Modulhandbuch - Computational Engineering

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Modulhandbuch des Masterstudiengangs Computational Engineering Technische Universität Darmstadt Stand: Wintersemester 2010/11 (1) Methodische, anwendungsübergreifende Fächer (mindestens 28 CP) (Für alle Anwendungsfächer gemeinsamer Wahlpflichtkatalog) Davon mindestens 4 CPs jeweils aus A und C sowie mindestens 8 CPs aus B Außerdem: Bei Spezialisierung im Bereich Mathematik Pflicht: Kontinuumsmechanik I und II oder Schwingungen kontinuierlicher mechanische Systeme und Nichtlineare und chaotische Schwingungen A) Modellbildung, Theoretische Grundlagen Modulbezeichnung: Nichtlineare und chaotische Schwingungen ggf. Kürzel ggf. Untertitel Nonlinear and chaotic Vibrations ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: jedes Sommer‐Semester Modulverantwortliche(r): Hagedorn, Peter, Prof. Dr. Dozent(in): Hagedorn, Peter, Prof. Dr.
Sprache: Deutsch Zuordnung zum Curriculum Master CE Lehrform / SWS: 3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand: 180 Arbeitsstunden Kreditpunkte: 6 CP Voraussetzungen: keine
Lernziele / Kompetenzen: Der Student ist in der Lage nichtlineare mechanische Systeme zu erkennen und die korrekte Methodik zu ihrer Behandlung zu wählen. Er erkennt die fundamentalen Unterschiede zur linearen Schwingungstheorie und kann unterschiedliche Gruppen mechanischer Probleme voneinander abgrenzen. Dem Student sind die Möglichkeiten und Grenzen der analytischen Arbeitsweise bewußt, er kann abschätzen, wo numerische Verfahren sinnvoller sind. Inhalt: Phasenportrait, einfache Störungsrechnung, Störungsrechnung nach Lindstedt und Poincare, Methode der mehrfachen Zeitskalierung, langsam veränderliche Amplitude und Phase, harmonische Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Balance, Stabilität der Lösungen, Stabilitätsdefinition nach Ljapunov, Methode der ersten Näherung, Floquet Theorie, selbsterregte Schwingungen, sub‐ und superharmonische Schwingungen, Poincare Abbildung, Pitchfork‐ und Hopf‐
Bifurkation, Ljapunovexponenten. Keine/ Mündlich und schriftlich, Endklausur 1 h 30 min Gemischt Hagedorn: Non‐Linear Oscillations, Second Edition, Clarendon Press, Oxford, 1988 Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Schwingungen kontinuierlicher mechanischer Systeme Vibrations of Continuous Mechanical Systems jedes Sommer‐Semester Hagedorn, Peter, Prof. Dr. Hagedorn, Peter, Prof. Dr. Englisch Master CE 3 V + 1 Ü = 4 SWS 180 Arbeitsstunden
6 CP Keine Der Student erkennt die Möglichkeit und Problemfelder der linearen kontinuierlichen Betrachtung von schwingungsmechanischen Problemen und kann diese gegenüber diskreten Systemen abgrenzen. Er ist vertraut mit der Arbeit mit partiellen Differentialgleichungen und kann die Bewegungsgleichungen für einfache Systeme herleiten. Linearisierungs‐ und Diskretisierungsmethoden sind ihm vertraut ebenso wie die mathematischen Methoden zur Lösung der Eigenwertprobleme. Der Student versteht das Konzept der Wellenausbreitung und kennt grundlegende mechanische Ersatzmodelle z.B. aus der Balkentheorie. Lineare Systeme mit unendlich vielen Freiheitsgraden: Saite, Balken, Membran, Platte; freie und erzwungene Schwingungen; D’Alembertsche Lösung der Wellengleichung, Wellenausbreitung; Biegewellen und der Timoshenko‐Balken; Hamiltonsches Prinzip und Variationsrechnung; Eigenwerttheorie selbstadjungierter Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Operatoren, Entwicklungssatz; Greensche Funktion; Näherungsverfahren: Rayleigh‐Quotient, Kollokations‐ verfahren, Galerkin‐ und Ritz‐Verfahren, Methode der finiten Elemente; Einführung in die Akustik. Einsatz moderner, kommerzieller Rechenprogramme zur Lösung on Schwingungsproblemen. Keine/ Hausübung (30%), Zwischenklausur (20%), Endklausur (50%) ‐ alles schriftlich Gemischt
P. Hagedorn and A. DasGupta Vibrations and Waves in Continuous Mechanical Systems P. Hagedorn (in German) Technische Schwingungslehre Band 2 Lineare Schwingungen kontinuierlicher mechanischer Systeme
L. Meirovitch Elements of Vibration Analysis L. Meirovitch Analytical Methods in Vibrations Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Studien‐
/Prüfungsleistungen: Partielle Differentialgleichungen: Funktionalanalytische Methoden in der Regel jährlich im WS
Alber, Farwig, Hieber, Roch, (Reif, Trebels) Alber, Farwig, Hieber, Roch, (Reif, Trebels) deutsch Master CE 4V+2Ü= 6SWS 270 Arbeitsstunden 9 CP Module: Analysis 1,2, gew. Differentialgleichungen, Funktionentheorie, Lineare Algebra 1,2 Sicherer Umgang mit Variationsformulierungen partieller Differentialgleichungen Kenntnis funktionalanalytischer Grundbegriffe Befähigung zur Anwendung funktionalanalytischer Methoden auf partielle Differentialgleichungen Grundkenntnisse über Sobolevräume Formulierung elliptischer Randwertaufgaben als Minimierungs‐ bzw. Variationsproblem; die direkte Methode der Variationsrechnung Theorie der Sobolevräume, Einbettungssätze und Kompaktheit Eigenwerttheorie elliptischer Differentialoperatoren Distributionen und Fourieranalysis Parabolische und hyperbolische Anfangswertaufgaben Mündliche Prüfung 20 min. oder Klausur mind. 90 min. Prüfungsvorleistung: i.d.R. erfolgreiche Teilnahme an den Übungen Medienformen: Literatur: Gemischt Alt: Funktionalanalysis Evans: Partial Differential Equations Gilbarg, Trudinger: Elliptic Partial Differential Equations of Second Order John: Partial Differential Equations Reed, Simon: Methods of Modern Mathematical Physics Renardy, Rogers: An Introduction to Partial Differential Equations Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Kontinuumsmechanik I Jedes Winter‐Semester Tsakmakis, Charalampos. Prof. Dr.‐Ing. Tsakmakis, Charalampos. Prof. Dr.‐Ing. Deutsch Master CE 3 V + 1 Ü = 4 SWS 180 Arbeitsstunden
6 CP Kenntnissen in der Matrix‐ und Tensorrechnung. Fundiertes Wissen über die Kinematik der Deformation und der Prinzipien der Mechanik. Der Student soll hinreichende Kenntnisse erwerben um die Grundstruktur von elastischen oder hydrodynamischen Systemen zu verstehen. Geometrie der Deformation o
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Materieller Körper Konfiguration Bezugssystemtransformation Deformationsgradient Verzerrungstensor Deformationsgeschwindigkeiten Bilanzgleichungen o
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Erhaltung der Masse Bilanzgleichungen für Impuls o
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Bilanzgleichung für Drehimpuls Spannungstensor Energie Temperatur Entropie Energieerhaltungssatz Entropieungleichung Materialgleichungen o
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Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Prinzip des Determinismus Prinzip der materiellen Objektivität Prinzip der lokalen Wirkung Elastisches Fluid (Euler'sche Flüssigkeit) Newton'sche (Stokes'sche) Flüssigkeit Nichtlineare Elastizität (große Deformationen) Lineare Elastizität (kleine Deformationen) Thermoelastizität Mündlich 30 min. Gemischt J. Altenbach; H. Altenbach: Einführung in die Kontinuumsmechanik, Teubner, 1994 R. de Boer: Vektor‐ und Tensorrechnung für Ingenieure, Springer‐Verlag, 1982 R.M. Bowen; C.‐C. Wang: Introduction to Vectors and Tensors, Volume I and II, Plenum Press, 1976 P. Chadwick: Continuum Mechanics, George Allen & Unwin, 1976 M.E. Gurtin: An Introduction to Continuum Mechanics, Academic Press, 1981 E. Klingbeil: Tensorrechnung für Ingenieure, Wissenschaftsverlag, 1989 D.C. Leigh: Nonlinear Continuums Mechanics, McGraw‐Hill, 1968 J.E. Marsden; Th.J.R. Hughes: Mathematical Foundations of Elasticity, Dover Publications, 1983 R.W. Ogden: Non‐Linear Elastic Deformations, John Wiley & Sons, 1984 C.A. Truesdell: A First Course in Rational Continuum Mechanics, Vol. I, Academic Press, 1977 C.‐C. Wang; C.A. Truesdell: Introduction to Rational Elasticity, Noordhoff, 1973 Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Kontinuumsmechanik II jedes Sommer‐Semester Tsakmakis, Charalampos. Prof. Dr.‐Ing. Tsakmakis, Charalampos. Prof. Dr.‐Ing.
Deutsch Master CE 3 V + 1 Ü = 4 SWS
180 Arbeitsstunden 6 CP Kenntnisse in der Matrix‐ und Tensorrechnung und der Kontinuumsmechanik I Erwerben von Kenntnissen übe Wellenausbreitungen und Stabilität in der Elastizität sowie ein Einstieg in die Materialtheorie von dessipativen Systemen und mikropolare Materialien. Der Student soll in der Lage sein, unterschiedliche Klassen von Materialverhalten einzuordnen. Ausgewählt Kapitel der linearen und nichtlinearen Elastizitätstheorie, Wellenausbreitung, Beschleunigungswellen – Akustischer Tensor, Einführung in Viskoelastizität und Plastizität (kleine und große Deformationen), Mikropolare Elastizität, Mischungstheorie, Numerische Aspekte. Mündlich, 30 min Gemischt R.J. Atkin & N. Fox: An Introduction to the theory of Elasticity, Longman, London and New York, 1980 E.W. Billington and A. Tate: The Physics of Deformation nd Flow. McGraw‐Hill, 1981 W. Flügge: Viscoelasticity, Blaisdell Publishing Company, Waltham, Massachusetts‐Toronto‐London, 1967 N. Huber; Ch. Tsakmakis: Finite deformation viscoelasticity laws, Mechanics of Materials 32(2000)1‐18 H. Schäfer: Versuch einer Elastizitätstheorie des zweidimensionalen ebenen Cosserat‐Kontinuums, Miszellan d.angew. Mech, Siten 277‐292, 1962 Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Tensorrechnung für Ingenieure jedes Sommer‐Semester Tsakmakis, Charalampos. Prof. Dr.‐Ing. Tsakmakis, Charalampos. Prof. Dr.‐Ing. Deutsch Master CE 3 V + 1 Ü = 4 SWS 180 Arbeitsstunden
6 CP Kenntnissen in der Matrix‐ und Vektorrechnung Studium der Rechenregeln für Tensoren und Einführung in die Tensoranalysis. Der Studierende erlernt die mathematischen Hilfsmitteln, die grundlegend für alle Vorlestungen der höheren Mechanik sind Reelle Vektorräume Lineare Abbildungen Euklidische Vektorräume Basissysteme in Vektorräumen Vektorprodukt Permutationssymbol ‐ Determinante Alternierende Linearform Dualer Raum Multilineare Funktionen ‐ Tensoren Tensoren auf Euklidischen Vektorräumen Tensoren zweiter Stufe ‐ Komponentendarstellungen ‐ Eigenwerte und Invarianten Tensoren beliebiger Stufe Euklidischer Punktraum ‐ Koordinatensysteme Differenzierbarkeit in Euklidischen Punkträumen o
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Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Kovariante Ableitung Lie‐Ableitung Intergralsätze Mündlich, 30 min Gemischt J. Altenbach; H. Altenbach: Einführung in die Kontinuumsmechanik, Teubner, 1994 R. de Boer: Vektor‐ und Tensorrechnung für Ingenieure, Springer‐Verlag, 1982 R.M. Bowen; C.‐C. Wang: Introduction to Vectors and Tensors, Volume I and II, Plenum Press, 1976 P. Chadwick: Continuum Mechanics, George Allen & Unwin, 1976 M.E. Gurtin: An Introduction to Continuum Mechanics, Academic Press, 1981 E. Klingbeil: Tensorrechnung für Ingenieure, Wissenschaftsverlag, 1989 D.C. Leigh: Nonlinear Continuums Mechanics, McGraw‐
Hill, 1968 J.E. Marsden; Th.J.R. Hughes: Mathematical Foundations of Elasticity, Dover Publications, 1983 R.W. Ogden: Non‐Linear Elastic Deformations, John Wiley & Sons, 1984 M. Spivak: Differential Geometrie I & II, Berkeley, 1975 C.A. Truesdell: A First Course in Rational Continuum Mechanics, Vol. I, Academic Press, 1977 C.‐C. Wang; C.A. Truesdell: Introduction to Rational Elasticity, Noordhoff, 1973 Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Systemdynamik und Regelungstechnik I jedes Wintersemester Konigorski
Konigorski
Deutsch Master CE 3 V + 1 Ü 150 Arbeitsstunden
5 CP Hilfreich ist ein Verständnis über Fourier‐ und Laplace‐Transformationen.
Die Studierenden werden in der Lage sein, dynamische Systeme
aus den unterschiedlichsten Gebieten zu beschreiben und zu
klassifizieren. Sie werden die Fähigkeit besitzen, das dynamische
Verhalten eines Systems im Zeit- und Frequenzbereich zu
analysieren. Sie werden die klassischen Reglerentwurfs-verfahren
für lineare zeitinvariante Systeme kennen und anwenden können.
Beschreibung und Klassifikation dynamischer Systeme;
Linearisierung um einen stationären Zustand; Stabilität dynamischer
Systeme; Frequenzgang linearer zeitinvarianter Systeme; Lineare
zeitinvariante Regelungen; Reglerentwurf; Strukturelle Maßnahmen
zur Verbesserung des Regelverhaltens
Schriftliche Prüfung, 2 Stunden Gemischt Skript Konigorski: "Systemdynamik und Regelungstechnik I" Aufgabensammlung zur Vorlesung Lunze: "Regelungstechnik 1: Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und
Entwurf einschleifiger Regelungen" Föllinger: "Regelungstechnik: Einführung in die Methoden und ihre
Anwendungen" Unbehauen: "Regelungstechnik I: Klassische Verfahren zur Analyse und
Synthese linearer kontinuierlicher Regelsysteme, Fuzzy‐Regelsysteme"
Föllinger: "Laplace‐, Fourier‐ und z‐Transformation" Jörgl: "Repitorium Regelungstechnik" Merz, Jaschke: "Grundkurs der Regelungstechnik: Einführung in die
praktischen und theoretischen Methoden" Horn, Dourdoumas: "Rechnergestützter Entwurf zeitkontinuierlicher und
zeitdiskreter Regelkreise" Schneider: "Regelungstechnik für Maschinenbauer" Weinmann: "Regelungen. Analyse und technischer Entwurf: Band 1:
Systemtechnik linearer und linearisierter Regelungen auf anwendungsnaher Grundlage" Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Funktionalanalysis Functional Analysis jedes Winter‐Semester Alber, Bothe, Bruinier, Farkas, Farwig, Grosse‐Brauckmann, Hieber, Kümmerer, Neeb, Roch, Scheithauer Alber / Farwig
Deutsch Master CE 4 V + 2 Ü = 6 SWS
270 Arbeitsstunden 9 CP Analysis 1,2, Integration, Funktionentheorie, Lineare Algebra 1,2 oder vergleichbare Vorkenntnisse auch aus einem Zyklus Mathematik für Ing. Erlernen, wie Methoden der linearen Algebra, Analysis, Topologie in der Behandlung von Funktionenräumen zusammenwirken, Verständnis des Zusammenspiels von Raum und Dualraum, Beherrschung exemplarischer Anwendungen. Befähigung zur Anwendung funktionalanalytischer Methoden auf partielle Differentialgleichungen. normierte Räume, Vervollständigung, Hilberträume, Halbnormen Sätze von Banach‐Steinhaus, der offenen Abbildung, vom abgeschlossenen Graphen Satz von Hahn‐Banach schwache Lösung des Dirichlet‐Problems, Sobolevräume reflexive Räume Fredholm‐Operatoren, kompakte Operatoren auf Banachräumen, Satz von Ascoli Spektralsatz für kompakte normale Operatoren Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Mündliche Prüfung 20 min. oder Klausur mind. 90 min. Prüfungsvorleistung: i.d.R. erfolgreiche Teilnahme an den Übungen Gemischt Alt: Lineare Funktionalanalysis; Conway: A Course in Functional Analysis; Heuser: Funktionalanalysis; Reed, Simon: Functional Analysis: Methods of Modern Mathematical Physics I; Renardy, Rogers: An Introduction to Partial Differential Equations; Rudin: Functional Analysis; Werner: Funktionalanalysis; Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Studien‐/Prüfungsleistungen: Differentialgeometrie Differential Geometry i.d.R. alle 2 Jahre Grosse‐Brauckmann, Reif, Prof. Dr. Grosse‐Brauckmann, Reif, Prof. Dr. englisch Master CE 2V+1Ü= 3SWS 135 Arbeitsstunden
4.5 CP Module: Analysis, gew. Differentialgleichungen, Lineare Algebra Entwicklung von geometrischer Intuition für Krümmung Beherrschung des differentialgeometrischen Kalküls für gegebene Flächen Kenntnis elementarer Methoden zur Darstellung polynomialer Kurven und Flächen Kurven: Bogenlänge und Krümmung, eventuell weitere Themen wie Totalkrümmung und Umlaufzahl Flächen: Erste Fundamentalform, Gauß‐Abbildung, Weingarten‐ Abbildung; Hauptkrümmungen, Gauß‐ und mittlere Krümmung, Rotationsflächen, Geodätische und erste Variation, Hyperflächengleichungen, theorema egregium Modellierung: Bernstein‐Polynome, Bézierkurven und ‐
flächen, de Casteljau‐Algorithmus mündliche Prüfung (15 min) oder Klausur (mind. 60 min). (wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben.) Prüfungsvorleistung: i.d.R. erfolgreiche Teilnahme an den Medienformen: Literatur: Übungen Gemischt Bär: Elementare Differentialgeometrie Do Carmo: Differentialgeometrie von Kurven und Flächen Hoschek, Lasser: Grundlagen der Geometrischen Datenverarbeitung Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Geometrie und Approximation jedes Winter‐Semester Grosse‐Brauckmann, Reif Grosse‐Brauckmann, Reif Deutsch Master CE 4 V + 2Ü = 6 SWS 270 Arbeitsstunden
9 CP Modul Differentialgeometrie Fähigkeit zur Analyse und Modellierung geometrischer Probleme. Weitere Lernziele hängen von der speziellen Veranstaltung ab, z.B. die Fähigkeit, geometrische Probleme zu axiomatisieren und abstrahieren, Methoden der Analysis auf geometrische Probleme anzuwenden, oder die Fähigkeit, konkrete Geometrien unter Verwendung algorithmischer Prinzipien zu konstruieren und approximieren. Es soll ein vertieftes Studium eines Gebiets der Differentialgeometrie oder der Geometrischen Datenverarbeitung stattfinden, z.B.: Riemannsche Geometrie (Mannigfaltigkeiten; Metriken Zusammenhänge, Geodätische, Krümmung; Sätze von Hopf‐Rinow, Synge, Myers, Klingenberg) Variationsprinzipien und Geometrie (Minimalächen und Flächen konstanter mittlerer Krümmung, Weierstrass‐Darstellung, Plateau‐ Problem, Satz von Bernstein, Stabilität, konjugierte Flächen etc.) Geometrische Datenverarbeitung (Bezierkurven und ‐flächen, Splinekurve und ‐Flächen, B‐Splines, Konvertierungsmethoden, Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Abstandsformeln, Flächen beliebiger Topologie, Subdivision) Splineapproximation (Satz von Weierstrass, Interpolation, Quasi‐ Interpolation, Approximation, Stabilität der B‐
Splinebasis, Jacksonsätze, Bernsteinsätze, Orthogonalitätsrelationen, B‐Splines als Finite Elemente) mündliche Prüfung (20 min) Gemischt beispielhaft seien genannt:
Do Carmo: Riemannian Geometry Gallot, Hulin, Lafontaine: Riemannian Geometry Dierkes, Hildebrandt, Küster, Wohlrab: Minimal Surfaces Hoschek‐Lasser: Grundlagen der Geometrischen Datenverarbeitung de Boor: A Practical Guide to Splines Höllig: Finite Element Methods with B‐Splines B) Angewandte Mathematik: (Numerische, statistische, Optimierungs‐Methoden) B1) Numerik Modulbezeichnung: Numerik gewöhnlicher Differentialgleichungen ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: jedes Wintersemester Modulverantwortliche(r): Kiehl, Lang
Dozent(in): Kiehl, Lang Sprache: deutsch Zuordnung zum Curriculum Master CE Lehrform / SWS: 2V+1Ü Arbeitsaufwand: 135 Arbeitsstunden Kreditpunkte: 4,5 CP
Voraussetzungen: Analysis 1/2 Lineare Algebra 1/2, Gewöhnliche Differentialgleichungen, Einführung in die Numerik oder vergleichbare Kenntnisse etwa aus einem Zyklus Mathematik für Ing. Lernziele / Kompetenzen: Beherrschen verschiedener numerischer Lösungsverfahren Kenntnis der Vor‐ und Nachteile, Einsatzbereich, Genauigkeit, Aufwand, etc. Inhalt: Anfangswertprobleme: Einschrittverfahren, Mehrschrittverfahren Randwertprobleme: Finite‐Differenzen‐Verfahren, Finite‐
Elemente‐ Methode kurze Einführung in partielle Differentialgleichungen Studien‐/Prüfungsleistungen: Mündliche Prüfung 15 min. oder Klausur mind. 60 min. Prüfungsvorleistung: i.d.R. erfolgreiche Teilnahme an den Übungen Medienformen: Gemischt Literatur: Deuflhard, Bornemann: Numerische Mathematik 2 Stoer, Bulirsch: Numerische Mathematik 2 Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Numerische Berechnungsverfahren jedes Sommer‐Semester Schäfer, Michael, Prof. Dr. rer. nat. Schäfer, Michael, Prof. Dr. rer. nat. Deutsch Master CE 2V+1Ü = 3 SWS 120 Arbeitsstunden
