Studiengangsbeschreibung
Inhalt
Werkstoffe - sowohl klassische als auch neuartige - sind die Basis und der Motor für Produkte und Produktinnovationen. Die wichtigsten werkstoffbasierten Branchen in Deutschland, darunter der Fahrzeug- und Maschinenbau, die chemische Industrie, die Energietechnik, die Elektro- und Elektronikindustrie sowie die Metallerzeugung und -verarbeitung, erzielen einen jährlichen Umsatz von nahezu einer Billion Euro und beschäftigen rund fünf Millionen Menschen.
Materialwissenschaftler entwickeln gänzlich neue Werkstoffkonzepte - zum Beispiel in aktuellen Schlüsselfeldern wie der Energiespeicherung und Umwandlung oder dem strukturellen Leichtbau - oder sie verbessern existierende Werkstoffe und passen sie an die ständig wechselnden Anforderungen des globalen Wettbewerbs an. Mit ihrer Expertise zu den komplexen Auswirkungen von Struktur, Zusammensetzung, Verarbeitungsschritten und den Last- und Umwelteinflüssen auf die Leistungsfähigkeit und das Verhalten von Werkstoffen im praktischen Einsatz sind sie zudem ein Bindeglied zwischen Konstruktion und Produktion.
Wegen der Bedeutung des Materialverhaltens für die konstruktive Auslegung und Verarbeitung von Produkten hat das Studium der Materialien eine starke ingenieurwissenschaftliche Komponente. Gleichzeitig baut das Verständnis des Materialverhaltens auf den aktuellsten Einsichten in den naturwissenschaftlichen Grundlagenfächern auf. Obwohl zum Beispiel moderne Hochleistungsstähle im 1000-Tonnen-Maßstab produziert werden, geht der Trend immer mehr zum Entwurf solcher Materialien und ihrer Verarbeitungsschritte anhand von Modellrechnungen, die auf quantenphysikalischen Prinzipien aufbauen und die gesamte Skala vom Atom bis zum Bauteil lückenlos abdecken.
Neuartige Verbund- und Hybridmaterialien, die hohe Festigkeit und geringes Gewicht mit Funktionseigenschaften wie zum Beispiel Aktorik oder Sensorik vereinen, nutzen aktuelle Forschungsergebnisse aus den Nanowissenschaften. Die Entwicklung der im Gesundheitswesen zunehmend wichtigen Biomaterialien erfordert neben materialphysikalischen und -chemischen Ansätzen auch Einsichten aus der Medizin. Der breite interdisziplinäre Ansatz der Materialwissenschaft macht sie zur Brückendisziplin zwischen den Ingenieur- und den Naturwissenschaften.
Der Studiengang Materialwissenschaft (M.Sc.) - Multiskalige Materialsysteme richtet sich an Bachelor-Absolventen sowohl der Ingenieurwissenschaften wie auch der Physik oder Chemie. Mit seinem grundlagenorientierten Curriculum unter Berücksichtigung von naturwissenschaftlichen wie auch ingenieurwissenschaftlichen Aspekten vermittelt der Studiengang ein Verständnis von Herstellung, Aufbau, Eigenschaften und Designprinzipien von Materialien, ausgehend von den atomaren Strukturen und Prozessen bis hin zum Verhalten in Bauteilen.
Im Mittelpunkt des ersten Studienjahrs stehen die Kernthemen: Physik und Chemie von Materialien, Methoden in Experiment, Theorie und skalenübergreifender Modellierung, mechanische Eigenschaften angefangen von Molekülen über idealisierte einkristalline Zustände bis hin zum realen Material, Phasenübergänge und Gefügedesign sowie Eigenschaften von Funktionsmaterialien. Vertiefungsrichtungen erschließen die Felder Nano- und Hybridmaterialien, Technische Materialien, und Materialmodellierung. Im zweiten Studienjahr steht die Mitarbeit in der aktuellen Forschung im Mittelpunkt, mit einem Studienprojekt zu Modernen Problemen der Materialwissenschaften und der Masterarbeit.
Ergänzend zu dem fachlichen Grundlagenkanon an der TUHH sind Seminare zur Personalen Kompetenzentwicklung im Rahmen des Theorie-Praxis-Transfers in das duale Studium integriert, die den modernen Berufsanforderungen an eine Ingenieurin bzw. einen Ingenieur gerecht werden und die Verknüpfung der beiden Lernorte unterstützt.
Die praxisintegrierenden dualen Intensivstudiengänge der TUHH bestehen aus einem wissenschaftsorientierten und einem praxisorientierten Teil, welche an zwei Lernorten durchgeführt werden. Der wissenschaftsorientierte Teil umfasst das Studium an der TUHH. Der praxisorientierte Teil ist mit dem Studium inhaltlich und zeitlich abgestimmt und findet jeweils in der vorlesungsfreien Zeit in einem Kooperationsunternehmen in Form von Praxismodulen und -phasen statt.
Berufliche Perspektiven
Beispiele für Aufgabenfelder von Materialwissenschaftlern sind:
- Materialkompetenz in der Konstruktion
- Prozessentwicklung und -Betreuung in der materialerzeugenden und -verarbeitende Industrie
- Material- und Prozessentwicklung in Forschungs- und Entwicklungsabteilungen
- Schadensanalyse
- Qualitätssicherung
- Patentwesen
- wissenschaftliche Forschung an Universitäten und staatliches Forschungseinrichtungen
Arbeitgebende Branchen sind unter anderem:
- Fahr- und Flugzeugbau
- Maschinenbau
- chemische Industrie
- Energietechnik
- Elektro- und Elektronikindustrie
- Metallverhüttung und -Verarbeitung
- Medizintechnik
- Hoch- und Tiefbau
Zudem erlangen die Studentinnen und Studenten grundlegende fachliche und personale Kompetenzen im dualen Studium, die sowohl zu einem frühen Einstieg in die Berufspraxis als auch zu einem wissenschaftlich vertiefenden Studium befähigen. Darüber hinaus werden berufspraktische Erfahrungen durch die integrierten Praxismodule erweitert. Die Absolventinnen und Absolventen des dualen Studiengangs verfügen über ein breites Grundlagenwissen, grundlegende Fähigkeiten des wissenschaftlichen Arbeitens und über anwendungsbezogene personale Kompetenzen.
Lernziele
Wissen
- Die Absolventinnen und Absolventen haben die grundlegenden Zusammenhänge verstanden und die Wissensbasis erworben, die sie für eine Berufstätigkeit im Fachgebiet Materialwissenschaft im nationalen und internationalen Umfeld qualifizieren. Sie können die den Materialwissenschaften unterliegenden wissenschaftlichen Grundlagen und die wichtigsten experimentellen und numerischen Methoden verstehen und beschreiben.
- In den folgenden Fachgebieten kennen die Absolventinnen und Absolventen die grundlegenden Konzepte und tiefergehenden Sachverhalte und können diese erläutern:
- Metalle, Keramiken, Polymere, Kompositmaterialien
- Wechselspiel zwischen Materialverhalten, Gefüge, und Verarbeitung
- mechanische Eigenschaften, Funktionseigenschaften, Phasenübergänge und Gefügeentwicklung
- Charakterisierungsmethoden
- Ansätze für die numerische Modellierung.
Fertigkeiten
- Die Absolventinnen und Absolventen können ihr Wissen auf den oben genannten Themenfeldern sowie ihre methodischen Kenntnisse bei der Lösung wissenschaftlicher sowie technischer, materialbezogener Aufgaben anwenden.
- Sie können die relevanten grundlegenden Methoden und Sachverhalte identifizieren und so wissenschaftliche wie auch technische Materialprobleme auch außerhalb vorgegebener Vorgehensmuster selbstständig zu lösen.
Absolventinnen und Absolventen mit der Vertiefung „Konstruktionsmaterialien“
- können Metalle, Keramiken, Polymere und Kompositmaterialien für spezifische Aufgabenstellungen in einem technologieorientierten Umfeld bewerten.
- können Abfolgen von Verarbeitungsschritten entwickeln und beaufsichtigen.
- können weiterhin Entscheidungen zur Materialauswahl, zur industriellen Produktion sowie zur Qualitätssicherung und Fehleranalyse treffen.
Absolventinnen und Absolventen mit der Vertiefung „Modellierung“
- können für unterschiedliche Phänomene auf unterschiedlichen Längen- und Zeitskalen die angemessenen Modellierungsansätze identifizieren, sie an die jeweilige Problemstellung anpassen und zur Problemlösung gezielt zum Einsatz bringen.
- können die Aussagekraft und Zuverlässigkeit der Methode bzw. ihrer Resultate unter Berücksichtigung der Problemstellung realistisch bewerten.
Absolventinnen und Absolventen mit der Vertiefung „Nano- und Hybridmaterialien“
- sind mit den Phänomenen und physikalischen oder physikalisch chemischen Grundlagen vertraut, welche die Eigenschaften von nanoskaligen Körpern oder von Materialien mit einem nanoskaligen Gefüge mit den charakteristischen Längenskalen und der Anwesenheit bzw. den Eigenschaften von Grenzflächen verknüpfen. Insbesondere können sie die genannten Zusammenhänge erklären.
- können dieses Wissen einsetzen, um Entwurfsstrategien für Materialien umzusetzen und zu optimieren, insbesondere durch die folgenden Ansätze: gezielte Gestaltung der Gefügegeometrie auf der Nanoskala; Gestaltung des Grenzflächenverhaltens; Kombinationen harter und weicher Materie auf der Nanoskala in Form von Hybridmaterialien.
Sozialkompetenz
- Die Absolventinnen und Absolventen sind fähig, in Teams zu arbeiten und problemorientiert ihre Arbeit zu organisieren als Vorbereitung auf forschungsorientierte Berufstätigkeit.
- Sie können ihre Arbeitsergebnisse schriftlich oder mündlich und auch in internationalen Kontexten zielgruppengerecht präsentieren.
- Die Studierenden sollen nach ihrem Abschluss in der Lage sein, gesellschaftliche Prozesse kritisch, reflektiert sowie mit Verantwortungsbewusstsein und in demokratischem Gemeinsinn maßgeblich mitzugestalten.
Selbstständigkeit
- Die Absolventinnen und Absolventen können sich in effektiv selbstorganisierter Weise Teilgebiete ihres Faches mit wissenschaftlicher Methodik erschließen.
- Sie sind in der Lage, ihr erlerntes Wissen in eigenständiger Weise mit geeigneten Präsentationstechniken vorzutragen oder in einem Dokument von angemessenem Umfang darzustellen.
- Die Absolventinnen und Absolventen sind in der Lage, weiteren Informationsbedarf zu erkennen und eine Strategie zu entwickeln, um ihr Wissen selbstständig zu erweitern.
Der kontinuierliche Wechsel der Lernorte im dualen Studium ermöglicht es, dass Theorie und Praxis zueinander in Beziehung gesetzt werden können. Die individuellen berufspraktischen Erfahrungen werden von den Studierenden theoretisch reflektiert und in neue Formen der Praxis überführt, wie auch die praktische Erprobung theoretischer Elemente als Anregung für die theoretische Auseinandersetzung genutzt wird.
Studiengangsstruktur
Das Curriculum des Masterstudiengangs „Materialwissenschaft“ ist wie folgt gegliedert:
Kernqualifikation: 1.-3. Fachsemester, insgesamt 96 Leistungspunkte. In der Kernqualifikation sind auch die Module „Theorie-Praxis-Verzahnung“ und „Betrieb & Management“ mit jeweils sechs Leistungspunkten sowie die Praxisphasen im dualen Studium (30 LP) verankert.
Vertiefung: Die Studierenden wählen eine aus den unten aufgeführten drei Vertiefungen, wobei in der jeweiligen Vertiefung während des 1.-3. Fachsemesters insgesamt 24 Leistungspunkte erworben werden:
- Vertiefung Konstruktionswerkstoffe
- Vertiefung Modellierung
- Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien
Masterarbeit im 4. Fachsemester: 30 Leistungspunkte im Lernort Kooperationsunternehmen
Damit ergibt sich ein Gesamtaufwand für den gesamten Studiengang von 150 Leistungspunkten.
Das Strukturmodell der dualen Studienvariante folgt einem moduldifferenzierenden Ansatz. Aufgrund des praxisorientierten Teils weist das Curriculum der dualen Studienvariante Unterschiede im Vergleich zum regulären Bachelorstudium auf. Die fünf Praxismodule sind in entsprechenden Praxisphasen in der vorlesungsfreien Zeit verortet und finden im Kooperationsunternehmen der dual Studierenden statt.
Fachmodule der Kernqualifikation
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 |
|
Fertigkeiten |
|
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
|
Selbstständigkeit |
|
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 M1198: Materialphysik und atomare Materialmodellierung |
||||||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Patrick Huber |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse | Höhere Mathematik, Physik und Chemie für Studierende der Ingenieur- oder Naturwissenschaften |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden sind in der Lage, - die Grundbegriffe der Physik kondensierter Materie wiederzugeben - die Grundlagen für die mikroskopische Struktur und Mechanik, Thermodynamik und Optik von Materialsystemen zusammenzufassen und zu beschreiben - Konzept und Realisierung moderner Methoden der atomaren Modellierung zu verstehen sowie deren Potential und Grenzen bzgl. der gesteckten Modellierungsziele einschätzen zu können. |
Fertigkeiten |
Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage,
|
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können Lösungen gegenüber Spezialisten präsentieren und Ideen weiterentwickeln. |
Selbstständigkeit |
Die Studierenden sind in der Lage, ihren Wissenstand durch klausurnahe Aufgaben selbstständig einzuschätzen und kontinuierlich zu überprüfen. Die Studierenden können ihre eigenen Stärken und Schwächen ermitteln und sich benötigtes Wissen aneignen. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 90 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Kernqualifikation: Pflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1624: Materialphysik |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Patrick Huber |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
|
Literatur |
Für den Elektromagnetismus:
Für die Atomphysik:
Für die Materialphysik und Elastizität:
|
Lehrveranstaltung L1672: Quantenmechanik und atomare Materialmodellierung |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Robert Meißner |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
- Warum atomare Materialmodellierung
|
Literatur |
Begleitliteratur zur Vorlesung (sortiert nach Relevanz):
Zur Vorbereitung auf den quantenmechanischen Teil der Klausur empfiehlt sich folgende Literatur
|
Lehrveranstaltung L2002: Übungen zur Materialphysik und -modellierung |
Typ | Gruppenübung |
SWS | 2 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Robert Meißner, Prof. Patrick Huber |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
Ziel der Veranstaltung:
- Erlernen von Fähigkeiten zur atomistischen Simulation von
Materialien auf Basis von ab-initio und klassischen
Kraftfeldrechnungen durch Hands-on Tutorials. |
Literatur |
- Daan Frenkel & Berend Smit: Understanding Molecular Simulation from Algorithms to Applications - Rudolf Gross und Achim Marx: Festkörperphysik - Neil Ashcroft and David Mermin: Solid State Physics |
Modul M1170: Phänomene und Methoden der Materialwissenschaft |
||||||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Jörg Weißmüller |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Kenntnisse in Werkstoffwissenschaften, z.B. aus den Modulen Werkstoffwissenschaft I/II |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden können die Eigenschaften von modernen Hochleistungswerkstoffen sowie deren Einsatz in der Technik erläutern. Sie können die werkstoffwissenschaftliche Bedeutung und Anwendung von metallischen Werkstoffen, Keramiken, Polymeren, Halbleitern sowie von modernen Kompositmaterialien (insbesondere Biomaterialien) und Nanomaterialien beschreiben. |
Fertigkeiten |
Die Studierenden sind nach dem Erlernen grundlegender Prinzipien des
Materialdesigns in der Lage, selbst neue Materialkonfigurationen mit
gewünschten Eigenschaften zusammenzustellen. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können Lösungen gegenüber Spezialisten präsentieren und Ideen weiterentwickeln. |
Selbstständigkeit |
Die Studierenden können ...
