in die Flugführung
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 18, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Einführung und Motivation Flugführungsprinzipien (Luftraumstrukturen, Organisation der Flugsicherung, etc.) Navigation Funknavigation Satellitennavigation Grundlagen der Flugmeßtechnik Positionsmessung (geometrische Verfahren, Entfernungsmessung, Richtungmessung) Bestimmung der Fluglage (Magnetfeld- und Trägheitssensoren) Geschwindigkeitsmessung Luftraumüberwachung (Radarsysteme) Kommunikationssysteme Avionikarchitekturen (Computersysteme, Bussysteme) Cockpitsysteme (Cockpitgestaltung, Cockpitausrüstung)
Literatur Rudolf Brockhaus, Robert Luckner, Wolfgang Alles: "Flugregelung", Springer Berlin Heidelberg New York, 2012 Holger Flühr: "Avionik und Flugsicherungssysteme", Springer Berlin Heidelberg New York, 2013 Volker Gollnick, Dieter Schmitt "Air Transport Systems", Springer Berlin Heidelberg New York, 2014
Lehrveranstaltung L0854: Einführung in die Flugführung
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M0633: Industrial Process Automation

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Prozessautomatisierungstechnik (L0344) Vorlesung 2 3
Prozessautomatisierungstechnik (L0345) Gruppenübung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Alexander Schlaefer
Zulassungsvoraussetzungen None
Empfohlene Vorkenntnisse

mathematics and optimization methods
principles of automata 
principles of algorithms and data structures
programming skills

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

The students can evaluate and assess disctrete event systems. They can evaluate properties of processes and explain methods for process analysis. The students can compare methods for process modelling and select an appropriate method for actual problems. They can discuss scheduling methods in the context of actual problems and give a detailed explanation of advantages and disadvantages of different programming methods.


Fertigkeiten

The students are able to develop and model processes and evaluate them accordingly. This involves taking into account optimal scheduling, understanding algorithmic complexity and implementation using PLCs.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

The students work in teams to solve problems.


Selbstständigkeit

The students can reflect their knowledge and document the results of their work. 


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Computer Science: Vertiefung Intelligence Engineering: Wahlpflicht
Elektrotechnik: Vertiefung Regelungs- und Energietechnik: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Informatik-Ingenieurwesen: Vertiefung Systemtechnik - Robotik: Wahlpflicht
International Production Management: Vertiefung Produktionstechnik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht
Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Mechatronik: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Intelligente Systeme und Robotik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Numerik und Informatik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L0344: Industrial Process Automation
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

- foundations of problem solving and system modeling, discrete event systems
- properties of processes, modeling using automata and Petri-nets
- design considerations for processes (mutex, deadlock avoidance, liveness)
- optimal scheduling for processes
- optimal decisions when planning manufacturing systems, decisions under uncertainty
- software design and software architectures for automation, PLCs

Literatur

J. Lunze: „Automatisierungstechnik“, Oldenbourg Verlag, 2012
Reisig: Petrinetze: Modellierungstechnik, Analysemethoden, Fallstudien; Vieweg+Teubner 2010
Hrúz, Zhou: Modeling and Control of Discrete-event Dynamic Systems; Springer 2007
Li, Zhou: Deadlock Resolution in Automated Manufacturing Systems, Springer 2009
Pinedo: Planning and Scheduling in Manufacturing and Services, Springer 2009

Lehrveranstaltung L0345: Industrial Process Automation
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Alexander Schlaefer
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1340: Einführung in Wellenleiter, Antennen und Elektromagnetische Verträglichkeit

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Einführung in Wellenleiter, Antennen und Elektromagnetische Verträglichkeit (L1669) Vorlesung 3 4
Einführung in Wellenleiter, Antennen und Elektromagnetische Verträglichkeit (L1877) Gruppenübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Christian Schuster
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse Grundlagen der Physik und Elektrotechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Die Studierenden können die grundlegenden Gesetzmäßigkeiten, Zusammenhänge und Methoden im Bereich des Entwurfs von Wellenleitern und Antennen sowie der Elektromagnetischen Verträglichkeit wiedergeben und erklären. Spezifische Themen sind:

- Fundamentale Eigenschaften und Phänome elektrischer Schaltungen
- Wechselstromanalyse elektrischer Schaltungen
- Fundamentale Eigenschaften und Phänome elektromagnetischer Felder und Wellen
- Beschreibung elektromagnetischer Felder und Wellen bei zeitlich harmonischer Anregung
- Nützliche Hochfrequenz-Netzwerkparameter
- Elektrisch lange Leitungen und wichtige Ergebnisse der Leitungstheorie
- Ausbreitung, Superposition, Reflektion und Brechung ebener Wellen
- Allgemeine Theorie der Wellenleiter
- Wichtigste Bauformen von Wellenleitern und ihre Eigenschaften
- Abstrahlung und grundlegende Antennenparameter
- Wichtigste Bauformen von Antennen und ihre Eigenschaften
- Numerische Methoden und CAD-Werkzeuge des Wellenleiter- und Antennenentwurfs
- Prinzipien der Elektromagnetischen Verträglichkeit
- Kopplungsmechanismen und Gegenmaßnahmen
- Schirmung, Erdung, Filterung
- Standards und Regulatorisches
- EMV-Messtechniken

Fertigkeiten Die Studierenden können eine Reihe von Verfahren und Modellen zur Beschreibung und zur Auswahl von Wellenleitern und Antennen anwenden. Dafür können Sie deren elementare elektromagnetische Eigenschaften einschätzen und beurteilen.  Sie können Erkenntnisse und Strategien aus dem Feld der Elektromagnetischen Verträglichkeit auf die Entwicklung von elektrischen Komponenten und Systemen anwenden. 
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Die Studierenden können in kleinen Gruppen fachspezifische Aufgaben gemeinsam bearbeiten und Ergebnisse in geeigneter Weise auf Englisch präsentieren (z.B. während Kleingruppenübungen).

Selbstständigkeit

Die Studierenden sind in der Lage, Informationen aus einschlägigen Fachpublikationen zu gewinnen und in den Kontext der Vorlesung zu setzen. Sie können ihr erlangtes Wissen mit den Inhalten anderer Lehrveranstaltungen (z.B. Theoretischer Elektrotechnik, Grundlagen der Elektrotechnik oder Physik) zu verknüpfen. Sie können technische Probleme und physikalische Effekte auf Englisch diskutieren.

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70
Leistungspunkte 6
Prüfung Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1669: Einführung in Wellenleiter, Antennen und Elektromagnetische Verträglichkeit
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Christian Schuster
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt

Diese Vorlesung ist gedacht als Einführung in die Gebiete der Wellenausbreitung, -führung, - aussendung, und -empfang sowie der Elektromagnetischen Verträglichkeit für Masterstudierende, die keine einschlägige Vorbildung im Bereich der Elektrotechnik haben. Die Themen der Vorlesung werden von Nutzen sein für alle Ingenieure/-innen, die technische Herausforderungen im Bereich der hochfrequenten / hochratigen Übermittlung von Daten in solchen Gebieten wie Medizintechnik, Automobiltechnik oder Avionik meistern müssen. Sowohl Schaltungs- als auch Feldkonzepte der Wellenausbreitung und der Elektromagnetischen Verträglichkeit werden eingeführt und besprochen. 

