Studienverlauf Bachelor Maschinenbau
Maschinenbau mit den Vertiefungsrichtungen (Gültig ab WS 24/25!)
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Naturwissenschaften (NW)
Chemie
- Periodensystem der Elemente, Wasserstoff, 1. und 7. Hauptgruppe
- Chemische Bindung und zwischenmolekulare Wechselwirkungen
- Reaktionsgleichungen, Stöchiometrie
- Kinetik und Energetik chemischer Reaktionen (Basiswissen)
- Metalle (Herstellung, Eigenschaften, Korrosion)
- Chemisches Gleichgewicht, insbes. Säure- Base-Gleichgewichte
- Elektrochemische Prozesse (Elektrolysen, Galvanische Zellen)
- Kunststoffe (Herstellung, Eigenschaften, Anwendungen)
- Funktionelle Materialien mit speziellen optischen, elektronischen, magnetischen und mechanischen Eigenschaften
- Industrielle Synthesewege (exemplarisch an wenigen Beispielen) und Verbundsystem in der chemischen Industrie.
Physik M
- Kinematik von Massenpunkten
- Dynamik des Massenpunktes
- Rotation, Drehbewegung
- Eigenschwingungen
- Erzwungene und überlagerte Schwingungen
- Mechanische Wellen, eindimensional
- Mechanische Wellen in der Ebene und in 3D
- Geometrische Optik, Reflexion
- Geometrische Optik, Brechung, Linsen
- Wellenoptik
- Elektrizitätslehre 1: Q, I, U, P, R, C
- Zeitabhängige Spannungen und Ströme
- Elektrische und magnetische Felder
- Bipolare Stromleitung: Solarzelle, Brennstoffzelle
- Teilchen-Welle-Dualismus
Vorlesungen:
- Chemie
- Physik M
Mathematik
Schwerpunkte:
- Grundlegendes über Mengen;
- Die vollständige Induktion;
- Reelle und komplexe Zahlen;
- Eigenschaften von Funktionen;
- Unendliche Folgen und Reihen;
- Potenzreihen und elementare Funktionen;
- Stetige Funktionen;
- Differentialrechnung in einer Variablen;
- Integralrechnung: Stammfunktionen und bestimmte Integrale;
- Uneigentliche Integrale.
Vorlesungen:
- Mathematik 1 (für Ingenieure)
- Mathematik 2 (für Ingenieure)
- Mathematik M3
Mechanik
Technische Mechanik
- Grundzüge der Vektorrechnung
- Grundlagen der Statik
- Grundlagen von Gleichgewicht
- Fachwerke
- Reibung
- Verteilte Kräfte
- Balkenstatik
- Einführung in die Elastostatik
Strömungsmechanik
- Strömungsmechanik
- Aerodynamik
- Gasdynamik
- Numerische Strömungssimulation
Vorlesungen:
- Technische Mechanik 1
- Technische Mechanik 2
- Strömungsmechanik 1
Maschinenbau und Konstruktion (MuK)
Technische Darstellung und CAD
- Darstellenden bzw. konstruktive Geometrie (Projektionen, Durchdringungen und wahre Größen)
- Grundlagen zur Erstellung normgerechter technischer Produktdokumentationen (Technische Zeichnungen, fertigungsgerechte Einzelteilzeichnungen, Baugruppenzeichnungen)
- Funktionsprinzipien von grundlegenden Maschinenelementen
Maschinenelemente 1 und 2
- Auslegung, Dimensionierung sowie Anwendung und Gestaltung von Maschinenelementen
- Umfassende Kenntnisse über die Elemente Achsen, Wellen, Lager, Schrauben
- Allgemeine konstruktive Grundlagen wie das Normenwesen, Toleranzen, Passungen, Belastungsarten und vieles mehr
- Regeln und Vorgehensweisen für eine funktionsgerechte, fertigungsgerechte und wirtschaftliche Baugruppengestaltung
- Konstruieren mit Kunststoffen
- Baugruppenentwurf mit Schwerpunkt auf der Gestaltung und Dimensionierung eines Stirnradgetriebes
Produktentwurf
- Planung, Gestaltung und Umsetzung eines praktischen Produktprojekts
- Von Konzeption bis hin zum Produktentwurf
- Herstellungsverfahren für Kunststoffe und ihre anwendungs- und verarbeitungstechnischen Eigenschaften
- Qualitäts- und kostenbewusste Konstruktion
- Auslegung von kunststoffverarbeitenden Maschinen, Werkzeugen und Anlagen
Vorlesungen:
- Technische Darstellung und CAD
- Maschinenelemente 1
- Maschinenelemente 2
- Produktentwurf
Technologien der Fertigungsverfahren (FT)
Schwerpunkte:
- Verfahren zur Herstellung geometrisch bestimmter fester Körper
- Orientierung an einzelnen Werkstoffgruppen (Metalle, Kunststoffe, Keramik und Holz)
- DIN 8580 (Einteilung der Verfahren: Urformen, Umformen, Trennen, Fügen, Beschichten, Stoffeigenschaftsänderungen)
- Alternative Fertigungsverfahren
- Methoden zur Wirtschaftlichkeitsbetrachtung
- Methoden der Qualitätsmerkmale von Fertigteilen
- Herstellung von umweltverträglicher Produkte
- Methoden der Kreislaufwirtschaft
Vorlesungen:
- Technologie der Fertigungsverfahren
Informatik
Schwerpunkte:
- Allgemeine Einführung, EVA-Prinzip, prinzipielle Architektur von Hardware und Software.
- Überblick MatLab, vordefinierte Operatoren und Funktionen.