|
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 90 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Kernqualifikation: Pflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Pflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1580: Experimental Methods for the Characterization of Materials |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Shan Shi |
Sprachen | EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
|
Literatur |
William D. Callister und David G. Rethwisch, Materialwissenschaften und Werkstofftechnik, Wiley&Sons, Asia (2011). William D. Callister, Materials Science and Technology, Wiley& Sons, Inc. (2007). |
Lehrveranstaltung L1579: Phasengleichgewichte und Umwandlungen |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Jörg Weißmüller |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
Grundlagen der statistischen Physik, formale Struktur der phänomenologischen Thermodynamik, einfache atomistische Modelle und freie Energiefunktionen für Mischkristalle und Verbindungen. Korrekturen bei nichtlokaler Wechselwirkung (Elastizität, Gradiententerme). Phasengleichgewicht und Legierungsphasendiagramme als Konsequenz daraus. Einfache atomistische Betrachtungen für Wechselwirkungsenergien in metallischen Mischkristallen. Diffusion in realen Systemen. Kinetik von Phasenumwandlungen unter anwendungsrelevanten Randbedingungen. Partitionierung, Stabilität und Morphologie an Erstarrungsfronten. Ordnung von Phasenübergängen, Glasübergang. Phasenübergänge in nano- und mikroskaligen Systemen. |
Literatur |
D.A. Porter, K.E. Easterling, “Phase transformations in metals and alloys”, New York, CRC Press, Taylor & Francis, 2009, 3. Auflage Peter
Haasen, „Physikalische Metallkunde“ ,
Springer 1994 Herbert B. Callen, “Thermodynamics and an introduction to thermostatistics”, New York, NY: Wiley, 1985, 2. Auflage. Robert W. Cahn und Peter Haasen, "Physical Metallurgy", Elsevier 1996 H. Ibach, “Physics of Surfaces and Interfaces” 2006, Berlin: Springer. |
Lehrveranstaltung L2991: Übung zu Phänomene und Methoden der Materialwissenschaft |
Typ | Hörsaalübung |
SWS | 2 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Shan Shi |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt | |
Literatur |
Modul M1569: Angewandte Computermethoden der Materialwissenschaft |
||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Norbert Huber |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse | Grundkenntnisse in Technischer Mechanik (Statik, Festigkeitslehre, Biegebalken), Grundlagen mechanischer Eigenschaften von Werkstoffen (Elastizität, Plastizität), Werkstoffkunde (Zugversuch, Härtemessung, Biegefestigkeit), Grundlagen in Programmierung (Python) |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen | Die Studierenden können eine Probe/ein Bauteil in einem FEM-Preprozessor modellieren, vernetzen und mit Randbedingungen sowie einem geeigneten Materialmodell versehen. Sie sind in der Lage, 2D-Modelle (ebene Dehnung, axialsymmetrisch) sowie 3D-Modelle zu erstellen und diese mit Hilfe von ABAQUS zu lösen. Im Weiteren können Sie Kontakt implementieren, wie es z.B. für die Berechnung eines Nanoindentationsexperiments oder eines 4-Punkt-Biegeversuchs mit Rollen erforderlich ist. Mit Hilfe von Python können sie die Simulationsergebnisse automatisiert lesen und weiterverarbeiten. Mit Hilfe einer Skriptsteuerung sind Sie in der Lage, Jobs automatisiert abzuschicken und auszuwerten, um damit Datenbanken aufzubauen. Mit Hilfe von maschinellem Lernen können die Studierenden diese Datenbanken auf ihnen zu Grunde liegende Zusammenhänge analysieren und Hypothesen bezüglich Eindeutigkeit und Vollständigkeit eines Problems testen. |
Fertigkeiten |
Die Studierenden sind in der Lage, ein gegebenes Problem mit wissenschaftlichen Methoden in Teilprobleme zu zerlegen und sich zur Lösung dieser Teilprobleme die nötigen Kompetenzen anzueignen. Sie lernen an Beispielen, wie Hypothesen aufgestellt werden und diese mit Hilfe von Computermethoden verifiziert oder falsifiziert werden. Darüber hinaus lernen sie, wie zum einen die Ergebnisse der Teilprobleme auf Korrektheit validiert und wissenschaftlich diskutiert werden und zum anderen die Summe der Teillösungen im Kontext des Gesamtproblems und der aufgestellten Hypothesen zu diskutieren ist. Ein wesentlicher Teil dieser Arbeit ist die Dokumentation in einem schriftlichen Bericht, der in seinem Stil und Aufbau einer wissenschaftlichen Arbeit entspricht und alle wesentlichen Elemente enthält. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Über Problembasiertes Lernen werden die Studierenden in der Lage sein, in kleinen Gruppen zu arbeiten. Dies beinhaltet die Diskussion des eigentlichen Inhalts der Problemstellung, das Aufstellen von Hypothesen, deren Priorisierung und die Vereinbarung von Teilproblemen, die in einer strukturierten Weise abgearbeitet werden. Daher basiert ein wesentlicher Teil des Moduls auf Kommunikationsfähigkeiten, Organisation und Zeitmanagement. Schließlich ist die Fähigkeit, ein Problem in die richtigen Teilprobleme zu zerlegen und die Ergebnisse dieser wieder zusammenzuführen, um die Antwort für das Gesamtproblem zu erhalten, essenziell für eine effiziente und effektive Problemlösung im Allgemeinen.
|
Selbstständigkeit | Das Erarbeiten des nötigen Know-Hows und die Lösung der Teilprobleme ist eine Individualleistung. Damit sind die Studierenden in der Lage, sich selbstständig in neue Computermethoden (hier konkret Python-Programmierung, FE-Modellierung, Maschinelles Lernen) einzuarbeiten und diese je nach Problemstellung in dem erforderlichen Umfang zu erweitern. Ebenso erlernen die Studierenden, ihre Methoden und Ergebnisse in nachvollziehbarer Form zu dokumentieren und über die Korrekturen der Berichte Feedback aufzunehmen und darüber ihre Fähigkeiten stetig weiter zu verbessern. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 138, Präsenzstudium 42 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit |
Prüfungsdauer und -umfang | Insgesamt 3 Probleme, Bearbeitungsdauer je 3-4 Wochen, jeweils abgeschlossen durch Abgabe eines schriftlichen Berichts. Bewertung Gruppen-/Individualleistung 50/50. |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Kernqualifikation: Pflicht |
Lehrveranstaltung L1626: Angewandte Computermethoden für Materialwissenschaften |
Typ | Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung |
SWS | 3 |
LP | 6 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 138, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Prof. Norbert Huber |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
Finite Elemente Methode (Diskretisierung, Solver, Programmierung mit Python, Automatisierte Steuerung und Auswertung von Parameterstudien) Beispiele der Elastomechanik (Zug, Biegung, Vierpunktbiegung, Kontakt) Materialverhalten (Elastizität, Plastizität, kleine und große Deformationen, Nichtlinearitäten) Lösung inverser Probleme (maschinelle Datengenierung, Neuronale Netze, direkte und inverse Lösungen, Existenz und Eindeutigkeit) |
Literatur |
Alle Vorlesungsmaterialien und Beispiellösungen (Input-Dateien, Python Scirpte) werden auf Stud.IP zur Verfügung gestellt. All lecture material and example solutions (input files, python scripts) will be made available in Stud.IP. |
Modul M1759: Theorie-Praxis-Verzahnung im dualen Master |
Modulverantwortlicher | Dr. Henning Haschke |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
|
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden … … können ausgewählte klassische und aktuelle Theorien, Konzepte und Methoden ...
... beschreiben, einordnen sowie auf konkrete Situationen, Prozesse und Vorhaben in Ihrem persönlichen beruflichen Kontext anwenden. |
Fertigkeiten |
Die Studierenden …
|
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden …
|
Selbstständigkeit |
Die Studierenden …
|
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Schriftliche Ausarbeitung |
Prüfungsdauer und -umfang | Studienbegleitende und semesterübergreifende Dokumentation: Die Leistungspunkte für das Modul werden durch die Anfertigung eines digitalen Lern- und Entwicklungsberichtes (E-Portfolio) erworben. Dabei handelt es sich um eine fortlaufende Dokumentation und Reflexion der Lernerfahrungen und der Kompetenzentwicklung im Bereich der Personalen Kompetenz. |
Lehrveranstaltung L2890: Projektmanagement im Ingenieurbereich verantwortungsvoll gestalten (duale Studienvariante) |
Typ | Seminar |
SWS | 3 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Dr. Henning Haschke, Heiko Sieben |
Sprachen | DE |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt |
|
Literatur |
Seminarapparat |
Lehrveranstaltung L2891: Veränderungs- und Transformationsmanagement im Ingenieurbereich verantwortungsvoll gestalten (duale Studienvariante) |
Typ | Seminar |
SWS | 3 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Dr. Henning Haschke, Heiko Sieben |
Sprachen | DE |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt |
|
Literatur | Seminarapparat |
Modul M1756: Praxismodul 1 im dualen Master |
||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||
|
Modulverantwortlicher | Dr. Henning Haschke |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
|
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden …
|
Fertigkeiten |
Die Studierenden …
|
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden …
|
Selbstständigkeit |
Die Studierenden …
|
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 300, Präsenzstudium 0 |
Leistungspunkte | 10 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Schriftliche Ausarbeitung |
Prüfungsdauer und -umfang | Studienbegleitende und semesterübergreifende Dokumentation: Die Leistungspunkte für das Modul werden durch die Anfertigung eines digitalen Lern- und Entwicklungsberichtes (E-Portfolio) erworben. Dabei handelt es sich um eine Dokumentation und Reflexion der individuellen Lernerfahrungen und Kompetenzentwicklungen im Bereich der Theorie-Praxis-Verzahnung und der Berufspraxis. Zusätzlich erbringt das Kooperationsunternehmen gegenüber der Koordinierungsstelle dual@TUHH den Nachweis, dass die bzw. der dual Studierende die Praxisphase absolviert hat. |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Bauingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht Chemical and Bioprocess Engineering: Kernqualifikation: Pflicht Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht Energietechnik: Kernqualifikation: Pflicht Environmental Engineering: Kernqualifikation: Pflicht Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht Information and Communication Systems: Kernqualifikation: Pflicht Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Kernqualifikation: Pflicht Materialwissenschaft: Kernqualifikation: Pflicht Mechanical Engineering and Management: Kernqualifikation: Pflicht Mechatronics: Kernqualifikation: Pflicht Mediziningenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht Microelectronics and Microsystems: Kernqualifikation: Pflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Pflicht Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Pflicht Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht Wasser- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht |
Lehrveranstaltung L2887: Praxisphase 1 im dualen Master |
Typ | |
SWS | 0 |
LP | 10 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 300, Präsenzstudium 0 |
Dozenten | Dr. Henning Haschke |
Sprachen | DE |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt |
Onboarding Betrieb
Betriebliches Wissen und betriebliche Fertigkeiten
Lerntransfer/-reflexion
|
Literatur |
|
Modul M1219: Fortgeschrittenenpraktikum Materialwissenschaften |
||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Jörg Weißmüller |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Grundkenntnisse in Materialwissenschaften |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden erwerben Kenntnisse über ausgewählte Experimentierverfahren der Materialwissenschaft. Sie kennen den Ablauf repräsentativer Experimente, typisch mit Probenpräparation und Vorbereitungen, Charakterisierung, Datenreduktion, Auswertung, Fehlerdiskussion und Interpretation der Ergebnisse. |
Fertigkeiten |
Die Studierenden können
|
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können
|
Selbstständigkeit |
Die Studierenden sind in der Lage
|
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Schriftliche Ausarbeitung |
Prüfungsdauer und -umfang | ca. 25 Seiten |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Kernqualifikation: Pflicht |
Lehrveranstaltung L1653: Fortgeschrittenenpraktikum Materialwissenschaften |
Typ | Laborpraktikum |
SWS | 6 |
LP | 6 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84 |
Dozenten | Prof. Jörg Weißmüller, Prof. Bodo Fiedler, Prof. Gerold Schneider, Prof. Patrick Huber, Prof. Stefan Fritz Müller |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
siehe Versuchsbeschreibungen auf StudIP
|
Literatur |
|
Modul M1226: Mechanische Eigenschaften |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Shan Shi |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Grundlagen der Werkstoffwissenschaften I/II |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Studierende können in der Kristallographie, Statik (Freikörperbilder, Traktionen) Grundlagen der Thermodynamik (Energieminimierung, Energiebarrieren, Entropie) grundlegende Konzepte erklären. |
Fertigkeiten |
Studierende sind in der Lage, standardisierte Berechnungsmethoden durchzuführen: Tensor Berechnungen, Ableitungen, Integrale, Tensor-Transformationen |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Studierende können: - angemessen Feedback geben und mit Rückmeldungen zu ihren eigenen Leistungen konstruktiv umgehen. |
Selbstständigkeit |
Studierende sind fähig: - eigene Stärken und Schwächen allgemein einzuschätzen - angeleitet durch Lehrende ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Arbeitsschritte zu definieren. - selbständig auf Basis von Vorträgen zu arbeiten um Probleme zu lösen, und, wenn nötig, um Hilfe oder Klarstellungen zu bitten |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 90 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Kernqualifikation: Pflicht Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Pflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1661: Mechanisches Verhalten spröder Materialien |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Gerold Schneider |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
Theoretische
Festigkeit Tatsächliche
Festigkeit von spröden Materialien Streuung der
Festigkeit Heterogene
Materialien I Heterogene
Materialien II Heterogene
Materialien III Messmethoden der zur Bestimmung der Bruchzähigkeit spröder Materialien R-Kurve, stabiles/ instabile Risswachstum, Fraktographie Thermoschock Unterkritisches
Risswachstum Kriechen Mechanische Eigenschaften von biologischen Materialien Anwendungsbeispiele zur mechanischen zuverlässigen Auslegung keramischer Bauteile |
Literatur |
D R H Jones, Michael F. Ashby, Engineering Materials 1, An Introduction to Properties, Applications and Design, Elesevier D.J. Green, An introduction to the mechanical properties of ceramics”, Cambridge University Press, 1998 B.R. Lawn, Fracture of Brittle Solids“, Cambridge University Press, 1993 D. Munz, T. Fett, Ceramics, Springer, 2001 D.W. Richerson, Modern Ceramic Engineering, Marcel Decker, New York, 1992 |
Lehrveranstaltung L1662: Theorie der Versetzungsplastizität |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Shan Shi |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
Dieser Kurs deckt die Grundsätze der Versetzungstheorie aus einer metallkundlichen Perspektive ab und bietet ein grundlegendes Verständnis der Beziehungen zwischen mechanischen Eigenschaften und Defektverteilungen. Wir werden das Konzept von Versetzungen betrachten und einen Überblick über wichtige Konzepte (z.B. lineare Elastizität, Spannungs-Dehnungs-Beziehungen, und Stressverformung) für Theorieentwicklung erhalten. Wir werden die Theorie der Versetzungsplastizität durch abgeleitete Spannungs- und Dehnungs-Felder, dazugehörende Energien, und der induzierten Kräfte auf Versetzungen aufgrund interner und externer Spannungen entwickeln. Versetzungsstrukturen werden diskutiert, inkl. Kernstrukturmodelle, Stapelfehlern und Versetzungs-Arrays (inkl. einer Beschreibung der Grenzfläche). Mechanismen von Versetzungsmultiplikation und -Verfestigung werden abgedeckt, genau so wie generelle Prinzipien von Kriechverhalten und Dehngeschwindigkeitsempfindlichkeit. Weitere Themen beinhalten nicht-FCC Versetzungen mit einem Fokus auf dem Unterschied in Struktur und korrespondierenden Implikationen auf Versetzungsmobilität und makroskopischem mechanischen Verhalten; und Versetzungen in finiten Volumen. |
Literatur |
Vorlesungsskript Aktuelle Publikationen Bücher: Introduction to Dislocations, by D. Hull and D.J. Bacon Theory of Dislocations, by J.P. Hirth and J. Lothe Physical Metallurgy, by Peter Hassen |
Modul M1197: Mehrphasige Materialien |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Robert Meißner | ||||||||
Zulassungsvoraussetzungen | Keine | ||||||||
Empfohlene Vorkenntnisse |