Themen:

- Fundamentale Eigenschaften und Phänome elektrischer Schaltungen
- Wechselstromanalyse elektrischer Schaltungen
- Fundamentale Eigenschaften und Phänome elektromagnetischer Felder und Wellen
- Beschreibung elektromagnetischer Felder und Wellen bei zeitlich harmonischer Anregung
- Nützliche Hochfrequenz-Netzwerkparameter
- Elektrisch lange Leitungen und wichtige Ergebnisse der Leitungstheorie
- Ausbreitung, Superposition, Reflektion und Brechung ebener Wellen
- Allgemeine Theorie der Wellenleiter
- Wichtigste Bauformen von Wellenleitern und ihre Eigenschaften
- Abstrahlung und grundlegende Antennenparameter
- Wichtigste Bauformen von Antennen und ihre Eigenschaften
- Numerische Methoden und CAD-Werkzeuge des Wellenleiter- und Antennenentwurfs
- Prinzipien der Elektromagnetischen Verträglichkeit
- Kopplungsmechanismen und Gegenmaßnahmen
- Schirmung, Erdung, Filterung
- Standards und Regulatorisches
- EMV-Messtechniken


Literatur

- Zinke, Brunswig, "Hochfrequenztechnik 1", Springer (1999)

- J. Detlefsen, U. Siart, "Grundlagen der Hochfrequenztechnik", Oldenbourg (2012)

- D. M. Pozar, "Microwave Engineering", Wiley (2011)

- Y. Huang, K. Boyle, "Antenna: From Theory to Practice", Wiley (2008)

- H. Ott, "Electromagnetic Compatibility Engineering", Wiley (2009)

- A. Schwab, W. Kürner, "Elektromagnetische Verträglichkeit", Springer (2007)

Lehrveranstaltung L1877: Einführung in Wellenleiter, Antennen und Elektromagnetische Verträglichkeit
Typ Gruppenübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Christian Schuster
Sprachen DE/EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Fachmodule der Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf

Die Vertiefungsrichtung „Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf“ vermittelt den Studierenden einerseits ein umfassendes Verständnis der Betriebsabläufe im Lufttransport“ und andererseits die Kompetenz Luftfahrzeuge auf der Basis unterschiedlichster operationeller Anforderungen zu entwerfen. Sie vertiefen damit praxisorientiert die in den jeweiligen Bachelorstudiengängen erworbenen theoretischen Grundlagen durch konkrete methodische Anwendung und Ergänzung luftfahrtspezifischer Auslegungs- und Modellierungsverfahren. Damit werden die Studierenden zu umfassenden Systemanalysten ausgebildet, die in der Lage sind, insbesondere, aber nicht ausschließlich komplexe Transportsysteme und die darin enthaltenen Teilsysteme und Technologien zu entwerfen, zu modellieren, zu integrieren und den Nutzwert zu bewerten.

Modul M1091: Flugführung und Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft (L1310) Vorlesung 3 3
Einführung in die Flugführung (L0848) Vorlesung 3 2
Einführung in die Flugführung (L0854) Hörsaalübung 1 1
Modulverantwortlicher Prof. Volker Gollnick
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse
  • Bachelor Mech. Eng.
  • Vordiplom Maschinenbau
  • Vorlesung Lufttransportsysteme
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  1. Grundlagen der Flugsicherung
  2. Auslegung und Modellierung von Verkehrsflüssen, Avionik- und Sensorsystemen, Cockpitauslegung
  3. Grundlagen der Organisation und des Betriebs einer Luftverkehrsgesellschaft
  4. Flottenplanung, Flotteneinsatz und Flugzeugauswahl, Mainentance Repair Overhaul Technologien und Geschäft

Fertigkeiten
  • Verstehen verschiedenster interdisziplinärer Wechselwirkungen
  • Fähigkeit zur Integration und Bewertung neuer Technologien in das Lufttransportsystem
  • Fähigkeit zur Modellierung und Bewertung von Flugführungssystemen
  • Planung und Betrieb von Flugzeugflotten in einer Airline
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
  • Arbeiten in interdisziplinären Teams
  • Kommunikation


Selbstständigkeit

Organisation von Arbeitsabläufen und -strategien

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 82, Präsenzstudium 98
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 180 min
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Pflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Logistik: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Produktion und Logistik: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1310: Betrieb einer Luftverkehrsgesellschaft
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Volker Gollnick, Dr. Karl Echtermeyer
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  1. Einführung und Überblick
  2. Geschäftsmodelle von Luftverkehrsgesellschaften
  3. Interdependenzen der Flugplanung (Netzwerkmanagement, SLot Management, Netzstrukturen, Umlaufplanung)
  4. Operative Flugvorbereitung (Beladung, Nutzlast/Reichweite, etc.)
  5. Flottenpolitik
  6. Flugzeugbewertung und Flottenplanung
  7. Aufbau und Organisation einer Luftverkehrsgesellschaft
  8. Instandhaltung von Flugzeugen
Literatur

Volker Gollnick, Dieter Schmitt: The Air Transport System, Springer Berlin Heidelberg New York, 2014

Paul Clark: Buying the big jets, Ashgate 2008

Mike Hirst: The Air Transport System, AIAA, 2008

Lehrveranstaltung L0848: Einführung in die Flugführung
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 18, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Einführung und Motivation Flugführungsprinzipien (Luftraumstrukturen, Organisation der Flugsicherung, etc.) Navigation Funknavigation Satellitennavigation Grundlagen der Flugmeßtechnik Positionsmessung (geometrische Verfahren, Entfernungsmessung, Richtungmessung) Bestimmung der Fluglage (Magnetfeld- und Trägheitssensoren) Geschwindigkeitsmessung Luftraumüberwachung (Radarsysteme) Kommunikationssysteme Avionikarchitekturen (Computersysteme, Bussysteme) Cockpitsysteme (Cockpitgestaltung, Cockpitausrüstung)
Literatur Rudolf Brockhaus, Robert Luckner, Wolfgang Alles: "Flugregelung", Springer Berlin Heidelberg New York, 2012 Holger Flühr: "Avionik und Flugsicherungssysteme", Springer Berlin Heidelberg New York, 2013 Volker Gollnick, Dieter Schmitt "Air Transport Systems", Springer Berlin Heidelberg New York, 2014
Lehrveranstaltung L0854: Einführung in die Flugführung
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Volker Gollnick
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1193: Entwurf von Kabinensystemen

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik (L1557) Vorlesung 2 2
Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik (L1558) Gruppenübung 1 1
Model-Based Systems Engineering (MBSE) mit SysML/UML (L1551) Problemorientierte Lehrveranstaltung 3 3
Modulverantwortlicher Prof. Ralf God
Zulassungsvoraussetzungen

Keine

Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:
• Mathematik
• Mechanik
• Thermodynamik
• Elektrotechnik
• Regelungstechnik

Vorkenntnisse in:
• Systems Engineering

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können:
• den Aufbau und die Funktionsweise von Rechnerarchitekturen beschreiben
• den Aufbau und die Funktionsweise von digitalen Kommunikationsnetzwerken erläutern
• Architekturen von Kabinenelektronik, integrierter modularer Avionik (IMA) und Aircraft Data Communication Networks (ADCN) erklären
• das Vorgehen des Model-Based Systems Engineering (MBSE) beim Entwurf von hardware- und softwarebasierten Kabinensystemen verstehen