4 CP Numerische Mathematik Die Studierenden kennen die Grundlagen der kontinuumsmechanischen Modellierung einfacher Feldprobleme. Sie kennen den theoretische Hintergrund von Finite‐Volumen‐Verfahren. Sie verstehen die Funktionsweise von Finite‐Element‐Verfahren und kennen einfache Elemente. Sie kennen einfache Zeitdiskretiserungsverfahren und den Unterschied zwischen expliziten und impliziten Verfahren. Sie kennen wichtige Eigenschaften von numerischen Lösungsverfahren, wie Stabilität, Konsistenz, Konvergenz und Konservativität, und deren Bedeutung für die Berechnung. Sie können eine Fehlerabschätzung für Berechnungsergebnisse durchführen. Grundlagen der kontinuumsmechanischen Modellierung, einfache Feldprobleme, Finite‐Volumen‐Verfahren, Approximation von Oberflächen‐ und Volumenintegralen, Diskretisierung von konvektiven und diffusiven Flüssen, Galerkin‐Verfahren, Finite‐Element‐Verfahren, Einfache Elemente und Formfunktionen, Zeitdiskretisierung, explizite Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: und implizite Verfahren, Eigenschaften numerischer Lösungsverfahren, Stabilität, Konsistenz, Konvergenz, Konservativität, Fehlerabschätzung. Keine/ schriftliche Prüfung Gemischt Vorlesungs‐ und Übungsskript (erhältlich im FNB‐Sekretariat); Schäfer, Numerik im Maschinenbau, Springer, 1999; Schäfer, Numerical Methods in Engineering, Springer, 2006 Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Numerische Lineare Algebra jedes Sommersemester Kiehl, Lang Kiehl, Lang deutsch Master CE 2V+1Ü= 3SWS 135 Arbeitsstunden
4,5 CP Lineare Algebra 1/2, Einführung in die Numerik oder vergleichbare Vorkenntnisse Beherrschen der wichtigsten numerischen Verfahren der linearen Algebra, Kenntnis von Vor‐und Nachteilen, Einsatzbereich, Genauigkeit und Aufwand. etc., Fähigkeit in Anwendungssituationen die geeigneten Verfahren auszuwählen und die Wahl zu begründen. Die Verfahren können auf leicht geänderte Rahmenbedingungen angepaßt und implementiert werden. Iterative Verfahren für lineare Gleichungssysteme Lineare Ausgleichsrechnung Eigenwertprobleme Mündliche Prüfung 15 min. oder Klausur mind. 60 min. Prüfungsvorleistung: i.d.R. erfolgreiche Teilnahme an den Übungen Gemischt
Trefethen/Bau: Numerical Linear Algebra, SIAM Demmel: Applied Numerical Linear Algebra, SIAM Stoer/Bulirsch: Numerische Mathematik 2, Springer Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Finite‐Element‐Methoden I FEM 1 jedes Winter‐Semester Gruttmann, F., Prof. Dr.‐Ing. Gruttmann, F., Prof. Dr.‐Ing. Deutsch Master CE 2 V + 2 Ü = 4 SWS 56 h Präsenzveranstaltungen, 0h Projektstudium, Seminar‐ oder Hausarbeiten (WA), 124h Vor‐ und Nachbereitung der Präsenzlehrveranstaltungen, Prüfungsvorbereitung 6 CP Statik III Die Studierenden sind in der Lage, Ingenieurbauwerke einschließlich ihrer Gründung unter Berücksichtigung von Funktionsfähigkeit, Gebrauchs‐ und Bruchsicherheit sowie Wirtschaftlichkeit, Ästhetik und des Umweltschutzes konzipieren, entwerfen, konstruktiv durchbilden und bauen; dies schließt die Analyse der Tragwerke ein. Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, spezifische Aufgabenstellungen analytisch zu erfassen und Lösungen zu erarbeiten. Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, mathematisch‐
naturwissenschaftliche Methoden auf ingenieurtechnische Fragestellungen anzuwenden. Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten. Einführung in die Methode und Variationsformulierungen Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Elementformulierungen für Dehnstäbe und Balken Scheiben Gemischte Elementformulierungen für Scheiben und Kontinua
Platten, Rotationsschalen und Faltwerke Konvergenz, Fehler und Netzverfeinerung Unbenotet; Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben/ mündliche Prüfung Gemischt Hughes TJR, The Finite Element Method, Prentice Hall, New York 1987 Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Finite‐Element‐Methode II FEM II Gruttmann, F., Prof. Dr.‐Ing. Gruttmann, F., Prof. Dr.‐Ing. Deutsch Master CE 2 V + 2 Ü = 4 SWS 56 h Präsenzveranstaltungen, 0h Projektstudium, Seminar‐
oder Hausarbeiten (WA), 124h Vor‐ und Nachbereitung der Präsenzlehrveranstaltungen, Prüfungsvorbereitung 6 CP Finite‐Element‐Methode I
Die Studierenden sind in der Lage, Ingenieurbauwerke einschließlich ihrer Gründung unter Berücksichtigung von Funktionsfähigkeit, Gebrauchs‐ und Bruchsicherheit sowie Wirtschaftlichkeit, Ästhetik und des Umweltschutzes konzipieren, entwerfen, konstruktiv durchbilden und bauen; dies schließt die Analyse der Tragwerke ein. Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, spezifische Aufgabenstellungen analytisch zu erfassen und Lösungen zu erarbeiten. Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, mathematisch‐
naturwissenschaftliche Methoden auf ingenieurtechnische Fragestellungen anzuwenden. Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische Probleme nach wissenschaftlichen Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten. Geometrisch nichtlineares ebenes Balkenelement Stabilität des Gleichgewichts Nichtlineare räumliches Balken Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Nichtlineare Platten und Faltwerke Inelastisches Materialverhalten (Plastizität, Viskoplastizität, Schädigung) Lineare und nichtlineare Elastodynamik, Instationäre Wärmeleitung Unbenotet; Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben/ mündliche Prüfung Gemischt Wriggers P., Nichtlineare Finite‐Element‐Methoden, Springer Berlin 2001 Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Einführung in die Mathematische Modellierung Alle 2 Jahre im Sommersemester Kiehl, Lang Kiehl, Lang
deutsch Master CE 2V+2Ü= 4SWS
135 Arbeitsstunden 4,5 CP Analysis 1/2 und Lineare Algebra 1/2 oder vergleichbare Vorkenntnisse Fähigkeit zu interdisziplinärem Denken Erlernen wichtiger Modellierungstechniken Überblick über wichtige Problemklassen der angewandten Mathematik Fähigkeit, mathematische Modelle für typische exemplarische Anwendungsaufgaben zu entwerfen Fähigkeit, unbekannte elementare Anwendungsprobleme in Standardprobleme der angewandten Mathematik zu übertragen Zielformulierung: Problemangepasste Normen Vereinfachungstechniken: Approximationsmethoden Optimierung: lineare Optimierung, nichtlineare Optimierung mit Nebenbedingungen, diskrete Optimierung, optimale Steuerung, optimale Strategien Simulation: gewöhnliche Differentialgleichungen, partielle Differentialgleichungen, Zufallsexperimente Anwendungsbereiche: Beispiele aus Naturwissenschaft, Technik und Gesellschaftswissenschaften Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: mündliche Prüfung (15 min) oder Klausur (mind. 60 min) (wird zu Beginn der Veranstaltung spezifiziert) Prüfungsvorleistung: i.d.R. erfolgreiche Teilnahme an den Übungen Gemischt Skript B2 ) Optimierung Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Nichtlineare Optimierung Nonlinear Optimization im Wechsel mit anderen Lehrveranstaltungen des Forschungsgebietes Ulbrich Ulbrich Deutsch Master CE 4V+2Ü= 6SWS 270 Arbeitsstunden 9 CPs Einführung in die Optimierung
Beherrschung der in der Veranstaltung behandelten Inhalte. Fähigkeit zur Modellierung praktischer Fragestellungen als mathematische Optimierungsprobleme, Kenntnisse in der theoretischen Analyse von Optimierungsproblemen, Kenntnis der Optimalitätstheorie der nichtlinearen Optimierung, Beherrschung moderner Methoden zur Lösung nichtlinearer Optimierungsprobleme. mündl. Prüfung (20 min)
gemischt Geiger, Kanzow: Numerische Verfahren zur Lösung unrestringierter Optimierungsaufgaben Geiger, Kanzow: Theorie und Numerik restringierter Optimierungsaufgaben Nocedal, Wright: Numerical Optimization Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Diskrete Optimierung Discrete Optimization im Wechsel mit anderen Lehrveranstaltungen des Forschungsgebietes Martin Martin Deutsch Master CE 4V+2Ü= 6SWS 270 Arbeitsstunden
9 CPs Einführung in die Optimierung Fähigkeit zur Modellierung praktischer Fragestellungen als mathematische Optimierungsprobleme, Kenntnisse in der theoretischen Analyse von Optimierungsproblemen, Kenntnis der Optimalitätstheorie der nichtlinearen Optimierung, Beherrschung moderner Methoden zur Lösung ganzzahliger Optimierungsprobleme. Modellierung: Ganzzahlige Gleichungs‐und Ungleichungssysteme; Theorie: Ganzzahlige Programme, Polyedrische Kombinatorik; Methoden: Exakte Verfahren, Approximationsalgorithmen, Heuristiken, Relaxierungen mündl. Prüfung (20 min) gemischt
Nemhauser, Wolsey: Integer and Combinatorial Optimization Schrijver: Theory of Linear and Integer Programming Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Studien‐/Prüfungsleistungen: Einführung in die Optimierung Introduction to Optimization jedes Winter‐Semester Studiendekan FB 4, Dür, Joswig, Martin, Ulbrich Studiendekan FB 4 Deutsch Master CE 4 V + 2 Ü = 6 SWS 270 Arbeitsstunden 9 CP Module: Analysis 1,2 und Lineare Algebra 1,2 oder vergleichbare Vorkenntnisse Verständnis und Beherrschung der Optimalitäts‐ und Dualitätstheorie der Linearen Optimierung Beherrschung von Grundlagen der Polyedertheorie und der Theorie konvexer Funktionen Kenntnis von grundlegenden numerischen Lösungsverfahren für lineare und quadratische Optimierungsprobleme Fähigkeit zur Modellierung und Lösung von Optimierungsproblemen bei praktischen Problemstellungen. Konvexe Mengen und Funktionen Einführung in die Polyedertheorie Optimalitäts‐ und Dualitätstheorie der Linearen Optimierung Simplex‐Verfahren zur Lösung linearer Optimierungsprobleme
Polynomiale Komplexität der Linearen Optimierung Verfahren für quadratische Optimierungsprobleme Mündliche Prüfung 20 min. oder Klausur mind. 90 min. Prüfungsvorleistung: i.d.R. erfolgreiche Teilnahme an den Übungen Medienformen: Literatur: Gemischt Chvatal: Linear Programming Geiger, Kanzow: Theorie und Numerik restringierter Optimierungsaufgaben Jarre, Stoer: Optimierung Nocedal, Wright: Numerical Optimization Schrijver: Theory of Linear and Integer Programming Ziegler: Lectures on Polytopes Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Optimierung statischer und dynamischer Systeme in der Regel jedes Sommer‐Semester Prof. Dr. rer. nat. Stryk, Oskar von Prof. Dr. Oskar von Stryk Deutsch Master CE 4 V + 2 Ü = 6 SWS 270 Arbeitsstunden
9 CP • Vordiplom oder gleichwertige Qualifikation (d.h. fachlicher Kenntnisstand nach den ersten vier Se‐ mestern des Bachelor‐Studiengangs Informatik): Grundkenntnisse in Informatik und Mathematik (Analysis, Lineare Algebra, Numerische Algorithmen) • Erfolgreiche Teilnahme an der Lehrveranstaltung “Grundlagen der Modellierung und Simulation (für CE) / Einführung in Computational Engineering (für Inf.)“ Kenntnisse der grundlegenden Konzepte und effizienter Algorithmen der Optimierung statischer und dynamischer Systeme und die Fähigkeit zu deren Anwendung zur Lösung von Optimierungsproblemen in den Ingenieurwissenschaften • Optimierung statischer Systeme: nichtlineare Optimierung ohne und mit Restriktionen, Newton‐Typ und SQP‐Verfahren, nichtlineare kleinste Quadrate, globale gradientenfreie Optimierungsverfahren, praktische Aspekte (Problemformulierung, Approximation von Ableitungen, Verfahrensparameter, Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Bewertung einer berechneten Lösung) • Optimierung dynamischer Systeme: Parameteroptimierungs‐ und Schätzprobleme, optimale Steuerungsprobleme, Maximumprinzip und notwendige Bedingungen, Berechnung optimaler Trajektorien, optimale Rückkopplungssteuerung, linear‐
quadratischer Regulator • Anwendungen: robuste Optimierung im CAE‐Bereich (z.B. bei technischen Simulationen), optimale Steuerung zeitveränderlicher, dynamischer Prozesse (z.B. Roboter) schriftlich/mündlich Gemischt Ein vorlesungsbegleitendes Skriptum und Buch ist in Vorbereitung. Begleitende Lehrbücher zu den einzelnen Kapiteln der Vorlesung: Optimierung statischer Systeme: Gill, Murray, Wright: Practical Optimization (Academic Press, 1981) Fletcher: Practical Methods of Optimization (Wiley, 2nd ed., 1987) Nocedal, Wright: Numerical Optimization (Springer, 1999) Conn, Scheinberg, Vicente: Introduction to Derivative‐
Free Optimization (SIAM, 2009). Kelley: Iterative Methods for Optimization (SIAM, 1999) Papageorgiou: Optimierung ‐ Statische, dynamische und stochastische Verfahren für die Anwendung (2. Auflage, Oldenburg, 1996) Optimierung dynamischer Systeme: Dorato, Abdallah, Cerone: Linear‐Quadratic Control ‐ An Introduction (Prentice‐Hall, 1995) Bryson, Ho: Applied Optimal Control (Hemisphere, 1975) Betts: Practical Methods for Optimal Control Using Nonlinear Programming (SIAM, 2001) B3) Stochastik Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Wahrscheinlichkeitstheorie
Probability Theory jedes Wintersemester Studiendekan FB 4, Kohler, Ritter, Stannat Studiendekan FB 4 englisch Master CE 4V+2Ü= 6SWS 270 Arbeitsstunden 9 CP Module Analysis, Integration, Einführung in die Stochastik Beherrschung grundlegender Konzepte und Konstruktionen der Maß und Wahrscheinlichkeitstheorie, Verständnis zentraler Ergebnisse der Wahrscheinlichkeitstheorie und ihrer Konsequenzen, Fähigkeit zur Modellierung und Analyse zufälliger Phänomene Maßtheoretische Grundlagen, Integrationstheorie, Zufallsgrößen, Konvergenzbegriffe, charakteristische Funktionen, Unabhängigkeit, 0‐1‐Gesetze, bedingte Erwartungen, zeitdiskrete Martingale, Grenzwertsätze (Gesetze der großen Zahlen, Zentraler Grenzwertsatz) Mündliche Prüfung 20 min. oder Klausur mind. 90 min. Prüfungsvorleistung: i.d.R. erfolgreiche Teilnahme an den Übungen Gemischt Literatur: Bauer: Probability Theory Billingsley: Probability and Measure Elstrodt: Maß‐ und Integrationstheorie Gänssler, Stute: Wahrscheinlichkeitstheorie Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Stochastische Analysis Stochastics Analysis unregelmäßig im WS Ritter, Stannat Ritter, Stannat Deutsch Master CE 4 V + 2 Ü = 6 SWS oder P 270 Arbeitsstunden
9 CP Module Wahrscheinlichkeitstheorie Beherrschung grundlegender Konzepte und Techniken zur Analyse stochastischer Prozesse, Grundlegende Kenntnisse der Brownschen Bewegung als das zentrale Beispiel eines stochastischen Prozesses in stetiger Zeit, Beherrschung des Ito‐Kalküls und grundlegende Kenntnisse der stochastischen Integrationstheorie, Verständnis der Verbindungen zur Theorie der gewöhnlichen und partiellen Differentialgleichungen sowie der Anwendungen in der Finanzmathematik Martingaltheorie in stetiger Zeit: Maximalungleichungen, Stopsatz, Konvergenzsätze Brownsche Bewegung: Konstruktion, Feinstruktur der Pfade, asymptotische Eigenschaften Itô ‐ Kalkül für Funktionen von endlicher quadratischer Variation Stochastische Darstellungen elliptischer und parabolischer Randwertprobleme Stochastische Integrationstheorie Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Stochastische Differentialgleichungen, Anwendungen in der Finanzmathematik. mündl. Prüfung (20 min) Gemischt Klenke, A.: Wahrscheinlichkietstheorie, Springer 2006 Karatzas,Shreve: Brownian Motion and Stochastic Calculus Oksendal, B.: Stochastic differential equations: an introduction with applications, Spreinger Universitext, 2006 C) Angewandte Informatik Alle „Einführung in…“ setzen Grundkenntnisse aus Grundlagen der Informatik I‐III voraus Modulbezeichnung: Einführung in Human Computer Systems
ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: jedes Sommer‐Semester Modulverantwortliche(r): Prof. Dr. rer. nat. Weihe, Karsten Prof. Dr. Bernt Schiele
Dozent(in): Prof. Dr. Dieter Fellner
Dr. Stefan Wesarg
Sprache: Deutsch
Zuordnung zum Curriculum Master CE Lehrform / SWS: integrierte Lehrveranstaltungen 3 SWS Arbeitsaufwand: 150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte: 5 Voraussetzungen: Lineare Algebra Datenstrukturen Lernziele / Kompetenzen: Vertiefte, umfassende, vernetzte, alle relevanten Aspekte umfassende Schwerpunktkompetenz (Theo‐ rie und Praxis) in einem grundlegenden Aspekt der modernen Informatik Grundlagen Graphisch‐Interaktiver Systeme kennen lernen Inhalt: • Grundlagen der Mensch‐Maschine Kommunikation und Interaktion • Multimodale bzw. Graphische Systeme (logische und physische Aus‐ und Eingabegeräte) • Graphische Benutzungsschnittstellen (Interaktionsmechanismen und ‐techniken, Struktur, Design, Farben, APIs, Widgets, Events) • Koordinatensysteme (Geräte‐, logische, lokale, homogene Koordinaten) Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: • Transformationen (affin, projektiv) • Sichtbarkeit (Clipping, Verdeckungsrechnung) • Farbe (Farbwahrnehmung, physikalisch‐technische und wahrnehmungsorientierte Farbmodelle) • Ortsfrequenzen (Frequenzraumtransformationen, Bezug zur menschlichen Wahrnehmung) Für weitere Informationen nutzen Sie bitte den folgenden Link: http://www.mis.informatik.tu‐
darmstadt.de/hcs/ Schriftliche Prüfung Gemischt Alan Dix, Janet Finlay, Gregory Abowd, Russell Beale: Human Computer Interaction, Prentice Hall, 3rd edition, 2003 Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Datenbanken für Ingenieuranwendungen SS Prof. Dr.‐Ing. Uwe Rüppel Prof. Dr.‐Ing. Uwe Rüppel Deutsch Master CE 2 V + 2 Ü = 4 SWS 56 h Präsenzveranstaltungen, 0h Projektstudium, Seminar‐ oder Hausarbeiten (WA), 124h Vor‐ und Nachbereitung der Präsenzlehrveranstaltungen, Prüfungsvorbereitung 6 CP Grundlagen der Ingenieurinformatik Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, spezifische Aufgabenstellungen analytisch zu erfassen und Lösungen zu erarbeiten. Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, unterschiedliche Lösungen abzuwägen, sachlich und verständlich zu erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen. CAD‐Einführung; Standard Software‐Methoden und Schnittstellen im Bauplanungsprozess; Datenbanken; Grundlagen der software‐gestützten Projektentwicklung; Exemplarische Anwendung der vorgestellten Informationsmodelle auf Bauingenieuraufgaben Unbenotet; Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben/ Schriftliche Prüfung Vorlesung Literatur: Diederichs: Führungswissen für Bau‐ und Immobilienfachleute, Springer Gumm, Sommer: Einführung in die Informatik, Oldenburg Balzert: Lehrbuch der Software‐Technik, Spektrum‐ Akademischer Verlag RRZN‐Handbücher (im Rechenzentrum der TUD erhältlich): Access 2003 Grundlagen für Anwender ; Access 2003 Grundlagen für Datenbank‐Entwickler; Access 2003 Fortgeschrittene Techniken für Datenbank‐
Entwickler; SQL Grundlagen und Datenbankdesign; Excel 2003 Grundlagen ; Excel 2003 Fortgeschrittene Anwendungen; Excel 2003 Automatisierung und Programmierung; VBA‐Programmierung Integrierte Lösungen mit Office XP; AutoCAD 2005 Grundlagen; AutoCAD 2002 für Fortgeschrittene; AutoCAD 2002 3D‐Konstruktionen; JAVA Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Einführung in Data and Knowledge Engineering jedes Sommer‐Semester Prof. Dr. rer. nat. Weihe, Karsten Prof. Alejandro Buchmann Ph.D. Prof. Dr. Thomas Hofmann Prof. Dr. Johannes Fürnkranz Deutsch Master CE 3 SWS 150 Arbeitsstunden 5 Datenstrukturen, Indexmechanismen
Vertiefte, umfassende, vernetzte, alle relevanten Aspekte umfassende Schwerpunktkompetenz (Theo‐ rie und Praxis) in einem grundlegenden Aspekt der modernen Informatik • Kenntnisse und Fähigkeiten erwerben zur methodischen Behandlung der Datenmodellierung und Wissensrepräsentation • Verständnis von Abfragesprachen • Nutzungsmöglichkeiten von Datenbank‐ und Wissenssystemen kennen lernen • Grundbegriffe des automatischen Schließens • Einführung in maschinelles Lernen, Data Mining und Web Mining • Was ist ein Datenbanksystem? • Architekturen • Datenmodelle und Logik (Relationenmodell, Datalog, nicht‐rekursive und rekursive Regeln, Objekt‐ modelle, Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: XML/Xschema) • Anwendungsmodellierung (Entity‐Relationship, UML) • Abbildung auf operative Modelle • SQL als DDL und als Query Sprache • Xquery • Anbindung von Datenbanken (ODBC, JDBC) • Transaktionsbegriff • Concurrency Control • Recovery • Ontologies • Deduktive Datenbanken (Datalog, deduktives Schliessen) • Grundbegriffe des maschinelles Lernen (überwachtes Lernen, unüberwachtes Lernen) • Data Mining (KDD Prozess, Assoziationsregeln) • Induktive Databanken (Pattern Query Languages) • Web Mining, The Semantic Web Schriftliche Prüfung Gemischt • Elmasri, R., Navathe, S. B.: Fundamentals of Database Systems, 3rd. ed., Redwood City, CA: Ben‐ jamin/Cummings • Ullman, J. D.: Principles of Database and Knowledge‐
