Werkstoffmechanik der Metalle

11B2350

Bachelor

Deutsch

5.0

nur Sommersemester

1 Semester

Die Vorlesung vertieft die Kenntnisse aus der Werkstofftechnik, Metallkunde und Werkstoffprüfung, um ein umfassendes Verständnis für das mechanische Verhalten von Metallen zu vermitteln. Nach einer gründlichen Betrachtung des elastischen und plastischen Verhaltens der Metalle werden Mechanismen zur Steigerung der Festigkeit in metallischen Werkstoffen unter statischen und dynamischen Belastungen behandelt. Es wird verdeutlicht, wie die mechanischen Kennwerte und das makroskopische Verfestigungsverhalten sich aus Vorgängen auf mikroskopischer Ebene ergeben.

• Linear-Elastisches Verhalten (das Hookesche Gesetz, elastische Anisotropie)
• Plastizität – Versetzungen (Arten und Energie, Gleitsysteme, Schmidsches Schubspannungsgesetz, Versetzungsbewegung, Wechselwirkungen mit Barrieren)
• Plastizität – Verfestigungsverhalten (Verfestigungsstufen für Ein- und Polykristalle, Einflussfaktoren, umformtechnische Kennwerte)
• Eingehende Analyse der Festigkeitssteigerungsmechanismen (Mischkristallhärtung, Teilchenhärtung, Kaltverfestigung, Feinkornhärtung)
• Bruchmechanik (Spannungsfeld an Rissen, Rissfortschritt, Bruchmechanische Materialkennwerte)
• Materialermüdung (Prüftechnik, Spannungs-Dehnungs-Hysterese, Wöhler-Diagramm,  Ermüdungsschädigung, Erhöhung der Schwingfestigkeit)

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

• mündliche Prüfung

• experimentelle Arbeit

• Mündliche Prüfung: Entsprechend der gültigen Studienordnung
• Experimentelle Arbeit: Entsprechend des Umfangs der Labor-Aktivitäten (4-6 Versuche)

Werkstofftechnik, Werkstoffprüfung, Festigkeitslehre, Metallkunde, Fertigungstechnik

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, verfügen über ein grundlegendes Verständnis der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen von Konstruktionswerkstoffen auf Basis von Metallen.

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, haben ihre Kenntnisse der elastischen und plastischen Eigenschaften auf die Werkstoffmikrostruktur ausgedehnt, so dass sie diese auf die Atomabstandspotenzialkurve und die Versetzungsbewegung zurückführen können. Andererseits kennen sie die grundsätzliche Methodik, mit denen die Bauteileignung für Anwendung unter komplexer mechanischer Beanspruchung abgeschätzt werden kann. 

Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich absolviert haben, sind in der Lage, die Methoden der mechanischen Werkstoffprüfung und -analytik gezielt einzusetzen, um die Eignung von metallischen Werkstoffen für umformtechnische Prozesse sowie für strukturelle Anwendungen festzustellen.

Die Studierenden bereiten die aus praktischen Experimenten erzielten Ergebnisse im Team auf. Anschließend werden die Ergebnisse unter Berücksichtigung des erlernten Stoffs und ergänzender Fachliteratur diskutiert und in geeigneter Form kommuniziert.

• Mola, Javad

• Mola, Javad