Fertigkeiten

Studierende können:
• einen Minicomputer verstehen, in Betrieb nehmen und betreiben
• eine Netzwerkkommunikation aufbauen und mit einem anderen Netzwerkteilnehmer kommunizieren
• einen Minicomputer mit einem Kabinenmanagementsystem (A380 CIDS) verbinden und über ein AFDX®-Netzwerk kommunizieren
• Systemfunktionen mittels der formalen Sprachen SysML/UML modellieren und aus den Modellen Softwarecode generieren
• Softwarecode auf einem Minicomputer ausführen

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können:
• Teilergebnisse praktisch und selbst erarbeiten und mit anderen zu einer Gesamtlösung zusammenführen    

Selbstständigkeit

Studierende können:
• ihre praktischen Aufgaben organisieren und planen

Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 120 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Pflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht
Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1557: Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Computer- und Kommunikationstechnik bei elektronischen Systemen in der Kabine und im Flugzeug. Software, mechanische und elektronische Systemkomponenten wirken heute so intensiv zusammen, dass dies für den Systemtechniker ein grundlegendes Verständnis von Kabinenelektronik und Avionik erfordert.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen zum Aufbau und der Funktionsweise von Computern und Datennetzwerken und fokussiert dann auf aktuelle Prinzipien und Anwendungen bei integrierter modularer Avionik (IMA), Aircraft Data Communication Networks (ADCN), Kabinenelektronik und Kabinennetzwerken: 
• Historie der Computer- und Netzwerktechnik
• Schichtenmodell in der Computertechnik
• Rechnerarchitekturen (PC, IPC, Embedded Systeme)
• BIOS, UEFI und Betriebssystem (OS)
• Programmiersprachen (Maschinencode und Hochsprachen)
• Applikationen und Schnittstellen zur Anwendungsprogrammierung
• Externe Schnittstellen (seriell, USB, Ethernet)
• Schichtenmodell in der Netzwerktechnik
• Netzwerktopologien
• Netzwerkkomponenten
• Buszugriffsverfahren
• Integrierte modulare Avionik (IMA) und Aircraft Data Communication Networks (ADCN)
• Kabinenelektronik und Kabinennetzwerke

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Schnabel, P.: Computertechnik-Fibel: Grundlagen Computertechnik, Mikroprozessortechnik, Halbleiterspeicher, Schnittstellen und Peripherie. Books on Demand; 1. Auflage, 2003
- Schnabel, P.: Netzwerktechnik-Fibel: Grundlagen, Übertragungstechnik und Protokolle, Anwendungen und Dienste, Sicherheit. Books on Demand; 1. Auflage, 2004
- Wüst, K.: Mikroprozessortechnik: Grundlagen, Architekturen und Programmierung von Mikroprozessoren, Mikrocontrollern und Signalprozessoren. Vieweg Verlag; 2. aktualisierte und erweiterte Auflage, 2006 

Lehrveranstaltung L1558: Computer- und Kommunikationstechnik bei Kabinenelektronik und Avionik
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Kabinenelektronik und Kabinennetzwerken: 
• Historie der Computer- und Netzwerktechnik
• Schichtenmodell in der Computertechnik
• Rechnerarchitekturen (PC, IPC, Embedded Systeme)
• BIOS, UEFI und Betriebssystem (OS)
• Programmiersprachen (Maschinencode und Hochsprachen)
• Applikationen und Schnittstellen zur Anwendungsprogrammierung
• Externe Schnittstellen (seriell, USB, Ethernet)
• Schichtenmodell in der Netzwerktechnik
• Netzwerktopologien
• Netzwerkkomponenten
• Buszugriffsverfahren
• Integrierte modulare Avionik (IMA) und Aircraft Data Communication Networks (ADCN)
• Kabinenelektronik und Kabinennetzwerke

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Schnabel, P.: Computertechnik-Fibel: Grundlagen Computertechnik, Mikroprozessortechnik, Halbleiterspeicher, Schnittstellen und Peripherie. Books on Demand; 1. Auflage, 2003
- Schnabel, P.: Netzwerktechnik-Fibel: Grundlagen, Übertragungstechnik und Protokolle, Anwendungen und Dienste, Sicherheit. Books on Demand; 1. Auflage, 2004
- Wüst, K.: Mikroprozessortechnik: Grundlagen, Architekturen und Programmierung von Mikroprozessoren, Mikrocontrollern und Signalprozessoren. Vieweg Verlag; 2. aktualisierte und erweiterte Auflage, 2006 

Lehrveranstaltung L1551: Model-Based Systems Engineering (MBSE) mit SysML/UML
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziele der problemorientierten Lehrveranstaltung sind der Erwerb von Kenntnissen zum Vorgehen beim Systementwurf mittels der formalen Sprachen SysML/UML, das Kennenlernen von Werkzeugen zur Modellierung und schließlich die Durchführung eines Projekts mit Methoden und Werkzeugen des Model-Based Systems Engineering (MBSE) auf einer realistischen Hardwareplattform (z.B. Arduino®, Raspberry Pi®):
• Was ist ein Modell?
• Was ist Systems Engineering?
• Überblick zu MBSE Methodiken
• Die Modellierungssprachen SysML/UML
• Werkzeuge für das MBSE
• Vorgehensweisen beim MBSE 
• Anforderungsspezifikation, funktionale Architektur, Lösungsspezifikation
• Vom Modell zum Softwarecode
• Validierung und Verifikation: XiL-Methoden
• Begleitendes MBSE-Projekt

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Weilkiens, T.: Systems Engineering mit SysML/UML: Modellierung, Analyse, Design. 2. Auflage, dpunkt.Verlag, 2008
- Holt, J., Perry, S.A., Brownsword, M.: Model-Based Requirements Engineering. Institution Engineering & Tech, 2011


Modul M0982: Verkehrsmodellierung

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Verkehrsmodellierung (L1180) Problemorientierte Lehrveranstaltung 4 6
Modulverantwortlicher Prof. Carsten Gertz
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundkenntnisse in Verkehrsplanung, z. B. durch die Veranstaltung Verkehrsplanung und Verkehrstechnik im Bachelor

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können die Funktionsweise und Anwendungsmöglichkeit von Verkehrsmodellen erklären

Fertigkeiten

Studierende können:

  • in der Praxis Verkehrsmodellierungssoftware anwenden
  • Datengrundlage für Verkehrsmodelle konzipieren
  • Modellergebnisse werten
  • die Einsatzmöglichkeiten von Modellen und deren Grenzen einschätzen
Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können selbständig zu Lösungen kommen und diese dokumentieren.