Base Systems, Vol. 1 Computer Science • J. Han, M. Kamber: Data Mining ‐ Concepts and Techniques. Morgan Kaufmann, 2000. Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Einführung in Foundations of Computing jedes Winter‐Semester Prof. Dr. rer. nat. Weihe, Karsten Prof. Dr. Karsten Weihe Prof. Dr. Heiko Mantel Deutsch Master CE 3 SWS 150 Arbeitsstunden
5 CP Grundlagen der Informatik I und II o Kenntnis von formalen Konzepten zur Modellierung
o Fähigkeit zur Modellierung von Systemen und Ihren
Anforderungen
o Kenntnis von Semantiken von Programmiersprachen
o Kenntnis von formalen Sprachen zur Spezifikation
o Kenntnis von fundamentalen Klassen von
Systemeigenschaften
o Fähigkeit zum Einsatz von formalen Methoden in der
Softwareentwicklung
o Einführung in die Modellierung
o Repititorium über Aussagen- und Prädikatenlogik
o Formale Modellierung und formale Modelle
o Formale Spezifikation
o Syntax und Semantik von Programmiersprachen
o Syntax und Semantik von Prozessalgebren
o Gleichheit von Spezifikationen und
Verfeinerungsbegriffe
o Klassen von Systemeigenschaften
o Überblick über Veranstaltungsangebot im Bereich
Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: FoC Schriftliche Prüfung Gemischt
Uwe Kastens und Hans Kleine Büning: Modellierung, Grundlagen und Formale Methoden, Hanser Verlag, 2005 Glynn Winskel: The Formal Semantics of Programming Languages, An Introduction, MIT Press, 1993 C.A.R. Hoare: Communicating Sequential Processes, Prentice Hall, 1985 Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Graphische Datenverarbeitung I jedes Winter‐Semester Prof. Dr. Schiele, Bernt Prof. Dr. Dieter Fellner Deutsch Master CE 2 V + 2 Ü = 4 SWS 180 Arbeitsstunden
6 CP Programmierkenntnisse grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen Lineare Algebra Analysis Inhalte der Vorlesung Human Computer Systems HCS Einführung in die Grundlagen der Computergraphik, insb. Ein‐ u. Ausgabegeräte Rendering mit OpenGL Ray Tracing Beleuchtungsmodelle Image‐Based Rendering aktuelle Entwicklungen in der Computergraphik Einführung in die Grundlagen der Computergraphik, insb. Ein‐ u. Ausgabegeräte Rendering mit OpenGL Ray Tracing Beleuchtungsmodelle Image‐Based Rendering aktuelle Entwicklungen in der Computergraphik Schriftliche Prüfung Gemischt
Real‐Time Rendering Tomas Akenine‐Möller, Eric Haines, Naty Hoffman A.K. Peters Ltd., 3rd edition ISBN 987‐1‐56881‐424‐7 Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Graphische Datenverarbeitung II jedes Sommer‐Semester Prof. Dr. Schiele, Bernt Prof. Dr. Dieter Fellner Thomas Kalbe Matthias Bein Deutsch Master CE 2 V + 2 Ü = 4 SWS 180 Arbeitsstunden 6 CP Algorithmen und Datenstrukturen, Grundlagen aus der Höheren Mathematik, Graphische Datenverarbeitung I, C / C++, OpenGL Grundlagen der Geometrischen Modellierung, Modelle in der graphischen Datenverarbeitung (Kurven, Oberflächen und Volumen), Displaymethoden, Renderingtechniken, Datenstrukturen und Algorithmen für Netze und Netzkonvertierung Inhalt: Kurven und Oberflächen (Polynome, Splines, RBF) Interpolation und Approximation, Displaytechniken, Algorithmen: de Casteljau, de Boor, Oslo,... Volumen und implizite Oberflächen Visualisierungstechniken, Iso‐Surfaces, MLS, Oberflächen‐
Rendering, Marching‐Cubes,... Netze Kompression , Netz‐
Vereinfachung, Multiskalen Darstellung, Subdivision,... Studien‐/Prüfungsleistungen: Schriftliche Prüfung
Medienformen: Gemischt Literatur: Literatur und Organisatorisches werden in der ersten Vorlesung geklärt. Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Virtual and Augmented Reality jedes Sommer‐Semester Prof. Dr. Schiele, Bernt Dr. Uli Bockholt Deutsch Master CE 2 V + 2 Ü = 4 SWS 180 Arbeitsstunden
6 CP Grundlagen der Graphischen Datenverarbeitung (GDV)Vordiplom Kurzbeschreibung: Einführung in die Problematik der Visualisierung und VR, Datenvorverarbeitung, Datenvisualisierung, Datenpräsentation, Interaktion mit Daten, Geräte‐ und Rechnertechnologien, Hochleistungs‐
Renderingverfahren, Radiosity, aktuelle Visualisierungstechniken und ‐systeme, VR Anwen‐ dungsbeispiele, Datenschnittstellen und Standards, Echtzeitsimulationsverfahren, Kollisionserkennung, Haptik, deformierbare Objekte, Augmented Reality. Im Rahmen dieser Lehrveranstaltung werden zuerst die Grundlagen, Begriffsbildungen und Referenzmodelle zur Einordnung der Thematik im Rahmen der Computer‐Graphik aufgezeigt. Aufbauend darauf werden die besonderen Technologien, Algorithmen und Methoden der Visualisierung und VR be‐ handelt. Dazu gehören: Gerätetechnologien (Hardware, Ein‐ und Ausgabegeräte, Haptik, 3D‐Sound, etc.), die für diesen Bereich spezifischen Probleme der Datenschnittstellen (Standards, Vorverarbeitung, Syste‐ me, Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: etc.), Interaktionstechniken (inkl. Echtzeit‐Kollisionserkennung), Darstellungsverfahren (Volumenvi‐ sualisierung, Echtzeit‐
Rendering, Radiosity), Handhabung großer und komplexer Datenmengen, Echtzeit‐ Simulationsverfahren und Parallelisierungsstrategien (inkl. verteilter Anwendungen). Schließlich werden diese Techniken an Beispielen aktueller Forschungsarbeiten aus den Bereichen Visualisierung (Medizin, Wetter, Strömungsdaten) und VR (Virtual Prototyping, Training, Einbau‐ Montagesimulation, Architektur walk‐through etc.) dokumentiert. schriftlich/mündlich Gemischt wird in der Vorlesung bekanntgegeben Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Einführung in Software Engineering jedes Winter‐Semester Prof. Dr. rer. nat. Weihe, Karsten Prof. Dr. Mira Mezini Prof. Dr. Andreas Schürr Deutsch Master CE 3 V = 3 SWS 135 Arbeitsstunden
4,5 CP Grundkenntnisse der Programmierung Vertiefte, umfassende, vernetzte, alle relevanten Aspekte umfassende Schwerpunktkompetenz (Theorie und Praxis) in einem grundlegenden Aspekt der modernen Informatik 
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Erzeugung eines Bewusstseins über die Komplexität von Softwaresystemen und deren Folgen Annerkennung der Notwendigkeit einer ingenieurmäßigen Softwareentwicklung und Einführung in die ingenieurmäßige Softwareentwicklung Kennen lernen von Organisationsstrukturen von komplexen Systemen Kennen lernen von Kriterien, Prinzipien und Regeln zur Charakterisierung von modularen Entwurfs‐ und Programmiertechniken Annerkennung des Beitrags der bisherigen Programmierkonzepte zum modularen Aufbau von Softwaresystemen Kennen lernen von Softwarearchitekturstilen 
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Inhalt: Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Kennen lernen von Entwurfsmustern für einen modularen Aufbau von Softwaresystemen Fähigkeit zur Anwendung von Architekturstilen und Entwurfsmustern in der Praxis • Komplexität von Softwaresystemen und deren Folgen • Einführung in die Ingenieurmäßige Softwareentwicklung – Disziplincharakterisierung & Paradigmenwahl – Qualitätsmerkmale & Qualitätssicherung – Entwurfs‐ und Spezifikationstechniken • Charakterisierung des Modularitätsbegriffs • Organisationsstrukturen von komplexen Systemen • Historischer Abriss der Entwicklung programmiersprachlicher Konzepte für den modularen Aufbau von Software • Einführung des Begriffs eines Entwurfsmusters und Besprechung ausgewählter Muster in Bezug auf die Charakterisierung des Modularitätsbegriffs • Einführung des Begriffs eines Architekturmusters und Besprechung einiger ausgewählter Muster in Bezug auf die Charakterisierung des Modularitätsbegriffs Schriftliche Prüfung
Gemischt • Gamma et al.: Design Patterns: Elements of Reusable Object‐
Oriented Software, Addison Wesley • Meyer, B.: Object‐Oriented Software Construction • Balzert, H.: Lehrbuch der Software‐Technik, Spektrum Akademischer Verlag Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Software Engineering ‐ Wartung und Qualitätssicherung jedes Sommer‐Semester Prof. Dr.‐Ing. Mezini, Mira Prof. Dr. Andreas Schürr Deutsch Master CE 3 V + 1 Ü = 4 SWS 180 Arbeitsstunden
6 CP Einführung in Software Engineering Die Lehrveranstaltung vermittelt an praktischen Beispielen und einem durchgängigen Fallbeispiel grundlegende Software‐Engineering‐Techniken, also eine ingenieurmäßige Vorgehensweise zur zielgerichteten Entwicklung von Softwaresystemen. Nach der Lehrveranstaltung sollte ein Studierender in der Lage sein, die Anforderungen an ein Software‐System systematisch zu erfassen und in Form von Modellen präzise zu dokumentieren sowie das Design eines gegebenen Software‐Systems zu verstehen. Die Lehrveranstaltung vertieft Teilthemen der Softwaretechnik, welche sich mit der Pflege und Weiterentwicklung bereits existierender "älterer" Software (legacy software) beschäftigen. Dabei werden diejenigen Hauptthemen des IEEE "Guide to the Software Engineering Body of Knowledge" vertieft, die in der vorangehenden Lehrveranstaltung des Moduls nur kurz angesprochen werden. Das Schwergewicht wird dabei auf folgende Punkte gelegt: Softwarewartung und Reengineering, Konfigurationsmanagement, statische Programmanalysen und Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Metriken, dynamische Programmanalysen und Laufzeittests sowie Programmtransformationen (Refactoring). In den Übungen wird als durchgängiges Beispiel ein geeignetes "Open Source"‐Projekt ausgewählt. Die Übungsteilnehmer analysieren, testen und restrukturieren die Software des gewählten Projektes in einzelnen Teams, denen verschiedene Teilsysteme des betrachteten Gesamtsystems zugeordnet werden. Klausur (verpflichtend); bewertete Übungsaufgaben (empfohlen, wöchentlich) Gemischt http://www.es.tu‐darmstadt.de/lehre/se i/index.html Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Fuzzy‐Logik und neuronale Netze und evolutionäre Systeme jedes Winter‐Semester Prof. J. Adamy Prof. J. Adamy Deutsch Master CE 2 V + 1 Ü = 3 SWS 120 Arbeitsstunden
4 CP Keine formellen Voraussetzungen In dieser Vorlesung werden die Grundlagen der Computational Intelligence vermittelt. Die Computational Intelligence ist eine Untermenge der Artificial Intelligence und umfaßt die Gebiete Fuzzy Logik, Neuronale Netze und Evolutionäre Algorithmen. Die Vorlesung vermittelt neben den grundlegenden Methoden insbesondere auch ihre Anwendung in der ingenieur‐ technischen Praxis. Fuzzy‐Logik * Grundlagen Fuzzy‐Logik * Fuzzy‐Control * Anwendungen Fuzzy‐Logik Neuronale Netze * Grundlagen Neuronaler Netze * Multilayer‐Perzeptrons * Radiale Basisfunktionen‐Netze * Anwendungen Neuronaler Netze NeuroFuzzy Evolutionäre Algorithmen Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: * Evolutionsstrategien * Genetische Algorithmen * Anwendungen Evolutionärer Algorithmen Vorlesung und Übung: Diplomklausur; die Diplomklausur wird jedes Semester angeboten. Übung: Mitarbeit und Vorrechnen von Hausaufgaben erwünscht Gemischt Skript zur Vorlesung
ergänzende und weiterführende Literatur: Kahlert, J: Fuzzy Control für Ingenieure, Vieweg 1994 Terano, T.; Asai, K. and Sugeno, M.: Fuzzy Systems Theory and its Applications, Academic Press, 1991 Rojas, R: Theorie der Neuronalen Netze, Springer 1996 Haykin, S.: Neural Networks, MacMillan, 1999 Nissen, V. Einführung in Evolutionäre Algorithmen, Vieweg 1997 Bach, T.: Evolutionary Algorithms in Theory and Practice, Oxford University Press, 1996 (2) Methodische, eingeschränkt anwendungsübergreifende Fächer (mindestens 28 CP)
Mathematik (FB 4) (s. Seminar in Mathematik MHB Master Mathematik)
30 CPs aus den noch nicht belegten anwendungsübergreifenden methodischen Fächern
Modulbezeichnung:
Seminar Partielle Differentialgleichungen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
ggf. Lehrveranstaltungen:
Semester:
jedes Wintersemester
Modulverantwortliche(r):
Alber, Farwig, Roch
Dozent(in):
Alber, Farwig, Roch
Sprache:
Deutsch/Englisch
Zuordnung zum Curriculum
Master CE
Lehrform / SWS:
2S
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Wahlveranstaltungen nach Angabe
Lernziele / Kompetenzen:
in der Vorbereitungsphase: Fähigkeit zu Literaturrecherche,
Selbststudium, Auswahl der Präsentationstechniken,
Arbeitsorganisation, beim Vortrag: Fähigkeit zu anschaulicher
Darstellung durch freie Rede, Beherrschung des Einsatzes von
Präsentationstechniken, Fähigkeit auf die Zuhörer einzugehen,
von Seiten der Hörer: Befähigung zu aktiver und fairer
Diskussion über Inhalte und Darstellung, gegebenenfalls Erfahrung bei der angemessenen schriftlichen Darstellung der
Ergebnisse.
Ein komplexes Thema wird an einzelne Studierende oder an
kleine Gruppen vergeben. Die fachlichen Inhalte sind
themenabhängig. Einzelne Seminarthemen können auch
Projektcharakter haben;Das Thema wird nach
Literaturempfehlung selbständig erarbeitet. Die Teilnehmer
legen die inhaltliche Ausrichtung im einzelnen selbst fest. Jeder
Teilnehmer präsentiert in einem wenigstens einstündigen
Vortrag das Thema einem größeren Publikum. Gegebenenfalls
Inhalt:
Medienformen:
wird das Thema schriftlich ausgearbeitet unter Anwendung eines
wissenschaftlichen Schreibsystems wie LaTeX.
Vortrag, Beteiligung an der Diskussion, evtl. schriftliche
Ausarbeitung im Rahmen eines Bachelorseminars. Alternativ
auch durch ein Projekt oder im Rahmen eines Masterseminars
Gemischt
Literatur:
wird je nach Thema angegeben
Studien-/Prüfungsleistungen:
Modulbezeichnung:
Seminar Numerik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Sommersemester
Kiel, Lang
Dozent(in):
Kiel, Lang
Sprache:
Deutsch/Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
2S
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Wahlveranstaltungen nach Angabe
in der Vorbereitungsphase: Fähigkeit zu Literaturrecherche,
Selbststudium, Auswahl der Präsentationstechniken,
Arbeitsorganisation, beim Vortrag: Fähigkeit zu anschaulicher
Darstellung durch freie Rede, Beherrschung des Einsatzes von
Präsentationstechniken, Fähigkeit auf die Zuhörer einzugehen,
von Seiten der Hörer: Befähigung zu aktiver und fairer
Diskussion über Inhalte und Darstellung, gegebenenfalls Erfahrung bei der angemessenen schriftlichen Darstellung der
Ergebnisse.
Ein komplexes Thema wird an einzelne Studierende oder an
kleine Gruppen vergeben. Die fachlichen Inhalte sind
themenabhängig. Einzelne Seminarthemen können auch
Projektcharakter haben;Das Thema wird nach
Literaturempfehlung selbständig erarbeitet. Die Teilnehmer
legen die inhaltliche Ausrichtung im einzelnen selbst fest. Jeder
Teilnehmer präsentiert in einem wenigstens einstündigen
Vortrag das Thema einem größeren Publikum. Gegebenenfalls
wird das Thema schriftlich ausgearbeitet unter Anwendung eines
wissenschaftlichen Schreibsystems wie LaTeX.
Vortrag, Beteiligung an der Diskussion, evtl. schriftliche
Ausarbeitung im Rahmen eines Bachelorseminars. Alternativ
Inhalt:
Medienformen:
auch durch ein Projekt oder im Rahmen eines Masterseminars
Gemischt
Literatur:
wird je nach Thema angegeben
Mechanik
Modulbezeichnung:
Plastizität
ggf. Kürzel:
ggf. Untertitel:
Semester:
Jedes 2. Semester
Tsakmakis
Dozent(in):
Tsakmakis/Mitarbeiter
Sprache:
Deutsch/Englisch
Zuordnung zum Curriculum:
Master Mechanik, Master Bauingenieurwesen, Master CE
Lehrform / SWS:
V3+Ü1=4SWS
Arbeitsaufwand:
180h(56h Präsenzveranstaltungen, 124h Eigenstudium)
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Keine. Von Vorteil sind Kenntnisse in Tensorrechnung und
Kontinuumsmechanik.
Plastisches Materialverhalten kommt bei Metallen,
pulvermetallurgischen und geophysikalischen Stoffen, Holz
usw. vor. In der Vorlesung lernen die Studierenden die
physikalischen Ursachen für plastisches Fließen, sowie eine
Reihe von phänomenologischen und mikroskopischen
Ansätzen.
Es werden unterschiedliche Fließfunktionen und
Verfestigungsansätze für isotropes und anisotropes
Materialverhalten vorgestellt. Mit Hilfe von Annahmen über
materielle Stabilität sowie durch Auswertung des 2.
Hauptsatzes der Thermodynamik werden Materialgleichungen
zur Beschreibung der Verfestigung gewonnen. Eine
fortschreitende Schädigung mit zunehmender Belastungsdauer
wird berücksichtigt. Die grundlegenden Konzepte werden
sowohl phänomenologisch als auch mikro- bzw. mesoskopisch
behandelt. Insbesondere werden die Methoden der
Kristallplastizität und geeignete Homogenisierungstheorien
erläutert. Eine Reihe von Randwertproblemen mit analytischen
oder numerischen Lösungen wird diskutiert. Dazu werden
wesentliche Verfahren zur Zeitintegration und räumlichen
Lernziel /Kompetenzen:
Inhalt:
Studium-Prüfungsleistungen:
Diskretisierung mittels Finiter Elemente skizziert.
Mündlich, 30 min
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
A.S. Khan; S. Huang: Continuum Theory of Plasticity, J.
Wiley & Sons, Inc. New York et al., 1995
H.-C. Wu: Continuum Mechanics and Plasticity, Chapman &
Hall/CRC, Boca Raton et al, 2005
J. Lubliner, Plasticity Theory, Macmillan Publishing
Company, New York, 1990
R.J. Asaro: Micromechanics of crystals and polycrystals,
Advances in Applied Mechanics, Vol. 23, Academic Press,
San Diego, 1983
Modulbezeichnung:
Viskoelastizität
ggf. Kürzel:
ggf. Untertitel:
Semester:
Jedes 2. Semester
Tsakmakis
Dozent(in):
Tsakmakis/Mitarbeiter
Sprache:
Deutsch/Englisch
Master Mechanik, Master Bauingenieurwesen, Master CE
Lehrform / SWS:
V3+Ü1=4SWS
Arbeitsaufwand:
180h(56h Präsenzveranstaltungen, 124h Eigenstudium)
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Keine. Von Vorteil sind Kenntnisse in Tensorrechnung und
Kontinuumsmechanik.
Viskoelastisches Materialverhalten beobachtet man bei
Polymer-Werkstoffen, Textilien, rheologischen Flüssigkeiten
wie Schmelze, Farbe usw. Besonderes Merkmal solcher
Werkstoffe ist die Eigenschaft des Kriechens und der
Relaxation. Die Vorlesung befasst sich mit der theoretischen
Modellierung und der Analyse der wesentlichen Eigenschaften
viskoelastischer Systeme.
Struktur von Polymerwerkstoffen, Feder-Dämpfer Modelle,
Kriechen und Relaxation, thermodynamische Aspekte.
Merkmale von viskoelastischen Festkörpern und Fluiden. Die
Laplace-Transformation und das Korrespondenz-Prinzip.
Zyklische Belastungen, Einfluss der Temperatur,
experimentelle Gegebenheiten für viskoelastische Festkörper,
und Normalspannungseffekte für viskoelastische Fluide.
Ausgewählte Anfangsrandwertprobleme und ihre Lösungen.
Mündlich, 30 min
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
F.R. Schwarzl: Polymer-Mechanik, Springer-Verlag, Berlin et
al, 1990
Inhalt:
Y.M. Haddad: Viscoelasticity of Engineering Materials,
Chapmann & Hall, London et al, 1995
A.S. Wineman, K.R. Rajagopal, Mechanical Response of
Polymers, Cambridge University Press, 2000
H.A. Barnes; J.. Hutton; K. Walters: An Introduction to
Rheology, Elsevier, Amsterdam et al, 1989
I.M. Ward; D.W. Hadley: An Introduction to the Mechanical
Properties of Solid Polymers, John Wiley & Sons, Chichester
et al, 1993
N. Huber; Ch. Tsakmakis: Finite deformation viscoelasticity
laws, Mechanics of Materials 32, 2000, 1-18
Modulbezeichnung:
Forschungsseminar Strömungsdynamik
ggf. Kürzel:
ggf. Untertitel:
Semester:
SS und WS
Prof. Dr. Martin Oberlack
Dozent(in):
Prof. Dr. Martin Oberlack / PD. Dr. Yongqi Wang
Sprache:
Deutsch/Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
S
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine
Der Student beherrscht die Grundlagen der wissenschaftlichen
Arbeitsweise, der Strömungsmechanik und/oder numerischer
Verfahren. Er kann sich selbständig Zugang zu einem für ihn
neuen Thema verschaffen und notwendige Informationen aus
Datenbanken, Bibliotheken und von Dritten beschaffen. Der
Student ist in der Lage, die ihm gestellte Aufgabe zu
strukturieren und zeitlich zu organisieren. Neben der
fachlichen Qualifikation in dem von ihm erarbeitetem Thema
ist er in der Lage, die Ergebnisse in schriftlicher und
mündlicher Form wissenschaftlich korrekt zu präsentieren
sowie Themenbeiträge anderer Teilnehmer fachlich kritisch zu
debattieren.