Kenntnisse in den Grundlagen der Polymere, Physik und Mechanik/Mikromechanik |
||||||||
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht | ||||||||
Fachkompetenz | |||||||||
Wissen |
Studierende können - die komplexen Zusammenhänge der Mechanik von Verbundwerkstoffen, die Versagensmechanismen und die physikalische Eigenschaften erklären. - die Wechselwirkungen von Mikrostruktur und Eigenschaften der Matrix und der Verstärkungsmaterialien beurteilen. - z.B. unterschiedlichen Fasertypen unter Einbeziehung fachangrenzender Kontexte erläutern (z.B. Nachhaltigkeit, Umweltschutz). Sie kennen unterschiedliche Methoden der Modellierung mehrphasiger Werkstoffe und können diese anwenden. |
||||||||
Fertigkeiten |
Studierende sind in der Lage, - standardisierte Berechnungsmethoden und Modellierung mit der Finite Elemente Methode in einem angegebenen Kontext einzusetzen, um Diskretisierung, Solver, Programmierung mit Python, Automatisierte Steuerung und Auswertung von Parameterstudien einzusetzen und Beispiele der Elastomechanik (Zug, Biegung, Vierpunktbiegung, Rissausbreitung, J-Integral, Kohäsivzonen-Modelle, Kontakt) zu berechnen. - Das Materialverhalten (Elastizität, Plastizität, kleine und große Deformationen, Modellierung mehrphasiger Materialien) zu bestimmen. - Mechanische Eigenschaften (Modul, Festigkeit) zu berechnen und die unterschiedlichen Materialien zu bewerten. - Überschlägige Dimensionierung mit Hilfe der Netztheorie der Konstruktionselemente durchführen und bewerten. - Für werkstoffliche Probleme geeignete Lösungen auszuwählen: Lösung inverser Probleme (Neuronale Netze, Optimierungsverfahren). |
||||||||
Personale Kompetenzen | |||||||||
Sozialkompetenz |
Studierende können - in heterogen Gruppen zu fundierten Arbeitsergebnissen kommen und diese dokumentieren. - angemessen Feedback geben und mit Rückmeldungen zu ihren eigenen Leistungen konstruktiv umgehen. |
||||||||
Selbstständigkeit |
Studierende sind fähig, - eigene Stärken und Schwächen einzuschätzen - ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Arbeitsschritte zu definieren. Sie sind fähig, eigene Wissenslücken anhand vorgegebener Quellen zu schließen sowie Fachthemen eigenständig zu erarbeiten. Sie sind ferner in der Lage, vorgegebene Aufgabenstellungen sinnvoll zu erweitern und diese sodann mit selbst zu definierenden Konzepten/Ansätzen pragmatisch zu lösen. |
||||||||
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84 | ||||||||
Leistungspunkte | 6 | ||||||||
Studienleistung |
|
||||||||
Prüfung | Klausur | ||||||||
Prüfungsdauer und -umfang | 2 h Klausur in Polymermatrix Verbundwerkstoffe | ||||||||
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Kernqualifikation: Pflicht |
Lehrveranstaltung L1891: Polymermatrix Verbundwerkstoffe |
Typ | Vorlesung |
SWS | 3 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Prof. Robert Meißner |
Sprachen | DE |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
Herstellung und Eigenschaften von Carbon Nanotubes (CNTs) and Graphenen (FLG) Herstellung und Eigenschaften von 3-dimensionalen Kohlenstoffstrukturen Herstellung und Eigenschaften von Verbunden aus Kohlenstoff-Strukturen und Thermoplasten bzw. Duromeren als Matrix |
Literatur |
Aktuelle Veröffentlichungen |
Lehrveranstaltung L1659: Ringvorlesung: Multiskalenmaterialien |
Typ | Vorlesung |
SWS | 3 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Prof. Gerold Schneider, Dr. Erica Lilleodden, Prof. Bodo Fiedler, Prof. Jörg Weißmüller, Prof. Kaline Pagnan Furlan, Prof. Manfred Eich, Prof. Norbert Huber, Prof. Patrick Huber, Prof. Robert Meißner, Prof. Stefan Fritz Müller |
Sprachen | DE |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
Die in dieser Vorlesung behandelten Materialien unterscheiden sich von den „klassischen“ Werkstoffen durch ihre individuelle hierarchische Mikrostruktur. Beim klassischen Gefügedesign wird z.B. durch Wärmebehandlung und gleichzeitige mechanische Verformung die Morphologie des Gefüges eingestellt. Das Material wird schrittweise durch kleine Veränderungen der Struktur oder der chemischen Zusammensetzung auch unter Ausnutzung von Selbstorganisationsprozessen (Ausscheidungslegierungen, Glaskeramiken, eutektische Gefüge) kontinuierlich und stetig optimiert. Die vorgestellten Materialien bestehen aus funktionalisierten elementaren Funktionseinheiten basierend auf Polymer, Keramik, Metall und Carbon Nanotubes (CNT), aus denen makroskopische hierarchische Materialsysteme erzeugt werden, deren charakteristische Längen von der Nanometer- bis zur Zentimeterskala reichen. Diese elementaren Funktionseinheiten sind durch Kern-Schale-Strukturen oder durch in Metallen mittels Legierungskorrosion erzeugte, mit Polymeren gefüllte Hohlräume gegeben. Dabei werden drei Klassen von Materialsystemen vorgestellt: Zum einen handelt es sich um hierarchisch strukturierte Keramik/Metall-Polymer-Materialsysteme ähnlich den natürlichen Vorbildern Perlmutt (1 hierarchische Ebene), Zahnschmelz (3 hierarchische Ebenen) oder Knochen (5 hierarchische Ebenen). Ausgehend von einer elementaren Funktionseinheit bestehend aus einem von einer Polymerhülle umgebenen keramischen Nanoteilchen, resultiert ein Material, in dem auf allen hierarchischen Ebenen alternierend „harte“ Teilchen, bestehend aus der jeweils niedrigeren hierarchischen Ebene, von weichen Polymeren umgeben sind. Die dadurch auf jeder hierarchischen Ebene erzeugte Kern-Schale-Struktur ist der grundsätzliche Unterschied zu einem Verbundwerkstoff mit einem starren interpenetrierenden keramischen oder metallischen Netzwerk. Das zweite vorgestellte Materialsystem basiert auf nanoporösem Gold, das als Prototypmaterial für neuartige Bauteile im strukturellen Leichtbau mit gleichzeitig aktorischen Eigenschaften vorgestellt wird. Behandelt werden die Materialherstellung und die daraus resultierenden skalenspezifischen mechanischen Eigenschaften. Darüber hinaus wird in die damit verbundenen skalenübergreifende theoretischen Modelle zum mechanischen Verhalten eingeführt. Dies beinhaltet den gesamten Skalenbereich von der elektronischen Struktur auf atomarer Skala bis hin zu zentimetergroßen, makroskopischen Probekörpern. Neuartige hierarchische nanostrukturierte Materialsysteme auf der Basis von thermisch stabilen Keramiken und Metallen für die Photonik bei hohen Temperaturen mit Anwendungsperspektiven für thermophotovoltaische Systeme (TPV) und Thermal Barrier Coatings (TBC) sind der dritte Werkstoffbereich der Vorlesung. Insbesondere sind hier direkte und invertierte 3D-photonische Kristallstrukturen (PhK) und neuartige optisch hyperbolische Medien zu nennen. Die PhK weisen aufgrund ihrer Periodizität und des Brechungsindexkontrastes eine photonische Bandstruktur auf, die mit photonischen Bandlücken, mit Bereichen besonders hoher photonischer Zustandsdichten und mit speziellen Dispersionsrelationen einhergeht. Die dargestellten Eigenschaften sollen hier genutzt werden, um in TBCs thermische Strahlung stark und gerichtet zu reflektieren bzw. um in TPV-Systemen Strahlung effektiv und effizient zu koppeln. |
Literatur |
Aktuelle Publikationen |
Modul M1757: Praxismodul 2 im dualen Master |
||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||
|
Modulverantwortlicher | Dr. Henning Haschke |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
|
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden …
|
Fertigkeiten |
Die Studierenden …
|
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden …
|
Selbstständigkeit |
Die Studierenden …
|
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 300, Präsenzstudium 0 |
Leistungspunkte | 10 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Schriftliche Ausarbeitung |
Prüfungsdauer und -umfang | Studienbegleitende und semesterübergreifende Dokumentation: Die Leistungspunkte für das Modul werden durch die Anfertigung eines digitalen Lern- und Entwicklungsberichtes (E-Portfolio) erworben. Dabei handelt es sich um eine Dokumentation und Reflexion der individuellen Lernerfahrungen und Kompetenzentwicklungen im Bereich der Theorie-Praxis-Verzahnung und der Berufspraxis. Zusätzlich erbringt das Kooperationsunternehmen gegenüber der Koordinierungsstelle dual@TUHH den Nachweis, dass die bzw. der dual Studierende die Praxisphase absolviert hat. |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Bauingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht Chemical and Bioprocess Engineering: Kernqualifikation: Pflicht Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht Energietechnik: Kernqualifikation: Pflicht Environmental Engineering: Kernqualifikation: Pflicht Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht Information and Communication Systems: Kernqualifikation: Pflicht Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Kernqualifikation: Pflicht Materialwissenschaft: Kernqualifikation: Pflicht Mechanical Engineering and Management: Kernqualifikation: Pflicht Mechatronics: Kernqualifikation: Pflicht Mediziningenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht Microelectronics and Microsystems: Kernqualifikation: Pflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Pflicht Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Pflicht Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht Wasser- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht |
Lehrveranstaltung L2888: Praxisphase 2 im dualen Master |
Typ | |
SWS | 0 |
LP | 10 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 300, Präsenzstudium 0 |
Dozenten | Dr. Henning Haschke |
Sprachen | DE |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt |
Onboarding Betrieb
Betriebliches Wissen und betriebliche Fertigkeiten
Lerntransfer/-reflexion
|
Literatur |
|
Modul M1199: Moderne Funktionsmaterialien |
||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Patrick Huber |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Kenntnisse in Werkstoffwissenschaften, z.B. aus den Modulen Werkstoffwissenschaft I/II |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden können die Eigenschaften von modernen Hochleistungswerkstoffen sowie deren Einsatz in der Technik erläutern. Sie können die werkstoffwissenschaftliche Bedeutung und Anwendung von metallischen Werkstoffen, Keramiken, Polymeren, Halbleitern sowie von modernen Kompositmaterialien (insbesondere Biomaterialien) und Nanomaterialien beschreiben. |
Fertigkeiten |
Die Studierenden sind nach dem Erlernen grundlegender Prinzipien des
Materialdesigns in der Lage, selbst neue Materialkonfigurationen mit
gewünschten Eigenschaften zusammenzustellen. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können Lösungen gegenüber Spezialisten präsentieren und Ideen weiterentwickeln. |
Selbstständigkeit |
Die Studierenden können ...
|
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 152, Präsenzstudium 28 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Kernqualifikation: Pflicht Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Werkstoffe: 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 Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1625: Moderne Funktionsmaterialien |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 6 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 152, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Patrick Huber, Prof. Bodo Fiedler, Prof. Gerold Schneider, Prof. Jörg Weißmüller, Prof. Kaline Pagnan Furlan, Prof. Robert Meißner |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
1. Poröse Festkörper - Präparation, Charakterisierung und Funktionalitäten |
Literatur |
Aktuelle Publikationen aus der Fachliteratur werden während der Veranstaltung bekanntgegeben. |
Modul M1221: Studienarbeit Moderne Probleme der Materialwissenschaften |
||||
Lehrveranstaltungen | ||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Jörg Weißmüller |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Grundkenntnisse in Materialwissneschaften |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Auf dem Gebiet der Studienarbeit können die Studierenden zum Stand der Forschung, Entwicklung oder Anwendung Beispiele geben und diese kritisch unter Berücksichtigung aktueller Probleme und Rahmenbedingungen in Wissenschaft und Gesellschaft diskutieren. Sie kennen die für die spezifische Fragestellung relevanten materialwissenschaftlichen Grundlagen sowie geeignete methodische Ansätze zur Lösung der Problemstellung der Studienarbeit. |
Fertigkeiten |
Die Studierenden haben sich mit der Vorgehensweise zur selbständigen Erarbeitung des Hintergrundwissens für die Lösungen eines materialwissenschaftlichen Spezialthemas vertraut gemacht. Sie können hierfür relevante Ressourcen (zum Beispiel Suchmaschinen und Datenbanken für wissenschaftliche Publikationen oder Patente) nutzen. Sie sind vertraut mit dem Verfassen eines auf ein Fachpublikum zielenden Berichts, einschließlich der Konventionen für Gliederung, Literaturzitaten und Bibliografie. Wissenschaftliche Arbeitstechniken, die sie zur eigenen Projektbearbeitung gewählt haben, können sie detailliert darlegen und kritisch erörtern. Die Studierenden können selbstständig Experimente, Berechnungen oder Simulationen zum Spezialthema der Studienarbeit durchführen, die Daten analysieren und die Ergebnisse kritisch diskutieren. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können
|
Selbstständigkeit |
Die Studierenden sind vertraut mit den Herausforderungen und der Vorgehensweise bei der selbständigen Lösung einer neuen Forschungsaufgabe auf dem Gebiet der Materialwissenschaft (siehe dazu auch Fachkompetenz/Fertigkeiten). |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 360, Präsenzstudium 0 |
Leistungspunkte | 12 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Studienarbeit |
Prüfungsdauer und -umfang | laut FSPO |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Kernqualifikation: Pflicht |
Modul M1758: Praxismodul 3 im dualen Master |
||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||
|
Modulverantwortlicher | Dr. Henning Haschke |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
|
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden …
|
Fertigkeiten |
Die Studierenden …
|
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden …
|
Selbstständigkeit |
Die Studierenden …
|
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 300, Präsenzstudium 0 |
Leistungspunkte | 10 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Schriftliche Ausarbeitung |
Prüfungsdauer und -umfang | Studienbegleitende und semesterübergreifende Dokumentation: Die Leistungspunkte für das Modul werden durch die Anfertigung eines digitalen Lern- und Entwicklungsberichtes (E-Portfolio) erworben. Dabei handelt es sich um eine Dokumentation und Reflexion der individuellen Lernerfahrungen und Kompetenzentwicklungen im Bereich der Theorie-Praxis-Verzahnung und der Berufspraxis. Zusätzlich erbringt das Kooperationsunternehmen gegenüber der Koordinierungsstelle dual@TUHH den Nachweis, dass die bzw. der dual Studierende die Praxisphase absolviert hat. |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Bauingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht Bioverfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht Chemical and Bioprocess Engineering: Kernqualifikation: Pflicht Computer Science: Kernqualifikation: Pflicht Elektrotechnik: Kernqualifikation: Pflicht Energietechnik: Kernqualifikation: Pflicht Environmental Engineering: Kernqualifikation: Pflicht Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Pflicht Informatik-Ingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht Information and Communication Systems: Kernqualifikation: Pflicht Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Kernqualifikation: Pflicht Luftfahrttechnik: Kernqualifikation: Pflicht Materials Science and Engineering: Kernqualifikation: Pflicht Materialwissenschaft: Kernqualifikation: Pflicht Mechanical Engineering and Management: Kernqualifikation: Pflicht Mechatronics: Kernqualifikation: Pflicht Mediziningenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht Microelectronics and Microsystems: Kernqualifikation: Pflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Pflicht Regenerative Energien: Kernqualifikation: Pflicht Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Pflicht Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Pflicht Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht Wasser- und Umweltingenieurwesen: Kernqualifikation: Pflicht |
Lehrveranstaltung L2889: Praxisphase 3 im dualen Master |
Typ | |
SWS | 0 |
LP | 10 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 300, Präsenzstudium 0 |
Dozenten | Dr. Henning Haschke |
Sprachen | DE |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt |
Onboarding Betrieb
Betriebliches Wissen und betriebliche Fertigkeiten
Lerntransfer/-reflexion
|
Literatur |
|
Fachmodule der Vertiefung Konstruktionswerkstoffe
In der Vertiefung Konstruktionswerkstoffe erlernen die Studierenden die ingenieurmäßige Anwendung der verschiedenen Werkstoffgruppen auch unter technologischen Gesichtspunkten. Die Studierenden sind in der Lage Entscheidungen bzgl. der Werkstoffauswahl, Fertigung, Qualitätssicherung und Schadensbewertung durchzuführen.