- Algorithmen, Variable, Elementarschritte, Anweisungen, Kontrollfluss, Verschachtelung, Top-Down-, Bottom-Up-Vorgehensweise.
- Selbst definierte MatLab-Funktionen, MatLab-Skripte und -Toolboxen.
- Boolesche Algebra, logische Variable, logische Ausdrücke, Verzweigungen im Kontrollfluss.
- Schleifen und Vektorisierung.
- Visualisierung/Grafik, 2D-Plots.
- Vektoren, Polynome, Matrizen, grundlegende Polynom-, Vektor- und Matrixoperationen.
- Berechnung einfacherer Folgen, Reihen, Nullstellen, Differenzenquotienten, Trapezformeln.
- Zahlenkodierungen, Overflow, Underflow, Maschinengenauigkeit, Datentypen.
- Felder, Zeichenketten, Strukturen, Tabellen, Zell-Felder.
- Lesen und Schreiben von Dateien.
- Einführung in die Bildverarbeitung über das RGB-Farbmodell.
- Zeit- und Speicherplatzaufwand, einfache Such- und Sortierverfahren.
- Einführung in die GUI-Programmierung (optional abhängig von Anzahl Vorlesungswochen)
Vorlesungen:
- Datenstrukturen und Algorithmen MB
- Aufbau und Programmierung von Computersystemen
Werkstofftechnik (WT)
Schwerpunkte:
- Naturwissenschaftlichen und metallkundlichen Grundlagen der Metalle, keramischen Werkstoffe und der Polymere
- Zusammenhang zwischen physikalischen Eigenschaften und den Gebrauchs- (z.B. Festigkeit, Zähigkeit, Korrosionsbeständigkeit) und Fertigungseigenschaften (z.B. Schweißbarkeit, Umformbarkeit, usw.)
- System Fe-C
- Die wichtigsten Gusseisen und Stähle und deren Wärmebehandlungen
- Einordnung zwischen den Grundlagen, den Eigenschaften und den Anwendungen
Vorlesungen:
- Werkstofftechnik 1
Thermodynamik (TD)
Schwerpunkte:
- Einführung / Motivation
- Konzepte, Definitionen, Einheiten
- Eigenschaften reiner Fluide
- Energieübertragung: Arbeit & Wärme
- Der erste Hauptsatz der Thermodynamik
- Energiebilanzen für Kontrollräume
- Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik
- Entropie
- Entropiebilanzen offener Systeme
- Kreisprozesse (1):Dampfkraftprozesse, Wärmepumpen, Kältemaschinen.
Vorlesungen:
- Thermodynamik 1
Elektrotechnik (ET)
Schwerpunkte:
- Wireless power transfer
- Kathodischer Korrosionsschutzsysteme für Gaspipelines
- Feldinduzierte elektromagnetische Kräfte
- Kapazitiv gekoppelte Personal-Area-Netzwerke
- Magnetfeld- und Kraftberechnung
Vorlesungen:
- Elektrotechnik
Ingenieurwissenschaften (IW)
Technologien der Verfahrens- und Umwelttechnik
- Energiesysteme (Simulation und Infrastruktur)
- Dekarbonisierung
- Power-to-X und X-to-Power Technologien
- Energieeffizienz
- Speichertechnologien
- Wärme- und Stoffübertragung
- Sektorkopplung
- Industrieprozesse
- Kraftwerke
- Heiz- und Klimatechnologie
Energiewandlung in Strömungsmaschinen
- Arbeitsprinzip und Wirkungsweise von Strömungsmaschinen (Verdichter, Pumpen, Turbinen inkl. Wasser- und Windturbinen)
- Grundlagen der Thermodynamik für die Anwendung in Strömungsmaschinen
- Grundlagen der Arbeitsumsetzung (Energiewandlung)
- Kennlinienfunktionen verschiedener Strömungsmaschinen
- Betriebsverhalten in Anlagen
- Betriebsarten
- Regelungsmöglichkeiten
- Anwendungen in Solarkraftwerken, Windparks, Flugtriebwerken etc.
Mess- und Automatisierungsprozesse
- Modell- und beobachtergeschützte Fehlerdiagnostik
- Fehlertolerante Systeme und ihre Anwendung in der Automobilindustrie und an mechanischen Systemen
- Datenbasierte Methoden zur Prozessüberwachung
- Fehlertolerante eingebettete und vernetzte Systeme
Regenerative Energiesysteme
- Brennstoffzellen
- Wasserstoffproduktion / Gasprozesstechnik
- Batterien
- Innovative Antriebskonzepte
- Energiesystemanalyse
- Kraft-Wärme-Kopplung
- Wärmenetze
- Erneuerbare Energien
- Energiekonzepte
Vorlesungen:
- Technologien der Verfahrens- und Umwelttechnik
- Energiewandlung in Strömungsmaschinen
- Grundlagen der Mess- und Automatisierungstechnik
- Regenerative Energiesysteme
Betriebswirtschaftslehre (BWL)
Schwerpunkte:
- Wirtschaftliche Grundlagen
- Innovationsmanagement und Businessplanung
- Controlling
- Industrielles Rechnungswesen und Kostenrechnung
- Wirtschaftlichkeits- und Investitionsrechnung
- Übungen und Fallstudien
Vorlesungen:
- Betriebswirtschaft für Ingenieure
Regelungstechnik (RT)
Schwerpunkte:
- Frequenzgang und Laplacetransformation
- Kenngrößen von Regelkreiselementen und Regelkreisen im Frequenzbereich, Stabilität
- Entwurf von Regelungen im Frequenzbereich
- Moderne Methoden der Regelungstechnik und -theorie
Vorlesungen:
- Regelungstechnik MB