Im Forschungsseminar Strömungsdynamik erarbeiten
Studenten zusammen mit den Dozenten und
wissenschaftlichen Mitarbeitern wissenschaftliche
Erkenntnisse auf Spezialgebieten Strömungsmechanik
und/oder numerischer Methoden. Das Seminar ist durch
Vortrag und Diskussion geprägt. Jeder Student bearbeitet
selbständig ein vereinbartes Thema, fertigt darüber eine
schriftliche Ausarbeitung an, trägt es vor und stellt sich der
Diskussion.
Inhalt:
Schriftliche Ausarbeitung und Seminarvortrag
Medienformen:
gemischt
Literatur:
wird im Rahmen der Veranstaltung bekanntgegeben
Modulbezeichnung:
Rheologie
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Strömungsmechanik nicht-newtonscher Fluide
Semester:
Sadiki, Amsini, Prof. Dr. rer. nat.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
keine
Die / der Studierende beherrscht die theoretischmathematischen und experimentellen Grundlagen, die zur
Erklärung und formelmäßigen Beschreibung oder Erfassung
typischer Strömungsvorgänge in viskoelastischen
Flüssigkeiten bzw. nicht-Newtonschen Fluiden erforderlich
sind. Aufgrund dessen kann die / der Studierende das
Verhalten dieser Flüssigkeiten bzw. Fluide
strömungsmechanisch einordnen.
Grundlagen der Kontinuumsmechanik, Materialverhalten und
rheologische Erhaltungsgleichungen, Rheologie disperser
Systeme (Klassifikation,
Strömungsgrößen, Lösungsansätze, Polymere, Suspensionen,
etc.), viskometrische und komplexe Strömungen,
Prozessrheologie und numerische
Simulationen, Einführung in die Rheometrie.
Keine/ mündliche Prüfung, 30 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skript in elektronischer Form vorhanden
Literatur:
Inhalt:
Giesekus, H.: Phänomenologische Rheologie
Jou D.; Casas-Vasquez, J. and Lebon, G.: Extended
Thermodynamics, Springer, 1996
Macosko, C.: Rheology: Principles, Measurements and
Applications
Modulbezeichnung:
Hydrodynamische Stablitätstheorie
ggf. Kürzel:
ggf. Untertitel:
Semester:
SS
Prof. Dr. Martin Oberlack
Dozent(in):
Oberlack/Khujadze
Sprache:
Englisch
Master CE, Master MPE
Lehrform / SWS:
V
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen;
Grundkenntnisse der Strömungslehre; Grundkenntnisse in
Mathematik.
Hydrodynamische Stabilitätstheorie betrifft die Stabilität und
Instabilität von Fluidströmungen. Die Instabilität von
Fluidströmungen und ihrer Übergang zur Turbulenz sind weit
verbreitete Phänomene in der Technik und der Natur, welche in
angewandter Mathematik, Astrophysik, Biologie, Geophysik,
Meereskunde und Physik sowie Technik wichtig sind.
Hydrodynamische Stabilität ist ein wichtiger Teil der
Strömungsmechanik, weil eine instabile Strömung nicht erkennbar
ist, welche in der Praxis schnell durch kleine Schwankungen
gebrochen wird. Die instabilen Strömungen entwickeln sich häufig in
der sogenannten Turbulenzströmung mit einem chaotischen
dreidimensionalen Wirbelfeld. Innerhalbe des Moduls wird
Stabilitätsanalyse eingeführt. Die Visualisierung von Instabilitäten
wird mit vielen Abbildungen und Filmen gezeigt. um numerische
Simulationen und Laborexperimente zu beschreiben. Viele Beispiele
werden analysiert, um die Ideen der Stabilitätstheorie zu
verdeutlichen.
Inhalt:
Navier-Stokes-Gleichungen; Lineare Navier-Stokes-Gleichungen;
Hydrodynamische Stabilität; Übergang zur Turbulenz; Modale
Analyse; Nichtmodale Analyse; Lineare Algebra, Numericale
Untersuchung.
Mündlich, 30 Minuten
Medienformen:
gemischt
Literatur:
wird im Rahmen der Veranstaltung bekanntgegeben
Modulbezeichnung:
Schwingungen kontinuierlicher mechanischer Systeme
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Sommer-Semester
Hagedorn, Peter, Prof. Dr.
Dozent(in):
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Keine
Der Student erkennt die Möglichkeiten und Problemfelder der
linearen kontinuierlichen Betrachtung von
Schwingungsmechanischen Problemen und kann diese
gegenüber diskreten Systemen abgrenzen. Er ist vertraut mit
der Arbeit mit partiellen Differentialgleichungen und kann die
Bewegungsgleichungen für einfache Systeme herleiten.
Linearisierungs- und Diskretisierungsmethoden sind ihm
vertraut ebenso wie die mathematischen Methoden zur
Lösung der Eigenwertprobleme. Der Student versteht das
Konzept der Wellenausbreitung und kennt grundlegende
mechanische Ersatzmodelle z.B. aus der Balkentheorie.
Lineare Systeme mit unendlich vielen Freiheitsgraden: Saite,
Balken, Membran, Platte; freie und erzwungene
Schwingungen; D'Alembertsche Lösung der Wellengleichung,
Wellenausbreitung; Biegewellen und der Timoshenko-Balken;
Hamiltonsches Prinzip und Variationsrechnung;
Eigenwerttheorie selbstadjungierter Operatoren,
Entwicklungssatz; Greensche Funktion; Näherungsverfahren:
Rayleigh-Quotient, Kollokationsverfahren, Galerkin- und
Ritz-Verfahren, Methode der finiten Elemente; Einführung in
die Akustik. Einsatz moderner, kommerzieller
Inhalt:
Rechenprogramme zur Lösung von
Schwingungsproblemen.
Medienformen:
Literatur:
Keine/
Hausübungen (30%),
Zwischenklausur (20%),
Endklausur (50%), Zwischenklausur 30
Minuten; Endklausur 90
Minuten – alles
schriftlich
Gemischt
Hagedorn, Kelkel: Technische Schwingungslehre II - Lineare
Schwingungen kontinuierlicher mechanischer Systeme,
Springer 1989 (Kopien erhältlich am Fachgebiet)
Modulbezeichnung:
Nichtlineare und chaotische Schwingungen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
keine
Der Student ist in der Lage nichtlineare mechanische Systeme zu
erkennen und die korrekte Methodik zu ihrer Behandlung zu
wählen. Er erkennt die fundamentalen Unterschiede zur linearen
Schwingungstheorie und kann unterschiedliche Gruppen
mechanischer Probleme voneinander abgrenzen. Dem Student
sind die Möglichkeiten und Grenzen der analytischen
Arbeitsweise bewußt, er kann abschätzen, wo numerische
Verfahren sinnvoller sind.
Phasenportrait, einfache Störungsrechnung, Störungsrechnung
nach Lindstedt und Poincare, Methode der mehrfachen
Zeitskalierung, Langsam veränderliche Amplitude und Phase,
Harmonische Balance, Stabilität der Lösungen,
Stabilitätsdefinition nach Ljapunov, Methode der ersten
Näherung, Floquet Theorie, selbsterregte Schwingungen, Subund Superharmonische Schwingungen, Poincare Abbildung,
Pitchfork- und Hopf-Bifurkation, Ljapunovexponenten.
Keine/
Hausübungen (30%),
Endklausur (50%), Zwischenklausur 30
Minuten; Endklausur 90
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Minuten – alles
schriftlich
Gemischt
Hagedorn: Non-Linear Oscillations, Second Edition, Clarendon
Press, Oxford, 1988
Modulbezeichnung:
Nichtlineare Wellen II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Jedes dritte Semester
Enders
Dozent(in):
Ellermeier
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
45 Stunden Präsenz Vorlesung
15 Stunden Präsenz Übung
45 Stunden Vor- und Nachbereitung Vorlesung
45 Stunden Vor- und Nachbereitung Übungen
= 150 Arbeitsstunden
5 CP
Voraussetzungen:
Keine
Die Studierenden
• kennen physikalische Modelle und mathematische
Lösungsmethoden, die für die genannten Inhalte relevant sind,
• und können sie auf Problemstellungen anwenden.
Dispersive Systeme, Wasserwellen, nichtlineare
Elektrodynamik, Kerr-Effekt, Plasmadynamik, Solitonen,
nichtlineare Schrödinger-Gl., Klein-Gordon-Gleichung,
Ausbreitungsphänomene in inhomogenen Systemen,
Eikonaltheorie, Inverse Streumethode, adioabate Invarianten,
fast-integrable Systeme, schwach dissipative Systeme,
Kuramoto-Sivashinsky-Gl., mehrdimensionale Wellentheorie
(Kadomtsev-Petviashvili etc.)
unbenotete Studienleistung nach Maßgabe des Veranstalters
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
wird von Dozent(in) angegeben
Beispiele:
Inhalt:
Whitham: Linear and Nonlinear Waves,
Ostrovsky/Potapov: Modulated Waves
Modulbezeichnung:
Experimentelle Strukturdynamik (früher
Schwingungsmesstechnik)
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Markert, Richard, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Gute Kenntnisse der Technischen Mechanik, der Mathematik
und der Strukturdynamik
Die Studenten sollen in der Lage sein, grundlegende Aufgaben
der Schwingungsmessung, Signalanalyse und -interpretation zu
lösen. Sie sollen die wichtigsten Sensorprinzipien und
Analysetechniken der Schwingungstechnik kennen.
Sensorik: Messung von Kräften, Momenten, Wegen,
Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, Drehzahlen, Winkel,
Dehnungen etc.
Zwischenglieder: Verstärker, analoge Filter, Integrierter,
Differenzierer; Analoge Anzeige- und Registriergeräte
Digitale Signalanalyse: im Zeit-, Frequenz- und
Amplitudenbereich
Systemidentifikation: Schätzung von Übertragungsfunktionen,
Indikatorfunktionen, Experimentelle Modalanalyse,
Signaturanalyse; Geregelte
Schwingungstests,
Experimentelle Strukturmodifikation, Substrukturtechniken
Keine/ mündliche Prüfung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Markert, R.: Schwingungsmesstechnik. Skript zur Vorlesung.
Inhalt:
Die Übungsaufgaben und Lösungen sind im Vorlesungsskript
enthalten oder werden in der Übung bereit gestellt.
Bereich Festkörper- und Strukturmechanik
Modulbezeichnung:
Finite-Elemente-Methode I
ggf. Kürzel
FEM 1
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Winter-Semester
Wackerfuß, Jens, Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS.
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
56 h Präsenzveranstaltungen, 0h Projektstudium, Seminar- oder
Hausarbeiten (WA), 124h Vor- und Nachbereitung der
Präsenzlehrveranstaltungen, Prüfungsvorbereitung
6 CP
Voraussetzungen:
Statik III
Die Studierenden sind in der Lage, Ingenieurbauwerke
einschließlich ihrer Gründung unter Berücksichtigung von
Funktionsfähigkeit, Gebrauchs- und Bruchsicherheit sowie
Wirtschaftlichkeit, Ästhetik und des Umweltschutzes
konzipieren, entwerfen, konstruktiv durchbilden und bauen; dies
schließt die Analyse der Tragwerke ein.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, spezifische
Aufgabenstellungen analytisch zu erfassen und
Lösungen zu erarbeiten.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, mathematischnaturwissenschaftliche Methoden auf
ingenieurtechnische Fragestellungen anzuwenden.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, fachspezifische
Probleme nach wissenschaftlichen Grundsätzen
selbstständig zu bearbeiten.
Einführung in die Methode und Variationsformulierungen
Elementformulierungen für Dehnstäbe und Balken Scheiben
Gemischte Elementformulierungen für Scheiben und Kontinua
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Platten, Rotationsschalen und Faltwerke
Konvergenz, Fehler und Netzverfeinerung
Unbenotet; Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben/
mündliche Prüfung
Gemischt
Hughes TJR, The Finite Element Method, Prntice Hall,
New York 1987
Modulbezeichnung:
Finite-Elemente-Methode II
ggf. Kürzel
FEM II
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS.
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Finite-Elemente-Methode I
einschließlich ihrer Gründung unter Berücksichtigung von
Funktionsfähigkeit, Gebrauchs- und Bruchsicherheit sowie
Wirtschaftlichkeit, Ästhetik und des Umweltschutzes
konzipieren, entwerfen, konstruktiv durchbilden und bauen; dies
Lösungen zu erarbeiten.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, mathematischnaturwissenschaftliche Methoden auf ingenieurtechnische
Fragestellungen anzuwenden.
Geometrisch nichtlineares ebenes Balkenelement
Stabilität des Gleichgewichts
Nichtlineare räumliche Balken, Platten und Faltwerke
Inelastisches Materialverhalten (Plastizität, Viskoplastizität,
Schädigung)
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Lineare und nichtlineare Elastodynamik, Instationäre
Wärmeleitung
mündliche Prüfung
Gemischt
Wriggers, P., Nichtlineare Finite-Elemente-Methoden, Springer
Berlin 2001
Modulbezeichnung:
Mechanik elastischer Strukturen I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Becker, Wilfried, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Mitarbeiter
Deutsch/Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
keine
Fähigkeiten, elastizitätstheoretische Randwertprobleme zu
formulieren und zu lösen, insbesondere bei Scheiben- und
Plattenproblemen sowie bei ebenen Laminatproblemen
Grundlagen (Spannungszustand, Verzerrungen,
Elastizitätsgesetz)
Ebene Probleme (Scheibengleichung, Lösungen,
Anwendungsbeispiele)
Platten (Kirchhoffsche Plattentheorie, Lösungen, orthotrope
Platte, Mindlinsche Plattentheorie)
Ebene Laminate (Einzelschicht-Verhalten, Klassische
Laminattheorie, Hygrothermische Probleme)
Keine/ mündlich mit schriftlichem Bestandteil
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Becker, W., Gross, D.: Mechanik elastischer Körper und
Strukturen. Springer-Verlag, Berlin, 2002; D. Gross, W. Hauger,
W. Schnell, P. Wriggers: “Technische Mechanik, Band 4:
Hydromechanik, Elemente der Höheren Mechanik, numerische
Methoden“, Springer Verlag, Berlin, 1. Auflage 1993, 5.
Auflage 2004
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Mechanik elastischer Strukturen II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Mitarbeiter
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Mechanik elastischer Strukturen I
Fähigkeit, Laminate festigkeitsmäßig auszulegen; Fähigkeit
einfache Schalenprobleme zu lösen; Kenntnisse der wichtigsten
Energiemethoden der Elastizitätstheorie
Ebene Laminate (Festigkeit, höhere Theorien, Mikromechanik,
Randeffekt, Sandwich-Bauweise), Rotationsschalen
(Biegetheorie, Membrantheorie, Kreiszylinderschale,
Kugelschale), Räumliche Probleme (Einzelkraftlösungen,
Einschlüsse), Variations und Energieprinzipien (allgemeiner
Arbeitssatz, Extremalprinzipien, Methode der finiten Elemente,
Randelemente-Methode)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Becker, W., Gross, D.: Mechanik elastischer Körper und
Strukturen. Springer-Verlag, Berlin, 2002; D. Gross, W. Hauger,
W. Schnell, P. Wriggers: “Technische Mechanik, Band 4:
Hydromechanik, Elemente der Höheren Mechanik, numerische
Methoden“, Springer Verlag, Berlin, 1. Auflage 1993, 5.
Auflage 2004
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Strukturoptimierung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Mitarbeiter
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Vorteilhaft sind gute Grundlagen in allgemeiner
Strukturmechanik
Fähigkeit zur Optimierungsmodellbildung, zum Anwenden der
wichtigsten Optimierungsalgorithmen und zur Interpretation
der Ergebnisse.
Diese Vorlesung führt in die Methoden der angewandten
Strukturoptimierung für die "bestmögliche" Auslegung oder
Gestaltung unterschiedlichster mechanischer Strukturen ein.
Wichtige Aspekte sind dabei eine möglichst geeignete
Strukturmodellbildung, eine klare Optimierungsmodellbildung
sowie ein möglichst effektiver Einsatz verfügbarer
mathematischer Optimierungsalgorithmen.
Inhalt:
Allgemeine Problemformulierung, Optimierungsalgorithmen,
Dualität, Sensitivitätsanalyse, Vektor- oder
Mehrkriterienoptimierung, Gestaltsoptimierung,
Topologieoptimierung, Dekompositionsstrategien, statistische
Versuchsplanung.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Internetscript, Umgang mit kommerziellem Programmsytem,
Tutorial für Rechnerübung
Modulbezeichnung:
Strukturintegrität und Bruchmechanik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Mitarbeiter
Deutsch/Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundlagen der Elastomechanik bzw. Kontinuumsmechanik
Fähigkeit, klassische und moderne Festigkeitskriterien
anzuwenden, insbesondere auch für Composite-Werkstoffe;
Fähigkeit, bruchmechanische Bewertungen durchzuführen;
Fähigkeit schädigungsmechanischer Modellbildung.
Klassische Versagenskriterien, Versagenskriterien für moderne
Verbundwerkstoffe, Spannungskonzentrationen an Löchern,
Kerben und Rissen; Lochgrößeneffekt, Linear-elastische RissBruchmechanik, Elastisch-plastische Bruchmechanik, Hybride
Versagenskriterien, Einblick in die KontinuumSchädigungsmechanik.
Keine/ mündlich mit schriftlichem Bestandteil 30 min.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Gross/Seelig: Bruchmechanik, Springer Verlag 2002
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Bruch- und Mikromechanik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
unregelmäßig
Müller
Dozent(in):
Seelig
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundkenntnisse der Mathematik und Mechanik
Verständnis und praktische Anwendung bruchmechanischer Konzepte, Grundlagen der Mikromechanik.
In der Lehrveranstaltung werden nach eine kurzen
Bereitstellung festkörpermechanischer Grundlagen die
folgenden Themen behandelt: Ursachen und
Erscheinungsformen des Bruchs, Mikrostruktur,
Rissbildung, Brucharten, lineare Bruchmechanik,
Rissspitzenfeld, K-Konzept, Energiebilanz, J-Integral,
Kleinbereichsfliessen, elastisch-plastische Bruchmechanik,
Dugdale-Modell, HRR-Feld, J-kontrolliertes Risswachstum,
statistische Bruchmechanik, Weibull-Konzept,
Bruchwahrscheinlichkeit, Mikromechanik, Defekte und
Eigendehnungen, Mittelungen, RVE-Konzept,
Homogenisierung, Schädigungsmechanik,
mikromechanische Modelle für spröde und duktile
Schädigung.
Übungsaufgaben/mündlich, 30 min
Medienformen:
Gemischt
Inhalt:
Dynamik
Modulbezeichnung:
Mehrkörperdynamik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Multi Body Dynamics
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Keine
Der Student versteht die Vorgehensweise bei der Herleitung
adäquater Formen der Bewegungsgleichungen von dynamischen
Mehrkörpersystemen für verschiedene Problemgruppen. Er ist in
der Lage, die Prinzipien der virtuellen Arbeit und Leistung zu
verwenden. Der Umgang mit kommerzieller Software zum
Aufstellen und Lösen von Gleichungen ist ihm vertraut, er hat
einen Überblick über verschiedene Lösungsmethodiken und die
dazu gehörenden Software-Programme.
Kinematik der räumlichen Bewegung eines starren Körpers;
Bewegungsgleichungen für Systeme starrer Körper,
verschiedene Formalismen zur Aufstellung der
Bewegungsgleichungen (holonom und nichtholonom,
Baumstruktur oder nicht); automatisches Aufstellen der
Bewegungsgleichungen, Integrationsroutinen, Einsatz der
Programmpakete AUTOLEV und ADAMS, Anwendungen in
der Fahrzeugdynamik (inkl. Computerpraktikum).
Keine/
Hausübung (30%),
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Endklausur (50%) - alles
schriftlich
Gemischt
Kane, Levinson: Dynamics and Applications, Mc Graw Hill,
1985
Modulbezeichnung:
Raumfahrtmechanik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sprache:
Flury, Walter, Prof. Dr.
Flury, Walter, Prof. Dr.
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Keine
Der Student hat die in der Dynamik erlernte
naturwissenschaftlich-technische Denk- und Vorgehensweise
auf ungefesselte Raumflugkörper erweitert. Er beherrscht die
grundlegenden himmelsmechanischen Gesetze. Verschiedene
Möglichkeiten der Störung der idealen Bewegung und deren
Einfluß auf den Raumflugkörper sind ihm vertraut. Er versteht
die Probleme und Möglichkeiten beim erdnahen und
interplanetaren Raumflug und kennt die besondere
Terminologie und Einheitensysthematik der
Raumfahrtmechanik. Aktuelle Projekte und Schwierigkeiten
der Himmelsmechanik, insbesondere bei der Arbeit der
europäischen Raumfahrtagentur sind ihm bekannt.
Zentralbewegung, Zwei-Körper-Problem; Satellitenbahnen,
Bahnelemente und ihre Störungen; Bemerkungen zum DreiKörper-Problem; Drehbewegung der Satelliten; aktive und
passive Stabilisierung, Nutationsdämpfer,
Bahnwechselmanöver, interplanetare Missionen; das
europäische Raumfahrtprogramm.
Keine/ mündlich, mit Bonuspunkteregelung nach §25(3) APB
60 min.
Gemischt
Dozent(in):
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Skriptum, erhältlich in der ersten Vorlesungsstunde.
Modulbezeichnung:
Rotordynamik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
unregelmäßig
Dozent(in):
Sprache:
Mitarbeiter
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Gute Kenntnisse der Technischen Mechanik, der Mathematik
und der Strukturdynamik
Die Studierenden sollen in der Lage sein, grundlegende
Fragestellungen aus dem Feld der Rotordynamik und der
Auswuchttechnik zu bearbeiten und einer Lösung zuzuführen.
Sie sollen die Auswirkungen der unterschiedlichsten
Einflussgrößen auf die Dynamik von Rotoren kennen und auf
dieser Basis Ursachen und Wirkungen rotordynamischer Effekte
zuordnen und abschätzen können.
Dynamik des starren Rotors; Auswuchten starrer Rotoren;
Laval-Welle: äußere und innere Dämpfung, anisotrope
Lagerung, unrunde Welle, Kreiseleinfluß, Gleitlager,
Magnetlager, Fanglager, Riß; Mehrfach besetzte Welle;
Kontinuierliche Welle; Auswuchten elastischer Rotoren:
Einflußzahlenmethode, Modale Methode.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Gasch, R.; Pfützner, H.: Rotordynamik. Springer-Verlag Berlin
1975.
