Dimensionierung von Kunststoffbauteilen

11B2310

Bachelor

Deutsch

5.0

nur Sommersemester

1 Semester

Übergeordnetes Ziel ist Vermittlung der grundsätzlichen Vorgehensweise zur Auslegung und Dimensionierung technischer Kunststoff-Bauteile. Die Vorgehensweise wird anhand einfacher Funktionselemente demonstriert, die sich auch analytisch berechnen lassen. Dabei wird der Unterschied einer spannungs- und einer dehnungsbezogenen

Im Rahmen der Hausaufgabe wird das erlernte Wissen praxisrelevant angewendet.

Nach erfolgreichem Abschluss des Moduls sind die Studierenden in der Lage, die grundlegende Vorgehensweise zur Auslegung von Kunststoff-Bauteilen an einfachen, analytisch zu betrachtenden Funktionselementen aus Kunststoff durchzuführen.

Vorlesung

• Vertiefung der Werkstoffkunde für Kunststoffe im Hinblick auf eine beanspruchungsgerechte Auslegung (Kurzzeit- und Langzeit-Verhalten statisch // Kurzzeit-Verhalten dynamisch (Crash) // Langzeit-Verhalten dynamisch (Lebensdauer))
• Allgemeine Einführung in die Dimensionierung von Kunststoff-Spritzguss-Bauteilen (Steifigkeits- und Festigkeitsanalyse)
• Spannungs- / Dehnungsbezogene Dimensionierung
• Umgang mit dem nichtlinear viskoselastischen Verhalten der Kunststoffe
• Durchführung von Steifigkeits- und Festigkeitsanalyse am Beispiel „Schnapphaken“
• Durchführung von Steifigkeits- und Festigkeitsanalyse am Beispiel eines komplexeren Bauteils aus einer Finite Elemente Simulation
• Weitere Fügeverfahren wie z.B. Schrauben, Schweißen, Kleben

Hausaufgabe

• In der Hausaufgabe berechnen die Studierenden einen einfachen praxisnahen Lastfall, wie z.B. Ein mittels Schnapphaken befestigter Deckel auf einem Gehäuse.

Der Arbeitsaufwand für das Modul umfasst insgesamt 150 Stunden (siehe auch "ECTS-Leistungspunkte und Benotung").

• Hausarbeit und mündliche Prüfung oder
• Hausarbeit und Klausur

Die Wahl der Prüfungsart aus den vorgegebenen Optionen obliegt den jeweils Prüfenden. 
Die Wahl der Prüfungsart wird den Studierenden zu Semesterbeginn mitgeteilt.

• Hausarbeit: ca. 15-20 Seiten
• mündliche Prüfung: siehe jeweils gültigen Allgemeinen Teil der Prüfungsordnung
• Klausur: siehe jeweils gültige Studienordnung

Kenntnisse aus Grundlagen Mathematik, Statik, Grundlagen Werkstofftechnik, Festigkeitslehre

Die Studierenden kennen die grundlegende Vorgehensweise zur Auslegung und Dimensionierung von Kunststoffbauteilen und wissen welche machanischen Kennwerte dafür nötig sind und wie diese Kennwerte ermittelt werden.

Die Studierenden können erklären, wie die in Statik und Festigkeitslehre erlernten Grundzusammenhänge für ideal elastisches Materialverhalten auf den Werkstoff Kunststoff, der sich nichtlinear viskoelastisch verhält, angewendet werden können.

Die Studierenden können auf Basis der Lastfälle und Umgebungsbedingungen entscheiden welche Materialdaten zur Auslegung und Dimensionierung von Kunststoffbauteilen benötigt werden und wie diese Daten ermittelt werden. Sie wählen die richtigen Modelle für die Steifigkeits- und Festigkeitsanalyse aus.

Die Studierenden wenden der erlernte im Rahmen einer Hausaufgabe für ein praxisrelevantes Beispiel an. Diese Hausaufgabe wird im Team von mehreren Studierenden bearbeitet.

Die Studierenden wenden der erlernte im Rahmen einer Hausaufgabe für ein praxisrelevantes Beispiel an. Diese Hausaufgabe wird im Team von mehreren Studierenden bearbeitet. Die Ergebnisse werden schriftlich dokumentiert.

• Krumpholz, Thorsten

• Krumpholz, Thorsten