Vorlesung: Werkstoffmechanik

Modultitel:

• Werkstoffmechanik

Anbietende Einrichtung:

• Friedrich-Schiller-Universität Jena, OSIM

Professor/ Dozent:

• Prof. Dr. Enrico Gnecco

Studiengang:

• Werkstoffwissenschaft (Master, Pflichtkurs)

Lernziele:

• Kenntnisse der Modelle des realen Werkstoffverhaltens
• Fähigkeit zur Analyse des mechanischen Verhaltens und der Deformationsmechanismen der einzelnen Werkstoffgruppen

Inhaltsbeschreibung:

• Aufbau der Werkstoffe: Metalle, Keramiken und Polymere
• Elastisches Verhalten: Spannung und Dehnung, atomare Wechselwirkungen, HOOKEsches Gesetz, Temperaturabhängigkeit des Elastizitätsmoduls
• Plastizität und Versagen: Technische und wahre Dehnung, Spannungs-Dehnungs-Diagramme, Plastizitätstheorie, Härte, Werkstoffversagen
• Bruchmechanik: linear-elastiche Bruchmechanik, Fließbruchmechanik
• Mechanisches Verhalten der Metalle: Versetzungen, Überwindung von Hindernissen, Verfestigungsmechanismen, Zwillingsbildung
• Mechanisches Verhalten der Keramiken: Rissausbreitung, statische Bruchmechanik, Maßnahmen zur Festigkeitssteigerung
• Mechanisches Verhalten der Polymere: Zeitabhängige Verformung, elastiches und plastisches Verhalten
• Mechanisches Verhalten der Faserverbundwerkstoffe: Verstärkung, Elastizität, Plastizität und Bruch, Beispiele
• Werkstoffermüdung: Belastungsarten, Ermüdungsversagen von Metallen, Keramiken, Polymeren und Faserverbundwerkstoffe, Ermüdungsfestigkeit
• Kriechen
• Einführung in die Kontaktmechanik (zusätzliches Thema)

zu erwerbende Kompetenzen:

• 50% – Fachkompetenz
• 30% – Methodenkompetenz
• 15% – Systemkompetenz
• 5% – Sozialkompetenz

Lehr- und Lernformen:

• 30 h – Vorlesung (2 SWS)
• + 30 h – Übung (2 SWS)
• + 30 h – Selbstudium: Nacharbeit von V, Ü, S
• + 30 h – Selbstudium: Lösen von Übungsaufgaben
• + 30 h – Selbstudium: Prüfungsvorbereitung
• = 150 h – Gesamtarbeitsaufwand

Voraussetzung für die Teilnahme:

• keine

Vorbereitung auf die Teilnahme am Modul:

• J. Rösler, H. Harders, M. Bäker, Mechanisches Verhalten der Werkstoffe, Vieweg Teubner 2008 (empfohlenes Lehrbuch)
• I. Altenbach, Werkstoffmechanik, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, 1993
• D. Gross, T. Selig, Bruchmechanik, Springer, 2001
• M.F. Ashby, D.R.H. Jones, Werkstoffe 1 & 2, Elsevier 2006

Voraussetzung für die Vergabe von LP:

• Schriftliche Abschlussprüfung 90 Minuten

Anzahl Leistungspunkte:

• 5

Häufigkeit des Angebots des Moduls:

• jeweils im Wintersemester

Dauer des Moduls:

• ein Semester