Markert, R.: Rotordynamik. Skript zur Vorlesung, 2005.
Die Übungsaufgaben sind im Vorlesungsskript enthalten.
Inhalt:
Lösungen werden in der Übung bereitgestellt.
Modulbezeichnung:
Forschungsseminar Strukturdynamik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Semester
Dozent(in):
Sprache:
Mitarbeiter
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Abgeschlossenes Bachelor-Studium sowie Belegung einer der
beiden vom Fachgebiet Strukturdynamik angebotenen
Kernlehrveranstaltungen des Master-Studiengangs.
Die Studierenden arbeiten in einem aktuellen Themenbereich der
Forschung unter Anleitung von Wissenschaftlichen Mitarbeitern
einzelne Teilgebiete auf, fertigen Zusammenfassungen an und
präsentieren diese in Vorträgen.
Das Forschungsseminar besteht aus Vorträgen zu aktuellen
Themen aus den Bereichen Schwingungsmeßtechnik,
Rotordynamik, Nichtlineare Schwingungen,
Humanschwingungen und Strukturdynamik. Sie orientieren sich
zum einen an den aktuellen Forschungsaktivitäten des
Fachgebietes, zum anderen an den an anderen Stellen
erkennbaren Forschungstrends.
schriftlich / mündlich
Die Note zum Forschungsseminar setzt sich gleichgewichtig aus
den vier Anteilen Ausarbeitung des Themas, Präsentation,
Diskussionsbeiträge zu anderen Vorträgen und
Abschlußgespräch (20 Minuten) zusammen.
Gemischt
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Die Literatur zu den zu erarbeitenden Themen wird angegeben.
Die Ausarbeitung der Studierenden wird an die anderen
Teilnehmer verteilt.
Strömungsmechanik
Modulbezeichnung:
Grundlagen der Turbulenz
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Oberlack, Martin, Prof. Dr.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Vorlesungen Technische Mechanik IV oder Technische
Strömungslehre. Kenntnisse der gewöhnlichen und partiellen
Differentialgleichungen.
Zentrale Strömungen in Natur und Technik verhalten sich
turbulent. Ziel des Moduls ist es, einen Einblick in die
grundlegenden physikalischen Phänomene turbulenter
Strömungen zu vermitteln. Die Studenten müssen hierzu die
Gesetzmässigkeiten zur statistischen Beschreibung von
Turbulenz, basierend auf den Navier-Stokes Gleichungen,
erlernen. Dies sind insbesondere die Zwei- und Mehr-Punkt
Korrelationsgleichungen sowie eine Reihe von speziellen
Formen dieser Gleichung wie insbesondere die KarmanHowarth Gleichung für isotrope Turbulenz. Zentrale
Definitionen für turbulente Parameter wie Längen- und
Zeitmaße müssen erlernt und verstanden werden. Es folgt die
wichtige Kolmogorovsche Theorie und turbulente
Energiespektren sowie Erweiterungen für höhere Korrelationen,
die erfasst und von den Studenten hergeleitet werden müssen.
Mit diesem Grundlagenwissen erlernen die Studenten eine
Vielzahl klassischer Strömungsformen z.B. wandnahe oder freie
turbulente Strömungen. Diese müssen von den Stunden skizziert
Inhalt:
und die jeweiligen Skalengesetze angegeben werden können.
Zum Abschluss wird auf Näherungsgleichungen eingegangen.
Es werden die verschiedenen RANS Konzepte vorgestellt sowie
die zugehörigen Modellierungskonzepte erläutert. Die Studenten
müssen die unterschiedlichen Modellklassen kennen, sie anhand
ihrer Vor- und Nachteile unterscheiden können sowie die
zentralen Modellierungskonzepte skizzieren und erläutern
können. Den Abschluss der Näherungsverfahren bildet die
Large-Eddy Simulation. Die Studenten müssen die wesentlichen
Ideen anhand von Gleichungen erläutern, die Vorteile aufzeigen
sowie eine Abgrenzung zu den RANS Modellen vornehmen
können. Schließlich sollen die Studenten sollen die
Möglichkeiten und Grenzen bei allen Berechnungsmethoden
gegeneinander abgrenzen können.
- Ursachen der Turbulenz (Einführung in die lineare
Stabilitätstheorie)
- Einführung in die Turbulenz und ihre statistische Beschreibung
- Reynoldssche Zerlegung, Filterung und gemittelte
Grundgleichungen
- Korrelationsgleichungen (Ein- und Mehr-Punkt)
- Isotrope Turbulenz und die von Karman-Howarth Gleichung
- Turbulenter Decay
- Turbulente Längenskalen
- Kolmogorovsche Theorie
- Energiespektrum
- Weitere Theorien isotroper Turbulenz (Intermittenz)
- Turbulente wandnahe Strömungen, Grenzschichten und
Skalengesetze
- Freie Scherströmungen
- Abgelöste turbulente Strömungen
- Symmetrien und Grundlagen der Modellierungstheorie
- RANS Modell-Klassen
Keine/ mündlich 30 min
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Pope: Turbulent Flows, Cambridge Universtity press 2000;
Davidson: Turbulence: an introduction for scientist and
engineers; Teenekes and Lumley: A first Course in turbulence;
Tsinober: An informal introduction to turbulence; Rotta:
Turbulente Strömungen, Teubner Verlag 1972.
Modulbezeichnung:
Fortgeschrittene Strömungsmechanik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
1) Grundkenntnisse über Hydrostatik und –dynamik und
Strömungsmechanik
2) Gewöhnliche und partielle Differentialgleichungen
Die Strömungsmechanik stellt in der Forschung und
Entwicklung ein zentrales Aufgabengebiet dar. Aufgrund
Komplexität der Grundgleichungen (Navier-Stokes Gl.) ist eine
allgemeine Theorie zur Beschreibung verschiedener
Strömungsprobleme nicht existent. Aus diesem Grunde lernen
die Studenten in dieser Vorlesung eine Vielzahl verschiedener
Strömungsformen wie z.B. schleichende, turbulente
Strömungen, Freistrahl-, Oberflächen- Dünnfilmströmungen, zu
kategorisieren, mit unterschiedlichen Methoden wie z.B.
analytischen, numerischen oder singulären Methoden zu
berechnen und mithin verschiedenste Strömungsphänomene zu
interpretieren.
Grundgleichungen der inkompressiblen Strömungsmechanik;
Bilanzaussagen (differenziell und integral); Wirbelfelder;
schleichende Strömungen; exakte Lösungen der Navier-Stokes
Gleichungen (Freistrahl, Nachlauf, Mischungsschicht, etc.);
Gleitlagertheorie; Einführung in die Grenzschichttheorie und
singuläre Methoden; Einführung in die Turbulenz; Oberflächen und Flachwasserwellen; Dünnfilmströmungen.
Keine/ Mündliche Prüfung
Inhalt:
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Spurk: Strömungslehre (Springer); Schlichting und Gersten:
Grenzschichttheorie, Verlag G. Braun, Karlsruhe 1980; Pope:
Turbulent Flows, Cambridge Universtity press 2000.
Modulbezeichnung:
Grenzschichtströmungen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
unreglemäßig
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
1) Grundkenntnisse über Hydrostatik und -dynamik
Grenzschichtströmungen liegen bei vielen technischen und
natürlichen Strömungen vor. Die Studenten müssen die
Methoden zur Beschreibung von Grenzschichtströmungen
verstehen und anwenden können sowie die damit verbundene
Strömungsphysik erfassen und erläutern können. Zu diesem
Zweck müssen sie an erster Stelle die mathematischen
Grundlagen, d.h. die reguläre und singuläre Störungsrechnung
beherschen. An zweiter Stelle sollen sie aus dem Erlernten
mittels der Navier-Stokes Gleichungen die Prandtlschen
Grenzschichttheorie herleiten können. Anhand dieser Gleichung
werden verschiedene grundlegende Lösungen hergeleitet, die
den Studenten einen Zugang zu den grundlegenden Phänomenen
und Zusammenhängen einer Reihe generischer
Grenzschichtströmungen gestatten. Diese müssen von den
Studenten verstanden und hergeleitet werden können. Es folgen
turbulente sowie thermische Grenzschichten, für die die
Studenten die entsprechenden Gleichungen herleiten sowie
spezielle in der Vorlesung diskutierte Lösungen berechnen
können müssen.
Reguläre asymptodische Methoden; singuläre asymptodische
Methoden; laminare wandgebunde Grenzschichten; freie
Inhalt:
Grenzschichten; Stabilität (turbulenter Umschlag); Einführung in
die Turbulenz und turbulente Grenzschichttheorie;
Temperaturgrenzschichten.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Schlichting und Gersten: Grenzschichttheorie, Verlag G. Braun,
Karlsruhe 1980; Jischa: Konvektiver Impuls, Wärme- und
Stoffaustausch, Vieweg Verlag, Braunschweig/Wiesbaden 1982
Modulbezeichnung:
Symmetrie und Selbstähnlichkeit in der Strömungsmechanik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Mitarbeiter
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
2) Grundkenntnisse der Strömungslehre
Die Studenten sollen die analytische Theorie zur Lösung von
Differentialgleichungen, speziell für Strömungsprobleme, und
ihre Anwendung erlernen. Die Theorie basiert auf sogenannten
Symmetrien und schließt alle bekannten Lösungsmethoden der
Mathematik für gewöhnliche und partielle
Differentialgleichungen sowie die Dimensionsanalyse mit ein.
Analytische Lösungsmethoden und Fähigkeiten sind zentral für
ein vertieftes Verständnis der Strömungsphysik, ihre
mathematische Modellierung sowie für die effiziente
Anwendung numerischer Methoden, die die Studenten nach
Besuch der Vorlesung erlangen.
Einführung in den mathematischen Symmetriebegriff; Theorie
der Lie-Gruppen; Lies 1. und 2. Hauptsatz; Dimensionsanalyse;
Invarianz von Differentialgleichungen; Lie-Algorithmus zur
Bestimmung von Symmetrien; Invariante Lösungen nicht
linearer partieller Differentialgleichungen.
Keine/mündliche Prüfung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsskript; Bluman, Kumei: Symmetries and Differential
Inhalt:
equations, Springer Verlag, 1996; Stephani:
Differentialgleichungen, Symmetrien und Lösungsmethoden,
Spektrum Akademischer Verlag, 1994; Cantwell: Introduction to
Symmetrie Analysis, Cambridge University Press, 2002.
Kontinuumsmechanik
Modulbezeichnung:
Kontinuumsmechanik II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Sommer- Semester
Sfyris, D., Ph. D. M. Sc.
Dozent(in):
Sfyris, D., Ph. D. M. Sc.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Kenntnisse in der Matrix- und Tensorrechnung und der
Kontinuumsmechanik I
Erwerben von Kenntnissen übe Wellenausbreitungen und
Stabilität in der Elastizität sowie ein Einstieg in die
Materialtheorie von dessipativen Systemen und mikropolare
Materialien. Der Student soll in der Lage sein, unterschiedliche
Klassen von Materialverhalten einzuordnen.
Ausgewählt Kapitel der linearen und nichtlinearen
Elastizitätstheorie, Wellenausbreitung, Beschleunigungswellen –
Akustischer Tensor, Einführung in Viskoelastizität und
Plastizität (kleine und große Deformationen), Mikropolare
Elastizität, Mischungstheorie, Numerische Aspekte.
Mündlich 30 min.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
R.J. Atkin & N. Fox: An Introduction to the theory of
Elasticity, Longman, London and New York, 1980
E.W. Billington and A. Tate: The Physics of Deformation nd
Flow. McGraw-Hill, 1981
W. Flügge: Viscoelasticity, Blaisdell Publishing Company,
Inhalt:
Waltham, Massachusetts-Toronto-London, 1967
N. Huber; Ch. Tsakmakis: Finite deformation viscoelasticity
laws, Mechanics of Materials 32(2000)1-18
H. Schäfer: Versuch einer Elastizitätstheorie des
zweidimensionalen ebenen Cosserat-Kontinuums,
Miszellan d.angew. Mech, Siten 277-292, 1962
Modulbezeichnung:
Numerische Methoden in der Mechanik I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Müller
Dozent(in):
Müller
Sprache:
Deutsch bei Bedarf Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundkenntnisse in Mathematik und Mechanik
Verständnis und praktische Anwendung verschiedener
numerischer Verfahren (s. Inhalt).
Gegenstand der Vorlesung sind numerische
Berechnungsmethoden für gewöhnliche und partielle
Differentialgleichungen der Mechanik. Behandelt weren
folgende Themen:
Explizite und implizite Integrationsverfahren für
Anfangswertprobleme, Differenzenverfahren für
Randwertprobleme, Methode der gewichteten Residuen,
Variationsformulierung (schwache Form des
Gleichgewichts, Ritz-Verfahren), lineare Finite Elemente
und Randelemente. Begleitend zur Vorlesung findet eine
Rechnerübung statt, in der die theoretischen Erkenntnisse
umgesetzt und direkt am PC ausgewertet werden.
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Vorlesung, Rechnerübung, Vorlesungsskriptum,
Internetseite
Wird in der Vorlesung angegeben.
Modulbezeichnung:
Kontinuumsmechanik I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Jedes Winter-Semester
Tsakmakis, Charalampos. Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Kenntnissen in der Matrix- und Tensorrechnung.
Fundiertes Wissen über die Kinematik der Deformation
und der Prinzipien der Mechanik. Der Student soll
hinreichende Kenntnisse erwerben um die Grundstruktur
von elastischen oder hydrodynamischen Systemen zu
verstehen.
Geometrie der Deformation
Inhalt:
o
o
o
o
o
o
Materieller Körper
Konfiguration
Bezugssystemtransformation
Deformationsgradient
Verzerrungstensor
Deformationsgeschwindigkeiten
Bilanzgleichungen
o
o
o
o
o
Erhaltung der Masse
Bilanzgleichungen für Impuls
Bilanzgleichung für Drehimpuls
Spannungstensor
Energie
o
o
o
o
Temperatur
Entropie
Energieerhaltungssatz
Entropieungleichung
Materialgleichungen
o
o
o
o
o
o
o
Prinzip des Determinismus
Prinzip der materiellen Objektivität
Prinzip der lokalen Wirkung
Elastisches Fluid (Euler'sche Flüssigkeit)
Newton'sche (Stokes'sche) Flüssigkeit
Nichtlineare Elastizität (große Deformationen)
Lineare Elastizität (kleine Deformationen)
Thermoelastizität
Mündlich 30 min.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
J. Altenbach; H. Altenbach: Einführung in die
Kontinuumsmechanik, Teubner, 1994
R. de Boer: Vektor- und Tensorrechnung für Ingenieure,
Springer-Verlag, 1982
R.M. Bowen; C.-C. Wang: Introduction to Vectors and
Tensors, Volume I and II, Plenum Press, 1976
P. Chadwick: Continuum Mechanics, George Allen &
Unwin, 1976
M.E. Gurtin: An Introduction to Continuum Mechanics,
Academic Press, 1981
E. Klingbeil: Tensorrechnung für Ingenieure,
Wissenschaftsverlag, 1989
D.C. Leigh: Nonlinear Continuums Mechanics, McGrawHill, 1968
J.E. Marsden; Th.J.R. Hughes: Mathematical Foundations of
Elasticity, Dover Publications, 1983
R.W. Ogden: Non-Linear Elastic Deformations, John Wiley
& Sons, 1984
C.A. Truesdell: A First Course in Rational Continuum
Mechanics, Vol. I, Academic Press, 1977
C.-C. Wang; C.A. Truesdell: Introduction to Rational
Elasticity, Noordhoff, 1973
Modulbezeichnung:
Seminar Kontinuumsmechanik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Jedes Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Medienformen:
Vorteilhaft sind gute Grundlagenkenntnisse aus dem Bereich der
Kontinuumsmechanik.
ie Grundlagen des wissenschaftlichen Arbeitens sollen anhand
aktueller Themen aus der Forschung vertieft werden. Die
Vorträge werden in Seminarblöcken am Ende Semesters
stattfinden. Im Anschluss an den Vortrag ist jeweils eine
Diskussionsrunde vorgesehen. Jeder Teilnehmer an dem
Forschungsseminar Strömungsdynamik muss zusätzlich noch
eine schriftliche Ausarbeitung über sein Thema anfertigen.
Jeder Student bearbeitet selbstständig ein vereinbartes Thema
aus Strömungsmechanik, Kontinuumsmechanik oder
numerischen Methoden, trägt es vor.
minarvortrag mit einer Dauer von jeweils 30 Minuten zu einem
vereinbarten Titelthema.
Gemischt
Literatur:
wird in der Veranstaltung bekanntgegeben
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Nichtlineare Wellen II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Enders
Dozent(in):
Ellermeier
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
45 Stunden Präsenz Vorlesung
15 Stunden Präsenz Übung
45 Stunden Vor- und Nachbereitung Vorlesung
45 Stunden Vor- und Nachbereitung Übungen
= 150 Arbeitsstunden
5 CP
Voraussetzungen:
BSc. in Physics
Die Studierenden
• kennen physikalische Modelle und mathematische
Lösungsmethoden, die für die genannten Inhalte relevant sind,
• und können sie auf Problemstellungen anwenden.
Verkehrswellen, eindimensionale Chromatographie,
Pulswellenausbreitung im menschlichen arteriellen System,
Theorie hyperbolischer Systeme, Beschleunigungswellen,
Unstetigkeiten, Stabilitätstheorie
unbenotete Studienleistung nach Maßgabe des Veranstalters
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
wird von Dozent(in) angegeben
Beispiele:
Whitham: Linear and Nonlinear Waves,
Ostrovsky/Potapov: Modulated Waves
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Numerische Methoden in der Mechanik II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Müller
Dozent(in):
Müller
Sprache:
Deutsch bei Bedarf Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Verständnis und praktische Anwendung verschiedener
numerischer Verfahren (s. Inhalt).
Die Lehrveranstaltung ist eine Fortsetzung der
Numerischen Methoden der Mechanik I. Schwerpunkte
stellen dabei nichtlineare Fragestellungen er Mechanik sar.
Folgende Themen werden behandelt:
Charakterisierung nichtlinearer Phänomene,
kontinuumsmechanische Grundlagen (nichtlineare
Elastizität, große Deformationen, plastisches
Materialverhalten), Diskretisierung der Grundgleichungen
mit Finiten Elementen, Lösungsstrategien für
zeitunabhängige Probleme, Lösungsstrategien für
zeitabhängige Probleme, Transformationsmethoden.
Begleitend zur Vorlesung findet eine Rechnerübung statt,
in der die theoretischen Erkenntnisse umgesetzt und direkt
am PC ausgewertet werden.
Inhalt:
Medienformen:
Vorlesung, Rechnerübung, Vorlesungsskriptum,
Internetseite
Wird in der Vorlesung angegeben.
Modulbezeichnung:
Seminar Elastomechanik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Müller
Dozent(in):
Müller
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
S 2 = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Kenntnisse der Festkörpermechanik
Keine Angaben
Inhalt:
Seminarvorträge aus verschiedenen Gebieten der
Festkörpermechanik (Elastizität, Plastizität, Bruchmechanik,
Numerische Mechanik, Finite Elemente). Eine Vorbesprechung
mit Termineinteilung findet in der ersten Semesterwoche statt.
Keine Angaben
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Keine Angaben
Modulbezeichnung:
Hydrodynamik II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Hutter
Dozent(in):
Hutter
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Kenntnisse der Ingenieurmathematik (Analysis und
Differentialgleichungen)
Hydrodynamik I
Keine Angaben
Inhalt:
Der Inhalt der Vorlesung knüpft an den Inhalt der Vorlesung
Hydrodynamik
I an. Behandelte Themen sind: (1) Navier-Stokes Gleichungen,
Entdimensionierung; (2) Stationäre Schichtenströmung, Poiseuille-, Couette
Strömung,
Reynolds-Sommerfeld Theorie der Lagerreibung, EkmanGrenzschichten in Atmosphäre
und Ozean; (3) Einfache instationäre Strömungen; (4) Wirbel- sätze
von
Kelvin und Helmholtz; (5) Eindeutigkeit und Stabilität; (6) Schleichende
Strömung, Stokessche Kugelumströmung, Umströmung der visko- sen
Kugel;
(7) Oseensche Theorie der Kugelumströmung; (8) Asymptotische
Theorie der Kugelumströmung (Stokes-Oseen Entwicklung); (9)
Stationärer
rotationssymmetrischer Strahl; (10) Exakte Lösungen der NS
Gleichungen;
(11)Grenzschichtgleichungen; (12) Keilströmung; (13) Geschlossene
Lösungen,
Senkenströmung, runde Strahlen; (14) Grenzschichten als
Näherungslösungen
der NS Gleichungen; (15) Impulssatz der Grenzschichttheorie, (16) Instationäre Grenzschichten; (17) Sekundärströmungen.
Keine Angaben
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Schlichting: Grenzschichttheorie, Schlichting-Gersten:
Boundary Layer Theory,
Hutter: Fluid- und Thermodynamik, eine Einführung,
Springer Verlag 2002
Hutter: Skript
Modulbezeichnung:
Hydrodynamik I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Semester
Hutter
Dozent(in):
Hutter
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Keine Angaben
Inhalt:
Grundbegriffe Definitionen,, Kinematik.
Bilanzaussagen der Masse, des Impulses, des Dralls und der Energie,
Bernoullische Gleichung.
Wirbelsätze: Helmholtz-Wirbelsatz, Taylor-Proudman-Theorem,
Potential
Vorticity, Satz von Moffatt.
Bestimmung des Geschwindigkeitsfeldes aus Quellen und Wirbeln.
Wirbelfreie Strömungen. Kraft auf instationär bewegte Körper.
Ebene Strömung, komplexe Potentiale.
Freistrahlen, Singularitätenverfahren.
Wellen: Oberflächenwellen, Flachwassertheorie, Effekte der
Erdrotation,
Rossby-Wellen, interne Wellen, Gravitationswellen mit großen
Amplituden.
Keine Angaben
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Hutter, Vorlesungsskript.
Weitere Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben.
Bauingenieurwesen und Geodäsie (FB 13)
Für alle mit Vertiefungsrichtung Bauingenieurwesen sind folgende Vorlesungen Pflicht:
Informatik im Bauwesen I, II, Wissensbasiertes CEA/CAD, Managementverfahren im Bauwesen
sowie das interdisziplinäre Projekt Bauingenieurwesen (unter 3)
Modulbezeichnung:
Informatik im Bauwesen I
ggf. Kürzel
IIB I
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Rüppel, Uwe, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Zuordnung zum
Curriculum
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Datenbanken für Ingenieuranwendungen
Studien/Prüfungsleistungen:
Ingenieuraufgaben nach wissenschaftlichen Grundsätzen
selbstständig in Computerumgebungen zu entwickeln und zu
bearbeiten.