Modul M1342: Kunststoffe |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Dr. Hans Wittich |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse | Grundlagen aus der Chemie / Physik / Werkstoffkunde |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Studierende können - die Grundlagen der Kunststoffe wiedergeben und kennen die entsprechenden Prüf- und Analysemethoden. - die komplexen Zusammenhänge Struktur-Eigenschaftsbeziehung erklären. - die Wechselwirkungen von chemischen Aufbau der Polymere unter Einbeziehung fachangrenzender Kontexte erläutern (z.B. Nachhaltigkeit, Umweltschutz). |
Fertigkeiten |
Studierende sind in der Lage standardisierte Berechnungsmethoden in einem angegebenen Kontext einzusetzen, um - mechanische Eigenschaften (Modul, Festigkeit) zu berechnen und die unterschiedlichen Materialien zu bewerten. - für werkstoffliche Probleme geeignete Lösungen auszuwählen und zu dimensionieren, z.B. Steifigkeit, Korrosion, Festigkeit. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Studierende können - in heterogen Gruppen zu fundierten Arbeitsergebnissen kommen und diese dokumentieren. - angemessen Feedback geben und mit Rückmeldungen zu ihren eigenen Leistungen konstruktiv umgehen. |
Selbstständigkeit |
Studierende sind fähig, - eigene Stärken und Schwächen einzuschätzen - ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Arbeitsschritte zu definieren. - mögliche Konsequenzen ihres beruflichen Handelns einzuschätzen. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 180 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Pflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L0389: Aufbau und Eigenschaften der Kunststoffe |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Dr. Hans Wittich |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
- Struktur und Eigenschaften der Kunststoffe - Aufbau des Makromoleküls Konstitution, Kofiguration, Konformation, Bindungen, Polyreaktionen, Molekulargewichtsverteilung - Morphologie Amorph, Kristallisation, Mischungen - Eigenschaften Elastizität, Plastizität, Wechselbelastungen, - Thermische Eigenschaften, - Elektrische Eigenschaften - Theoretische Modelle zur Vorhersage der Eigenschaften - Anwendungsbeispiele |
Literatur | Ehrenstein: Polymer-Werkstoffe, Carl Hanser Verlag |
Lehrveranstaltung L1892: Verarbeitung und Konstruieren mit Kunststoffen |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Bodo Fiedler, Dr. Hans Wittich |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
Verarbeitung der Kunststoffe: Eigenschaften; Kalandrieren; Extrusion; Spritzgießen; Thermoformen; Schäumen; Fügen Designing with Polymers: Materials Selection; Structural Design; Dimensioning |
Literatur |
Osswald, Menges: Materials Science of Polymers for Engineers, Hanser Verlag Konstruieren mit Kunststoffen, Gunter Erhard , Hanser Verlag |
Modul M1344: Verarbeitung von Faser-Kunststoff-Verbunde |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Bodo Fiedler |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Kenntnisse in den Grundlagen der Chemie / Physik / Werkstoffkunde |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen | Die Studierenden können einen Überblick über die fachlichen Details der Verarbeitung von Verbunderkstoffen geben und können ihre Zusammenhänge erklären. Sie können relevante Problemstellungen in fachlicher Sprache beschreiben und kommunizieren. Sie können den typischen Ablauf bei der Lösung praxisnaher Probleme schildern und Ergebnisse präsentieren. |
Fertigkeiten |
Die Studierenden können ihr Grundlagenwissen aus dem Maschinenbau in die Lösung praktischer Aufgabenstellung transferieren. Sie erkennen und überwinden typische Probleme bei der Umsetzung maschinenbaulicher Projekte. Sie können für nicht-standardisierte Fragestellungen Lösungskonzepte erarbeiten, vergleichen und auswählen. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz | Die Studierenden können in kleinen, fachlich gemischten Gruppen gemeinsam Lösungen für maschinenbauliche Probleme entwickeln und diese einzeln oder in Gruppen vor Fachpersonen präsentieren und erläutern. Sie können alternative Lösungswege einer maschinenbaulichen Aufgabenstellung eigenständig oder in Gruppen entwickeln sowie Vor- bzw. Nachteile diskutieren. |
Selbstständigkeit | Die Studierenden sind in der Lage anhand von zur Verfügung gestellten Unterlagen maschinenbauliche Fragestellungen selbstständig zu lösen. Sie sind fähig, eigene Wissenslücken anhand vorgegebener Quellen zu schließen sowie Fachthemen eigenständig zu erarbeiten. Sie sind ferner in der Lage vorgegebene Aufgabenstellungen sinnvoll zu erweitern und diese sodann mit selbst zu definierenden Konzepten/Ansätzen pragmatisch zu lösen. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 90 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Werkstoffe: 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 Materialwissenschaften: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1895: Verarbeitung von Faser-Kunststoff-Verbunde |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Bodo Fiedler |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
Verarbeitung der Verbundwerkstoffe: Handlaminieren; Pre-Preg; GMT; BMC; SMC; RIM; Pultrusion; Wickelverfahren |
Literatur | Åström: Manufacturing of Polymer Composites, Chapman and Hall |
Lehrveranstaltung L1516: Vom Molekül zum Composite Bauteil |
Typ | Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Bodo Fiedler |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
Die Studierenden bekommen die Aufgabenstellung in Form einer Kundenanfrage für die Entwicklung und Fertigung eines MTB-Lenkers aus Faserverbundwerkstoffen. In der Aufgabenstellung sind technische und normative Anforderungen angeführt, alle weiteren benötigten Informationen kommen aus den Vorlesungen und Übungen bzw. den jeweiligen Unterlagen (elektronisch und im Gespräch). Der Ablauf ist in einem Meilensteinplan angeben und ermöglicht den Studierenden Teilaufgaben zu planen und so kontinuierlich zu arbeiten. Bei Projektende besitzt jede Gruppe einen selbst gefertigten Lenker mit geprüfter Qualität. In den einzelnen Projekttreffen werden die Konzeption (Diskussion der Anforderungen und Risiken) hinterfragt. Die Berechnungen analysiert, die Fertigungsmethoden evaluiert und festgelegt. Materialien werden ausgewählt und der Lenker wird gefertigt. Die Qualität und die mechanischen Eigenschaften werden geprüft und eingeordnet. Am Ende Abschlussbericht erstellt (Zusammenstellung der Ergebnisse für den „Kunden“). Nach der Prüfung während des „Kunden/Lieferanten Gesprächs“ gibt es ein gegenseitiges Feedback-gespräch („lessons learned“), um die kontinuierliche Verbesserung sicher zu stellen . |
Literatur |
Customer Request ("Handout") |
Modul M1570: Ermüdung metallischer Strukturwerkstoffe und Verfahren für die Lebensdauerverlängerung |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | PD Dr. Nikolai Kashaev |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse | |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen | |
Fertigkeiten | |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz | |
Selbstständigkeit | |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 120 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L2355: Ermüdung metallischer Strukturwerkstoffe |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | PD Dr. Nikolai Kashaev |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
Das Modul mit zwei Vorlesungen zielt darauf ab, den Studenten die Grundkenntnisse zum Ermüdungsverhalten der metallischen Verfahren zu vermitteln. Dabei werden nicht nur Werkstofftechnische Aspekte der Schädigungsentwicklung, sondern auch werkstoffmechanische Methoden der Strukturintegritätsbewertung betrachtet. Im Rahmen der Vorlesung „Ermüdung der metallischen Konstruktionswerkstoffe“ werden den Studenten Kenntnisse sowohl in der experimentellen Werkstoff- und Komponentenprüfung mit Hinblick auf Ermüdung und Schadenstoleranz als auch bruchmechanische Ansätze für die Beschreibung der Ermüdungsverhalten vermittelt. Die wichtigen Aspekte der Vorlesung „Methoden für die Lebensdauerverlängerung“ sind zum einen Berücksichtigung des Einflusses der Eigenspannungen auf das Ermüdungsverhalten und zum anderen der Einsatz der Konstruktions- sowie Oberflächenmodifikationsmethoden für die Lebensdauerverlängerung. Ziel des Moduls ist die Befähigung der Studenten, das Ermüdungsproblem in metallischen Werkstoffen sowie Strukturen und Bauteilen mit Berücksichtigung der Fertigungsaspekte übergreifend zu verstehen, sowie Strategien für ein optimales Fatigue-Design selbstständig vornehmen zu können. Inhalte der Lehrveranstaltung "Ermüdung metallischer Strukturwerkstoffe":
|
Literatur |
|
Lehrveranstaltung L2356: Verfahren für die Lebensdauerverlängerung |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | PD Dr. Nikolai Kashaev |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
|
Literatur |
Modul M1343: Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde |
||||||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Bodo Fiedler |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse | Grundlagen aus der Chemie / Physik / Werkstoffkunde |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Studierende können - die Grundlagen der Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) und ihrer Konstituenten (Faser / Matrix) wiedergeben und kennen die entsprechenden Prüf- und Analysemethoden. - die komplexen Zusammenhänge Struktur-Eigenschaftsbeziehung erklären. - die Wechselwirkungen von chemischen Aufbau der Polymere, deren Verarbeitung mit den unterschiedlichen Fasertypen unter Einbeziehung fachangrenzender Kontexte erläutern (z.B. Nachhaltigkeit, Umweltschutz). |
Fertigkeiten |
Studierende sind in der Lage standardisierte Berechnungsmethoden in einem angegebenen Kontext einzusetzen, um
|
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Studierende können
|
Selbstständigkeit |
Studierende sind fähig, - eigene Stärken und Schwächen einzuschätzen. - ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Arbeitsschritte zu definieren. - mögliche Konsequenzen ihres beruflichen Handelns einzuschätzen. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 90 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht Flugzeug-Systemtechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht Mechanical Engineering and Management: Kernqualifikation: Pflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktentwicklung: Wahlpflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Produktion: Wahlpflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Vertiefung Werkstoffe: Pflicht Regenerative Energien: Vertiefung Bioenergiesysteme: Wahlpflicht Regenerative Energien: Vertiefung Windenergiesysteme: Wahlpflicht Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1894: Structure and properties of fibre-polymer-composites |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Bodo Fiedler |
Sprachen | EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
- Microstructure and properties of the matrix and reinforcing materials and their interaction |
Literatur |
Hall, Clyne: Introduction to Composite materials, Cambridge University Press Daniel, Ishai: Engineering Mechanics of Composites Materials, Oxford University Press Mallick: Fibre-Reinforced Composites, Marcel Deckker, New York |
Lehrveranstaltung L2614: Aufbau und Eigenschaften der Faser-Kunststoff-Verbunde |
Typ | Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung |
SWS | 2 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Bodo Fiedler |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt | |
Literatur |
Lehrveranstaltung L2613: Structure and properties of fibre-polymer-composites |
Typ | Hörsaalübung |
SWS | 1 |
LP | 1 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14 |
Dozenten | Prof. Bodo Fiedler |
Sprachen | EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt | |
Literatur |
Modul M1345: Metallic and Hybrid Light-weight Materials |
||||||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Marcus Rutner |
Zulassungsvoraussetzungen | None |
Empfohlene Vorkenntnisse | |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen | |
Fertigkeiten | |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz | |
Selbstständigkeit | |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Mündliche Prüfung |
Prüfungsdauer und -umfang | 45 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht Materials Science and Engineering: Vertiefung Engineering Materials: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L0500: Joining of Polymer-Metal Lightweight Structures |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Marcus Rutner |
Sprachen | EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
Contents: The lecture and the related laboratory exercises intend to provide an insight on advanced joining technologies for polymer-metal lightweight structures used in engineering applications. A general understanding of the principles of the consolidated and new technologies and its main fields of applications is to be accomplished through theoretical and practical lectures. Theoretical Lectures:
Laboratory Exercises:
Course Outcomes: After successful completion of this unit, students should be able to understand the principles of welding and joining of polymer-metal lightweight structures as well as their application fields. |
Literatur |
|
Lehrveranstaltung L0501: Joining of Polymer-Metal Lightweight Structures |
Typ | Laborpraktikum |
SWS | 1 |
LP | 1 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14 |
Dozenten | Prof. Marcus Rutner |
Sprachen | EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Literatur | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Lehrveranstaltung L1660: Metallic Light-weight Materials |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Dr. Domonkos Tolnai |
Sprachen | EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
Lightweight construction - Structural lightweight construction - Material lightweight construction - Choice criteria for metallic lightweight construction materials Steel as lightweight construction materials - Introduction to the fundamentals of steels - Modern steels for the lightweight construction - Fine grain steels - High-strength low-alloyed steels - Multi-phase steels (dual phase, TRIP) - Weldability - Applications Aluminium alloys: Introduction to the fundamentals of aluminium materials Alloy systems Non age-hardenable Al alloys: Processing and microstructure, mechanical qualities and applications Age-hardenable Al alloys: Processing and microstructure, mechanical qualities and applications
Magnesium alloys Introduction to the fundamental of magnesium materials Alloy systems Magnesium casting alloys, processing, microstructure and qualities Magnesium wrought alloys, processing, microstructure and qualities Examples of applications Titanium alloys Introduction to the fundamental of the titanium materials Alloy systems Processing, microstructure and properties Examples of applications
Exercises and excursions |
Literatur |
George Krauss, Steels: Processing, Structure, and Performance, 978-0-87170-817-5, 2006, 613 S. Hans Berns, Werner Theisen, Ferrous Materials: Steel and Cast Iron, 2008. http://dx.doi.org/10.1007/978-3-540-71848-2 C. W. Wegst, Stahlschlüssel = Key to steel = La Clé des aciers = Chiave dell'acciaio = Liave del acero ISBN/ISSN: 3922599095 Bruno C., De Cooman / John G. Speer: Fundamentals of Steel Product Physical Metallurgy, 2011, 642 S. Harry Chandler, Steel Metallurgy for the Non-Metallurgist 0-87170-652-0, 2006, 84 S. Catrin Kammer, Aluminium Taschenbuch 1, Grundlagen und Werkstoffe, Beuth,16. Auflage 2009. 784 S., ISBN 978-3-410-22028-2 Günter Drossel, Susanne Friedrich, Catrin Kammer und Wolfgang Lehnert, Aluminium Taschenbuch 2, Umformung von Aluminium-Werkstoffen, Gießen von Aluminiumteilen, Oberflächenbehandlung von Aluminium, Recycling und Ökologie, Beuth, 16. Auflage 2009. 768 S., ISBN 978-3-410-22029-9 Catrin Kammer, Aluminium Taschenbuch 3, Weiterverarbeitung und Anwendung, Beuith,17. Auflage 2014. 892 S., ISBN 978-3-410-22311-5 G. Lütjering, J.C. Williams: Titanium, 2nd ed., Springer, Berlin, Heidelberg, 2007, ISBN 978-3-540-71397 Magnesium - Alloys and Technologies, K. U. Kainer (Hrsg.), Wiley-VCH, Weinheim 2003, ISBN 3-527-30570-x Mihriban O. Pekguleryuz, Karl U. Kainer and Ali Kaya “Fundamentals of Magnesium Alloy Metallurgy”, Woodhead Publishing Ltd, 2013,ISBN 10: 0857090887 |
Modul M0595: Materialprüfung, Bauzustands- und Schadensanalyse |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Frank Schmidt-Döhl |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Grundlegende Kenntnisse in Baustoffkunde oder Werkstoffkunde, z.B. über das Modul Baustoffe und Bauchemie |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden sind in der Lage die Regeln für das Handeln mit sowie die Anwendung und Kennzeichnung von Bauprodukten in Deutschland zu beschreiben. Sie wissen welche Methoden zur Ermittlung von Baustoffeigenschaften zur Verfügung stehen und welche Grenzen und Charakteristika die wichtigsten Methoden haben. |
