| Beschreibung |
Wesentliche Inhalte sind: Aufbau von Werkstoffen mit dem Fokus auf Struktur-Eigenschafts-Beziehungen, Mechanisches Verhalten von ausgewählten Bau- und Werkstoffen (Metalle, Keramik, Polymere, Verbundwerkstoffe und Sonderbaustoffe), Grundlegende Begriffe der Technischen Mechanik (Spannungen, Dehnungen, Tensoralgebra), Elastizität , Plastizität und Versagen (Spannungs-Dehnungs-Diagramme, Plastizitätstheorie, Härte), Bruchmechanik, Viskoelastizität, Kriechen. Die Vorlesungen werden unterstützt durch Computerübungen, sodass der Umgang mit einer geeigneten Programmiersprache trainiert wird mit dem Ziel Fragestellungen im Bereich der Werkstoffmechanik computerbasiert zu lösen. Des Weiteren werden anhand einer Finiten-Elemente-Software verschiedene Materialmodelle veranschaulicht.
Lernziele: Die Studierenden kennen den Aufbau wichtiger Bau- und Werkstoffe und können einen Zusammenhang zum mechanischen Verhalten herstellen. Grundlegende Begriffe der Technischen Mechanik werden reproduziert und auf spezifische Fragestellungen der Werkstoffmechanik angewendet. Die Studierenden können verschiedene mechanische Verhaltensweisen erklären und ausgewählten Werkstoffklassen zuordnen. Sie können grundlegende Berechnungen zu Spannungs- und Dehnungszuständen in Werkstoffen sowohl analytisch als auch mittels geeigneter Computerprogramme durchführen durchführen.
Essential contents are: Structure of materials with a focus on structure-property relationships, mechanical behavior of selected construction and materials (metals, ceramics, polymers, composites and special construction materials), basic concepts of engineering mechanics (stresses, strains, tensor algebra), elasticity , plasticity and failure (stress-strain diagrams, plasticity theory, hardness), fracture mechanics, viscoelasticity, creep. The lectures are supported by computer exercises, so that the use of a suitable programming language is trained with the aim of solving problems in the field of materials mechanics on a computer basis. Furthermore, various material models are illustrated using finite element software.
Learning objectives: The students know the structure of important construction and materials and can establish a connection to mechanical behavior. Basic concepts of engineering mechanics are reproduced and applied to specific problems in materials mechanics. Students can explain various mechanical behaviors and assign them to selected material classes. They can carry out basic calculations on stress and strain states in materials both analytically and using suitable computer programs. |
| Literatur |
H. A. Mang, G. Hofstetter: Festigkeitslehre, 4. Auflage, Springer Vieweg, 2013
J. Rösler, H. Harders, M. Bäker: Mechanisches Verhalten der Werkstoffe. 4. Auflage, Springer Vieweg, 2012, 2014
R. Bürgel, H. A. Richard, A. Riemer: Werkstoffmechanik – Bauteile sicher beurteilen und Werkstoffe richtig einsetzen. 2. Auflage, Springer Vieweg, 2014
H. Altenbach: Kontinuumsmechanik – Einführung in die materialunabhängigen und materialabhängigen Gleichungen, 4. Auflage, Springer Vieweg, 2018
W.-F. Chen, A. F. Saleeb: Constitutive Equations for Engineering Materials. Volume 1: Elasticity and Modeling. Elsevier, 1994
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