Objektorientierte Analyse, Design und Programmierung; SoftwareEngineering;
Ingenieurgerechte Benutzungsoberflächen; Building Information
Modeling (BIM) -Safety;
Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben / Schriftlich 90 oder
mündlich 30 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Oestereich: Analyse und Design mit UML 2.1, Oldenbourg, Verlag;
Gunnerson: C#: Die neue Sprache für Microsofts .NET-Plattform,
Inhalt:
http://www.galileocomputing.de/openbook/csharp;
Kühnel: Visual C# 2005 Handbuch,
http://www.galileocomputing.de/openbook/visual_csharp/index.htm;
Universitäts-Rechenzentrum Trier: Einführung in das
Programmieren mit C# 2.0; http://www.unitrier.de/urt/user/baltes/docs/csharp/csharp.htm;
RRZN: C# Einführung; Eastman, Teichholz, Sacks: BIM
-Handbook, Wiley; Hosser: Ingenieurmethoden des Brandschutzes,
Vereinigung zur Förderung des deutschen Brandschutzes e.V., TB
04/01
Modulbezeichnung:
Informatik im Bauwesen II
ggf. Kürzel
IIB II
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
56 h Präsenzveranstaltungen, 30h Projektstudium,
Seminar- oder Hausarbeiten (WA), 94h Vor- und
Nachbereitung der Präsenzlehrveranstaltungen,
Prüfungsvorbereitung
6 CP
Voraussetzungen:
Informatik im Bauwesen I
Ingenieuraufgaben nach wissenschaftlichen Grundsätzen
selbstständig in Computernetzwerken prozessorientiert
im Team zu bearbeiten.
Verteilte Datenbanken; Middleware; Vernetztkooperative Ingenieurplanung; Kryptographie und
Digitale Signatur; Sicherheit von
Ingenieuranwendungen in Netzwerken;
Sensornetzwerke zur Bauwerkssicherheit;
Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben / Schriftlich
90 oder mündlich 30 Minuten
Gemischt
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Balzert: Lehrbuch der Software-Technik, SpektrumAkademischer Verlag;
Heuer, A.: Objektdatenbanken. Objektorientierte und
objektrelationale Datenbanken, Addison Wesley;
Matthiesen, Unterstein: Relationale Datenbanken und
SQL. Konzepte der Entwicklung und Anwendung,
Addison Wesley; Ferber, F.: Multiagentensysteme. Eine
Einführung. Addison Wesley; Finkenzeller: RFIDHandbuch, Hanser; Gillert, Hansen: RFID für die
Optimierung von Geschäftsprozessen, Hanser; Schmeh:
Kryptografie, dpunkt
Modulbezeichnung:
Wissensbasiertes CAD/CAE
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Rüppel, Uwe, Prof. Dr.-Ing
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
6 CP
Kreditpunkte:
Voraussetzungen:
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Kenntnisse in der Entwicklung und Anwendung von
Ingenieur-Software
Ingenieuraufgaben modellorientiert zu implementieren
und zu visualisieren und nach wissenschaftlichen
Grundsätzen selbstständig zu bearbeiten. Hinzu kommt
die Fähigkeit Ingenieurwissen zu formalisieren und
automatisiert zu verarbeiten.
Modellorientierte Konstruktionen in CAE/ CAD;
Wissensmanagement;
Erwerb, Repräsentation und Verarbeitung von
Ingenieurwissen am Beispiel Brandschutz; SafetyWissensbasen; Immersive Ingenieurmethoden
Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben/ Schriftlich
Gemischt
Ridder: AutoCAD 2008 Einstiegsseminar; VMi;
Ridder: Autocad 2008 für Architekten und Ingenieure;
Mitp; Hiermer: Autodesk Revit Architecture 2009
Grundlagen; Redline; Ganter, Wille: Formale
Begriffsanalyse, Springer; Hartmann, Lehner:
Technische Expertensysteme, Springer; Russel:
Artificial Intelligence: A Modern Approach, Prentice
Hall; Bungartz et al.: Einführung in die
Computergraphik, Vieweg; Nävy, J.: Facility
Management. Grundlagen, Computerunterstützung,
Einführungsstrategie, Praxisbeispiele, Springer;
Schumann et al.: Visualisierung: Grundlagen und
allgemeine Methoden, Springer.
Modulbezeichnung:
Managementverfahren im Bauwesen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
6 CP
Kreditpunkte:
Voraussetzungen:
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Kenntnisse in der Entwicklung und Anwendung von
Ingenieur-Software
Aufgabenstellungen zum computergestützten
Management von Ingenieuraufgaben analytisch zu
erfassen und Lösungen zu erarbeiten.
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit,
ingenieurspezifische Systemlösungen zum Management
von Projekten nach wissenschaftlichen Grundsätzen
Organisationsstrukturen und Geschäftsprozesse;
Kommunikationsinfrastrukturen; Managementmethoden
für Ingenieurprojekte; Ziviles Sicherheitsmanagement
Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben/ Schriftlich
Gemischt
Karnovsky et. al.; EDV-Werkzeuge für das
Projektmanagement, Expert; Müller et al.: WorkflowManagement in der industriellen Praxis. Springer;
Winkelhofer: Methoden für Management und Projekte,
Springer; Wischnewski: Aktives Projektmanagement im
Bauwesen, Vieweg. Stobl et al.: GIS und
Sciherheitsmanagement, Harzer; Diedereichs et al:
Risikomanagement und Risikocontrolling, Vahlen;
Modulbezeichnung:
Bodenmanagement und Gebäudeinformationssysteme
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Linke, H.-J., Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Linke, H.-J., Prof. Dr.-Ing.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
keine
Die Studierenden können den Bau und Betrieb von
Infrastruktur- und Ingenieurbauwerken unter
Berücksichtigung von gesellschaftlichen, sozialen,
wirtschaftlichen, technischen und baubetrieblichen
Gesichtspunkten vorbereiten und organisieren.
Sicherung des Grundstücksverkehrs:
Liegenschaftskataster, Grundbuch, weitere
Einrichtungen und Register
Verkehrswertermittlung: Amtliche
Wertermittlungsverfahren (Vergleichswert, Sachwert,
Ertragswert, u.a.)
Instrumente der kommunalen Bodennutzungsplanung
und der Bodenordnung: Kauf, Tausch, öffentlichrechtlicher Vertrag, städtebaulicher Vertrag,
Bauleitplanung, vorhabenbezogener Bebauungsplan,
Grenzregelung, Umlegung, Enteignung
Inhalt:
Instrumente des besonderen Städtebaus: Städtebauliche
Sanierungsmaßnahmen, städtebauliche
Entwicklungsmaßnahmen, Erhaltungssatzung,
Städtebauliche Gebote
Aufbau eines Gebäudeinformationssystems:
Rahmenbedingungen, Anforderungen an die
Funktionalität; Raumbezug für ein GebIS: örtlicher und
überörtlicher Raumbezug, ALK; Aufnahme- und
Erfassungstechniken: Originäre und sekundäre
Erfassungsmethoden; Modellierungsansätze:
Datenmodellierung, Funktionsmodelle,
Präsentationsformen; Datenaustausch: Datenumsetzung,
CAD-Austauschformate, VRML; NetzInformationssysteme: Anforderungen, Kanalnetz,
Leitungsnetz; Großprojekte: Flughafen, Staudamm,
Verkehrswege
Medienformen:
Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben / mündlich,
30 Minuten
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Modulbezeichnung:
Statik III
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Schneider , J., Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Statik II
einschließlich ihrer Gründung unter
Berücksichtigung von Funktionsfähigkeit, Gebrauchsund Bruchsicherheit sowie Wirtschaftlichkeit,
Ästhetik und des Umweltschutzes konzipieren,
entwerfen, konstruktiv durchbilden und bauen; dies
Lösungen zu erarbeiten
Drehwinkelverfahren nach Theorie II. Ordnung
Geometrische Imperfektionen
Direkte Steifigkeitsmethode bei Theorie II . Ordnung
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Stabilität des Gleichgewichts
Trägerroste und räumliche Stabtragwerke
Variationsformulierungen für Stäbe
Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben / schriftlich
90 Minuten
Gemischt
Rothert, Gensichen: Nichtlineare Stabstatik, SpringerVerlag
Modulbezeichnung:
Statik IV
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Statik III
einschließlich ihrer Gründung unter Berücksichtigung
von Funktionsfähigkeit, Gebrauchs- und Bruchsicherheit
sowie Wirtschaftlichkeit, Ästhetik und des
Umweltschutzes konzipieren, entwerfen, konstruktiv
durchbilden und bauen; dies schließt die Analyse der
Tragwerke ein.
Einführung in die Flächentragwerke
Herleitung der Scheibengleichung in kartesichen
Korrdinaten und Polarkoordinaten mit
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Anwendungsbeispielen
Herleitung der Plattengleichung mit
Anwendungsbeispielen
Näherungsverfahren zur Lösung der Plattengleichung
Rotationssymmetrische Platten, Orthotrope Platten
Finite-Element-Formulierungen für Scheiben und
Platten
Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben / schriftlich
90 Minuten
Gemischt
Meskouris, Hake: Statik der Flächentragwerke,
Springer-Verlag
Girkmann: Flächentragwerke, Springer-Verlag
Modulbezeichnung:
Plastizitätstheorie
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Arslan , Ulvi, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Arslan , Ulvi, Prof. Dr.-Ing.
Sprache:
Deutsch, Fachtermini auch in Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden.
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Werkstoffmechanik
Studierende beherrschen die Grundlagen der
Plastizitätstheorie und können die modernen Konzepte
für das Materialverhalten der Werkstoffe im Bauwesen
in den numerischen Berechnungsverfahren
verständnisvoll und selbständig urteilend einsetzen.
Die Physik der Plastizität.
Plastizität in Böden, Fels und Beton.
Viskoplastizität.
Ratenunabhängige Plastizität, Idealplastizität,
Starrplastizität.
Schrankentheoreme, Limit-Analysis, Shakedown.
Plastizität und Viskoplastizität bei großen Verzerrungen.
Schriftliche Prüfung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Wird zu Vorlesungsbeginn bekannt gegeben.
Inhalt:
Maschinenbau (FB 16)
Modulbezeichnung:
Virtuelle Produktentwicklung A
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Virtuelle Produktentwicklung A - CAD-Systeme und CaxProzessketten
Semester:
Anderl, Reiner, Prof. Dr.–Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Keine.
Die Studierenden besitzen Kenntnisse über die moderne
Produktdatentechnologie. Dabei stehen insbesondere der
Produktmodellgedanke und die Handhabung der zur
vollständigen Produktbeschreibung notwendigen
Produktinformationen im Vordergrund. Sie kennen die
gebräuchlichsten Geometriemodelle und die wichtigsten CADProzessketten der Produktentstehung von der Produktkonzeption
bis hin zum Herstellungsprozess. Durch anschauliche Beispiele
sind Sie in der Lage, die theoretischen Kenntnisse zu festigen.
Integriertes Produktmodell, Produktinformationen, CADSysteme, CAx-Prozessketten; Modelle der rechnerinternen,
Beschreibung von Produktinformationen; Rechnerunterstützter
Methoden zur Konzeption, Konstruktion, Optimierung,
Darstellung, Fertigungsvorbereitung und Dokumentation von
Produkten; DV-Systeme innerhalb von Prozessketten Skriptum
(im Internet bzw. erhältlich im Copy Shop)
Medienformen:
Gemischt
Inhalt:
Literatur:
Skriptum (im Internet bzw. erhältlich im Copy Shop)
Modulbezeichnung:
Virtuelle Produktentwicklung B
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Virtuelle Produktentwicklung B - Produktdatenmanagement
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Lehrform / SWS:
Master CE
V2
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Keine
Die Studierenden kennen die Bedeutung des
Produktdatenmanagements und seine Funktionen, wie
beispielsweise die integrierten Workflowmanagementsysteme.
Sie besitzen Kenntnisse sowohl über die Basistechnologien als
auch über die grundlegenden Rahmenbedingungen für
Produktdatenmanagementsysteme. Darüber hinaus sind Sie in
der Lage organisatorische Voraussetzungen für deren Einsatz zu
analysieren. Zudem haben Sie einen Überblick über die
Architektur und Datenmodelle von PDM-Systemen.
Bedeutung von Produktdatenmanagementsystemen und der
Zusammenhänge zwischen diesen, dem Integrierten
Produktmodell und Workflowmanagementsystemen;
Basistechnologien der Produktdatenmanagementsysteme;
organisatorischen Vorraussetzungen; Struktur von
Produktdatemnamagementsystemen. Skriptum (im Internet bzw.
erhältlich im Copy Shop)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skriptum (im Internet bzw. erhältlich im Copy-Shop)
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Virtuelle Produktentwicklung C
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Produkt- und Prozessmodellierung
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Lehrform / SWS:
Master CE
V2
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine
Die Studierenden besitzen Kenntnisse über die verschiedenen
Prinzipien, Methoden und Werkzeuge für Produkt- und
Prozessmodellierungen, wie z.B. die Prinzipien der
Systemtechnik (z.B. hierarchische Strukturierung und
Modellbildung) sowie die Methoden des Modellentwurfs und
seine Spezifkikation. Sie sind der Lage mittels SADT und STEP
(EXPRESS/EXPRESS-G) Datenmodellierung durchzuführen.
Sie können Prozesse modellieren und diese anhand
Geschäftsmodellierung erläutern. Sie kennen die Methode UML
sowie ARIS und XML.
Zusammenhänge zwischen Funktionen, Daten und
Prozessmodellierung; Nutzen der Modellierungstechniken für
Geschäftsprozessoptimierungen; Produktmodell spezifiziert in
ISO 10303 (STEP); Umsetzung von Produkt- und
Prozessmodellen in industrielle Anwendungen. Skriptum (im
Internet bzw. erhältlich im Copy Shop)
Es findet eine Exkursion zu einem Unternehmen im Umfeld der
behandelten Themen statt./
Mündliche Prüfung
Inhalt:
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skriptum (im Internet bzw. erhältlich im Copy-Shop)
Modulbezeichnung:
Numerische Strömungssimulation
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Schäfer, Michael, Prof. Dr.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Lehrform / SWS:
Master CE
3 V + 1 Ü = 4 SWS.
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Numerische Mathematik, Numerische Berechnungsverfahren
Die Studierenden kennen die Grundlagen der
kontinuumsmechanischen Strömungsmodellierung. Sie
kennen die Eigenschaften numerischer Gitter und wichtige
Methoden zu deren Generierung. Sie beherrschen die
Anwendung von Finite-Volumen-Verfahren für komplexe
Geometrien. Sie können Finite-Volumen-Verfahren auf die
Gleichungen für inkompressible Strömungen anwenden.
Sie kennen Upwind-Verfahren; Flux-Blending-Verfahren
und Druck-Korrektur-Verfahren. Sie kennen die Methoden
zur Berechnung turbulenter Strömungen. Sie beherrschen
die Grundlagen der statistischen Turbulenzmodellierung.
Sie kennen die wichtigsten Verfahren zur Lösung großer
dünnbesetzter linearer und nichtlinearer Gleichungssysteme.
Sie verstehen die Prinzipien von
Mehrgitterverfahren. Sie kennen die Grundlagen des
parallelen Rechnens.
Grundlagen der kontinuumsmechanischen
Strömungsmodellierung., numerische Gitter, Gittergenerierung,
Finite-Volumen-Verfahren für komplexe
Geometrien, Finite-Volumen-Verfahren für inkompressible
Strömungen, Upwind-Verfahren, Flux-Blending, Druck-
Inhalt:
Korrektrur-Verfahren, Berechnung turbulenter Strömungen,
statistische Turbulenzmodellierung, k-eps-Modell, Lösung
großer dünnbesetzter Gleichungssysteme, ILU-Verfahren,
CG-Verfahren, Vorkonditionierung, Mehrgitterverfahren,
paralleles Rechnen.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
M. Schäfer: Numerik im Maschinenbau, Springer, Berlin,
1999;
M. Schäfer: Computational Engineering – Introduction to
Numerical Methods, Springer, Berlin, 2006
Modulbezeichnung:
Angewandte Strukturoptimierung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Wintersemester
Harzheim, Lothar, Prof. Dr. rer.nat.
Dozent(in):
Harzheim, Lothar, Prof. Dr. rer.nat.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Die Studierenden kennen die Ziele der Strukturoptimierung und
deren mathematische Grundlagen. Sie kennen die Begriffe
Extrema, Konvexität, Lagrange-Funktion und Multiplikatoren.
Sie kennen die Kuhn-Tucker-Bedingungen und
Sattelpunkteigenschaften und deren Bedeutung. Sie kennen die
Grundlagen von Gradientenverfahren, pproximationsverfahren,
Response-Surface-Methoden, Optimalitätskriterien und
Evolutionsstrategien. Sie kennen Strategien zur
Mehrzieloptimierung, multidisziplinären Optimierung,
Multilevel-Optimierung und zur Berücksichtigung der Streuung
von Strukturparametern. Sie wissen, wie die Finite-ElementeMethode in den Optimierungsprozess einbezogen werden kann.
Sie kennen wichtige Programme zur Strukturoptimierung und
wichtige Anwendungsbereiche für die Wanddickenoptimierung,
die Gestaltsoptimierung und die Topologieoptimierung.
Ziele der Strukturoptimierung; Mathematische Grundlagen:
Extrema, Konvexität,
Lagrange- Funktion und Multiplikatoren, Kuhn-TuckerBedingungen,
Sattelpunkteigenschaften; Optimierungsverfahren:
Gradientenverfahren, Approximationsverfahren, Response-
Inhalt:
Surface- Methoden, Optimalitätskriterien, Evolutionsstrategien;
Optimierungsstrategien: Mehrzieloptimierung, multidisziplinäre
Optimierung, Multilevel-Optimierung, Berücksichtigung der
Streuung der Strukturparameter, Robust Design; Einbeziehung
der Finite-Elemente-Methode in den Optimierungsprozeß;
Programme und Anwendungsbereiche, Wanddickenoptimierung,
Gestaltsoptimierung, Topologieoptimierung.
Keine/ Mündlich, 30 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skript (erhältlich in Vorlesung); Schumacher, Optimierung
mechanischer Strukturen, Springer, 2004
Modulbezeichnung:
Methode der Finiten Elemente in der Wärmeübertragung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Stephan, Peter Christian, Prof. Dr.-Ing.
Dammel, Frank, Dr.-Ing.
Deutsch
Dozent(in):
Sprache:
Master CE
V2 Ü1 = 3 SWS
Lehrform / SWS:
120 Arbeitsstunden
Arbeitsaufwand:
4 CP
Kreditpunkte:
Grundkenntnisse in Wärmeübertragung und Mathematik
Voraussetzungen:
Inhalt:
Die Studierenden können: die wesentlichen Schritte der
Galerkin-Finite-Elemente-Methode (GFEM) erläutern; die
GFEM anwenden auf Kontinuitäts-,
Navier-Stokes- und Energiegleichung; die isoparametrische
Interpolation der Variablen mit verschiedenen LagrangeElementen ableiten; selbstständig einfache Berechnungen mit
dem in der Übung eingesetzten FEM-Programm durchführen;
die Ergebnisse von FEM-Berechnungen (aus dem Bereich
Wärmeübertragung) interpretieren und kritisch beurteilen.
Einführung in die Methoden der finiten Elemente,
isoparametrische Elemente, Lagrange-Interpolationsfunktionen,
Koordinatentransformation,
numerische Integration, Zeitdiskretisierung, Wärmeleitung,
erzwungene Konvektion, natürliche Konvektion, Berechnungen
mit einem Finite-ElementeProgramm
Gemischt
Medienformen:
Ein Skript zur Vorlesung kann am Fachgebiet erworben werden.
Literatur:
Modulbezeichnung:
Systemverfahrenstechnik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Hampe, Manfred J., Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Hampe, Manfred J., Prof. Dr.-Ing.
Sprache:
Deutsch mit englischer Zusammenfassung
Master CE
Lehrform / SWS:
4 V + 2 Ü = 6 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Der Besuch der Veranstaltung erfordert Vorkenntnisse auf dem
Gebiet der Thermodynamik der Gemische (Thermische
Verfahrenstechnik I) und der thermischen Grundoperationen
(Thermische Verfahrenstechnik II).
Nachdem der Student oder die Studentin diese Vorlesung gehört
hat, wird er bzw. sie in der Lage sein, 1. Das Systemkonzept und
den systemtechnischen Vorgehensplan auf die Entwicklung
verfahrenstechnischer Prozesse anzuwenden. 2.Systemelemente
und Verknüpfungen zwischen Systemelementen zu identifizieren
und zu definieren. 3. Systemgrenzen sowie Stoff-, Energie- und
Informationsströme, die die Systemgrenze überschreiten, zu
identifizieren und zu definieren. 4. Rekursive Vorgehensweisen
anzuwenden, um Prozessstrukturen auf der Funktionsebene, der
physikalischen Ebene und der Bauartebene zu entwickeln. 5.
Basierend auf den physikalischen Eigenschaften von Stoffen und
Stoffgemischen sowie ihren sicherheitstechnischen Kennwerten
Trennsequenzen für Stoffgemische vorzuschlagen. 6. Mit Hilfe
heuristischer Regeln Verfahrensvarianten zu bewerten. 7. Die
allgemeine Struktur von Stoff- und Energiebilanzen,
Gleichgewichtsbeziehungen für heterogene Gleichgewichte und
chemische Reaktionen, Transportgleichungen für
Nichtgleichgewichtsprozesse und kinetische Ansätze für
chemische Reaktionen sowie deren Verwendung in der
Prozessberechnung zu erklären. 8. Die allgemeine Struktur von
sequentiell-modularen und gleichungsorientierten
Prozessmodellen zu erklären. 9. Die allgemeine Vorgehensweise
bei der Lösung von Systemen algebraischer und
Differentialgleichungen zu erklären 10. Den Energiebedarf, die
Energieerzeugung und die Energieübertragung in großen
Produktionsanlagen mit Hilfe der Pinch-Point-Methode von
Linnhoff zu analysieren. 11. Energieeinsparpotential zu
identifizieren und geeignete Maßnahmen vorzuschlagen. 12.
Einfache Methoden zur Kostenschätzung und
Rentabilitätsberechung auf dem Gebiet der Verfahrenstechnik
anzuwenden.