Selbstständigkeit

Studierende können:

  • die vorgegebene Arbeit selbständig zeitlich und inhaltlich einteilen und abarbeiten
  • Schriftliche Ausarbeitung selbständig erstellen


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Projektarbeit
Prüfungsdauer und -umfang
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Vertiefung Infrastruktur und Mobilität: Wahlpflicht
Wasser- und Umweltingenieurwesen: Vertiefung Stadt: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1180: Verkehrsmodellierung
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 4
LP 6
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Dozenten Prof. Carsten Gertz
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt
  • Grundlagen der Verkehrsmodellierung
  • Bedeutung von Verkehrsmodellen im Planungsprozess
  • Grundlagen des Mobilitätsverhaltens
  • Konzeption und Auswertung von Erhebungen
  • Funktionsweise und Datengrundlagen der verschiedenen Modellstufen
  • Prognosen und Szenarien in der Verkehrsplanung
  • Anwendungsspektrum von Modellen (von der Verkehrswegeplanung über Verkehrsflusssimulationen zu integrierten Modellen der Stadt- und Verkehrsentwicklung und dem Einsatz von Modellen zur Standortbewertung)
  • Praxisorientiertes Übungsprojekt zur Wirkungsabschätzung von Infrastrukturmaßnahmen und Änderungen der Flächennutzung


Literatur

Lohse, Dieter und Schnabel, Werner (2011): Grundlagen der Straßenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung – Band 2. 3. Auflage. Beuth.

Ortúzar, Juan de Dios und Willumsen, Luis G. (2011): Modelling Transport. 4. Auflage. John Wiley & Sons.


Modul M0992: Verkehrswirtschaft

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Verkehrswirtschaft (L1194) Vorlesung 2 4
Verkehrswirtschaft (L1195) Hörsaalübung 2 2
Modulverantwortlicher Prof. Carsten Gertz
Zulassungsvoraussetzungen keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlagen der Verkehrswirtschaft

Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen

Studierende können...

  • Die Funktionen des Verkehrs benennen
  • Gesamtwirtschaftliche Entwicklungen im Verkehr beschreiben
  • Die Aufgaben der nationalen und internationalen Verkehrspolitik erklären
  • Bewertungs- und Entscheidungsprobleme der Verkehrsinfra­strukturpolitik beurteilen
  • Finanzierungsmodelle und -instrumente der Verkehrsinfrastruktur vergleichen


Fertigkeiten

Studierende können...

  • Analysemethoden der Verkehrsinfrastrukturbewertung problemgerecht anwenden
  • Finanzierungsalternativen der Verkehrsinfrastruktur sachgerecht auswählen


Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz

Studierende können...

  • Arbeitsergebnisse individuell oder als Gruppe erarbeiten und dokumentieren bzw. präsentieren
  • Eigene Leistungen gruppenorientiert bewerten und konstruktiv weiterentwickeln


Selbstständigkeit

Studierende können...

  • Den eigenen Lernfortschritt und Wissensstand beurteilen
  • Eigenständig Literaturrecherchen und –analysen durchführen
  • Übertragene Aufgaben selbständig inhaltlich strukturieren und zeitgerecht erledigen
  • Schriftliche Arbeiten selbständig erstellen


Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56
Leistungspunkte 6
Prüfung Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 Minuten
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Kernqualifikation: Pflicht
Lehrveranstaltung L1194: Verkehrswirtschaft
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 4
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28
Dozenten Martin Makait
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Die Lehrveranstaltung vermittelt Kenntnisse über die Grundlagen der Verkehrspolitik in den Bereichen

  • Funktionen und gesamtwirtschaftliche Entwicklungen im Verkehr
  • Nationale und internationale Verkehrspolitik
  • Verkehrsinfrastrukturpolitik und ökonomische Bewertungs­probleme der Infrastruktur
  • Finanzierungsmodelle und -instrumente der Verkehrsinfrastruktur
Wesentliche Inhalte der Vorlesungen werden in den Übungen vertieft und problematisiert.


Literatur

Aberle, G. (2009): Transportwirtschaft, 5. Auflage, Oldenbourg Verlag, München.

Button, K. (2010): Transport Economics, 3rd Edition, Edw. Elgar Publishing Cheltenham UK.

Daehre-Kommission (2012): Zukunft der Verkehrsinfrastruktur-finanzierung, Berlin.

Frerich, J. u. Müller, G. (2004): Europäische Verkehrspolitik, Band  1 - 3, München.

Grandjot, H.-H. (2002): Verkehrspolitik - Grundlagen, Funktionen und Perspektiven für Wissenschaft und Praxis, Deutscher Verkehrs-Verlag, Hamburg.

Kummer, S. (2006): Einführung in die Verkehrswirtschaft. Facultas Verlag, Wien


Lehrveranstaltung L1195: Verkehrswirtschaft
Typ Hörsaalübung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Dozenten Martin Makait
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung

Modul M1043: Ausgewählte Themen der Flugzeug-Systemtechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik (L1814) Seminar 3 3
Ermüdung und Schadenstoleranz (L0310) Vorlesung 2 3
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik (L1514) Vorlesung 2 2
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik (L1515) Hörsaalübung 1 1
Leichtbaupraktikum (L1258) Problemorientierte Lehrveranstaltung 3 3
Luftsicherheit (L1549) Vorlesung 2 2
Luftsicherheit (L1550) Gruppenübung 1 1
Mechanismen, Systeme und Verfahren der Werkstoffprüfung (L0950) Vorlesung 2 2
Metallische Werkstoffe für Luftfahrtanwendungen (L0514) Vorlesung 2 3
Strahltriebwerke (L0908) Vorlesung 2 3
Systemanalyse im Lufttransport (L0855) Vorlesung 3 3
Werkstoffprüfung (L0949) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit in der Maschinendynamik (L0176) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit in der Maschinendynamik (L1303) Gruppenübung 1 2
Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen (L1554) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen (L1555) Gruppenübung 1 1
Zuverlässigkeit von Flugzeugsystemen (L0749) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Thermodynamik
  • Elektrotechnik
  • Hydraulik
  • Regelungstechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden sind in der Lage, ausgewählte Spezialgebiete der Systemtechnik, des Lufttransportsystems und der Werkstoffwissenschaften zu verorten.
  • Die Studierenden können in ausgewählten Teilbereichen grundlegende Modelle und Verfahren erklären.
  • Die Studierenden können forschungsbezogenes und technologisches Wissen miteinander in Beziehung setzen.
Fertigkeiten

Die Studierenden können in ausgewählten ingenieurtechnischen Teilbereichen grundlegende Methoden anwenden.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
Selbstständigkeit

Studierende können selbstständig auswählen, welche Kenntnisse und Fähigkeiten sie durch die Wahl der geeigneten Fächer vertiefen.

Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1814: Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik
Typ Seminar
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Hausarbeit
Prüfungsdauer und -umfang ca. 10 Seiten und Diskussion
Dozenten Prof. Benedikt Kriegesmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt


Im Kurs werden theoretischen Grundlagen der Entwurfsoptimierung und Zuverlässigkeitsanalyse vermittelt, der Fokus liegt jedoch auf dem Anwendungsbezug dieser Verfahren.  Die Inhalte werden in Veranstaltungen vermittelt, die sowohl Vorlesungskomponenten als auch Rechnerübungen enthalten. In den Rechnerübungen werden die erlernten Methoden in Matlab implementiert, um deren praktische Umsetzung zu vermitteln.

