M6 Nanotechologie WW1 (15ECTS)15 ECTS
(englische Bezeichnung: M6 Nanotechnology WW1 (15 ECTS))
(Prüfungsordnungsmodul: Werkstoffwissenschaftliches Wahlmodul I und II)

Lehrveranstaltungen:

• • Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften I (WS 2014/2015)
    (Vorlesung, 2 SWS, Erik Bitzek et al., Fr, 12:15 - 13:45, 3.31, Martensstr. 5; Beginn 17.10.2014)
  • Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften 2 (SS 2015)
    (Vorlesung, 2 SWS, Mathias Göken, Fr, 8:15 - 9:45, 3.31, Martensstr. 5)
  • Übungen zu Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften (WS 2014/2015)
    (Übung, 2 SWS, Dorothea Amberger et al., Di, 8:15 - 9:45, 3.31, Martensstr. 5; Beginn 14.10.)
  • Übungen zu Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften 2 (SS 2015 - optional)
    (Übung, 2 SWS, Aruna Prakash et al., Mo, 12:15 - 13:45, 3.31, Martensstr. 5; Beginn: 20.04.2015)
  • Hochtemperaturwerkstoffe und Intermetallische Phasen (WS 2014/2015 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Steffen Neumeier, Mo, 10:15 - 11:45, 3.31, Martensstr. 5; Einzeltermin am 17.11.2014, 10:15 - 11:45, 1.225)
  • Anforderungen der Industrie an Werkstoffingenieure (WS 2014/2015 - optional)
    (Vorlesung mit Übung, 2 SWS, Peter Weidinger, Mo, 16:00 - 18:00, 3.31, Martensstr. 5; Erster VL-Termin: 13.10.2014!, 16:00 Uhr)
  • Biomechanik: Mechanische Eigenschaften biologischer Materialien (SS 2015 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Benoit Merle et al., Di, 8:15 - 9:45, 1.84; Blockveranstaltung, 26.6.2015 8:00 - 26.6.2015 18:30, 0.68; am 14.04.,21.04.,28.04.,05.05.,12.05. zum Regeltermin; Block am 26.06. 8:00-18:30 Uhr)
  • Quantitative Gefügeanalyse (Stereologie) (SS 2015 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Heinz Werner Höppel, Mi, 10:15 - 11:45, 3.31, Martensstr. 5; 2. Semesterhälfte, Termine nach Bekanntgabe)
  • Röntgenmethoden in der Materialanalyse (SS 2015 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Steffen Neumeier, jede 2. Woche Fr, 14:00 - 15:30, H14; Folgende Termine: 17./24.04//29.05//05./19.06.//10.07.)
  • Kernfachpraktikum Allgemeine Werkstoffeigenschaften (SS 2015 - optional)
    (Praktikum, 6 SWS, Heinz Werner Höppel et al., Do, 16:00 - 18:00, 8:00 - 10:00, 3.31, Martensstr. 5)
  • Ermüdungsverhalten von Metallen und Legierungen (SS 2015 - optional)
    (Vorlesung, 1 SWS, Heinz Werner Höppel, jede 2. Woche Fr, 14:00 - 15:30, H14; Folgende Termine: 08./15./22.05//12./26.06.//03./17.07.)
  • Einführung in die Finite Elemente Methode FEM (FEM-WWI) (SS 2015 - optional)
    (Kurs, 1 SWS, Aruna Prakash, Einzeltermine am 21.7.2015, 9:00 - 13:00, 3.31, Martensstr. 5; 21.7.2015, 14:00 - 18:00, CIP Pool WW; Blockveranstaltung erste Woche VFZ)
  • Tribologie und Oberflächentechnik (SS 2015 - optional)
    (Vorlesung, 2 SWS, Heinz Werner Höppel, Di, 12:30 - 14:00, 3.31, Martensstr. 5)

Inhalt:

Angewandte Grundlagen I+II (WS: 2 SWS, SS: 2 SWS, 6 ECTS): Die grundlegenden Konzepte der Werkstoffmechanik werden vertiefend dargestellt. Im Blickpunkt steht dabei insbesondere die Beziehung zwischen Mikrostruktur/Aufbau der Werkstoffe und ihren mechanischen Eigenschaften. Des Weiteren werden moderne Simulationsmethoden zu diesem Themenkomplex vorgestellt. Die Inhalte im Einzelnen:

• Festkörperphysikalische Grundlagen (Atome, Bindungstypen und –eigenschaften, Festkörper, Kristalle, Kristallplastizität, Simulationsmethoden: Dichtefunktionaltheorie)

• Simulationstechniken, Verformungsmodelle, Computational Materials Science

• Gitterdefekte (Leerstelle, Versetzungen, Korngrenzen, Eigenspannungen, Versetzungen im Kristallgitter, experimentelle Charakterisierung), atomistische Simulationen

• Mechanische Eigenschaften (Ein- und Vielkristallverformung, Verfestigungsmechanismen, Skaleneffekte: Mikro- und Nanomechanik, Versetzungsdynamik-Simulationen)

• Finite Elemente Methoden (Diskretisierung des Kontinuums, Steifigkeitsmatrix, Plastizität, Fließflächen, Verfestigung)

• Bruchmechanik, Phasenumwandlungen, Ausscheidungskinetik Verbundwerkstoffe

Übungen zu Angewandten Grundlagen I (WS: 2 SWS, 2,5 ECTS, Neumeier): Anhand von Übungsaufgaben werden die Vorlesungsinhalte der VL Angewandte Grundlagen vertieft. Themenschwerpunkte:

• Simulationstechniken,

• Verformungsmodelle,

• Ausscheidungskinetik

• Experimentelle Techniken

• Bruchmechanik
  

Lernziele und Kompetenzen:

Analysieren

Folgende Lernziele werden angestrebt:

• Vertieftes Erlernen des vielfältigen strukturellen Aufbaus der Werkstoffe kennen

• Vertiefung der Zusammenhänge zwischen der chemischen Zusammensetzung, der Struktur und den Eigenschaften von Werkstoffen

• Anwendung der Legierungsthermodynamik und der Zustandsdiagramme

• Vertiefung des Wissens zu den mechanischen Eigenschaften und den Härtungsmechanismen

• Erwerben fundierter Kenntnisse über die Grundlagen zum Aufbau der verschiedenen Werkstoffklassen,

• Vertieftes Verstehen und Erklären des Zusammenhangs zwischen Aufbau, Herstellungsverfahren und Anwendungen der Werkstoffe

• Erlernen von Simulationsmethoden und deren Anwendung

• Vertiefung der erlernten Inhalte durch Übung und Praktikum

• Erweiterung des Wissenshorizonts durch angewandte Beispiele und Übungen.

Literatur:

• Vorlesungsskripten

• P. Haasen, Physikalische Metallkunde, Springer Verlag • G. Gottstein, Physikalische Grundlagen der Materialkunde, Springer Verlag

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Nanotechnologie (Master of Science)
   (Po-Vers. 2011 | Wahlmodule (Module M5 bis M8) | Werkstoffwissenschaftliches Wahlmodul I und II)

Studien-/Prüfungsleistungen:

M6-Nano-WW1-Allgemeine Werkstoffeigenschaften (Prüfungsnummer: 491864)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Erstablegung: SS 2015, 1. Wdh.: SS 2015

1. Prüfer:

Mathias Göken