Modulhandbuch Maschinenbau (B.Eng.) - Fachbereich ...
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<strong>Modulhandbuch</strong> <strong>Maschinenbau</strong> (B.<strong>Eng</strong>.) Version #1 (ab Studienbeginn 2012)<br />
A4 P Modellbildung und Simulation 1 Produktentwicklung<br />
Kenn-Nr.<br />
MB A4 P<br />
Workload<br />
150 h<br />
1 Lehrveranstaltung:<br />
Vorlesung<br />
Übung<br />
Praktikum<br />
Credits<br />
5 CP<br />
Kontaktzeit<br />
2 SWS / 24 h<br />
1 SWS / 12 h<br />
2 SWS / 24 h<br />
36<br />
Semester<br />
4. Semester<br />
Selbststudium<br />
36 h<br />
24 h<br />
30 h<br />
Häufigkeit<br />
SoSe<br />
Dauer<br />
1 Semester<br />
Gruppengröße<br />
75<br />
75<br />
21<br />
2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen<br />
Die Veranstaltung vermittelt Erfahrung bei der Modellierung naturwissenschaftlich-technischer Fragestellungen<br />
mit gewöhnlichen und einfachen partiellen Differentialgleichungen. Die Teilnehmer erlangen die notwendigen<br />
Kenntnisse zu deren Lösung durch gezielten Einsatz von Simulationssoftware. Danach besitzen sie die<br />
Fähigkeiten zur Analyse und Interpretation qualitativer Merkmale von Simulationsergebnissen.<br />
3 Inhalte<br />
Technische Systeme:<br />
� Grundlegende Begriffe (Prozess, System, Modell, Simulation)<br />
� Anwendung physikalischer Prinzipien zur Modellierung<br />
� Analyse von Modellgleichungen (homogen, inhomogen, linear, nichtlinear)<br />
� Modellierung technischer Prozesse und Analyse von Simulationsergebnissen (Modellierungsfehler,<br />
numerische Fehler, Stabilität, chaotisches Verhalten)<br />
� Numerische Verfahren für gewöhnliche Differentialgleichungen<br />
� einfache verteilte Systeme<br />
� partielle DGLn, Diskretisierung, Lösungsverfahren<br />
� Programmierung mit Matlab/Simulink<br />
4 Lehrformen:<br />
Vorlesung mit begleitenden Übungen und Praktika<br />
5 Teilnahmevoraussetzungen<br />
inhaltlich: Lehrstoff der Veranstaltungen „Informatik“ (D1/2), „Mathematik 1+2“ (A1, A2) sowie<br />
„Physik“ (E1)<br />
6 Prüfungsformen:<br />
Aufgabenüberprüfung im Praktikum (75% Erfolgsquote für Klausurzulassung) während des Semesters.<br />
Testat für Aufgabenprüfung als Zulassungsvoraussetzung zur Modulprüfung.<br />
Eine Modulprüfung in Form der schriftlichen Prüfung (Klausur) oder der Ausarbeitung mit oder ohne<br />
Präsentation und Erörterung am Ende des Semesters.<br />
7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten<br />
Bestehen der Prüfung<br />
8 Verwendung des Moduls<br />
Pflichtmodul im Bachelor-Studiengang <strong>Maschinenbau</strong>, Vertiefungsrichtung Produktentwicklung<br />
9 Stellenwert der Note für die Modulendnote<br />
Die Note der Modulprüfung beträgt 15/440 der Endnote (siehe Anlage 3 BPO).<br />
10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende<br />
Prof. Dr. Wolfgang Joppich (Modulbeauftragter),<br />
Prof. Dr. Gerd Steinebach<br />
11 Sonstige Informationen<br />
Literatur<br />
1. R. Isermann (2002), Mechatronische Systeme Grundlagen, Springer, Berlin, Heidelberg<br />
2. W. Bolton, (2004), Bausteine mechatronischer Systeme, Pearson Studium, München, Prentice Hall<br />
3. H. Bossel, (1994), Modellbildung und Simulation, Vieweg<br />
4. H. Czichos, (2006), Mechatronik, Vieweg<br />
5. W. Roddeck, (2003), Einführung in die Mechatronik, Teubner, Stuttgart<br />
6. D. Acheson, (1999), Vom Calculus zum Chaos, Oldenbourg, München<br />
7. U. Kramer, M. Neculau, (1998), Simulationstechnik, Hanser, München<br />
8. Schweizer, (2009), Matlab kompakt, Oldenbourg Verlag, München<br />
9. Joppich, (2011), Grundlagen der Mehrgittermethode, Shaker Verlag, Aachen<br />
10. L. F. Shampine, I. Gladwell und S. Thompson, Solvong ODEs with MATLAB, Cambridge University Press<br />
Weitere bzw. abweichende Literatur wird in der Vorlesung bekannt gegeben.
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