Fertigkeiten | Die Studierenden können selbstständig die Regeln für das Handeln mit und die Verwendbarkeit von Bauprodukten in Deutschland ermitteln. Sie können geeignete Prüfmethoden für die Überwachung von Bauprodukten, die Untersuchung von Schadensprozessen sowie für die Bauzustandsanalyse auswählen. Sie können von Symptomen auf die Ursache von Bauschäden schließen. Sie sind in der Lage die Ergebnisse einer Materialprüfung in einem Untersuchungsbericht oder Gutachten zusammenzufassen. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können die unterschiedlichen Rollen von Herstellern sowie von Prüf-, Überwachungs- und Zertifizierungstellen beschreiben, die im Rahmen der Materialprüfung zum Tragen kommen. Das gleiche gilt für die unterschiedlichen Rollen der verschiedenen Beteiligten in gerichtlichen Auseinandersetzungen. |
Selbstständigkeit | Die Studierenden sind in der Lage sich das Fachwissen eines sehr umfangreichen Fachgebietes anzueignen und die dafür notwendige terminliche Planung und notwendigen Arbeitsschritte durchzuführen. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 120 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht Bauingenieurwesen: Vertiefung Tiefbau: Wahlpflicht Bauingenieurwesen: Vertiefung Hafenbau und Küstenschutz: Wahlpflicht Bauingenieurwesen: Vertiefung Wasser und Verkehr: Wahlpflicht Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht Materials Science and Engineering: Vertiefung Engineering Materials: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L0260: Materialprüfung, Bauzustands- und Schadensanalyse |
Typ | Vorlesung |
SWS | 3 |
LP | 4 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Prof. Frank Schmidt-Döhl |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt | Materialprüfung und Kennzeichnung von Bauprodukten, Untersuchungsmethoden für Baustoffe und Bauteile, Untersuchungsberichte und Gutachten, Bauzustandbeschreibung, vom Symptom zur Schadensursache |
Literatur |
Frank Schmidt-Döhl: Materialprüfung im Bauwesen. Fraunhofer irb-Verlag, Stuttgart, 2013. |
Lehrveranstaltung L0261: Materialprüfung, Bauzustands- und Schadensanalyse |
Typ | Gruppenübung |
SWS | 1 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14 |
Dozenten | Prof. Frank Schmidt-Döhl |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Literatur | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Modul M1665: Auslegung und Dimensionierung von Faser-Kunststoff-Verbunden (FKV) |
||||||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Bodo Fiedler |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Grundlagen aus der Chemie / Physik / Werkstoffkunde |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Studierende können - die Grundlagen der Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) und ihrer Konstituenten (Faser / Matrix) wiedergeben und kennen die entsprechenden Prüf- und Analysemethoden. - die komplexen Zusammenhänge Struktur-Eigenschaftsbeziehung erklären. - die Wechselwirkungen von chemischen Aufbau der Polymere, deren Verarbeitung mit den unterschiedlichen Fasertypen unter Einbeziehung fachangrenzender Kontexte erläutern (z.B. Nachhaltigkeit, Umweltschutz). |
Fertigkeiten |
tudierende sind in der Lage standardisierte Berechnungsmethoden in einem angegebenen Kontext einzusetzen, um
|
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Studierende können
|
Selbstständigkeit |
tudierende sind fähig, - eigene Stärken und Schwächen einzuschätzen. - ihren jeweiligen Lernstand konkret zu beurteilen und auf dieser Basis weitere Arbeitsschritte zu definieren. - mögliche Konsequenzen ihres beruflichen Handelns einzuschätzen. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 110, Präsenzstudium 70 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 90 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materials Science and Engineering: Vertiefung Engineering Materials: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1893: Design with fibre-polymer-composites |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Bodo Fiedler |
Sprachen | EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt | Designing with Composites: Laminate Theory; Failure Criteria; Design of Pipes and Shafts; Sandwich Structures; Notches; Joining Techniques; Compression Loading; Examples |
Literatur | Konstruieren mit Kunststoffen, Gunter Erhard , Hanser Verlag |
Lehrveranstaltung L2616: Konstruieren mit Faser-Kunststoff-Verbunden |
Typ | Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung |
SWS | 2 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Bodo Fiedler |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
Die Studierenden erhalten die Aufgabenstellung in Form eines Materialdesigns für Prüfkörper aus Faserverbundwerkstoffen. Technische und normative Anforderungen sind in der Aufgabenstellung aufgeführt, alle weiteren benötigten Informationen stammen aus den Vorlesungen und Übungen bzw. den entsprechenden Unterlagen (elektronisch und im Gespräch). |
Literatur |
Konstruieren mit Kunststoffen, Gunter Erhard , Hanser Verlag |
Lehrveranstaltung L2615: Design with fibre-polymer-composites |
Typ | Hörsaalübung |
SWS | 1 |
LP | 1 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14 |
Dozenten | Prof. Bodo Fiedler |
Sprachen | EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
The contents of the lecture are repeated and deepened using practical examples. Calculations are carried out together or individually, and the results are discussed critically. |
Literatur |
Konstruieren mit Kunststoffen, Gunter Erhard , Hanser Verlag |
Modul M1796: Magnetresonanz in den Ingenieurswissenschaften |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Alexander Penn |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse | Es sind keine besonderen Vorkenntnisse notwendig. |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
In diesem Modul werden die Grundlagen der Magnetresonanzspektroskopie (NMR) sowie der Magnetresonanztomografie (MRT) behandelt und deren Anwendungen in den Ingenieursdisziplinen. |
Fertigkeiten |
Nach erfolgreichem Abschluss des Kurses sollen die Studierenden:
|
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
In der problemorientierten Lehrveranstaltung Magnetresonanz in den Ingenieurswissenschaften erhalten die Studierenden praktische Erfahrung in der Bedienung von NMR-Spektrometern und Hochfeld- und Niederfeld-MRT-Systemen. Der Kurs behandelt Sicherheitsaspekte, das Design von Pulssequenzen, die spektrale Bildanalyse und die Bildrekonstruktion. Die Studierenden werden in kleinen Gruppen praktische Aufgaben an verschiedenen NMR- und MRT-Systemen auf dem Campus der TUHH bearbeiten. |
Selbstständigkeit |
Durch den praktischen Charakter des PBL-Kurses sollen die Studierenden ihre kommunikativen Fähigkeiten verbessern. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit |
Prüfungsdauer und -umfang | 120 Minuten |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht Bioverfahrenstechnik: Vertiefung B - Industrielle Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht Bioverfahrenstechnik: Vertiefung C - Bioökonomische Verfahrenstechnik, Schwerpunkt Energie- und Bioprozesstechnik: Wahlpflicht Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht Materials Science and Engineering: Vertiefung Engineering Materials: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L2968: Grundlagen der Magnetresonanz |
Typ | Vorlesung |
SWS | 3 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Prof. Alexander Penn |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
In dieser Vorlesung werden die Grundlagen der Magnetresonanz behandelt. Besonderer Fokus liegt dabei auf der Magnetresonanztomografie (MRT) und der Magnetresonanzspektroskopie (NMR). Der Schwerpunkt liegt auf den folgenden Themen:
|
Literatur |
Stapf, S., & Han, S. (2006). NMR imaging in chemical engineering. Weinheim: Wiley-VCH. ISBN: 978-3-527-60719-8 Blümich B., (2003) NMR imaging of materials. Oxford University Press, Online- ISBN: 9780191709524, doi: https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780198526766.001.0001 Brown R. W., Cheng Y. N., Haacke E. M., Thompson M. R., Venkatesan R., (2014) Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Sequence Design, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., doi: 10.1002/9781118633953 Haber-Pohlmeier, Sabina, Bernhard Blumich, and Luisa Ciobanu, (2022) Magnetic Resonance Microscopy: Instrumentation and Applications in Engineering, Life Science, and Energy Research. John Wiley & Sons |
Lehrveranstaltung L2969: Magnetresonanz in den Ingenieurswissenschaften |
Typ | Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung |
SWS | 3 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Prof. Alexander Penn |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt | In dieser Lehrveranstaltung werden die theoretischen Grundlagen der Magnetresonanzspektroskopie und Magnetresonanztomografie mit praktischen Experimenten an den jeweiligen Geräten ergänzt. Dabei sollen der praktische Umgang und die Bedienung der Gerät erlernt werden. |
Literatur |
Stapf, S., & Han, S. (2006). NMR imaging in chemical engineering. Weinheim: Wiley-VCH. ISBN: 978-3-527-60719-8 Blümich B., (2003) NMR imaging of materials. Oxford University Press, Online- ISBN: 9780191709524, doi: https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780198526766.001.0001 Brown R. W., Cheng Y. N., Haacke E. M., Thompson M. R., Venkatesan R., (2014) Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Sequence Design, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., doi: 10.1002/9781118633953 |
Modul M1915: Materialwissenschaftliches Seminar |
||||||||||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Jörg Weißmüller |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Grundkenntnisse Nanomaterialien, Elektrochemie, Grenzflächenphysik, Mechanik |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden können die wichtigsten Sachverhalte und Zusammenhänge eines vergebenen Themas aus der Materialwissenschaft verständlich erklären. |
Fertigkeiten |
Die Studierenden sind in der Lage, ein vorgegebenes Thema aus der Materialwissenschaft zu erarbeiten und eine klare, strukturierte und verständliche Präsentation des Stoffes zu geben. Sie können eine vorgegebene Zeitdauer des Vortrags einhalten. Sie können eine schriftliche Zusammenfassung einschließlich Illustrationen in englischer Sprache verfassen, die die wichtigsten Ergebnisse, Zusammenhänge und Erläuterungen des Stoffes enthält. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können sich hinsichtlich Inhalt, Detailliertheit und Präsentationsstil ihres Vortrags auf die Zusammensetzung und die Vorkenntnisse der Zuhörerschaft einstellen. Sie können Fragen aus dem Auditorium knapp und präzise beantworten. |
Selbstständigkeit |
Die Studierenden sind in der Lage, selbstständig eine Literaturrecherche zu einem gegebenen Thema durchzuführen. Sie sind in der Lage, selbstständig zu entscheiden, welche Teile des Materials im Vortrag aufgenommen werden sollten. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen |
Leistungspunkte | 3 |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materials Science and Engineering: Vertiefung Engineering Materials: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1757: Seminar Metallische Nanomaterialien |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Prüfungsart | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Dozenten | Prof. Jörg Weißmüller, Prof. Shan Shi |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt |
Aktuelle Themen der Materialforschung auf dem Gebiet der metallischen Nanomaterialien. |
Literatur |
Ausgehend von aktuellen Fachpublikationen erarbeiten die Studierenden unter Anleitung die wissenschaftlichen Grundlagen und stellen dazu die jeweils relevanten Arbeiten aus der Fachliteratur zusammen. Based on current scientific publications, and under guidance, students work out the scientific fundamentals and compile the relevant works from the professional literature in each case. |
Lehrveranstaltung L1758: Seminar Verbundwerkstoffe |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Prüfungsart | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Dozenten | Prof. Bodo Fiedler |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt |
Aktuelle Themen der Materialforschung auf dem Gebiet der Polymere, deren Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien. |
Literatur |
Based on current scientific publications, and under guidance, students work out the scientific fundamentals and compile the relevant works from the professional literature in each case. |
Lehrveranstaltung L1801: Seminar keramische Hochleistungsmaterialien |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Prüfungsart | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Dozenten | Prof. Gerold Schneider, Prof. Kaline Pagnan Furlan |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt | |
Literatur |
Lehrveranstaltung L1795: Seminar zu grenzflächenbestimmten Materialien |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Prüfungsart | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Dozenten | Prof. Patrick Huber |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt | |
Literatur |
Fachmodule der Vertiefung Modellierung
Modul M1151: Werkstoffmodellierung |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Christian Cyron |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Grundlagen der Mechanik wie z.B. in den Modulen Technische Mechanik II und Technische Mechanik II an der TUHH unterrichtet (Kräfte und Drehmomente, Spannungen, lineare Verzerrungen, Schnittprinzip, linear-elastische Konstitutivgesetze, Verzerrungsenergie); Grundlagen der Mathematik wie z.B. in den Modulen Mathematik I und Mathematik II an der TUHH unterrichtet |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden verstehen die theoretischen Grundlagen von anisotroper Elastizität, Viskoelastizität und Elasto-Plastizität im Bereich der dreidimensionalen (linearen) Kontinuumsmechanik. Im Bereich der anisotropen Elastizität kennen Sie das Konzept der Materialsymmetrie sowie seine konkrete Anwendung bei orthotropen, transversal isotropen und isotropen Materialien und sie verstehen, wie die Steifigkeit und Nachgiebigkeit dieser Materialien durch geeignete Parameter charakterisiert werden kann. Viskoelastizität verstehen die Studierenden sowohl im Zeitbereich anhand des Relaxations- und Kriechmoduls als Funktionen der Zeit wie auch im Frequenz-Bereich, wo sie das Konzept des Speicher- und Verlustmoduls kennen. Im Bereich der Elasto-Plastizität verstehen die Studierenden das Konzept der Fließgrenze bzw. (in höheren Dimensionen) Fließfläche und des plastischen Potentials. Sie kennen die Konzepte der idealen Plastizität, Verfestigung und Entfestigung. Insbesondere kennen sie die Von-Mises-Plastizität als konkretes Plastizitätsmodell. |
Fertigkeiten |
Die Studierenden können selbstständig Probleme im Bereich der Werkstoffmodellierung identifizieren und lösen und sich dafür benötigtes Wissen aneignen. Dies gilt insbesondere für die Bereiche des anisotrop-elastischen, viskoelastischen und elasto-plastischen Materialverhaltens. In diesen Bereichen können die Studierenden eigenständig Modelle auch für komplexes Materialverhalten entwickeln und bewerten. Dazu haben sie die Fähigkeit, sich eigenständig in relevante Literatur einzuarbeiten und zu verstehen, welche dort beschriebenen Kenntnisse für sie relevant sind. Außerdem können sie diese Modelle in Berechnungsprogrammen (etwa basierend auf der Finite-Elemente-Methode) implementieren und so effizient für praktische Berechnungen nutzen. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die
Studierenden können Materialmodelle entwickeln und gegenüber Spezialisten präsentieren. Außerdem haben sie die Fähigkeit, anspruchsvolle Themen im Bereich der Materialmodellierung mit Fachleuten unter Verwendung des geeigneten Fachvokabulars zu diskutiere, differenziert Rückfragen zu kritischen Punkten zu stellen und Modelle, die ihnen präsentiert werden, im Dialog kritisch zu hinterfragen |
Selbstständigkeit |
Die Studierenden haben die Fähigkeit, eigenständig abstrakte Denkmodelle zu entwickeln, um beobachtete Phänomene in einen allgemeinen Zusammenhang einordnen und ihren weiteren Verlauf prädizieren zu können. Darüber hinaus verstehen die Studierenden die Vorteile aber auch Einschränkungen mathematischer Modelle und könne somit eigenständig entscheiden, wann diese in welchem Umfang zur Unterstützung von Entscheidungsprozessen verwendet werden können. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 60 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Werkstoffe: 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: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Simulationstechnik: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1535: Werkstoffmodellierung |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Christian Cyron |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
