Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften neu (WW1-M1/M6-MWT/NT)10 ECTS
(englische Bezeichnung: General Materials Properties: Applied Fundamentals)
(Prüfungsordnungsmodul: Angewandte Grundlagen)

Lehrveranstaltungen:

• • Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften I (WS 2022/2023)
    (Vorlesung, 2 SWS, Mathias Göken et al., Mo, 08:15 - 09:45, 3.71)
  • Übungen zu Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften (WS 2022/2023)
    (Übung, 2 SWS, Martin Weiser et al., Do, 14:15 - 15:45, 3.31, Martensstr. 5)
  • Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften 2 (SS 2023)
    (Vorlesung, 2 SWS, Mathias Göken, Di, 10:15 - 11:45, 3.31, Martensstr. 5)
  • Übungen zu Angewandte Grundlagen der Werkstoffwissenschaften 2 (SS 2023)
    (Übung, 2 SWS, Dorothea Matschkal et al., Mo, 12:15 - 13:45, 3.31, Martensstr. 5)

Die allgemeine Modulbeschreibung des Prüfungsordnungsmoduls Angewandte Grundlagen finden Sie hier.

Inhalt:

Angewandte Grundlagen I+II, V, 2x2 SWS, 5 ECTS
Blickpunkt steht die Beziehung zwischen Mikrostruktur / Aufbau der Werkstoffe und ihren mechanischen Eigenschaf-ten. Hierzu werden grundlegende Verformungs- und Schädigungsmechanismen besprochen und auf technisch relevante Legierungen übertragen. Die Inhalte im Einzelnen:

• Mechanische Eigenschaften (Ein- und Vielkristallverformung, Verformungsmechanismen)
  

• Bruchmechanik (Grundlagen, Anwendungen)
  

• mikrostruktureller und atomarer Aufbau auf unterschiedlichen Längenskalen sowie die daraus ableitbare Eigenschaften)
  

• Verbundwerkstoffe
  

• Simulationstechniken und deren Anwendung
  

• Phasenumwandlungen und Ausscheidungskinetik

Übungen zu Angewandten Grundlagen I+II, 2x2 SWS, 5 ECTS
Anhand von Übungsaufgaben werden die Vorlesungsinhalte der VL Angewandte Grundlagen vertieft. Themenschwerpunkte:

• Simulationstechniken
  

• Verformungsmodelle
  

• Ausscheidungskinetik
  

• Experimentelle Techniken
  

• Bruchmechanik

Lernziele und Kompetenzen:

Fachkompetenz Evaluieren (Beurteilen)
Die Studierenden

• vertiefen ihr Wissen über die vielfältigen strukturellen Aufbauten der Werkstoffe und können diese beurteilen
  

• vertiefen das Verständnis über die Zusammenhänge zwischen der chemischen Zusammensetzung, der Struktur und den Eigenschaften von Werkstoffen
  

• können Legierungsthermodynamik anwenden und Zustandsdiagrammen analysieren
  

• vertiefen das Wissens zu den mechanischen Eigenschaften und Härtungsmechanismen
  

• können Struktur-Eigenschaftskorrelationen erschließen und überprüfen
  

• beurteilen eigenständig Struktur-Eigenschaftsbeziehungen an Beispielen
  

• verstehen die Vorgänge und Eigenschaften von Werkstoffen auf verschiedenen Größenskalen
  

• erwerben fundierter Kenntnisse über die Grundlagen zum Aufbau der verschiedenen Werkstoffklassen, Charakterisieren unterschiedlicher Strukturen
  

• vertiefen ihr Verständnis der Zusammenhänge zwischen Aufbau, thermomechanischer Vorgeschichte und Eigenschaften der Werkstoffe und können diese erklären
  

• wenden und beurteilen Simulationsmethoden und können diese klassifizieren
  

• vertiefen die erlernten Inhalte durch Übungen und Praktikum
  

• erlernen und wenden neuen Methoden an

Lern- bzw. Methodenkompetenz Neue Methodenkompetenzen, die erworben werden können:

• Simulationstechniken

• Materialwissenschaftliche Lösungsstrategien
  

Applied Fundamentals I+II, V, 2x2 SWS, 5 ECTS The focus is on the relationship between microstructure / structure of materials and their mechanical properties. Basic deformation and damage mechanisms are discussed and applied to technically relevant alloys. The contents in detail:

• Mechanical properties (single and multi-crystal deformation, deformation mechanisms)

• Fracture mechanics (fundamentals, applications)

• microstructural and atomic structure on different length scales and the properties that can be derived from them)

• composite materials

• simulation techniques and their application

• phase transformations and precipitation kinetics

Exercises on Applied Fundamentals I+II, 2x2 SWS, 5 ECTS

• The lecture contents of the lecture Applied Fundamentals are deepened by means of exercises. Main topics:

• Simulation techniques

• deformation models

• Precipitation kinetics

• Experimental techniques

• Fracture mechanics

Learning objectives and competencies: Technical competence Evaluate (assess). The students

• deepen their knowledge of the various structural compositions of materials and are able to evaluate them

• deepen their understanding of the relationships between the chemical composition, structure and properties of materials

• can apply alloy thermodynamics and analyze state diagrams

• deepen knowledge of mechanical properties and hardening mechanisms

• can develop and verify structure-property correlations

• independently evaluate structure-property relationships using examples

• understand the processes and properties of materials on different size scales

• acquire a sound knowledge of the fundamentals of the structure of the various classes of materials, characterize different structures

• deepen their understanding of the relationships between structure, thermomechanical history and properties of materials and can explain them

• apply and evaluate simulation methods and can classify them

• deepen the learned contents by exercises and practical training

• learn and apply new methods

Learning or methodological competencies New methodological competencies that can be acquired:

• Simulation techniques

• Material science solution strategies

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Nanotechnologie (Master of Science)
   (Po-Vers. 2020w | TechFak | Nanotechnologie (Master of Science) | Gesamtkonto | Kernfächer | Allgemeine Werkstoffeigenschaften | Angewandte Grundlagen)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Angewandte Grundlagen (Prüfungsnummer: 62011)

Prüfungsleistung, mündliche Prüfung, Dauer (in Minuten): 30, benotet, 10 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

Prüfungssprache: Deutsch oder Englisch

Erstablegung: SS 2023, 1. Wdh.: WS 2023/2024

1. Prüfer:

Mathias Göken

1. Prüfer:

Peter Felfer