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Experimentelle Spannungsanalyse

Modulbezeichnung:
Bezeichnung des Moduls innerhalb des Studiengangs. Sie soll eine präzise und verständliche Überschrift des Modulinhalts darstellen.
Experimentelle Spannungsanalyse
Studiengang:
Studiengang mit Beginn der Gültigkeit der betreffenden ASPO-Anlage/Studienordnung des Studiengangs, in dem dieses Modul zum Studienprogramm gehört (=Start der ersten Erstsemester-Kohorte, die nach dieser Ordnung studiert).
Maschinenbau/Prozesstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2013
Code: MAB.4.2.2.2
SAP-Submodul-Nr.:
Die Prüfungsverwaltung mittels SAP-SLCM vergibt für jede Prüfungsart in einem Modul eine SAP-Submodul-Nr (= P-Nummer). Gleiche Module in unterschiedlichen Studiengängen haben bei gleicher Prüfungsart die gleiche SAP-Submodul-Nr..
P241-0141
SWS/Lehrform:
Die Anzahl der Semesterwochenstunden (SWS) wird als Zusammensetzung von Vorlesungsstunden (V), Übungsstunden (U), Praktikumsstunden (P) oder Projektarbeitsstunden (PA) angegeben. Beispielsweise besteht eine Veranstaltung der Form 2V+2U aus 2 Vorlesungsstunden und 2 Übungsstunden pro Woche.
2V+2U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte:
Die Anzahl der Punkte nach ECTS (Leistungspunkte, Kreditpunkte), die dem Studierenden bei erfolgreicher Ableistung des Moduls gutgeschrieben werden. Die ECTS-Punkte entscheiden über die Gewichtung des Fachs bei der Berechnung der Durchschnittsnote im Abschlusszeugnis. Jedem ECTS-Punkt entsprechen 30 studentische Arbeitsstunden (Anwesenheit, Vor- und Nachbereitung, Prüfungsvorbereitung, ggfs. Zeit zur Bearbeitung eines Projekts), verteilt über die gesamte Zeit des Semesters (26 Wochen).
5
Studiensemester: 4
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Klausur

[letzte Änderung 07.09.2011]
Verwendbarkeit / Zuordnung zum Curriculum:
Alle Studienprogramme, die das Modul enthalten mit Jahresangabe der entsprechenden Studienordnung / ASPO-Anlage.

MAB.4.2.2.2 (P241-0141) Maschinenbau/Prozesstechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2013 , 4. Semester, Wahlpflichtfach
Arbeitsaufwand:
Der Arbeitsaufwand des Studierenden, der für das erfolgreiche Absolvieren eines Moduls notwendig ist, ergibt sich aus den ECTS-Punkten. Jeder ECTS-Punkt steht in der Regel für 30 Arbeitsstunden. Die Arbeitsstunden umfassen Präsenzzeit (in den Vorlesungswochen), Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, ggfs. Abfassung einer Projektarbeit und die Vorbereitung auf die Prüfung.

Die ECTS beziehen sich auf die gesamte formale Semesterdauer (01.04.-30.09. im Sommersemester, 01.10.-31.03. im Wintersemester).
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
MAB.1.3.WSK Werkstoffkunde mit Labor
MAB.1.4.TMA Technische Mechanik Teil A
MAB.2.4.FL1 Festigkeitslehre I
MAB.3.6.M-FL2 Festigkeitslehre II


[letzte Änderung 11.10.2011]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr. Bernd Heidemann
Dozent/innen:
Dipl.-Ing. Dieter Backes


[letzte Änderung 11.10.2011]
Lernziele:
Der Studierende kennt die Grundlagen der experimentellen Spannungsanalyse.
Der Studierende kann praktische Aufgaben selbstständig lösen. Der Studierende kann einen Versuch strategisch planen, eine kostengünstige Versuchsdurchführung sicherstellen und eine aussagekräftige Versuchsauswertung vornehmen.

[letzte Änderung 11.10.2011]
Inhalt:
1. Einführung in die Experimentelle Spannungsanalyse (Ex Spa)
  
  1.1. Einachsige und mehrachsige ruhende Beanspruchung
  1.2. Einachsige und mehrachsige schwingende Beanspruchung
  1.3. Einstufenschwingbeanspruchung
      1.3.1. Kerbwirkung
      1.3.2. Dauerfestigkeit - Zeitfestigkeit
  1.4. Mehrstufige Schwingbeanspruchung
      1.4.1. Beanspruchungszeitfunktion
      1.4.2. Klassierung von Belastungshäufigkeiten
  1.5. Schadensakkumulation
 
2. Verfahren der Ex Spa:
  2.1. Dehnungsmessstreifen (DMS)
      2.1.1. Einführung in die DMS-Meßtechnik
      2.1.2. Aufbau, Wirkungsweise und Applikation eines DMS
      2.1.3. Die Wheatstonesche Brückenschaltung
      2.1.4. Messen mit DMS-Verstärkern
 
  2.2. Spannungsoptik
      2.2.1. Einführung in die Verfahren der Spannungsoptik
      2.2.2. Theoretische Grundlagen der Optik
      2.2.3. Interferenz
      2.2.4. Durchlicht- und Reflexionsverfahren
      2.2.5. Aufbau bzw. Einsatzgebiet von Plan- und  Zirkularpolariskop
      2.2.6. Mono- und Polychromatisches Licht
      2.2.7. Richtungsanalyse – Messung der Hauptachsen
      2.2.8. Ordnungsanalyse – Messung von Dehnungsdifferenzen
      2.2.9. Messung der Dehnung – Interpretation der Spannung
      2.2.10. Methoden zur getrennten Bestimmung der Hauptspannungen
 
Die Anwendung der theoretischen Zusammenhänge wird an mehreren Versuchseinrichtungen verdeutlicht (Beispiele):
Applikation von DMS
Messung mit Gleichspannungs- und Trägerfrequenzmessverstärker
Messdatenerfassung und -auswertung mittels PC
Qualitative Beurteilung des Spannungszustandes im Durchlicht bzw. Reflexionsverfahren
Bestimmung der Formzahl eines gekerbten Probestabes mittels Spannungsoptik


[letzte Änderung 07.09.2011]
Weitere Lehrmethoden und Medien:
Seminaristischer Unterricht mit integrierten Laborübungen.
Unterlagen:
Skript zur Vorlesung, Beispiel- und Übungsaufgaben zur Vorlesung, Beschreibung der Laborversuche


[letzte Änderung 11.10.2011]
Literatur:
Dipl.-Ing. Dieter Backes, Skript Festigkeitslehre 1 und 2
Karl Hoffmann, Anwendung der Wheatstoneschen Brückenschaltung
Karl Hoffmann, Hinweise zur Installation von Dehnungsmessstreifen
Zammert , Einführung in die Betriebsfestigkeit
Pestel / Wittenburg , Technische Mechanik

[letzte Änderung 07.09.2011]
 
[Tue Apr 23 23:46:00 CEST 2024, CKEY=mes, BKEY=m, CID=MAB.4.2.2.2, LANGUAGE=de, DATE=23.04.2024]