Modulhandbuch Bachelor-Studiengangs Maschinenbau
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Modul: Grundlagen des Leichtbaus (GLB)<br />
Dozenten: Prof. Dr. C. Sommer, Prof. Dr. W. Stolp<br />
Modulziele:<br />
Das Modul Grundlagen des Leichtbaus vermittelt anhand von Komponentenbeispielen fundierte<br />
Kenntnisse zur Werkstoffwahl und zu den konstruktiven Prinzipien des Leichtbaus.<br />
Modulvoraussetzungen:<br />
Werkstoffkunde 1 und 2<br />
Konstruktionselemente 1 und 2<br />
Modulinhalte:<br />
Teil 1) Einführung (5%)<br />
• Anwendungsfelder für Leichtbauweise<br />
• Bedeutung des Leichtbaus<br />
• Bionik: Vorbilder für Leichtbauweise aus der Natur<br />
• Grundprinzipien: Struktur- und Stoffleichtbau<br />
Teil 2) Werkstoffe für Leichtbaukonstruktionen (35-45%)<br />
• Allgemeine Anforderungen an Leichtbauwerkstoffe<br />
o Mechanische Werkstoffkennwerte zur Charakterisierung der Leichtbaueignung<br />
o Bauteilspezifische Zusatzanforderungen (Einsatztemperatur, Umgebung,...)<br />
o Verarbeitungstechnische Werkstoffanforderungen (z.B. Herstellbarkeit dünner<br />
Bleche bzw. dünnwandiger Profile oder Gussteile, Umformbarkeit,...)<br />
o Sicherheits- und lebensdauerrelevante Werkstoffanforderungen<br />
• Vergleichender Überblick über Leichtbauwerkstoffe mit Anwendungsbeispielen zur<br />
Verdeutlichung der spezifischen Vorteile<br />
o hochfeste Stähle<br />
o Aluminiumlegierungen<br />
o Magnesiumlegierungen<br />
o Titanlegierungen<br />
o Polymere<br />
o faserverstärkte Polymere<br />
o Keramik<br />
o Holz<br />
• Entwicklungsfelder, Perspektiven für die Zukunft, Beispiele für Werkstoffsubstitutionen<br />
Teil 3) Leichtbaukonstruktion (50-60%)<br />
• Leichtbauprinzipien und –bauweisen<br />
• Leichtbaukenngrößen und –kriterien<br />
• Dünnwandige Konstruktionen (Elastomechanische Probleme, Versteifungen,<br />
Krafteinleitung)<br />
• Fertigungs- und Verbindungstechniken<br />
• Verbundbauweisen (Auslegung und Gestaltung)<br />
• Berechnung von Leichtbaukonstruktionen<br />
• Strukturoptimierung<br />
• Beispiele für Leichtbaukonstruktionen<br />
Seite 42<br />
GLB-1
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