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KIT – Universität des Landes Baden-Württemberg undnationales Großforschungszentrum in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu

INSTITUT FÜR ANGEWANDTE MATERIALIEN

Master-Studiengang MaschinenbauInformationen zur Vertiefungsrichtung

„Werkstoffe und Strukturen für Hochleistungssysteme“

Prof. Dr. M. Heilmaier, 28. Januar 2015, 16:00-16:25 Uhr, Benz-Hörsaal

2

Vertiefungsrichtungen im Master-Studium Maschinenbau

28. Jan. 2015 Prof. Heilmaier: M.Sc. Maschinenbau, Vertiefungsrichtung W+S

Quelle: Studienplan B.Sc./M.Sc. Maschinenbau, Version vom 16.7.2014

3

Quelle: STMW e.V., 2010

www.stmw.de


4

Quelle: STMW e.V., 2010

www.stmw.de


5

Quelle: www.jobworld.de24.11.2010


6

Quelle: www.jobworld.de24.11.2010


7

Die Welt der Werkstoffe

1 cm1 cm

CFK, GFK

Verbund-werkstoffe

Sperrholz

Holz

NatürlicheWerkstoffe

Naturfasern:Hanf, Flachs, Baumwolle

SchaumstoffeMetallschäume

SchäumeKeramikschäume

Glasschäume

StähleGusseisen

Al-Legierungen

MetalleCu-LegierungenNi-Legierungen

Ti-Leg.

PE, PP, PCPA (Nylon)

PolymereElastomere

Butyl-GummiNeopren

AluminiumoxidSiliziumkarbid

Keramiken,GläserFensterglas

Pyrex

Hybride


8

Größenskala

Werkstoffkunde und Werkstofftechnik

AtomeGitter-defekte

Gefüge,Mikrostruktur Proben Bauteile Blauer

Planet

[m]


9

Werkstoffe und ProduktentwicklungZiel der Produktentwicklung:“Kreation von Produkten, die ihre Fuktion effizient, sicher und zu akzeptablen Kosten erfüllen”

Test Testergebnisse

Datenerfassung Statistische Auswertung

Produktentwicklungs-Daten

Mechanical Properties

Bulk Modulus 4.1 - 4.6 GPaCompressive Strength 55 - 60 MPaDuctility 0.06 - 0.07Elastic Limit 40 - 45 MPaEndurance Limit 24 - 27 MPaFracture Toughness 2.3 - 2.6 MPa.m1/2

Hardness 100 - 140 MPaLoss Coefficient 0.009- 0.026Modulus of Rupture 50 - 55 MPaPoisson's Ratio 0.38 - 0.42Shear Modulus 0.85 - 0.95 GPaTensile Strength 45 - 48 MPaYoung's Modulus 2.5 - 2.8 GPa

ErfolgreicheAnwendung

€

Wirtschaftlichkeits-betrachtungen

Auswahl vonWerkstoff und

Hersellungsverfahren

PotenzielleAnwendung

Werkstoffcharakterisierung Werkstoffauswahl und -implementierung


10

Blockschaubild

TechnischeThermodynamik

Betriebliche Produktions-

wirtschaft

HöhereMathematik

Schwerpunkt

Werkstoff-kunde

Naturwissen-schaftliche Grundlagen

Maschinen-konstruktions-

lehre

Schlüssel-qualifikationen Elektrotechnik

Bachelorarbeit (12)

Berufs-prakti-kum

12 Wo.(Grund-

undFach-prakti-kum)

1. bis 4.

Sem.TechnischeMechanik

Informatik

5. bis 6.

Sem.

Mess- und Regelungstechnik Strömungslehre

Maschinenund

Prozesse

Wahl-pflicht-fach

Bachelor of Science Maschinenbau

Masterarbeit (20)

1. bis 4.

Sem.Messtechnisches

Praktikum

Produkt-entstehung

Wahlfach

Modelbildung u.Simulation

MathematischeMethoden

Schwerpunkt 2

WahlpflichtfachBerufs-prakti-kum

6 Wo.

Wahlfach Wirtschaft/Recht

WahlfachInf./Nat./Etech

Wahlpflichtfach Wahlpflichtfach

Schwerpunkt 1

Master of Science Maschinenbau


11

Zulässige Schwerpunkte in der Vertiefungsrichtung W+S



gelöscht

Advanced Materials Modelling56

12

Blockschaubild



wirtschaft

HöhereMathematik

Schwerpunkt

Werkstoff-kunde



lehre


Bachelorarbeit (12)

Berufs-prakti-kum

12 Wo.(Grund-

undFach-prakti-kum)

1. bis 4.


Informatik

5. bis 6.

Sem.


Maschinenund

Prozesse

Wahl-pflicht-fach


Masterarbeit (20)

1. bis 4.

Sem.Messtechnisches

Praktikum

Produkt-entstehung

Wahlfach



Schwerpunkt 2


6 Wo.




Schwerpunkt 1



13

Zulässige Wahlpflichtfächer in der Vertiefungsrichtung W+S



14

Blockschaubild



wirtschaft

HöhereMathematik

Schwerpunkt

Werkstoff-kunde



lehre


Bachelorarbeit (12)

Berufs-prakti-kum

12 Wo.(Grund-

undFach-prakti-kum)

1. bis 4.


Informatik

5. bis 6.

Sem.


Maschinenund

Prozesse

Wahl-pflicht-fach


Masterarbeit (20)

1. bis 4.

Sem.Messtechnisches

Praktikum

Produkt-entstehung

Wahlfach



Schwerpunkt 2


6 Wo.




Schwerpunkt 1



15

Masterarbeit in der Vertiefungsrichtung W+S



Werkstoff- und Biomechanik IAM-WBM

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