Eine der wichtigsten Fragen bei der Modellierung mechanischer
Systeme in der Praxis ist, wie man das Materialverhalten der
einzelnen Bauteile modelliert. Neben einfacher isotroper
Elastizität sind dabei von besonderer Bedeutung:
|
Literatur |
Lehrveranstaltung L1536: Werkstoffmodellierung |
Typ | Gruppenübung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Christian Cyron |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Literatur | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Modul M0604: High-Order FEM |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Alexander Düster | ||||||||
Zulassungsvoraussetzungen | None | ||||||||
Empfohlene Vorkenntnisse |
Knowledge of partial differential equations is recommended. |
||||||||
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht | ||||||||
Fachkompetenz | |||||||||
Wissen |
Students are able to |
||||||||
Fertigkeiten |
Students are able to |
||||||||
Personale Kompetenzen | |||||||||
Sozialkompetenz |
Students
are able to + solve problems in heterogeneous groups. + present and discuss their results in front of others. + give and accept professional constructive criticism. |
||||||||
Selbstständigkeit |
Students
are able to + assess their knowledge by means of exercises and E-Learning. + acquaint themselves with the necessary knowledge to solve research oriented tasks. + to transform the acquired knowledge to similar problems. |
||||||||
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56 | ||||||||
Leistungspunkte | 6 | ||||||||
Studienleistung |
|
||||||||
Prüfung | Klausur | ||||||||
Prüfungsdauer und -umfang | 120 min | ||||||||
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Energietechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Produktentwicklung und Produktion: Wahlpflicht Mechatronics: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Kernqualifikation: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L0280: High-Order FEM |
Typ | Vorlesung |
SWS | 3 |
LP | 4 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Prof. Alexander Düster |
Sprachen | EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
1. Introduction |
Literatur |
[1] Alexander Düster, High-Order FEM, Lecture Notes, Technische Universität Hamburg-Harburg, 164 pages, 2014 |
Lehrveranstaltung L0281: High-Order FEM |
Typ | Hörsaalübung |
SWS | 1 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14 |
Dozenten | Prof. Alexander Düster |
Sprachen | EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Literatur | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Modul M0605: Numerische Strukturdynamik |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Alexander Düster |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Vorkenntnisse bzgl. partieller Differentialgleichungen sind empfehlenswert. |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Studierende können |
Fertigkeiten |
Studierende sind in der Lage |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Studierende
können + in heterogen zusammengesetzten Gruppen gemeinsam Lösungen erarbeiten. + ihre Arbeitsergebnisse vor Kommilitonen vorstellen und diskutieren. + fachlich konstruktives Feedback an Kommilitonen geben und mit Rückmeldungen zur Ihren eigenen Arbeiten umgehen. |
Selbstständigkeit |
Studierende
sind fähig + ihren Kenntnisstand mit Hilfe von Übungsaufgaben und E-Learning einzuschätzen. + sich zur Lösung von forschungsorientierten Aufgaben notwendiges Wissen eigenständig zu erschließen. + das erworbene Wissen auf ähnliche Problemstellungen zu transformieren. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 2h |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Mechatronik: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht Mechatronics: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Simulationstechnik: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L0282: Numerische Strukturdynamik |
Typ | Vorlesung |
SWS | 3 |
LP | 4 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Prof. Alexander Düster |
Sprachen | DE |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
1. Motivation |
Literatur |
[1] K.-J. Bathe, Finite-Elemente-Methoden, Springer, 2002. |
Lehrveranstaltung L0283: Numerische Strukturdynamik |
Typ | Gruppenübung |
SWS | 1 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14 |
Dozenten | Prof. Alexander Düster |
Sprachen | DE |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Literatur | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Modul M0606: Numerische Algorithmen in der Strukturmechanik |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Alexander Düster |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Vorkenntnisse bzgl. partieller Differentialgleichungen sind empfehlenswert. |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Studierende können |
Fertigkeiten |
Studierende sind in der Lage |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Studierende
können + in heterogen zusammengesetzten Gruppen gemeinsam Lösungen erarbeiten. + ihre Arbeitsergebnisse vor Kommilitonen vorstellen und diskutieren. + fachlich konstruktives Feedback an Kommilitonen geben und mit Rückmeldungen zur Ihren eigenen Arbeiten umgehen. |
Selbstständigkeit |
Studierende
sind fähig + ihren Kenntnisstand mit Hilfe von Übungsaufgaben und E-Learning einzuschätzen. + sich zur Lösung von forschungsorientierten Aufgaben notwendiges Wissen eigenständig zu erschließen. + das erworbene Wissen auf ähnliche Problemstellungen zu transformieren. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 2h |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht Technomathematik: Vertiefung III. Ingenieurwissenschaften: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Simulationstechnik: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L0284: Numerische Algorithmen in der Strukturmechanik |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Alexander Düster |
Sprachen | DE |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
1. Motivation |
Literatur |
[1] D. Yang, C++ and object-oriented numeric computing, Springer, 2001. |
Lehrveranstaltung L0285: Numerische Algorithmen in der Strukturmechanik |
Typ | Gruppenübung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Alexander Düster |
Sprachen | DE |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Literatur | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Modul M1238: Quantenmechanik von Festkörpern |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Gregor Vonbun-Feldbauer |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Kenntnisse in höherer Mathematik
wie Analysis, Lineare Algebra, Differentialgleichungen und Komplexe Funktionen,
z.B. Mathematik I-IV |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden können… …die Grundlagen der Quantenmechanik erklären. …die Bedeutung des Quantenphysik für die Beschreibung von Materialeigenschaften einschätzen. …Korrelationen zwischen quantenmechanischen Phänomenen und deren Konsequenzen für die makroskopischen Eigenschaften von Materialien analysieren. Die Studenten sind damit in der Lage, wichtige Fragestellungen der Ingenieur-Wissenschaften mit quantenmechanischen Eigenschaften von Materialien in Verbindung zu bringen und damit zu erklären. |
Fertigkeiten |
Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage... ...Materialdesign auf quantenmechanischer Basis zu betreiben. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können mit Experten aus Fachbereichen wie Physik und Werkstoffwissenschaften kompetent über Fragen mit quantenmechanischem Hintergrund diskutieren. |
Selbstständigkeit |
Die Studierenden sind in der Lage selbstständig Lösungen zu quantenmechanischen Problemen zu erarbeiten. Sie können sich zusätzlich nötiges Wissen zur Behandlung von komplexeren Fragestellungen mit quantenmechanischem Hintergrund aus der Literatur aneignen. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 138, Präsenzstudium 42 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Mündliche Prüfung |
Prüfungsdauer und -umfang | |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1675: Quantenmechanik von Festkörpern |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 4 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Gregor Vonbun-Feldbauer |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
1.
Einleitung
2.
Grundlagen der Quantenmechanik
3. Grundlegende QM Probleme
4.
Quanteneffekte in kondensierter Materie
|
Literatur |
Physik für Ingenieure, Hering/Martin/Stohrer, Springer
|
Lehrveranstaltung L1676: Quantenmechanik von Festkörpern |
Typ | Gruppenübung |
SWS | 1 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14 |
Dozenten | Gregor Vonbun-Feldbauer |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Literatur | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Modul M0603: Nichtlineare Strukturanalyse |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Alexander Düster |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Vorkenntnisse bzgl. partieller Differentialgleichungen sind empfehlenswert. |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Studierende können |
Fertigkeiten |
Studierende sind in der Lage |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Studierende
können + in heterogen zusammengesetzten Gruppen gemeinsam Lösungen erarbeiten. + ihre Arbeitsergebnisse vor Kommilitonen vorstellen und diskutieren. + fachlich konstruktives Feedback an Kommilitonen geben und mit Rückmeldungen zur Ihren eigenen Arbeiten umgehen. |
Selbstständigkeit |
Studierende
sind fähig + ihren Kenntnisstand mit Hilfe von Übungsaufgaben und E-Learning einzuschätzen. + sich zur Lösung von forschungsorientierten Aufgaben notwendiges Wissen eigenständig zu erschließen. + das erworbene Wissen auf ähnliche Problemstellungen zu transformieren. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 120 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Bauingenieurwesen: Vertiefung Tragwerke: Wahlpflicht Bauingenieurwesen: Vertiefung Modellierung und Simulation: Pflicht Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Bauingenieurwesen: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht Mechatronics: Technischer Ergänzungskurs: Wahlpflicht Mechatronics: Vertiefung Systementwurf: Wahlpflicht Mechatronics: Kernqualifikation: Wahlpflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Kernqualifikation: Wahlpflicht Schiffbau und Meerestechnik: Kernqualifikation: Wahlpflicht Ship and Offshore Technology: Kernqualifikation: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Simulationstechnik: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L0277: Nichtlineare Strukturanalyse |
Typ | Vorlesung |
SWS | 3 |
LP | 4 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Prof. Alexander Düster |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
1. Einleitung |
Literatur |
[1] Alexander Düster, Nonlinear Structrual Analysis, Lecture Notes, Technische Universität Hamburg-Harburg, 2014. |
Lehrveranstaltung L0279: Nichtlineare Strukturanalyse |
Typ | Gruppenübung |
SWS | 1 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14 |
Dozenten | Prof. Alexander Düster |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Literatur | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Modul M1915: Materialwissenschaftliches Seminar |
||||||||||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Jörg Weißmüller |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Grundkenntnisse Nanomaterialien, Elektrochemie, Grenzflächenphysik, Mechanik |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden können die wichtigsten Sachverhalte und Zusammenhänge eines vergebenen Themas aus der Materialwissenschaft verständlich erklären. |
Fertigkeiten |
Die Studierenden sind in der Lage, ein vorgegebenes Thema aus der Materialwissenschaft zu erarbeiten und eine klare, strukturierte und verständliche Präsentation des Stoffes zu geben. Sie können eine vorgegebene Zeitdauer des Vortrags einhalten. Sie können eine schriftliche Zusammenfassung einschließlich Illustrationen in englischer Sprache verfassen, die die wichtigsten Ergebnisse, Zusammenhänge und Erläuterungen des Stoffes enthält. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können sich hinsichtlich Inhalt, Detailliertheit und Präsentationsstil ihres Vortrags auf die Zusammensetzung und die Vorkenntnisse der Zuhörerschaft einstellen. Sie können Fragen aus dem Auditorium knapp und präzise beantworten. |
Selbstständigkeit |
Die Studierenden sind in der Lage, selbstständig eine Literaturrecherche zu einem gegebenen Thema durchzuführen. Sie sind in der Lage, selbstständig zu entscheiden, welche Teile des Materials im Vortrag aufgenommen werden sollten. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen |
Leistungspunkte | 3 |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materials Science and Engineering: Vertiefung Engineering Materials: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1757: Seminar Metallische Nanomaterialien |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Prüfungsart | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Dozenten | Prof. Jörg Weißmüller, Prof. Shan Shi |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt |
Aktuelle Themen der Materialforschung auf dem Gebiet der metallischen Nanomaterialien. |
Literatur |
Ausgehend von aktuellen Fachpublikationen erarbeiten die Studierenden unter Anleitung die wissenschaftlichen Grundlagen und stellen dazu die jeweils relevanten Arbeiten aus der Fachliteratur zusammen. Based on current scientific publications, and under guidance, students work out the scientific fundamentals and compile the relevant works from the professional literature in each case. |
Lehrveranstaltung L1758: Seminar Verbundwerkstoffe |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Prüfungsart | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Dozenten | Prof. Bodo Fiedler |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt |
Aktuelle Themen der Materialforschung auf dem Gebiet der Polymere, deren Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien. |
Literatur |
Based on current scientific publications, and under guidance, students work out the scientific fundamentals and compile the relevant works from the professional literature in each case. |
Lehrveranstaltung L1801: Seminar keramische Hochleistungsmaterialien |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Prüfungsart | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Dozenten | Prof. Gerold Schneider, Prof. Kaline Pagnan Furlan |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt | |
Literatur |
Lehrveranstaltung L1795: Seminar zu grenzflächenbestimmten Materialien |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Prüfungsart | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Dozenten | Prof. Patrick Huber |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt | |
Literatur |
Modul M1150: Kontinuumsmechanik |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Christian Cyron |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Grundlagen der Mechanik wie z.B. in den Modulen Technische Mechanik I und Technische Mechanik II an der TUHH unterrichtet (Kräfte und Drehmomente, Spannungen, lineare Verzerrungen, Schnittprinzip, linear-elastische Konstitutivgesetze, Verzerrungsenergie); Grundlagen der Mathematik wie z.B. in den Modulen Mathematik I und Mathematik II an der TUHH unterrichtet |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden lernen in diesem Modul die grundlegenden Konzepte der nichtlinearen Kontinuumsmechanik. Diese Theorie ermöglicht es den Studierenden beliebige Verformungen von kontinuierlichen Körpern (fest, flüssig oder gasförmig) unter beliebigen Lasten zu beschreiben. Das Modul stellt eine Fortsetzung des Grundlagenmoduls Technische Mechanik II (Elastostatik) dar, dessen einschränkende Annahmen (isotropes, linear-elastisches Materialverhalten, kleine Verformungen, einfache Geometrien) sukzessive aufgehoben werden. Zunächst lernen die Studierenden die notwendigen Grundlagen der Tensorrechnung. Darauf aufbauend wird die Beschreibung der Verformungen/Verzerrungen beliebig deformierbarer Körper behandelt. Die Studierenden lernen die mathematischen Formalismen zur Charakterisierung des Spannungszustandes eines Körpers und zur Formulierung der Bilanzgleichungen für Masse, Impuls, Energie und Entropie in verschiedenen Formen. Des Weiteren wissen die Studierenden welche konstitutiven Annahmen für Modellierung des Materialverhaltens eines Körpers zu treffen sind.