Methodische Verfahrensentwicklung; Stoffdatenbeschaffung;
Sicherheitstechnik und Umweltschutz; Prozesssynthese;
Prozessanalyse; Massen- und Enthalpiebilanzen; stationäre und
dynamische Simulation von Prozesselementen, Prozessgruppen
und Anlagen; energetische Optimierung von Anlagen;
wirtschaftliche Bewertung von Verfahren.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Blass, Entwicklung verfahrenstechnischer Prozesse, Springer
Verlag. Seider, Seader, Lewin, Product and Process Design
Principles, Wiley.
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Systemzuverlässigkeit im Maschinenbau
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Hanselka, Holger, Prof.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Lehrform / SWS:
Master CE
V2
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine
Studenten, die diese Vorlesung gehört haben, sollten:
- ein grundlegendes Verständnis von qualitativen und
quantitativen Methoden haben, die für Zuverlässigkeits- und
Verfügbarkeitsanalysen an Systemen eingesetzt werden
- eine Reihe verschiedener Zuverlässigkeitsprobleme bei
Systemen formulieren und die Zuverlässigkeit von Systemen mit
unterschiedlichen Methoden berechnen bzw. bewerten können
Grundbegriffe der Systemzuverlässigkeit; Boolesche
Systemtheorie; Fehler-, Möglichkeits- und Einfluss-Analyse
(FMEA), Fehlerbaum-Analyse (FTA); Systemzuverlässigkeit
mit Redundanz; Zuverlässigkeitsanalyse reparierbarer Systeme;
Markov-Theorie; Zuverlässigkeit von elektronischen Systemen;
Zuverlässigkeits- und Qualitätsmanagement
Keine/ schriftliche Prüfung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsskript "Systemzuverlässigkeit im Maschinenbau"
(erhältlich im Fachgebietssekretariat) LITERATUR: O'Connor,
P.D.T.: Practical Reliability Engineering, E. Edition, Wiley,
2002 O'Connor, P.D.T.: Zuverlässigkeitstechnik, VCH
Inhalt:
Verlagsgesellschaft, 1999
Modulbezeichnung:
Modellierung turbulenter technischer Strömungen I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Janicka, Johannes, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Keine
Der Studierende beherrscht die mathematischen Grundlagen der
Turbulenzmodellierung sowie die grundlegenden Modelle, wie
sie in modernen Strömungsberechnungsprogrammen integriert
sind. Sie / er ist in der Lage, die Kriterien für den Einsatz von
statistischen Turbulenzmodellen zu bewerten.
Kontinuumsmechanik (Bilanz- und Transportgleichungen),
Grundlagen der Turbulenz (Entstehung und Eigenschaften,
mathematische Grundlagen), statistische
Turbulenzmodellierung: Null-, Ein- und Zwei-GleichungsRANS-Modelle.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skript wird in der Vorlesung verteilt, kann aber auch von der
Institut-Homepage heruntergeladen werden
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Modellierung turbulenter technischer Strömungen II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Keine
Die / der Studierende kennt zeitaufgelöste
Strömungsberechnungsverfahren wie die Grobstruktursimulation
und die Direkte Numerische Simulation mit Wärme- und
Stoffübertragung. Sie / er kennt die Verfahren zur
Qualitätsbewertung von Grobstruktursimulationen und versteht
die Methoden zur Grobstruktursimulationen von
Verbrennungsprozessen.
Direkte Numerische Simulation, Einführung in die GrobstrukturSimulation (Filterungsoperationen, Modellierung, dynamische
Modelle), Eingleichungsmodelle, Qualitätsbewertung der
Grobstruktur-Simulation, Grobstruktur-Simulation von
Verbrennungsprozessen.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Numerische Methoden der Aerodynamik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Jakirlic, Suad. PD Dr-Ing.
Dozent(in):
Jakirlic, Suad. PD Dr-Ing.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V / 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Technische Strömungslehre, Numerische Berechnungsverfahren
im Maschinenbau
Die Studierenden erlernen die numerischen Methoden zur
Diskretisierung der strömungsmechanischen
Transportgleichungen, um sie praktisch zur Erfassung der
Physik der (kompressiblen, turbulenten) Umströmung von zur
Flugzeugaerodynamik relevanten Konfigurationen anzuwenden.
Die Vorlesung stellt eine Kombination zwischen der
theoretischen Einführung und der (selbst durchzuführenden)
konkreten Berechnungen von geeigneten Strömungsfällen dar.
Übersicht numerischer Berechnungsverfahren (Panelmethoden,
Grenzschichtverfahren, Eulerverfahren, Navier-Stokes’sches
Verfahren); Diskretisierungsmethoden (u. a. für komplexe und
irreguläre Geometrien); Behandlung der Kompressibilität
(künstliche Kompressibilität, Druck-GeschwindigkeitDichtekopplung); Behandlung von Verdichtungsstößen (Total
Variation Diminishing – Differenzverfahren); Randbedingungen
(u. a. Druckrandbedingung, totale Zustandsbedingungen,
supersonic outflow); Transitionsbehandlung;
Turbulenzerfassung (u. a. statistische Turbulenzmodelle);
Behandlung der wandnahen Gebiete bzw. Grenzschichten
(Modellierung sowie exakte Behandlung).
Keine/ Mündlich, 45 – 60 Minuten
Inhalt:
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsfolien werden als PDF im Netz angeboten.
ANDERSON, J. (1988): Aerodynamics, McGraw-Hill, NY;
HIRSCH, Ch. (1988): Numerical Computation of Internal and
External Flows I and II, John Wiley and Sons; CEBECI, T.
(1999): An Engineering Approach to the Calculation of
Aerodynamic Flow, Springer Verlag; FERZIGER, J.H., PERIC,
M.P. (1999): Computational Methods for Fluid Dynamics,
Springer Verlag
Modulbezeichnung:
Werkstoff- und Bauteilfestigkeit
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Berger, Christina, Prof. Dr.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Inhalte aus Naturwissenschaften I und Werkstoffkunde und –
prüfung.
Die Studierenden erlernen Verfahren für eine Bauteilauslegung
aus werkstofftechnischer Sicht. Dazu gehören die
Festigkeitsberechnung mit der Aufstellung von
Spannungshypothesen, die Berechnung von Kerbwirkung und
Kenntnisse über Eigenspannungen, der Schwing und
Betriebsfestigkeit sowie Bruch- und Schwingbruchmechanik.
Damit sind die Studierenden in der Lage,
Festigkeitsberechnungen durchzuführen und Aussagen über die
Lebensdauer eines Bauteils zu treffen. Explizites Erlernen
wichtiger Grundlagenkenntnisse.
Bauteilauslegung aus werkstofftechnischer Sicht :
Festigkeitsberechnung, Spannungszustände,
Festigkeitshypothesen, Kerbwirkung, Überelastische
Beanspruchung, Eigenspannungungen, Sicherheitsnachweise bei
statischer Beanspruchung, Bruchmechanik, Schwing- und
Betriebsfestigkeit, Schwingbruchmechanik, Sicherheitskonzepte
Keine/ Schriftlich, 60 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Werkstofftechnologie und Anwendung I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Inhalte aus den Grundlagenvorlesungen "Werkstoffkunde"
Die Studierenden erlernen das Anwenden werkstofftechnischer
Kenntnisse auf Bauteile unter den Gesichtspunkten
Komplexbeanspruchung, Wirtschaftlichkeit und Konkurrenz von
Werkstoffen. Dabei findet eine Implementierung des Wissens
aus den Grundlagenvorlesungen statt.
Entwicklung vom Pflichtenheft zum Werkstoff
Konkurrenz der Werkstoffe bei der Entscheidungsfindung
Betrachtet werden wirtschaftliche Gesichtspunkte beim Betrieb
von Bauteilen unter Komplexbeanspruchung und die
Eigenschaften und das Verhalten
von Stählen, Leichtmetallen, Kunststoffen und deren
Verbindungsarten (Fügen)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Foliensatz zum Download im Internet
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Zuverlässigkeit im Maschinenbau
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V + Ü / 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Keine
Studenten, die diese Vorlesung gehört haben, sollten:
- die statistischen Zusammenhänge der Wechselwirkung von
Belastung und Belastbarkeit in Bezug auf die Beurteilung der
Zuverlässigkeit verinnerlicht haben
- wissen wie Zuverlässigkeitsdaten aus Experimenten bestimmt
werden
- elementare Wahrscheinlichkeits- und Zuverlässigkeitsanalysen
durchführen können.
Grundbegriffe, Kenngrößen und Standarde; Grundlagen der
Statistik und Wahrscheinlichkeitstheorie,
Wahrscheinlichkeitsrechnung und Verteilungsfunktionen;
Zuverlässigkeitsanalyse, Graphische Methoden, Weibullsche
Analyse, Wechselwirkung Belastung - Belastbarkeit,
Zeitabhängige Wechselwirkung; Zuverlässigkeitstest und
Lebensdauerversuche, Planung; Vertrauensbereiche, TestStrategien
Keine/ Schriftlich 2h.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsskript "Zuverlässigkeit im Maschinenbau" (erhältlich
Inhalt:
im Fachgebietssekretariat)
LITERATUR:
Bertsche, B., Lechner, G.: Zuverlässigkeit im Fahrzeug- und
Maschinenbau, Springer-Verlag, 2004
O'Connor, P.D.T.: Practical Reliability Engineering, 4. E
Modulbezeichnung:
Modellierung und numerische Beschreibung technischer
Strömungen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Turbulence Modelling and Simulation
Semester:
Jedes Semester
Hanjalic, K., Prof. Dr.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch / Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 V = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Vorlesung Strömungslehre
Purpose: Purpose: Mathematical modelling and numerical
simulation of turbulence, flows and associated transport
processes, has emerged as a new scientific discipline,
which together with Computational Fluid Dynamics, makes
today an unavoidable topic of modern applied science- and
engineering university curriculum both at undergraduate and
postgraduate levels. The purpose of this course is to outline
basic notions on turbulence relevant for its understanding
and especially for numerical modeling and simulations; to
introduce students into mathematical tools used to
describe turbulence, to elaborate general concepts of
Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) mathematical
modeling, direct and large eddy numerical simulations
(LES and DNS), and to illustrate their use in research and
technological applications.
Turbulenz: Phänomen und Erscheinungsform
2. Grundbegriffe und Definitionen
3. Kontinuumsmechanische Grundlagen
4. Turbulente Scherströmungen
5. Dynamik der Turbulenz
6. Momentenmodelle
Inhalt:
7. Vorhersageeigenschaften von Turbulenzmodellen
8. Reagierende Strömungen
9. Numerische Lösungsverfahren
10. Andere Simulationsverfahren
Keine Angabe
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Unterrichtsunterlagen sind von der www-Seite www.sla.tudarmstadt.de herunterzuladen
Modulbezeichnung:
Finite Elemente in der Strukturmechanik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Schäfer, Michael, Prof. Dr. rer. nat.
Dozent(in):
Schäfer, Michael, Prof. Dr. rer. nat.
Sternel, Dörte, Dr.-Ing.
Deutsch
Sprache:
Lehrform / SWS:
Master CE
V3 Ü1 = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Numerische Mathematik, Numerische erechnungsverfahren
kontinuumsmechanischen Modellierung von Festkörpern. Sie
beherrschen den Umgang mit Arbeits- und
Energieprinzipien. Sie können Feldgrößen diskretisieren. Sie
kennen isoparametrische Elemente, Formfunktionen und
Elementmatrizen. Sie behrrschen die Assemblierung von
Steifigkeitsmatrizen. Sie kennen h- und p-Adaptivität,
Fehlerschätzer und Gitterverfeinerungsalgorithmen. Sie kennen
Platten-, Schalen- und Membranelemente. Sie kennen die
Grundlagen strukturdynamischer Finite-Element-Berechnungen.
Sie kennen die Ursachen von
Nichtlinearitäten und Methoden zu deren Behandlung.
Inhalt: Grundlagen der kontinuumsmechanischen Modellierung
von Festkörpern; Arbeits- und Energieprinzipien;
Diskretisierung von Feldgrößen; isoparametrische Elemente;
Formfunktionen; Elementmatrizen; Assemblierung von
Steifigkeitsmatrizen; h- und p-Adaptivität; Fehlerschätzer;
Gitterverfeinerungsalgorithmen; Strukturdynamik; nichtlineare
Probleme.
Inhalt:
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsskript (erhältlich im FNB-Sekretariat);
Übungen im WWW;
Schäfer, Numerik im Maschinenbau, Springer, 1999; Schäfer,
Numerical Methods in Engineering, Springer, 2006
Elektrotechnik (FB 18)
Modulbezeichnung:
Digital signal Processing (Digitale Signalverarbeitung)
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Zoubir
Dozent(in):
Zoubir
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Grundlegende Kenntnisse der Signal- und Systemtheorie
Die Studenten verstehen grundlegende Prinzipien der
Signalverarbeitung. Sie beherrschen die Analyse im Zeit- und
im Frequenzbereich von deterministischen und statistischen
Signalen. Die Studenten haben erste Erfahrungen mit dem
Software Tool MATLAB.
1) Zeitdiskrete Signale und lineare Systeme - Abtastung und
Rekonstruktion der analogen Signale 2) Design digitaler Filter
– Filter Design Prinzipien; Linearphasige Filter; Filter mit
endlicher Impulsantwort; Filter mit unendlicher Impulsantwort;
Implementation 3) Digitale Analyse des Spektrums Stochastische Signale; Nichtparametrische Spektralschätzung;
Parametrische Spektralschätzung; Applikationen 4) Kalman
Filter
Schriftliche Prüfung, 3 Stunden
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
A. Oppenheim, W. Schafer: Discrete-time Signal Processing,
2nd ed.
Inhalt:
J.F. Böhme: Stochastische Signale, Teubner Studienbücher,
1998
Modulbezeichnung:
Netzberechnung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
SS
Stenzel
Dozent(in):
Stenzel
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü= 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Energieversorgung I
Studierende sind nach Besuch der Lehrveranstaltung in der Lage
1. Netzwerksmatrizen indirekt und direkt aufzustellen
2. Lineare Gleichungssysteme zu lösen
3. Betriebsmittel für transiente Rechnungen auszuwählen
4. Lastfluss- und Kurzschlüsse für kleine Netze zu berechnen
Einsatzgebiete der Netzberechnung; Grundlagen der
Matrizenalgebra:, Matrizeninversion, Inzidenz- und
Netzwerksmatrizen: Graphentheorie, Inzidenz-Matrizen,
Einfache Diagonal-Admittanzmatrix,; Direkter Aufbau von
Netzwerk-Matrizen: Admittanz-Matrix, Impedanz-Matrix,
Woodbury-Formel, Hybrid-Matrix
Inhalt:
Lösung linearer Gleichungssysteme: Eliminationsverfahren bei
spärlich besetzten Matrizen ;Berechnung von transienten
Vorgängen; Betriebsmittelnachbildungen Lastflussberechnung:
Lineare Lastflussgleichungen, Newton-Raphson-Methode,
Lastfluß mit spannungsgeregelten Knoten
Schriftlich 60 min
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Das Skript kann von der Institutswebseite heruntergeladen
werden.
Modulbezeichnung:
Verfahren und Anwendungen der Feldsimulation I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Weiland
Dozent(in):
Prof. Dr.-Ing. T. Weiland und Dr.rer.nat Erion Gjonaj
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Grundkenntnisse Maxwell´schen Gleichungen, Lineare
Algebra,Wünschenswert: Vorlesung "Technische
Elektrodynamik"
Die Studenten lernen den Umgang mit der Finite-IntegrationsMethode (FIT) und alternativen Verfahren zur numerischen
Berechnung elektromagnetischer Felder. Es werden aufbauend
auf die Vorlesung Technische Elektrodynamik theoretische
Grundlagen, Einsatzmöglichkeiten und die praktische Relevanz
der Arbeit mit CAD-Werkzeugen zur Berechnung von Feldern
vermittelt.
Grundlagen FIT, Elektrostatik, Magnetostatik,
Magnetoquasistatik, Hochfrequenzsimulationen,
Konvergenzstudien, Diskretisierung, Zeit- und
Frequenzbereichssimulationen, Leapfrog Algorithmus,
Eigenwertanalyse
30 min mündlich
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skript zu den Vorlesungen "Technische Elektrodynamik" und
"Verfahren und Anwendungen der Feldsimulation"
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Verfahren und Anwendungen der Feldsimulation II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Jedes Winter-Semester
Weiland
Dozent(in):
Weiland, Munteanu
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2V + 1Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Maxwell'sche Gleichungen, Integral- und Differentialrechnung,
Vektoranalysis. Grundlagen: Differentialgleichungen, lineare
Algebra.
Die Studenten beherschen die theoretischen Grundlagen der
Finiten Element Methode. Details der
Methodenimplementierung für stationäre und quasi-statischen
Felder sind Ihnen ebenso vertraut wie die Anwendung im
Bereich der Elektrotechnik.
Projektionsmethoden, Variationsformulierung, Finite Elemente,
Elemente höherer Ordnung, Implementierung, Konvergenz und
Präzision, Anwendungen auf elektromagnetische Probleme
30 min mündlich
Medienformen:
gemischt
Literatur:
Folien zur Vorlesung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Verfahren und Anwendungen der Feldsimulation III
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Jedes Sommer-Semester
Weiland
Dozent(in):
Ackermann, Gjonaj
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2V + 1Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Maxwell'sche Gleichungen, Integral- und Differentialrechnung,
Vektoranalysis. Grundlagen: Differentialgleichungen, lineare
Algebra
Die Studenten beherschen die theoretischen Grundlagen der
Finiten Element Methode. Details der
Methodenimplementierung für stationäre und quasi-statischen
Felder sind Ihnen ebenso vertraut wie die Anwendung im
Bereich der Elektrotechnik.
Projektionsmethoden, Variationsformulierung, Finite Elemente,
Elemente höherer Ordnung, Implementierung, Konvergenz und
Präzision, Anwendungen auf elektromagnetische Probleme
30 min mündlich
Medienformen:
gemischt
Literatur:
Folien zur Vorlesung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Softwarepraktikum zu Verfahren und Anwendungen der
Feldsimulation I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Wolfgang Ackermann
Dozent(in):
Prof. Dr.-Ing. T. Weiland, Assistenten des Instituts
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 P = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Empfehlenswert: Vorlesung "Verfahren und Anwendungen der
Feldsimulation" (auch parallel).
Die Themen der einzelnen Versuche lauten: 1. Einführung , 2.
Grundlagen FIT I, 3. Grundlagen FIT II, 4. Elektro/Magnetostatik (Skalarpotentiale), 5. Magnetostatik
(Vektorpotentiale), Frequenzbereich, Magnetoquasistatik, 6.
Integrationsverfahren im Zeitbereich: Leapfrog I, 7.
Integrationsverfahren im Zeitbereich: Leapfrog II, 8. Andere
physikalische Probleme: Wärmeleitung, 9. Andere
Diskretisierungsmethoden: Finite Elemente.
Die Themen der einzelnen Versuche lauten: 1. Einführung , 2.
Grundlagen FIT I, 3. Grundlagen FIT II, 4. Elektro/Magnetostatik (Skalarpotentiale), 5. Magnetostatik
(Vektorpotentiale), Frequenzbereich, Magnetoquasistatik, 6.
Integrationsverfahren im Zeitbereich: Leapfrog I, 7.
Integrationsverfahren im Zeitbereich: Leapfrog II, 8. Andere
physikalische Probleme: Wärmeleitung, 9. Andere
Diskretisierungsmethoden: Finite Elemente.
Mündliche Prüfung 20 min
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsskript
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Fortgeschrittene Verfahren für den Entwurf mikroelektronischer
Systeme - vorher
Rechnergestützter Entwurf mikroelektronischer Schaltungen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Manfred Glesner, Peter Zipf
Dozent(in):
Manfred Glesner
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
VLSI-Entwurf höchstintegrierter Schaltungen
(Standardzellenentwurf), Grundlagen Graphenalgorithmen
Erarbeitung der Algorithmen, die hinter modernen CADWerkzeugen für den Entwurf von höchstintegrierten VLSISchaltungen stehen.
CAD-Verfahren und Algorithmen für die Architektursynthese
integrierter VLSI-Systeme
20 min mündlich
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
T.Lengauer: Combinatorial Algorithms for Integrated Circuit
Layout, Wiley- Teubner Series N.Sherwani: Algorithms for
VLSI Physical Design Automation,
Kluwer Academic Publishers B.Preas, M.Lorenzetti: Physical
Design Automation of VLSI Circuits, Benjamin-Cummings
Publishing Company P.Antognetti, D.O.Pederson, H.DeMan:
Computer Design Aids for VLSI Circuits, Sijthoff- Noordhoof
Inhalt:
http://www.mes.tu-darmstadt.de
Modulbezeichnung:
Praktikum Elektrotechnik und Informationstechnik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Winter- und Sommersemester
Binder
Dozent(in):
Binder
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 P = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Paralleler Besuch der Vorlesungen und Übungen Elektrotechnik
und Informationstechnik I und Elektrotechnik und
Informationstechnik II
Nach selbständiger Vorbereitung der Nachmittage und
selbständiger Durchführung des Messaufbaus und der
Messaufgaben durch aktive Mitarbeit in der Praktikumsgruppe
sowie durch gründliche Ausarbeitung der zugehörigen
Messprotokolle sollten Sie in der Lage sein:
1. die Messung von Basisgrößen elektrischer Gleichstrom- und
Wechselstromschaltungen selbständig und bei Beachtung der
Sicherheitsregeln durchführen zu können,
2. die Aufnahme von Frequenzgängen an passiven elektrischen
Netzwerken und Resonanzkreisen sowie die elektrische
Leistungsmessung durchführen und erläutern zu können,
3. die messtechnischen Schaltungen für die Ermittlung
magnetischer, einfacher elektrothermischer und ochfrequenter
Größen selbständig aufbauen und deren Messung durchführen zu
können,
4. die Messergebnisse hinsichtlich ihrer technischen Bedeutung,
aber auch ihrer Genauigkeit und der Fehlereinflüsse sicher
bewerten zu können.
Ziel der Versuche ist ein praktisches, selbstständiges Arbeiten im
Team anhand von theoretischen & praktischen
Versuchsanleitungen, um grundlegende elektrotechnische
Zusammenhänge zu vertiefen. Ein selbstständiger
Versuchsaufbau und die Durchführung von Messungen, sowie
Auswertungen in Form von Protokollen sollen die theoretischen
Kenntnisse bestätigen und das selbsständige Arbeiten in der
Praxis vermitteln.