Folgende Inhalte werden im Kurs behandelt:

  • Entwurfsoptimierung
    • Gradientenbasierte Verfahren
    • Genetische Algorithmen
    • Optimierung unter Nebenbedingungen
    • Topologieoptimierung
  • Zuverlässigkeitsanalyse
    • Grundlagen der Stochastik
    • Monte-Carlo-Methoden
    • Semi-analytische Verfahren
  • Robustheitsoptimierung Entwurfsoptimierung
    • Robustheitsmaße
    • Verknüpfung von Entwurfsoptimierung Zuverlässigkeitsanalyse
Literatur [1] Arora, Jasbir. Introduction to Optimum Design. 3rd ed. Boston, MA: Academic Press, 2011.
[2] Haldar, A., and S. Mahadevan. Probability, Reliability, and Statistical Methods in Engineering Design. John Wiley & Sons New York/Chichester, UK, 2000.
Lehrveranstaltung L0310: Fatigue & Damage Tolerance
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Dozenten Dr. Martin Flamm
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Design principles, fatigue strength, crack initiation and crack growth, damage calculation, counting methods, methods to improve fatigue strength, environmental influences
Literatur Jaap Schijve, Fatigue of Structures and Materials. Kluver Academic Puplisher, Dordrecht, 2001 E. Haibach. Betriebsfestigkeit Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung. VDI-Verlag, Düsseldorf, 1989
Lehrveranstaltung L1514: Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Dr. Marco Schürg
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundlagen der Elastizitätstheorie anisotroper Körper

Verschiebungen, Verzerrungen und Spannungen; Gleichgewicht; Kinematik; Verallgemeinertes Hookesches Gesetz

Verhalten einer Laminat-Einzelschicht

Materialgesetz der Einzelschicht; Anisotropie und Koppeleffekte; Materialsymmetrien; Ingenieurkonstanten; Ebener Spannungszustand; Transformationsregeln

Grundlagen der Mikromechanik der Einzelschicht

Repräsentative Einheitszelle; Ermittlung effektiver Materialkonstanten; Effektive Steifigkeiten der Laminateinzelschicht

Klassische Laminattheorie

Bezeichnungen und Laminat-Code; Kinematik und Verschiebungsfeld; Verzerrungen und Spannungen; Spannungsresultanten; Konstitutive Gleichungen und Koppeleffekte; Spezielle Laminate und deren Verhalten; Effektive Laminat-Eigenschaften

Festigkeit von Laminaten

Grundlegendes Konzept; Phänomenologische Versagenskriterien: Maximalkriterien, Tsai-Hill, Tsai-Wu, Puck, Hashin

Biegung von Laminaten

Differentialgleichungen; Randbedingungen; Naviersche Lösungen; Lévysche Lösungen

Spannungskonzentrations-Probleme

Randeffekte; Spannungskonzentrationen an Löchern, Rissen, Delaminationen; Aspekte der Versagensbewertung

Stabilität dünnwandiger Laminat-Strukturen

Beulen anisotroper Platten und Schalen; Einfluss des Lastfalles; Einfluss der Randbedingungen; Exakte transzendente Lösungen und deren Behandlung; Beulen ausgesteifter Laminate; Mindeststeifigkeiten; Lokales Beulen von Trägerprofilen

Hausübung (Ausarbeitung erforderlich)

Bewertung eines dünnwandigen Composite-Laminat-Trägers unter verschiedenen Auslegungskriterien


Literatur
  • Schürmann, H., „Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden“, Springer, Berlin, aktuelle Auflage.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 1: Elemente“, Springer, Berlin, Heidelberg, , aktuelle Auflage.
  • Reddy, J.N., „Mechanics of Composite Laminated Plates and Shells”, CRC Publishing, Boca Raton et al., current edition.
  • Jones, R.M., „Mechanics of Composite Materials“, Scripta Book Co., Washington, current edition.
  • Timoshenko, S.P., Gere, J.M., „Theory of elastic stability“, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, current edition.
  • Turvey, G.J., Marshall, I.H., „Buckling and postbuckling of composite plates“, Chapman and Hall, London, current edition.
  • Herakovich, C.T., „Mechanics of fibrous composites“, John Wiley and Sons, Inc., New York, current edition.
  • Mittelstedt, C., Becker, W., „Strukturmechanik ebener Laminate”, aktuelle Auflage.
Lehrveranstaltung L1515: Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Dr. Marco Schürg
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1258: Leichtbaupraktikum
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Entwicklung eines Faserverbund-Sandwichbauteils

  • Einarbeiten in die Themengebiete Faserkunststoffverbunde (FKV) und Leichtbau
  • Konstruktion und Auslegung eines FKV-Sandwich-Bauteils unter Anwendung der Finite-Elemente-Methode (FEM)
  • Ermitteln von Werkstoffdaten an Materialproben
  • Eigenhändiger Bau der FKV-Struktur im Labor
  • Test der entwickelten Bauteile
  • Präsentation des Konzepts
  • Selbstorganisiertes Arbeiten in Teams
Literatur
  • Schürmann, H., „Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden“, Springer, Berlin, 2005.
  • Puck, A., „Festigkeitsanalsyse von Faser-Matrix-Laminaten“, Hanser, München, Wien, 1996.
  • R&G, „Handbuch Faserverbundwerkstoffe“, Waldenbuch, 2009.
  • VDI 2014 „Entwicklung von Bauteilen aus Faser-Kunststoff-Verbund“
  • Ehrenstein, G. W., „Faserverbundkunststoffe“, Hanser, München, 2006.
  • Klein, B., „Leichtbau-Konstruktion", Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1989.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 1: Elemente“, Springer, Berlin, Heidelberg, 1986.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 2: Konstruktion“, Springer, Berlin, Heidelberg, 1986.
  • Backmann, B.F., „Composite Structures, Design, Safety and Innovation”, Oxford (UK), Elsevier, 2005.
  • Krause, D., „Leichtbau”,  In: Handbuch Konstruktion, Hrsg.: Rieg, F., Steinhilper, R., München, Carl Hanser Verlag, 2012.
  • Schulte, K., Fiedler, B., „Structure and Properties of Composite Materials”, Hamburg, TUHH - TuTech Innovation GmbH, 2005.
Lehrveranstaltung L1549: Luftsicherheit
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Aufgaben und Maßnahmen zum Schutz vor Angriffen auf die Sicherheit des zivilen Lufttransportsystems. Die Aufgaben und Maßnahmen werden im Kontext der drei Systemteile Mensch, Technik und Organisation herausgearbeitet.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Luftsicherheit. Die Luftsicherheit ist eine notwendige Voraussetzung für einen wirtschaftlich erfolgreichen Luftverkehr. Das Risikomanagement für das Gesamtsystem gelingt nur mit einem integrierten Ansatz, welcher Mensch, Technik und Organisation berücksichtigt:
• Historische Entwicklung
• Die besondere Rolle des Luftverkehrs
• Motive und Angriffsvektoren
• Faktor Mensch
• Bedrohungen und Risiko
• Verordnungen, Regulierungen und Gesetze
• Organisation und Vollzug der Luftsicherheitsaufgaben 
• Passagier- und Gepäckkontrollen
• Frachtkontrollen und  sichere Lieferkette 
• Sicherungstechnologien

Literatur

- Skript zur Vorlesung
- Giemulla, E.M., Rothe B.R. (Hrsg.): Handbuch Luftsicherheit. Universitätsverlag TU Berlin, 2011
- Thomas, A.R. (Ed.): Aviation Security Management. Praeger Security International, 2008

Lehrveranstaltung L1550: Luftsicherheit
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zu Aufgaben und Maßnahmen zum Schutz vor Angriffen auf die Sicherheit des zivilen Lufttransportsystems. Die Aufgaben und Maßnahmen werden im Kontext der drei Systemteile Mensch, Technik und Organisation herausgearbeitet.

Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Luftsicherheit. Die Luftsicherheit ist eine notwendige Voraussetzung für einen wirtschaftlich erfolgreichen Luftverkehr. Das Risikomanagement für das Gesamtsystem gelingt nur mit einem integrierten Ansatz, welcher Mensch, Technik und Organisation berücksichtigt:
• Historische Entwicklung
• Die besondere Rolle des Luftverkehrs
• Motive und Angriffsvektoren
• Faktor Mensch
• Bedrohungen und Risiko
• Verordnungen, Regulierungen und Gesetze
• Organisation und Vollzug der Luftsicherheitsaufgaben 
• Passagier- und Gepäckkontrollen
• Frachtkontrollen und  sichere Lieferkette 
• Sicherungstechnologien

Literatur

- Skript zur Vorlesung

- Giemulla, E.M., Rothe B.R. (Hrsg.): Handbuch Luftsicherheit. Universitätsverlag TU Berlin, 2011

- Thomas, A.R. (Ed.): Aviation Security Management. Praeger Security International, 2008

Lehrveranstaltung L0950: Mechanismen, Systeme und Verfahren der Werkstoffprüfung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Dr. Jan Oke Peters
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt


Vermittlung grundlegender und spezieller Prüfverfahren zur sicheren Beurteilung von Werkstoffen; sowie die Befähigung, für ein Bauteil-/Werkstoffproblem ein geeignetes Prüfprogramm auszuwählen und die Ergebnisse bzgl. Bauteil-/Werkstoffbeschaffenheit zu analysieren und zu diskutieren

  • Spannungs-Dehnungs-Zusammenhänge
  • DMS-Messtechnik
  • Viskoelastisches Verhalten
  • Zugversuch (Verfestigung, Einschnürung, Dehnrate)
  • Druckversuch, Biegeversuch, Torsionsversuch
  • Rissausbreitung bei statischer Belastung (J-Integral)                                
  • Rissausbreitung bei zyklischer Belastung (Mikro- und Makrorissausbreitung)
  • Einfluss von Kerben
  • Kriechversuch (Physikalischer Kriechversuch, Spannungs- und Temperatureinfluss, Larson-Miller-Parameter)
  • Verschleißuntersuchung
  • Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung in der Triebwerksüberholung


Literatur
  • E. Macherauch: Praktikum in Werkstoffkunde, Vieweg
  • G. E. Dieter: Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill            
  • R. Bürgel: Lehr- und Übungsbuch Festigkeitslehre, Vieweg                        
  • R. Bürgel: Werkstoffe sícher beurteilen und richtig einsetzen, Vieweg
Lehrveranstaltung L0514: Metallic Materials for Aircraft Applications
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Joachim Albrecht
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Titanium and Titanium alloys: Extraction and melting, phase diagrams, physical properties.

CP-Titanium and Alpha alloys: Processing and microstructure, properties and applications.

Alpha+Beta alloys: Processing and microstructure, properties and applications.

Beta alloys: Processing and microstructure, properties and applications

Nickel-base Superalloys: Optimization of creep resistance for gas turbine engines, microstructural constituents and influence of alloying elements, thermomechanical treatment and resulting properties, long time stability at high temperatures

Literatur

G. Luetjering, J.C. Williams: Titanium, 2nd ed., Springer, Berlin, Heidelberg, 2007, ISBN 978-3-540-71397

C.T. Sims, W.C. Hagel: The Superalloys, John Wiley & Sons, New York, 1972, ISBN 0-471-79207-1

Lehrveranstaltung L0908: Strahltriebwerke
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Dozenten Dr. Burkhard Andrich
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Kreisprozess der Gasturbine
  • Thermodynamik der Komponenten
  • Flügel-, Gitter-, Stufenauslegung
  • Betriebsverhalten der Komponenten
  • Kriterien der Auslegung von Strahltriebwerken
  • Entwicklungstrends von Gasturbinen und Strahltriebwerken
  • Wartung von Strahltriebwerken


Literatur
  • Bräunling: Flugzeugtriebwerke
  • Engmann: Technologie des Fliegens
  • Kerrebrock: Aircraft Engines and Gas Turbines


Lehrveranstaltung L0855: Systemanalyse im Lufttransport
Typ Vorlesung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 60 Minuten
Dozenten Dr. Marco Weiss
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  1. Einführung in das Lufttransportsystem
  2. Ansätze zur Systemanalyse
  3. Technologie Management
  4. Technische Analysen
  5. Ökonomische Analysen
  6. Ökologische Analysen
  7. Soziologische Analysen
  8. ZukunftsforschungSynthese,
  9. Gesamtbewertung und Entscheidungsfindung
  10. Anwendungsbeispiele - Technology Push
  11. Anwendungsbeispiele - Szenario Pull
Literatur Hand out
Lehrveranstaltung L0949: Werkstoffprüfung
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Dr. Jan Oke Peters
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt


Vorstellung und Vermittlung grundlegender Kenntnisse und Methoden der mechanischen als auch zerstörungsfreien Prüfung von Werkstoffen.

  • Untersuchungsmethodik bei mechanischen Werkstoffproblemen
  • Bestimmung elastischer Konstanten
  • Zugversuch
  • Schwingversuch (Versuche mit konstanter Spannung, Dehnung oder plastischer Dehnung, Zeitschwingfestigkeit, Dauerschwingfestigkeit, Mittelspannungseinfluss)
  • Rissausbreitung bei statischer Belastung (Spannungsintensitätsfaktor, Bruchzähigkeit)
  • Kriechversuch und Zeitstandfestigkeit
  • Härtemessung
  • Kerbschlagbiegeversuch
  • Zerstörungsfreie Werkstoffprüfung
Literatur

E. Macherauch: Praktikum in Werkstoffkunde, Vieweg
G. E. Dieter: Mechanical Metallurgy, McGraw-Hill

Lehrveranstaltung L0176: Reliability in Engineering Dynamics
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min.
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Method for calculation and testing of reliability of dynamic machine systems 

  • Modeling
  • System identification
  • Simulation
  • Processing of measurement data
  • Damage accumulation
  • Test planning and execution
Literatur

Bertsche, B.: Reliability in Automotive and Mechanical Engineering. Springer, 2008. ISBN: 978-3-540-33969-4

Inman, Daniel J.: Engineering Vibration. Prentice Hall, 3rd Ed., 2007. ISBN-13: 978-0132281737

Dresig, H., Holzweißig, F.: Maschinendynamik, Springer Verlag, 9. Auflage, 2009. ISBN 3540876936.