|
Fertigkeiten |
Die Studierenden können Bilanzgleichungen aufstellen und Grundlagen der Deformationstheorie elastischer Körper anwenden und auf diesem Gebiet spezifische Aufgabenstellungen sowohl anwendungsorientiert als auch forschungsorientiert bearbeiten |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können Lösungen auch für komplexe Probleme der Festkörpermechanik entwickeln, gegenüber Spezialisten in Schriftform präsentieren und Ideen weiterentwickeln. |
Selbstständigkeit |
Die Studierenden können ihre eigenen Stärken und Schwächen ermitteln. Sie können selbstständig und eigenverantwortlich Probleme im Bereich der Kontinuumsmechanik identifizieren und lösen und sich dafür benötigtes Wissen aneignen. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 60 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Werkstoffe: 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 |
Lehrveranstaltung L1533: Kontinuumsmechanik |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Christian Cyron |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
Kontinuumsmechanik ist eine allgemeine Theorie, um das Verhalten
kontinuierlicher Körper - seien sie fest, flüssig oder gasförmig - unter
Einwirkung von Kräften zu beschreiben. Insbesondere behandelt sie die
mathematische Beschreibung von Verzerrungen und Spannungen sowie des
Materialverhaltens in kontinuierlichen Körpern. Das Modul
Kontinuumsmechanik kann als eine Fortsetzung des Moduls Technische
Mechanik II verstanden werden. Während sich das Modul Technische
Mechanik II auf kleine Verformungen linearelastischer Körper mit sehr
einfacher Geometrie beschränkt, erweitert das Modul Kontinuumsmechanik
die Perspektive auf allgemeine Verformungen beliebiger Körper unter
beliebigen Lasten. Der in der Vorlesung unterrichtete Stoff ist primär
theoretisch, jedoch fundamental für eine Vielzahl von
Anwendungsgebieten wie etwa Fertigungs- und Umformtechnik, Automobilbau und Medizintechnik. Konkrete Inhalte sind:
|
Literatur |
R. Greve: Kontinuumsmechanik: Ein Grundkurs für Ingenieure und Physiker I-S. Liu: Continuum Mechanics, Springer |
Lehrveranstaltung L1534: Kontinuumsmechanik Übung |
Typ | Gruppenübung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Christian Cyron |
Sprachen | DE |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
Die Übung Kontinuumsmechanik vertieft den Stoff der Vorlesung Kontinuumsmechanik anhand konkreter Rechenaufgaben. |
Literatur |
R. Greve: Kontinuumsmechanik: Ein Grundkurs für Ingenieure und Physiker I-S. Liu: Continuum Mechanics, Springer |
Fachmodule der Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien
Modul M0766: Microsystems Technology |
||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Hoc Khiem Trieu |
Zulassungsvoraussetzungen | None |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Basics in physics, chemistry and semiconductor technology |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Students are able • to present and to explain current fabrication techniques for microstructures and especially methods for the fabrication of microsensors and microactuators, as well as the integration thereof in more complex systems • to explain in details operation principles of microsensors and microactuators and • to discuss the potential and limitation of microsystems in application. |
Fertigkeiten |
Students are capable • to analyze the feasibility of microsystems, • to develop process flows for the fabrication of microstructures and • to apply them. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
None |
Selbstständigkeit |
The independence of the students is demanded and promoted in that they have to transfer and apply what they have learned to ever new boundary conditions. This requirement is communicated at the beginning of the semester and consistently practiced until the exam. Students are encouraged to work independently by not being given a solution, but by learning to work out the solution step by step by asking specific questions. Students learn to ask questions independently when they are faced with a problem. They learn to independently break down problems into manageable sub-problems. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28 |
Leistungspunkte | 4 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Mündliche Prüfung |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L0724: Microsystems Technology |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 4 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Hoc Khiem Trieu |
Sprachen | EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
|
Literatur |
M. Madou: Fundamentals of Microfabrication, CRC Press, 2002 N. Schwesinger: Lehrbuch Mikrosystemtechnik, Oldenbourg Verlag, 2009 T. M. Adams, R. A. Layton:Introductory MEMS, Springer, 2010 G. Gerlach; W. Dötzel: Introduction to microsystem technology, Wiley, 2008 |
Modul M1334: BIO II: Biomaterials |
||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Michael Morlock |
Zulassungsvoraussetzungen | None |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Basic knowledge of orthopedic and surgical techniques is recommended. |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
The students can describe the materials of the human body and the materials being used in medical engineering, and their fields of use. |
Fertigkeiten |
The students can explain the advantages and disadvantages of different kinds of biomaterials. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
The students are able to discuss issues related to materials being present or being used for replacements with student mates and the teachers. |
Selbstständigkeit |
The students are able to acquire information on their own. They can also judge the information with respect to its credibility. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Leistungspunkte | 3 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 90 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Pflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L0593: Biomaterials |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Michael Morlock |
Sprachen | EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
Topics to be covered include: 1. Introduction (Importance, nomenclature, relations) 2. Biological materials 2.1 Basics (components, testing methods) 2.2 Bone (composition, development, properties, influencing factors) 2.3 Cartilage (composition, development, structure, properties, influencing factors) 2.4 Fluids (blood, synovial fluid) 3 Biological structures 3.1 Menisci of the knee joint 3.2 Intervertebral discs 3.3 Teeth 3.4 Ligaments 3.5 Tendons 3.6 Skin 3.7 Nervs 3.8 Muscles 4. Replacement materials 4.1 Basics (history, requirements, norms) 4.2 Steel (alloys, properties, reaction of the body) 4.3 Titan (alloys, properties, reaction of the body) 4.4 Ceramics and glas (properties, reaction of the body) 4.5 Plastics (properties of PMMA, HDPE, PET, reaction of the body) 4.6 Natural replacement materials Knowledge of composition, structure, properties, function and changes/adaptations of biological and technical materials (which are used for replacements in-vivo). Acquisition of basics for theses work in the area of biomechanics. |
Literatur |
Hastings G and Ducheyne P.: Natural and living biomaterials. Boca Raton: CRC Press, 1984. Williams D.: Definitions in biomaterials. Oxford: Elsevier, 1987. Hastings G.: Mechanical properties of biomaterials: proceedings held at Keele University, September 1978. New York: Wiley, 1998. Black J.: Orthopaedic biomaterials in research and practice. New York: Churchill Livingstone, 1988. Park J. Biomaterials: an introduction. New York: Plenum Press, 1980. Wintermantel, E. und Ha, S.-W : Biokompatible Werkstoffe und Bauweisen. Berlin, Springer, 1996. |
Modul M0643: Optoelectronics I - Wave Optics |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Dr. Alexander Petrov |
Zulassungsvoraussetzungen | None |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Basics in electrodynamics, calculus |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Students can explain the fundamental mathematical and physical relations of freely propagating optical waves. |
Fertigkeiten |
Students can generate models and derive mathematical descriptions in relation to free optical wave propagation. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Students can jointly solve subject related problems in groups. They can present their results effectively within the framework of the problem solving course. |
Selbstständigkeit |
Students are capable to extract relevant information from the provided references and to relate this information to the content of the lecture. They can reflect their acquired level of expertise with the help of lecture accompanying measures such as exam typical exam questions. Students are able to connect their knowledge with that acquired from other lectures. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42 |
Leistungspunkte | 4 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 60 Minuten |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Elektrotechnik: Vertiefung Nanoelektronik und Mikrosystemtechnik: Wahlpflicht Elektrotechnik: Vertiefung HF-Technik, Optik und Elektromagnetische Verträglichkeit: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht Microelectronics and Microsystems: Vertiefung Microelectronics Complements: Wahlpflicht Regenerative Energien: Vertiefung Solare Energiesysteme: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L0359: Optoelectronics I: Wave Optics |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Dr. Alexander Petrov |
Sprachen | EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
|
Literatur |
Bahaa E. A. Saleh, Malvin Carl Teich, Fundamentals of Photonics, Wiley 2007 |
Lehrveranstaltung L0361: Optoelectronics I: Wave Optics (Problem Solving Course) |
Typ | Gruppenübung |
SWS | 1 |
LP | 1 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14 |
Dozenten | Dr. Alexander Petrov |
Sprachen | EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt | see lecture Optoelectronics 1 - Wave Optics |
Literatur |
see lecture Optoelectronics 1 - Wave Optics |
Modul M0930: Semiconductor Seminar |
||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Hoc Khiem Trieu |
Zulassungsvoraussetzungen | None |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Semiconductors |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen | Students can explain the most important facts and relationships of a specific topic from the field of semiconductors. |
Fertigkeiten |
Students are able to compile a specified topic from the field of semiconductors and to give a clear, structured and comprehensible presentation of the subject. They can comply with a given duration of the presentation. They can write in English a summary including illustrations that contains the most important results, relationships and explanations of the subject. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Students are able to adapt their presentation with respect to content, detailedness, and presentation style to the composition and previous knowledge of the audience. They can answer questions from the audience in a curt and precise manner. |
Selbstständigkeit | Students are able to autonomously carry out a literature research concerning a given topic. They can independently evaluate the material. They can self-reliantly decide which parts of the material should be included in the presentation. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Leistungspunkte | 3 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 15 Minuten Vortrag + 5-10 Minuten Diskussion + 2 Seiten schriftliche Zusammenfassung |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L0760: Semiconductor Seminar |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Hoc Khiem Trieu, Dr. Alexander Petrov, Dr. rer. nat. Thomas Kusserow, Prof. Alexander Kölpin, Prof. Hoc Khiem Trieu, Prof. Manfred Eich |
Sprachen | EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
Prepare, present, and discuss talks about recent topics from the field of semiconductors. The presentations must be given in English. Evaluation Criteria:
Handout: |
Literatur |
Aktuelle Veröffentlichungen zu dem gewählten Thema |
Modul M1220: Grenzflächen und grenzflächenbestimmte Materialien |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Patrick Huber |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Kenntnisse in Werkstoffwissenschaften, z.B. aus den Modulen Werkstoffwissenschaft I/II, und in physikalischer Chemie |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden können die strukturellen und thermodynamischen Eigenschaften von Grenzflächen im Vergleich zu denen im Volumenmaterial erläutern. Sie können die werkstoffwissenschaftliche Bedeutung von Grenzflächen und von physiko-chemischen Modifizierungen der Grenzflächen beschreiben. Weiterhin können Sie die wesentlichen Merkmale von Biomaterialien darstellen und in Bezug setzen zu klassischen Materialsystemen wie Metallen, Keramiken oder Polymeren. |
Fertigkeiten |
Die Studierenden sind fähig, den Einfluss von Grenzflächen auf die Eigenschaften und Funktionalitäten von Materialen einzuschätzen. Sie können weiterhin die besonderen Eigenschaften von Biomaterialien auf deren hierarchisch Hybridstrukturen zurückführen. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können Lösungen gegenüber Spezialisten präsentieren und Ideen weiterentwickeln. |
Selbstständigkeit |
Die Studierenden können ...
|
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 124, Präsenzstudium 56 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 90 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht Mechanical Engineering and Management: Vertiefung Werkstoffe: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1663: Nature's Hierarchical Materials |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Gerold Schneider |
Sprachen | EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
Biological materials are omnipresent in the world around us. They are the main constituents in plant and animal bodies and have a diversity of functions. A fundamental function is obviously mechanical providing protection and support for the body. But biological materials may also serve as ion reservoirs (bone is a typical example), as chemical barriers (like cell membranes), have catalytic function (such as enzymes), transfer chemical into kinetic energy (such as the muscle), etc.This lecture will focus on materials with a primarily (passive) mechanical function: cellulose tissues (such as wood), collagen tissues (such as tendon or cornea), mineralized tissues (such as bone, dentin and glass sponges). The main goal is to give an introduction to the current knowledge of the structure in these materials and how these structures relate to their (mostly mechanical) functions. |
Literatur |
Peter Fratzl, Richard Weinkamer, Nature’s hierarchical materialsProgress, in Materials Science 52 (2007) 1263-1334 Journal publications |
Lehrveranstaltung L1654: Grenzflächen |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Patrick Huber |
Sprachen | DE |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
|
Literatur |
"Physics and Chemistry of Interfaces", K.H. Butt, K. Graf, M. Kappl, Wiley-VCH Weinheim (2006) "Interfacial Science", G.T. Barnes, I.R. Gentle, Oxford University Press (2005) |
Modul M1238: Quantenmechanik von Festkörpern |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Gregor Vonbun-Feldbauer |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Kenntnisse in höherer Mathematik
wie Analysis, Lineare Algebra, Differentialgleichungen und Komplexe Funktionen,
z.B. Mathematik I-IV |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden können… …die Grundlagen der Quantenmechanik erklären. …die Bedeutung des Quantenphysik für die Beschreibung von Materialeigenschaften einschätzen. …Korrelationen zwischen quantenmechanischen Phänomenen und deren Konsequenzen für die makroskopischen Eigenschaften von Materialien analysieren. Die Studenten sind damit in der Lage, wichtige Fragestellungen der Ingenieur-Wissenschaften mit quantenmechanischen Eigenschaften von Materialien in Verbindung zu bringen und damit zu erklären. |
Fertigkeiten |
Nach Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage... ...Materialdesign auf quantenmechanischer Basis zu betreiben. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können mit Experten aus Fachbereichen wie Physik und Werkstoffwissenschaften kompetent über Fragen mit quantenmechanischem Hintergrund diskutieren. |
Selbstständigkeit |
Die Studierenden sind in der Lage selbstständig Lösungen zu quantenmechanischen Problemen zu erarbeiten. Sie können sich zusätzlich nötiges Wissen zur Behandlung von komplexeren Fragestellungen mit quantenmechanischem Hintergrund aus der Literatur aneignen. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 138, Präsenzstudium 42 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Mündliche Prüfung |
Prüfungsdauer und -umfang | |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Materialwissenschaften: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1675: Quantenmechanik von Festkörpern |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 4 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 92, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Gregor Vonbun-Feldbauer |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
1.
Einleitung
2.
Grundlagen der Quantenmechanik
3. Grundlegende QM Probleme
4.