VDA (Hg.): Zuverlässigkeitssicherung bei Automobilherstellern und Lieferanten. Band 3 Teil 2, 3. überarbeitete Auflage, 2004. ISSN 0943-9412

Lehrveranstaltung L1303: Reliability in Engineering Dynamics
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 min
Dozenten Prof. Uwe Weltin
Sprachen EN
Zeitraum SoSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1554: Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zur Entwicklung, zur Aufbau- und Verbindungstechnik und zur Herstellung von elektronischen Baugruppen für sicherheitskritische Anwendungen. Auf Bauteil-, Baugruppen- und Systemebene wird gezeigt, wie bei im Flugzeug einzusetzender Elektronik die spezifizierten Sicherheitsziele erreicht werden können. Aktuelle Herausforderungen, wie z.B. Bauteilverfügbarkeit, Bauteilfälschungen und der Einsatz von components off-the-shelf (COTS) werden diskutiert:
• Überblick zur Rolle von Elektronik in der Luftfahrt
• Systemebenen: Vom Silizium zum mechatronischen Systemen
• Halbleiterbauelemente, Baugruppen, Systeme 
• Aufgaben der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT)
• Systemintegration in der Elektronik: Anforderungen an die AVT
• Methoden und Techniken der AVT
• Fehlerbilder bei Baugruppen und Vermeidung von Fehlern
• Zuverlässigkeitsanalyse bei Baugruppen
• Zuverlässigkeit von Avionik
• COTS, ROTS, MOTS und das F3I-Konzept
• Zukünftige Herausforderungen der Elektronik

Literatur

- Skript zur Vorlesung

Hanke, H.-J.: Baugruppentechnologie der Elektronik. Leiterplatten. Verlag Technik, 1994

Scheel, W.: Baugruppentechnologie der Elektronik.

Montage. Verlag Technik, 1999


Lehrveranstaltung L1555: Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen
Typ Gruppenübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Ralf God
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt

Ziel der Vorlesung mit der zugehörigen Übung ist der Erwerb von Kenntnissen zur Entwicklung, zur Aufbau- und Verbindungstechnik und zur Herstellung von elektronischen Baugruppen für sicherheitskritische Anwendungen. Auf Bauteil-, Baugruppen- und Systemebene wird gezeigt, wie bei im Flugzeug einzusetzender Elektronik die spezifizierten Sicherheitsziele erreicht werden können. Aktuelle Herausforderungen, wie z.B. Bauteilverfügbarkeit, Bauteilfälschungen und der Einsatz von components off-the-shelf (COTS) werden diskutiert:
• Überblick zur Rolle von Elektronik in der Luftfahrt
• Systemebenen: Vom Silizium zum mechatronischen Systemen
• Halbleiterbauelemente, Baugruppen, Systeme 
• Aufgaben der Aufbau- und Verbindungstechnik (AVT)
• Systemintegration in der Elektronik: Anforderungen an die AVT
• Methoden und Techniken der AVT
• Fehlerbilder bei Baugruppen und Vermeidung von Fehlern
• Zuverlässigkeitsanalyse bei Baugruppen
• Zuverlässigkeit von Avionik
• COTS, ROTS, MOTS und das F3I-Konzept
• Zukünftige Herausforderungen der Elektronik

Literatur

- Skript zur Vorlesung

Hanke, H.-J.: Baugruppentechnologie der Elektronik. Leiterplatten. Verlag Technik, 1994

Scheel, W.: Baugruppentechnologie der Elektronik.

Montage. Verlag Technik, 1999

Lehrveranstaltung L0749: Zuverlässigkeit von Flugzeugsystemen
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Klausur
Prüfungsdauer und -umfang 90 Minuten
Dozenten Prof. Frank Thielecke, Dr. Andreas Vahl, Dr. Uwe Wieczorek
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt
  • Grundlegende Methoden der Zuverlässigkeit und Sicherheit (Regelwerke, Nachweisforderungen)
  • Grundlagen zur Analyse der Zuverlässigkeitsanalyse (FMEA, Fehlerbaum, Funktions- und Gefahrenanalyse)
  • Zuverlässigkeitsanalyse von elektrischen und mechanischen Systemen


Literatur
  • CS 25.1309
  • SAE ARP 4754
  • SAE ARP 4761

Modul M1043: Ausgewählte Themen der Flugzeug-Systemtechnik

Lehrveranstaltungen
Titel Typ SWS LP
Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik (L1814) Seminar 3 3
Ermüdung und Schadenstoleranz (L0310) Vorlesung 2 3
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik (L1514) Vorlesung 2 2
Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik (L1515) Hörsaalübung 1 1
Leichtbaupraktikum (L1258) Problemorientierte Lehrveranstaltung 3 3
Luftsicherheit (L1549) Vorlesung 2 2
Luftsicherheit (L1550) Gruppenübung 1 1
Mechanismen, Systeme und Verfahren der Werkstoffprüfung (L0950) Vorlesung 2 2
Metallische Werkstoffe für Luftfahrtanwendungen (L0514) Vorlesung 2 3
Strahltriebwerke (L0908) Vorlesung 2 3
Systemanalyse im Lufttransport (L0855) Vorlesung 3 3
Werkstoffprüfung (L0949) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit in der Maschinendynamik (L0176) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit in der Maschinendynamik (L1303) Gruppenübung 1 2
Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen (L1554) Vorlesung 2 2
Zuverlässigkeit von Avionik-Baugruppen (L1555) Gruppenübung 1 1
Zuverlässigkeit von Flugzeugsystemen (L0749) Vorlesung 2 3
Modulverantwortlicher Prof. Frank Thielecke
Zulassungsvoraussetzungen Keine
Empfohlene Vorkenntnisse

Grundlegende Kenntnisse in:

  • Mathematik
  • Mechanik
  • Thermodynamik
  • Elektrotechnik
  • Hydraulik
  • Regelungstechnik
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht
Fachkompetenz
Wissen
  • Die Studierenden sind in der Lage, ausgewählte Spezialgebiete der Systemtechnik, des Lufttransportsystems und der Werkstoffwissenschaften zu verorten.
  • Die Studierenden können in ausgewählten Teilbereichen grundlegende Modelle und Verfahren erklären.
  • Die Studierenden können forschungsbezogenes und technologisches Wissen miteinander in Beziehung setzen.
Fertigkeiten

Die Studierenden können in ausgewählten ingenieurtechnischen Teilbereichen grundlegende Methoden anwenden.

Personale Kompetenzen
Sozialkompetenz
Selbstständigkeit

Studierende können selbstständig auswählen, welche Kenntnisse und Fähigkeiten sie durch die Wahl der geeigneten Fächer vertiefen.

Arbeitsaufwand in Stunden Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte 6
Zuordnung zu folgenden Curricula Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Flugzeugsysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Kabinensysteme: Wahlpflicht
Flugzeug-Systemtechnik: Vertiefung Lufttransportsysteme und Flugzeugvorentwurf: Wahlpflicht
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Luftfahrtsysteme: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Flugzeug-Systemtechnik: Wahlpflicht
Theoretischer Maschinenbau: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht
Lehrveranstaltung L1814: Entwurfsoptimierung und Probabilistische Verfahren in der Strukturmechanik
Typ Seminar
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Hausarbeit
Prüfungsdauer und -umfang ca. 10 Seiten und Diskussion
Dozenten Prof. Benedikt Kriegesmann
Sprachen DE
Zeitraum SoSe
Inhalt


Im Kurs werden theoretischen Grundlagen der Entwurfsoptimierung und Zuverlässigkeitsanalyse vermittelt, der Fokus liegt jedoch auf dem Anwendungsbezug dieser Verfahren.  Die Inhalte werden in Veranstaltungen vermittelt, die sowohl Vorlesungskomponenten als auch Rechnerübungen enthalten. In den Rechnerübungen werden die erlernten Methoden in Matlab implementiert, um deren praktische Umsetzung zu vermitteln.

Folgende Inhalte werden im Kurs behandelt:

  • Entwurfsoptimierung
    • Gradientenbasierte Verfahren
    • Genetische Algorithmen
    • Optimierung unter Nebenbedingungen
    • Topologieoptimierung
  • Zuverlässigkeitsanalyse
    • Grundlagen der Stochastik
    • Monte-Carlo-Methoden
    • Semi-analytische Verfahren
  • Robustheitsoptimierung Entwurfsoptimierung
    • Robustheitsmaße
    • Verknüpfung von Entwurfsoptimierung Zuverlässigkeitsanalyse
Literatur [1] Arora, Jasbir. Introduction to Optimum Design. 3rd ed. Boston, MA: Academic Press, 2011.
[2] Haldar, A., and S. Mahadevan. Probability, Reliability, and Statistical Methods in Engineering Design. John Wiley & Sons New York/Chichester, UK, 2000.
Lehrveranstaltung L0310: Fatigue & Damage Tolerance
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 45 min
Dozenten Dr. Martin Flamm
Sprachen EN
Zeitraum WiSe
Inhalt Design principles, fatigue strength, crack initiation and crack growth, damage calculation, counting methods, methods to improve fatigue strength, environmental influences
Literatur Jaap Schijve, Fatigue of Structures and Materials. Kluver Academic Puplisher, Dordrecht, 2001 E. Haibach. Betriebsfestigkeit Verfahren und Daten zur Bauteilberechnung. VDI-Verlag, Düsseldorf, 1989
Lehrveranstaltung L1514: Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Dr. Marco Schürg
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt

Grundlagen der Elastizitätstheorie anisotroper Körper

Verschiebungen, Verzerrungen und Spannungen; Gleichgewicht; Kinematik; Verallgemeinertes Hookesches Gesetz

Verhalten einer Laminat-Einzelschicht

Materialgesetz der Einzelschicht; Anisotropie und Koppeleffekte; Materialsymmetrien; Ingenieurkonstanten; Ebener Spannungszustand; Transformationsregeln

Grundlagen der Mikromechanik der Einzelschicht

Repräsentative Einheitszelle; Ermittlung effektiver Materialkonstanten; Effektive Steifigkeiten der Laminateinzelschicht

Klassische Laminattheorie

Bezeichnungen und Laminat-Code; Kinematik und Verschiebungsfeld; Verzerrungen und Spannungen; Spannungsresultanten; Konstitutive Gleichungen und Koppeleffekte; Spezielle Laminate und deren Verhalten; Effektive Laminat-Eigenschaften

Festigkeit von Laminaten

Grundlegendes Konzept; Phänomenologische Versagenskriterien: Maximalkriterien, Tsai-Hill, Tsai-Wu, Puck, Hashin

Biegung von Laminaten

Differentialgleichungen; Randbedingungen; Naviersche Lösungen; Lévysche Lösungen

Spannungskonzentrations-Probleme

Randeffekte; Spannungskonzentrationen an Löchern, Rissen, Delaminationen; Aspekte der Versagensbewertung

Stabilität dünnwandiger Laminat-Strukturen

Beulen anisotroper Platten und Schalen; Einfluss des Lastfalles; Einfluss der Randbedingungen; Exakte transzendente Lösungen und deren Behandlung; Beulen ausgesteifter Laminate; Mindeststeifigkeiten; Lokales Beulen von Trägerprofilen

Hausübung (Ausarbeitung erforderlich)

Bewertung eines dünnwandigen Composite-Laminat-Trägers unter verschiedenen Auslegungskriterien


Literatur
  • Schürmann, H., „Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden“, Springer, Berlin, aktuelle Auflage.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 1: Elemente“, Springer, Berlin, Heidelberg, , aktuelle Auflage.
  • Reddy, J.N., „Mechanics of Composite Laminated Plates and Shells”, CRC Publishing, Boca Raton et al., current edition.
  • Jones, R.M., „Mechanics of Composite Materials“, Scripta Book Co., Washington, current edition.
  • Timoshenko, S.P., Gere, J.M., „Theory of elastic stability“, McGraw-Hill Book Company, Inc., New York, current edition.
  • Turvey, G.J., Marshall, I.H., „Buckling and postbuckling of composite plates“, Chapman and Hall, London, current edition.
  • Herakovich, C.T., „Mechanics of fibrous composites“, John Wiley and Sons, Inc., New York, current edition.
  • Mittelstedt, C., Becker, W., „Strukturmechanik ebener Laminate”, aktuelle Auflage.
Lehrveranstaltung L1515: Leichtbau mit Faserverbundwerkstoffen - Strukturmechanik
Typ Hörsaalübung
SWS 1
LP 1
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Dr. Marco Schürg
Sprachen DE
Zeitraum WiSe
Inhalt Siehe korrespondierende Vorlesung
Literatur Siehe korrespondierende Vorlesung
Lehrveranstaltung L1258: Leichtbaupraktikum
Typ Problemorientierte Lehrveranstaltung
SWS 3
LP 3
Arbeitsaufwand in Stunden Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42
Prüfungsform Mündliche Prüfung
Prüfungsdauer und -umfang 30 min
Dozenten Prof. Dieter Krause
Sprachen DE/EN
Zeitraum SoSe
Inhalt

Entwicklung eines Faserverbund-Sandwichbauteils

  • Einarbeiten in die Themengebiete Faserkunststoffverbunde (FKV) und Leichtbau
  • Konstruktion und Auslegung eines FKV-Sandwich-Bauteils unter Anwendung der Finite-Elemente-Methode (FEM)
  • Ermitteln von Werkstoffdaten an Materialproben
  • Eigenhändiger Bau der FKV-Struktur im Labor
  • Test der entwickelten Bauteile
  • Präsentation des Konzepts
  • Selbstorganisiertes Arbeiten in Teams
Literatur
  • Schürmann, H., „Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden“, Springer, Berlin, 2005.
  • Puck, A., „Festigkeitsanalsyse von Faser-Matrix-Laminaten“, Hanser, München, Wien, 1996.
  • R&G, „Handbuch Faserverbundwerkstoffe“, Waldenbuch, 2009.
  • VDI 2014 „Entwicklung von Bauteilen aus Faser-Kunststoff-Verbund“
  • Ehrenstein, G. W., „Faserverbundkunststoffe“, Hanser, München, 2006.
  • Klein, B., „Leichtbau-Konstruktion", Vieweg & Sohn, Braunschweig, 1989.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 1: Elemente“, Springer, Berlin, Heidelberg, 1986.
  • Wiedemann, J., „Leichtbau Band 2: Konstruktion“, Springer, Berlin, Heidelberg, 1986.
  • Backmann, B.F., „Composite Structures, Design, Safety and Innovation”, Oxford (UK), Elsevier, 2005.
  • Krause, D., „Leichtbau”,  In: Handbuch Konstruktion, Hrsg.: Rieg, F., Steinhilper, R., München, Carl Hanser Verlag, 2012.
  • Schulte, K., Fiedler, B., „Structure and Properties of Composite Materials”, Hamburg, TUHH - TuTech Innovation GmbH, 2005.
Lehrveranstaltung L1549: Luftsicherheit
Typ Vorlesung
SWS 2
LP 2
A