Quanteneffekte in kondensierter Materie
|
Literatur |
Physik für Ingenieure, Hering/Martin/Stohrer, Springer
|
Lehrveranstaltung L1676: Quantenmechanik von Festkörpern |
Typ | Gruppenübung |
SWS | 1 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 46, Präsenzstudium 14 |
Dozenten | Gregor Vonbun-Feldbauer |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Literatur | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Modul M1335: BIO II: Gelenkersatz |
||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Michael Morlock |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Grundlegende Kenntnisse über orthopädische und chirurgische Verfahren. |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Studierende können die Krankheiten, die einen Gelenkersatz notwendig machen können, aufzählen. |
Fertigkeiten |
Studierende können die Vor- und Nachteile unterschiedlicher Endoprothesentypen darstellen und erklären. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Studierende können mit ihren Kommilitoninnen und Kommilitonen sowie den Lehrenden eine Diskussion zu Fragestellungen bezüglich Endoprothesen führen. |
Selbstständigkeit |
Studierende können sich benötigte Informationen selber erarbeiten und diese hinsichtlich der Belastbarkeit einschätzen. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Leistungspunkte | 3 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 90 min |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Pflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Management und Administration: Wahlpflicht Orientierungsstudium: Kernqualifikation: Wahlpflicht Theoretischer Maschinenbau: Vertiefung Bio- und Medizintechnik: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1306: Gelenkersatz |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Michael Morlock |
Sprachen | DE |
Zeitraum | SoSe |
Inhalt |
Inhalt (deutsch) 1. EINLEITUNG (Bedeutung, Ziel, Grundlagen, allg. Geschichte des künstlichen Gelenker-satzes) 2. FUNKTIONSANALYSE (Der menschliche Gang, die menschliche Arbeit, die sportliche Aktivität) 3. DAS HÜFTGELENK (Anatomie, Biomechanik, Gelenkersatz Schaftseite und Pfannenseite, Evolution der Implantate) 4. DAS KNIEGELENK (Anatomie, Biomechanik, Bandersatz, Gelenkersatz femorale, tibiale und patelläre Komponenten) 5. DER FUß (Anatomie, Biomechanik, Gelen-kersatz, orthopädische Verfahren) 6. DIE SCHULTER (Anatomie, Biomechanik, Gelenkersatz) 7. DER ELLBOGEN (Anatomie, Biomechanik, Gelenkersatz) 8. DIE HAND (Anatomie, Biomechanik, Ge-lenkersatz) 9. TRIBOLOGIE NATÜRLICHER UND KÜNST-LICHER GELENKE (Korrosion, Reibung, Verschleiß) |
Literatur |
Literatur: Kapandji, I..: Funktionelle Anatomie der Gelenke (Band 1-4), Enke Verlag, Stuttgart, 1984. Nigg, B., Herzog, W.: Biomechanics of the musculo-skeletal system, John Wiley&Sons, New York 1994 Nordin, M., Frankel, V.: Basic Biomechanics of the Musculoskeletal System, Lea&Febiger, Philadelphia, 1989. Czichos, H.: Tribologiehandbuch, Vieweg, Wiesbaden, 2003. Sobotta und Netter für Anatomie der Gelenke |
Modul M0519: Partikeltechnologie und Feststoffverfahrenstechnik |
||||||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Stefan Heinrich | ||||||||
Zulassungsvoraussetzungen | Keine | ||||||||
Empfohlene Vorkenntnisse | Grundkenntnisse der Partikeltechnologie und Feststoffverfahrenstechnik, Kenntnis der grundlegenden Verfahren | ||||||||
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht | ||||||||
Fachkompetenz | |||||||||
Wissen |
Die Studierenden sind nach Abschluss des Moduls in der Lage, basierend auf der Kenntnis der Mikroprozesse auf Partikelebene die Prozesse der Feststoffverfahrenstechnik sehr detailliert zu beschreiben und zu erläutern. |
||||||||
Fertigkeiten |
Die Studenten sind in der Lage, die notwendigen Verfahren und Apparate zur gezielten Prozessierung von Feststoffen in Abhängigkeit von den spezifischen Partikeleigenschaften auszuwählen, zu modifizieren und zu modellieren |
||||||||
Personale Kompetenzen | |||||||||
Sozialkompetenz |
Die Studierenden sind in der Lage Aufgaben im Bereich der Feststoffverfahrenstechnik in kleinen Gruppen zu bearbeiten und die gesammelten Ergebnisse anschließend mündlichen zu präsentieren. Die Studierenden sind befähigt, fachliches Wissen mit wissenschaftlichen Kollegen zu diskutieren. |
||||||||
Selbstständigkeit |
Studierende sind dazu in der Lage Fragestellungen in der Partikeltechnologie selbstständig und in kleinen Gruppen zu analysieren und zu lösen. |
||||||||
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84 | ||||||||
Leistungspunkte | 6 | ||||||||
Studienleistung |
|
||||||||
Prüfung | Klausur | ||||||||
Prüfungsdauer und -umfang | 120 Minuten | ||||||||
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht Bioverfahrenstechnik: Vertiefung B - Industrielle Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Vertiefung II. Verfahrenstechnik und Biotechnologie: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht Verfahrenstechnik: Kernqualifikation: Pflicht |
Lehrveranstaltung L0051: Partikeltechnologie II |
Typ | Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung |
SWS | 1 |
LP | 1 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14 |
Dozenten | Prof. Stefan Heinrich |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Literatur | Siehe korrespondierende Vorlesung |
Lehrveranstaltung L0050: Partikeltechnologie II |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 2 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 32, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Prof. Stefan Heinrich |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
|
Literatur |
Schubert, H.; Heidenreich, E.; Liepe, F.; Neeße, T.: Mechanische Verfahrenstechnik. Deutscher Verlag für die Grundstoffindustrie, Leipzig, 1990. Stieß, M.: Mechanische Verfahrenstechnik I und II. Springer Verlag, Berlin, 1992. |
Lehrveranstaltung L0430: Praktikum Partikeltechnologie II |
Typ | Laborpraktikum |
SWS | 3 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Prof. Stefan Heinrich |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
|
Literatur |
Schubert, H.; Heidenreich, E.; Liepe, F.; Neeße, T.: Mechanische Verfahrenstechnik. Deutscher Verlag für die Grundstoffindustrie, Leipzig, 1990. Stieß, M.: Mechanische Verfahrenstechnik I und II. Springer Verlag, Berlin, 1992. |
Modul M0644: Optoelectronics II - Quantum Optics |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Dr. Alexander Petrov |
Zulassungsvoraussetzungen | None |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Basic principles of electrodynamics, optics and quantum mechanics |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Students can explain the fundamental mathematical and physical relations of quantum optical phenomena such as absorption, stimulated and spontanous emission. They can describe material properties as well as technical solutions. They can give an overview on quantum optical components in technical applications. |
Fertigkeiten |
Students can generate models and derive mathematical descriptions in relation to quantum optical phenomena and processes. They can derive approximative solutions and judge factors influential on the components' performance. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Students can jointly solve subject related problems in groups. They can present their results effectively within the framework of the problem solving course. |
Selbstständigkeit |
Students are capable to extract relevant information from the provided references and to relate this information to the content of the lecture. They can reflect their acquired level of expertise with the help of lecture accompanying measures such as exam typical exam questions. Students are able to connect their knowledge with that acquired from other lectures. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 78, Präsenzstudium 42 |
Leistungspunkte | 4 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Klausur |
Prüfungsdauer und -umfang | 60 Minuten |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Elektrotechnik: Vertiefung Nanoelektronik und Mikrosystemtechnik: Wahlpflicht Elektrotechnik: Vertiefung HF-Technik, Optik und Elektromagnetische Verträglichkeit: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht Microelectronics and Microsystems: Vertiefung Microelectronics Complements: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L0360: Optoelectronics II: Quantum Optics |
Typ | Vorlesung |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Dozenten | Dr. Alexander Petrov |
Sprachen | EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
|
Literatur |
Bahaa E. A. Saleh, Malvin Carl Teich, Fundamentals of Photonics, Wiley 2007 |
Lehrveranstaltung L0362: Optoelectronics II: Quantum Optics (Problem Solving Course) |
Typ | Gruppenübung |
SWS | 1 |
LP | 1 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 16, Präsenzstudium 14 |
Dozenten | Dr. Alexander Petrov |
Sprachen | EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt | see lecture Optoelectronics 1 - Wave Optics |
Literatur |
see lecture Optoelectronics 1 - Wave Optics |
Modul M1796: Magnetresonanz in den Ingenieurswissenschaften |
||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Alexander Penn |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse | Es sind keine besonderen Vorkenntnisse notwendig. |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
In diesem Modul werden die Grundlagen der Magnetresonanzspektroskopie (NMR) sowie der Magnetresonanztomografie (MRT) behandelt und deren Anwendungen in den Ingenieursdisziplinen. |
Fertigkeiten |
Nach erfolgreichem Abschluss des Kurses sollen die Studierenden:
|
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
In der problemorientierten Lehrveranstaltung Magnetresonanz in den Ingenieurswissenschaften erhalten die Studierenden praktische Erfahrung in der Bedienung von NMR-Spektrometern und Hochfeld- und Niederfeld-MRT-Systemen. Der Kurs behandelt Sicherheitsaspekte, das Design von Pulssequenzen, die spektrale Bildanalyse und die Bildrekonstruktion. Die Studierenden werden in kleinen Gruppen praktische Aufgaben an verschiedenen NMR- und MRT-Systemen auf dem Campus der TUHH bearbeiten. |
Selbstständigkeit |
Durch den praktischen Charakter des PBL-Kurses sollen die Studierenden ihre kommunikativen Fähigkeiten verbessern. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 96, Präsenzstudium 84 |
Leistungspunkte | 6 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Fachtheoretisch-fachpraktische Arbeit |
Prüfungsdauer und -umfang | 120 Minuten |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Bioverfahrenstechnik: Vertiefung A - Allgemeine Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht Bioverfahrenstechnik: Vertiefung B - Industrielle Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht Bioverfahrenstechnik: Vertiefung C - Bioökonomische Verfahrenstechnik, Schwerpunkt Energie- und Bioprozesstechnik: Wahlpflicht Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Bioverfahrenstechnik: Wahlpflicht Chemical and Bioprocess Engineering: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht Materials Science and Engineering: Vertiefung Engineering Materials: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Implantate und Endoprothesen: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Künstliche Organe und Regenerative Medizin: Wahlpflicht Mediziningenieurwesen: Vertiefung Medizin- und Regelungstechnik: Wahlpflicht Verfahrenstechnik: Vertiefung Allgemeine Verfahrenstechnik: Wahlpflicht Verfahrenstechnik: Vertiefung Chemische Verfahrenstechnik: Wahlpflicht Verfahrenstechnik: Vertiefung Umweltverfahrenstechnik: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L2968: Grundlagen der Magnetresonanz |
Typ | Vorlesung |
SWS | 3 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Prof. Alexander Penn |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt |
In dieser Vorlesung werden die Grundlagen der Magnetresonanz behandelt. Besonderer Fokus liegt dabei auf der Magnetresonanztomografie (MRT) und der Magnetresonanzspektroskopie (NMR). Der Schwerpunkt liegt auf den folgenden Themen:
|
Literatur |
Stapf, S., & Han, S. (2006). NMR imaging in chemical engineering. Weinheim: Wiley-VCH. ISBN: 978-3-527-60719-8 Blümich B., (2003) NMR imaging of materials. Oxford University Press, Online- ISBN: 9780191709524, doi: https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780198526766.001.0001 Brown R. W., Cheng Y. N., Haacke E. M., Thompson M. R., Venkatesan R., (2014) Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Sequence Design, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., doi: 10.1002/9781118633953 Haber-Pohlmeier, Sabina, Bernhard Blumich, and Luisa Ciobanu, (2022) Magnetic Resonance Microscopy: Instrumentation and Applications in Engineering, Life Science, and Energy Research. John Wiley & Sons |
Lehrveranstaltung L2969: Magnetresonanz in den Ingenieurswissenschaften |
Typ | Projekt-/problembasierte Lehrveranstaltung |
SWS | 3 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 48, Präsenzstudium 42 |
Dozenten | Prof. Alexander Penn |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum | WiSe |
Inhalt | In dieser Lehrveranstaltung werden die theoretischen Grundlagen der Magnetresonanzspektroskopie und Magnetresonanztomografie mit praktischen Experimenten an den jeweiligen Geräten ergänzt. Dabei sollen der praktische Umgang und die Bedienung der Gerät erlernt werden. |
Literatur |
Stapf, S., & Han, S. (2006). NMR imaging in chemical engineering. Weinheim: Wiley-VCH. ISBN: 978-3-527-60719-8 Blümich B., (2003) NMR imaging of materials. Oxford University Press, Online- ISBN: 9780191709524, doi: https://doi.org/10.1093/acprof:oso/9780198526766.001.0001 Brown R. W., Cheng Y. N., Haacke E. M., Thompson M. R., Venkatesan R., (2014) Magnetic Resonance Imaging: Physical Principles and Sequence Design, Second Edition, John Wiley & Sons, Inc., doi: 10.1002/9781118633953 |
Modul M1915: Materialwissenschaftliches Seminar |
||||||||||||||||||||
Lehrveranstaltungen | ||||||||||||||||||||
|
Modulverantwortlicher | Prof. Jörg Weißmüller |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse |
Grundkenntnisse Nanomaterialien, Elektrochemie, Grenzflächenphysik, Mechanik |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die Studierenden können die wichtigsten Sachverhalte und Zusammenhänge eines vergebenen Themas aus der Materialwissenschaft verständlich erklären. |
Fertigkeiten |
Die Studierenden sind in der Lage, ein vorgegebenes Thema aus der Materialwissenschaft zu erarbeiten und eine klare, strukturierte und verständliche Präsentation des Stoffes zu geben. Sie können eine vorgegebene Zeitdauer des Vortrags einhalten. Sie können eine schriftliche Zusammenfassung einschließlich Illustrationen in englischer Sprache verfassen, die die wichtigsten Ergebnisse, Zusammenhänge und Erläuterungen des Stoffes enthält. |
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die Studierenden können sich hinsichtlich Inhalt, Detailliertheit und Präsentationsstil ihres Vortrags auf die Zusammensetzung und die Vorkenntnisse der Zuhörerschaft einstellen. Sie können Fragen aus dem Auditorium knapp und präzise beantworten. |
Selbstständigkeit |
Die Studierenden sind in der Lage, selbstständig eine Literaturrecherche zu einem gegebenen Thema durchzuführen. Sie sind in der Lage, selbstständig zu entscheiden, welche Teile des Materials im Vortrag aufgenommen werden sollten. |
Arbeitsaufwand in Stunden | Abhängig von der Wahl der Lehrveranstaltungen |
Leistungspunkte | 3 |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Materials Science and Engineering: Vertiefung Engineering Materials: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Konstruktionswerkstoffe: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Modellierung: Wahlpflicht Materialwissenschaft: Vertiefung Nano- und Hybridmaterialien: Wahlpflicht |
Lehrveranstaltung L1757: Seminar Metallische Nanomaterialien |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Prüfungsart | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Dozenten | Prof. Jörg Weißmüller, Prof. Shan Shi |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt |
Aktuelle Themen der Materialforschung auf dem Gebiet der metallischen Nanomaterialien. |
Literatur |
Ausgehend von aktuellen Fachpublikationen erarbeiten die Studierenden unter Anleitung die wissenschaftlichen Grundlagen und stellen dazu die jeweils relevanten Arbeiten aus der Fachliteratur zusammen. Based on current scientific publications, and under guidance, students work out the scientific fundamentals and compile the relevant works from the professional literature in each case. |
Lehrveranstaltung L1758: Seminar Verbundwerkstoffe |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Prüfungsart | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Dozenten | Prof. Bodo Fiedler |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt |
Aktuelle Themen der Materialforschung auf dem Gebiet der Polymere, deren Verbundwerkstoffe und Nanomaterialien. |
Literatur |
Based on current scientific publications, and under guidance, students work out the scientific fundamentals and compile the relevant works from the professional literature in each case. |
Lehrveranstaltung L1801: Seminar keramische Hochleistungsmaterialien |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Prüfungsart | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Dozenten | Prof. Gerold Schneider, Prof. Kaline Pagnan Furlan |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt | |
Literatur |
Lehrveranstaltung L1795: Seminar zu grenzflächenbestimmten Materialien |
Typ | Seminar |
SWS | 2 |
LP | 3 |
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 62, Präsenzstudium 28 |
Prüfungsart | Referat |
Prüfungsdauer und -umfang | 30 min |
Dozenten | Prof. Patrick Huber |
Sprachen | DE/EN |
Zeitraum |
WiSe/ |
Inhalt | |
Literatur |
Thesis
Modul M1801: Masterarbeit im dualen Studium |
||||
Lehrveranstaltungen | ||||
|
Modulverantwortlicher | Professoren der TUHH |
Zulassungsvoraussetzungen | Keine |
Empfohlene Vorkenntnisse | |
Modulziele/ angestrebte Lernergebnisse | Nach erfolgreicher Teilnahme haben die Studierenden die folgenden Lernergebnisse erreicht |
Fachkompetenz | |
Wissen |
Die dual Studierenden ...
|
Fertigkeiten |
Die dual Studierenden ...
|
Personale Kompetenzen | |
Sozialkompetenz |
Die dual Studierenden ...
|
Selbstständigkeit |
Die dual Studierenden ...
|
Arbeitsaufwand in Stunden | Eigenstudium 900, Präsenzstudium 0 |
Leistungspunkte | 30 |
Studienleistung | Keine |
Prüfung | Abschlussarbeit |
Prüfungsdauer und -umfang | laut ASPO |
Zuordnung zu folgenden Curricula |
Bauingenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht Bioverfahrenstechnik: Abschlussarbeit: Pflicht Chemical and Bioprocess Engineering: Abschlussarbeit: Pflicht Computer Science: Abschlussarbeit: Pflicht Data Science: Abschlussarbeit: Pflicht Elektrotechnik: Abschlussarbeit: Pflicht Energietechnik: Abschlussarbeit: Pflicht Environmental Engineering: Abschlussarbeit: Pflicht Flugzeug-Systemtechnik: Abschlussarbeit: Pflicht Informatik-Ingenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht Information and Communication Systems: Abschlussarbeit: Pflicht Internationales Wirtschaftsingenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht Logistik, Infrastruktur und Mobilität: Abschlussarbeit: Pflicht Luftfahrttechnik: Abschlussarbeit: Pflicht Materials Science and Engineering: Abschlussarbeit: Pflicht Materialwissenschaft: Abschlussarbeit: Pflicht Mechanical Engineering and Management: Abschlussarbeit: Pflicht Mechatronics: Abschlussarbeit: Pflicht Mediziningenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht Microelectronics and Microsystems: Abschlussarbeit: Pflicht Produktentwicklung, Werkstoffe und Produktion: Abschlussarbeit: Pflicht Regenerative Energien: Abschlussarbeit: Pflicht Schiffbau und Meerestechnik: Abschlussarbeit: Pflicht Theoretischer Maschinenbau: Abschlussarbeit: Pflicht Verfahrenstechnik: Abschlussarbeit: Pflicht Wasser- und Umweltingenieurwesen: Abschlussarbeit: Pflicht |