Folgende Versuche werden durchgeführt:
Gleichstromtechnik
Kapazitäten &Induktivitäten
Leistung & Transformator
Magnetische Gleich- und Wechselfeldmessungen
Schwingkreise & Wellenausbreitung
Schriftliche Ausarbeitung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Clausert, H. / Wiesemann, G.: Grundgebiete der Elektrotechnik,
Oldenbourg,1999
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Elektrotechnik und Informationstechnik I
ggf. Kürzel
ETiT I
ggf. Untertitel
Semester:
Stenzel
Dozent(in):
Stenzel
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 V + 2 Ü = 6 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Keine
Die Studierenden werden die grundlegenden Zusammenhänge
zwischen Strom und Spannung in elektrischen Netzen erkennen.
Sie werden in der Lage sein, sowohl Gleichstrom- als auch
Wechselstrom-Netzwerke zu analysieren.
Einheiten und Gleichungen: Einheitensysteme, Schreibweise von
Gleichungen; Grundlegende Begriffe: Ladung, Strom, Spannung,
Widerstand, Energie und Leistung. Ströme und Spannungen in
elektrischen Netzen. Ohmsches Gesetz, Kirchhoffsche Regeln.
Knoten- und Maschenverfahren. Parallel- und Reihenschaltung,
Strom- und Spannungsmessung, Lineare Zweipole,
Überlagerungssatz. Operationsverstärker. Wechselstromlehre:
Zeitabhängie Größen im eingeschwungenen Zustand in linearen
RLC-Netzen. Resonanz, Leistung in Wechselstromnetzen,
Transformatoren, Vierpole. Mehrphasensysteme:
Drehstromsystem.
benotete Klausur, schriftlich, 120 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
http:/www.eev.e-technik.tu-
Inhalt:
darmstadt.de/Lehre/Lehre.php?spr=DE
Modulbezeichnung:
Systemdynamik und Regelungstechnik I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Konigorski
Dozent(in):
Konigorski
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
7 CP
Voraussetzungen:
Keine
Der Student wird in der Lage sein, ein dynamisches System aus
den unterschiedlichsten Gebieten zu beschreiben und zu
unterscheiden. Er wird die Fähigkeit besitzen das dynamische
Verhalten eines Systems im Frequenzbereich und im
Zeitbereich zu analysieren. Er wird in der Lage sein,
Reglerentwurfsverfahren der linearen zeitinvarianten
Systemtheorie anzuwenden.
Einführung; Beschreibung und Klassifikation dynamischer
Systeme; Linearisierung um einen stationären Zustand;
Stabilität dynamischer Systeme; Frequenzgang linearer
zeitinvarianter Systeme; Lineare zeitinvariante Regelungen;
Reglerentwurf; Strukturelle Maßnahmen zur Verbesserung des
Regelverhaltens
Schriftliche Prüfung, 2 Stunden
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skript Konigorski: "Systemdynamik und Regelungstechnik I",
Aufgabensammlung zur Vorlesung, Lunze: "Regelungstechnik
1:Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und Entwurf
einschleifiger Regelungen", Föllinger: "Regelungstechnik:
Inhalt:
Einführung in die Methoden und ihre Anwendungen",
Unbehauen: "Regelungstechnik I:Klassische Verfahren zur
Analyse und Synthese linearer kontinuierlicher Regelsysteme,
Fuzzy-Regelsysteme", Föllinger: "Laplace-, Fourier- und zTransformation", Jörgl: "Repitorium Regelungstechnik", Merz,
Jaschke: "Grundkurs der Regelungstechnik: Einführung in die
praktischen und theoretischen Methoden", Horn, Dourdoumas:
"Rechnergestützter Entwurf zeitkontinuierlicher und
zeitdiskreter Regelkreise", Schneider: "Regelungstechnik für
Maschinenbauer", Weinmann: "Regelungen. Analyse und
technischer Entwurf: Band 1: Systemtechnik linearer und
linearisierter Regelungen auf anwendungsnaher Grundlage“
Modulbezeichnung:
Projektseminar Robotik und Computational Intelligence
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sommersemester
Adamy
Dozent(in):
Adamy
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
1 V + 3 S = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Keine
Ein Student kann nach Besuch der Veranstaltung:
1. die elementaren Bausteine eines Industrieroboters benennen,
2. die dynamischen Gleichungen für Roboterbewegungen
aufstellen und für die Beschreibung eines gegebenen Roboters
nutzen,
3. Standardprobleme und Lösungsansätze für diese Probleme
aus der mobilen Robotik nennen,
4. ein kleines Projekt planen,
5. den Arbeitsaufwand innerhalb einer Projektgruppe aufteilen,
6. nach Zusatzinformationen über das Projekt suchen, 7. eigene
Ideen zur Lösung der anstehenden Probleme in dem Projekt
entwickeln,
8. die Ergebnisse in einem wissenschaftlichen Text darstellen
und
9. die Ergebnisse in einem Vortrag präsentieren.
In dieser Vorlesung werden die folgenden Kentnisse vermittelt:
1. Industrieroboter, 1a. Typen und Anwendungen, 1b.
Geometrie und Kinematik, 1c. Dynamisches Modell, 1d.
Regelung von Industrierobotern,
2. Mobile Roboter, 2a. Typen und Anwendungen, 2b.
Sensoren, 2c. Umweltkarten und Kartenaufbau, 2d.
Inhalt:
Medienformen:
Bahnplannung.
Nach diesen einführenden Vorlesungen sind konkrete Projekte
vorgesehen, in denen das Gelernte in Kleingruppen zum
Einsatz gebracht werden kann.
Projektplan erstellen, Ausarbeitung erstellen, Abschlußvortrag
halten / Fakultativ, mündlich 30 Minuten, schriftlich 90
Minuten
Gemischt
Literatur:
Adamy: Skript zur Vorlesung (erhältlich im FG-Sekretariat)
Modulbezeichnung:
Elektrotechnik und Informationstechnik II
ggf. Kürzel
ETiT II
ggf. Untertitel
Semester:
Hinrichsen
Dozent(in):
Hinrichsen
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 V + 2 Ü = 6 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Keine Angeben.
Die Studierenden haben sich von der Vorstellung gelöst, dass
alle elektrischen Vorgänge leitungsgebunden sein müssten; sie
haben eine klare Vorstellung vom Feldbegriff, können Feldbilder
lesen und interpretieren und einfache Feldbilder auch selbst
konstruieren; sie verstehen den Unterschied zwischen einem
Wirbelfeld und einem Quellenfeld und können diesen
mathematisch beschreiben bzw. aus einer mathematisceh
Beschreibung den Feldtyp erkennen; sie sind in der Lage, für
einfache rotationssymmetrische Anordnungen Feldverteilungen
analytisch zu erechnen; sie können sicher mit den Definitionen
des elektrostatischen, elektroquasistatischen, magnetosttischen,
magnetodynamischen Feldes umgehen; sie haben den
Zusammenhang zwischen Elektrizität und Magnetismus erkannt
und wissen, wann sie beide Erscheinungen getrennt und wann
zusammen betrachten können bzw. müssen; sie beherrschen den
zur Beschreibung erforderlichen mathematischen Apparat und
können ihn auf einfache Beispiele anwenden; sie können
Induktivität, Kapazität und Widerstand einfacher geometrischer
Anordnungen berechnen und verstehen diese Größen nun nicht
mehr nur als Schaltungselemente sondern als physikalische
Eigenschaft der jeweiligen Anordnung; sie haben erkannt, wie
verschiedene Energieformen ineinander überführt werden
können und könen damit bereits einfache
ingenieurwissenschaftliche Probleme lösen; sie haben für viele
Anwendungen der Elektrotechnik die zugrundeliegenden
physikalischen Hintergründe verstanden und können diese
mathematisch beschreiben, in einfacher Weise weiterentwickeln
und auf andere Beispiele anwenden; sie kennen das System der
Maxwellschen Gleichungen und können diese von der integralen
in die differentielle Form überführen; sie haben eine erste
Vorstellung von der Bedeutung der Maxwellschen Gleichungen
für alle Problemstellungen der Elektrotechik
Elektrostatische Felder Stationäre elektrische Strömungsfelder
Stationäre Magnetfelder Zeitlich veränderliche Magnetfelder
Leitungen Zeitlich veränderliche elektromagnetische Felder Das
System der Maxwellschen Gleichungen
Schriftlich 120 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Clausert, Wiesemann Grundgebiete der Elektrotechnik 1
Oldenbourg, 7. Auflage,
1999 ISBN 3-486-25137-6
Clausert, Wiesemann Grundgebiete der Elektrotechnik 2
Oldenbourg, 7. Auflage,
2000 ISBN 3-486-25428-6
Frohne, Löcherer, Müller Moeller Grundlagen der
Elektrotechnik Teubner, 19. Auflage, 2002 ISBN 3-519-56400-9
Führer, Heidemann, Nerreter Grundgebiete der Elektrotechnik 1
Hanser, 7. Auflage, 2003 ISBN 3-446-22306-1
Führer, Heidemann, Nerreter Grundgebiete der Elektrotechnik 2
Hanser, 6. Auflage, 1998 ISBN 3-446-19068-6
Prechtl Vorlesungen über die Grundlagen der Elektrotechnik,
Band 1 Springer,
1994 ISBN 3-211-82553-3 (Wien) ISBN 0-387-82553-3 (New
York)
Prechtl Vorlesungen über die Grundlagen der Elektrotechnik,
Band 2 Springer,
1995 ISBN 3-211-82685-8
Wunsch, Schulz Elektromagnetische Felder Verlag Technik, 2.
Auflage, 1996
ISBN 3-341-01155-2
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Software-Engineering - Wartung und Qualitätssicherung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Wartung und Qualitätssicherung
Semester:
Prof. Dr.-Ing. Mezini, Mira
Dozent(in):
Prof. Schürr
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Einführung in Software Engineering
Keine Angaben
Inhalt:
Die Lehrveranstaltung vertieft Teilthemen der Softwaretechnik,
welche sich mit der Pflege und Weiterentwicklung bereits
existierender "älterer" Software (legacy software) beschäftigen.
Dabei werden diejenigen Hauptthemen des IEEE "Guide to the
Software Engineering Body of Knowledge" vertieft, die in der
vorangehenden Lehrveranstaltung des Moduls nur kurz
angesprochen werden. Das Schwergewicht wird dabei auf
folgende Punkte gelegt: Softwarewartung und Reengineering,
Konfigurationsmanagement, statische Programmanalysen und
Metriken, dynamische Programmanalysen und Laufzeittests
sowie Programmtransformationen (Refactoring). In den
Übungen wird als durchgängiges Beispiel ein geeignetes "Open
Source"-Projekt ausgewählt. Die Übungsteilnehmer
analysieren, testen und restrukturieren die Software des
gewählten Projektes in einzelnen Teams, denen verschiedene
Teilsysteme des betrachteten Gesamtsystems zugeordnet
werden.
Klausur (obligat); bewertete Übungsaufgaben (empfohlen,
zweiwöchentlich)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
http://www.es.tu-darmstadt.de/lehre/es/index.html
Modulbezeichnung:
Digitale Signale und Deterministische Systeme
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Ehemals Elektrotechnik und Informationstechnik III
Semester:
wechselnd
Dozent(in):
Meißner / Klein
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 V + 2 Ü = 6 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Elektrotechnik und Informationstechnik I+II
Mathematisches Verständnis der Integral-Transformationen.
Anwendungen der Transformationen auf
ingenieurwissenschaftliche Anwendungen in der Elektrotechnik
und Informationstechnik.
Grundlagen der Systemtheorie: Einführung; Zeitkontinuierliche
Signale; Zeitdiskrete Signale; Zeitkontinuierliche Systeme;
Zeitdiskrete Systeme. Fourier-Reihen: Die reelle Darstellung;
Die komplexe Darstellung; Leistungsberechnung;
Charakterisierung beliebiger Wechselgrößen
Die Fourier-Transformation: Der Übergang von der FourierReihe zum Fourier- Integral; Einige Eigenschaften der FourierTransformation; Die Fourier- Transformation häufig auftretender
Funktionen; Die Systemantwort.
Die Laplace-Transformation: Der Übergang von der Fourier- zur
Laplace- Transformation; Einige Eigenschaften der LaplaceTransformation; Die Laplace- Transformierten häufig
auftretender Funktionen; Die einseitige LaplaceTransformation; Die Rücktransformation; Die Systemantwort.
Die z-Transformation: Der Übergang von der Laplace- zur zTransformation; Einige Eigenschaften in der z-Transformation;
die z-Transformierten häufig auftretender Folgen; Die einseitige
Inhalt:
z-Transformation; Die Rücktransformation; Die Systemantwort.
Klausur
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Wolfgang Preuß Funktionaltransformationen, Fourier Laplace
und z- Transformation Fachbuchverlag Leibzig
Klaus Eberhard Krüger Transformationen Vieweg Studium +
Technik, 2002
Vertiefende Literatur: Dieter Müller-Wichards Transformationen
und Signale B.G. Teubner, 1998
Bruno Klingen Fouriertransformation für Ingenieure und
Naturwissenschaften
Springer Verlag 2001
Norman Morrisson Introduction to Fourier Analysis John Wiley
and Sons 1994
Papoulis The Fourier Integral and its applications McGraw Hill
Electronic Science
Series
Modulbezeichnung:
Fuzzy-Logik und neuronale Netze und evolutionäre Systeme
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Prof. J. Adamy
Dozent(in):
Prof. J. Adamy
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine formellen Voraussetzungen
In dieser Vorlesung werden die Grundlagen der Computational
Intelligence vermittelt. Die Computational Intelligence ist eine
Untermenge der Artificial Intelligence und umfaßt die Gebiete
Fuzzy Logik, Neuronale Netze und Evolutionäre Algorithmen.
Die Vorlesung vermittelt neben den grundlegenden Methoden
insbesondere auch ihre Anwendung in der ingenieurtechnischen Praxis.
Fuzzy-Logik - Grundlagen Fuzzy-Logik - Fuzzy-Control Anwendungen Fuzzy- Logik Neuronale Netze - Grundlagen
Neuronaler Netze - Multilayer-Perzeptrons - Radiale
Basisfunktionen-Netze - Anwendungen Neuronaler Netze
NeuroFuzzy Evolutionäre Algorithmen - Evolutionsstrategien Genetische Algorithmen - Anwendungen Evolutionärer
Algorithmen
Schriftlich, 90 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Adamy - Fuzzy Logik, Neuronale Netze und Evolutionäre
Algorithmen - Shaker Verlag - Erhältlich im FG-Sekretariat
www.rtr.tu-darmstadt.de/lehre/e-learning (optionales Material)
Inhalt:
Informatik (FB 20)
Modulbezeichnung:
Robotik 1 (Grundlagen)
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Grundlagen
Semester:
Stryk, Oskar von, Prof. Dr. rer. nat.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 2 Ü = 5 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
DVP bei Diplom-Studiengängen bzw. äquivalenter
Prüfungsstand bei Bachelor-/Master-Studiengängen;an
mathematischen Vorkenntnissen werden Lineare Algebra,
Analysis und Grundlagen gewöhnlicher
Differentialgleichungen vorausgesetzt
Grundlagen der Kinematik und Dynamik von
Robotersystemen
Die Vorlesung gibt (mit einem „bottom-up“-Vorgehen) eine
Einführung in die Grundlagen der Robotik:
• Einleitung und Übersicht
• Räumliche Darstellungen und Transformationen
• Manipulatorkinematik, Fahrzeugkinematik
• Geschwindigkeit, Jacobi-Matrix, statische Kräfte
• Manipulatordynamik
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• J.J. Craig: Introduction to Robotics (3. Auflage Pearson
Education, Inc., 2005) (ältere Version: 2. Aufl. 1989, Addison
Wesley)
Inhalt:
• M.W. Spong, S. Hutchinson, M. Vidyasagar: Robot
Modeling and Control (J. Wiley & Sons, 2006)
(ältere Version: M.W. Spong, M. Vidyasagar: Robot
Dynamics and Control (J. Wiley & Sons, 1989))
• S. Kajita (Hrsg.): Humanoide Roboter - Theorie und Technik
des künstlichen Menschen, Akademische
Verlagsgesellschaft Aka GmbH, Berlin, 2007
• S.B. Niku: Introduction to Robotics, Analysis, Systems,
Applications (Prentice Hall, 2001)
Modulbezeichnung:
Optimierung statischer und dynamischer Systeme
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 V + 2 Ü = 6 SWS
Arbeitsaufwand:
270 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
9 CP
Voraussetzungen:
Vordiplom oder gleichwertige Qualifikation (d.h. fachlicher
Kenntnisstand nach den ersten vier Semestern des BachelorStudiengangs Informatik): Grundkenntnisse in Informatik und
Mathematik(Analysis, Lineare Algebra, Numerische
Algorithmen)
Erfolgreiche Teilnahme an der Lehrveranstaltung “Grundlagen
der Modellierung und Simulation (für CE) / Einführung in
Computational Engineering (für Inf.)“
Kenntnisse der grundlegenden Konzepte und effizienter
Algorithmen der Optimierung statischer und dynamischer
Systeme und die Fähigkeit zu deren Anwendung zur Lösung
von Optimierungsproblemen in den Ingenieurwissenschaften
• Optimierung statischer Systeme: nichtlineare Optimierung
ohne und mit Restriktionen, Newton-Typ und SQP-Verfahren,
nichtlineare kleinste Quadrate, globale gradientenfreie
Optimierungsverfahren, praktische Aspekte
(Problemformulierung, Approximation von Ableitungen,
Verfahrensparameter, Bewertung einer berechneten Lösung)
• Optimierung dynamischer Systeme: Parameteroptimierungsund Schätzprobleme, optimale Steue- rungsprobleme,
Maximumprinzip und notwendige Bedingungen, Berechnung
optimaler Trajektorien, optimale Rückkopplungssteuerung,
linear-quadratischer Regulator
Inhalt:
• Anwendungen: robuste Optimierung im CAE-Bereich (z.B.
bei technischen Simulationen), optimale
Steuerung zeitveränderlicher, dynamischer Prozesse (z.B.
Roboter)
fakultativ
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• Optimierung statischer Systeme:
Gill, Murray, Wright: Practical Optimization (Academic
Press, 1981)
Fletcher: Practical Methods of Optimization (Wiley, 2nd ed.,
1987)
Nocedal, Wright: Numerical Optimization (Springer, 1999)
Kelley: Iterative Methods for Optimization (SIAM, 1999)
Papageorgiou: Optimierung - Statische, dynamische und
stochastische Verfahren für die Anwen- dung (2. Auflage,
Oldenburg, 1996)
• Optimierung dynamischer Systeme:
Dorato, Abdallah, Cerone: Linear-Quadratic Control - An
Introduction (Prentice-Hall, 1995)
Bryson, Ho: Applied Optimal Control (Hemisphere, 1975)
Betts: Practical Methods for Optimal Control Using Nonlinear
Programming (SIAM, 2001)
Modulbezeichnung:
Echtzeitsysteme
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Koch, Andreas, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Andreas Schürr, Prof. Dr.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Studenten, die erfolgreich an dieser Veranstaltung
teilgenommen haben, sollten in der Lage sein, modellbasierte
(objektorientierte) Techniken zur Entwicklung eingebetteter
Echtzeitsysteme zu verwenden und zu bewerten. Dazu gehören
folgende Fähigkeiten: - Systemarchitekturen zu unterscheiden
und Echtzeitsysteme zu klassifizieren - selbständig ausführbare
Modelle zu erstellen und zu analysieren - Prozesseinplanungen
anhand der kennengelernten Schedulingalgorithmen
durchzuführen - Echtzeitprogrammiersprachen und Betriebssysteme zu unterscheiden, zu bewerten und
einzusetzen.
Die Vorlesung Echtzeitsysteme befasst u.a. sich mit einem
Softwareentwicklungsprozess, der speziell auf die Spezifika
von Echtzeitsystemen zugeschnitten ist. Dieser
Softwareentwicklungsprozess wird im weiteren Verlauf
während den Übungen in Ausschnitten durchlebt und vertieft.
Der Schwerpunkt liegt dabei
auf dem Einsatz objektorientierter Techniken. In diesem
Zusammenhang wird das echtzeitspezifische Case Tool Rose
Realtime vorgestellt und eingesetzt. Desweiteren werden
grundlegende Charakeristika von Echtzeitsystemen und
Inhalt:
Medienformen:
Systemarchitekturen eingeführt. Auf Basis der Einführung von
Schedulingalgorithmen werden Einblicke in
Echtzeitbetriebssysteme gewährt. Die Veranstaltung wird
durch eine Gegenüberstellung von
Echtzeitprogrammiersprachen mit Schwerpunkt RT-Java
(PERC) abgerundet.
zweiwöchentlich)
Gemischt
Literatur:
Modulbezeichnung:
Eingebettete Systeme I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Grundlagen
Semester:
Dozent(in):
Huss, Sorin, Prof. Dr.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundkenntnisse im Logischen Entwurf digitaler Systeme und
objektorientierter Programmierung
Eingebettete Systeme sind aus unserem Alltag nicht mehr
wegzudenken und finden in sehr vielen Bereichen ihre
Anwendung. Die große Verbreitung und vor allem die
steigende Komplexität erfordert neue Modellierungstechniken
und einen geänderten Entwurfsablauf. Dabei handelt es sich
oft um gemischte Hardware- und Software-Systeme, was sich
zusätzlich im Entwurfsablauf widerspiegelt. Es müssen
Methoden bereitgestellt werden, Hardware und Software
simultan und gleichberechtigt zu entwickeln und die
Wechselwirkungen zu berücksichtigen.
Inhalt:
Ziel ist, unterschiedliche Modellierungskonzepte und ihre
Einsatzbereiche kennen zu lernen und ihre Vor- und Nachteile
zu verstehen. Weiterhin sollen die Studierenden die neue
Spezifikationssprache in diesem Bereich, SystemC, kennen,
die zur Modellierung und Simulation verwendet wird und auf
C++ basiert. Schließlich sollen Kenntnisse über
Syntheseverfahren auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen
erworben werden.
1. Einführung
• Motivation
• Zielarchitekturen
• Sichtweisen und Abstraktionsebenen
• Entwurfsablauf
2. HW/SW Ko-Entwurf
• Einführung
• HW/SW-Partitionierung
• Kommunikation
• Laufzeitabschätzung
• Zusammenfassung
3. Modelle und Begriffe
• Spezifikationsmodelle
• Zusammenfassung
• Begriffe
4. Spezifikationssprachen
• Anforderungen
• SystemC
• VHDL
• Zusammenfassung
5. Syntheseverfahren
• Einführung
• Fundamentale HW-Syntheseprobleme
• High-Level-Synthese
• RT-Level-Synthese
6. Beispiele
• Digitaler Anrufbeantworter
• Laser Point Tracker
• Internet Robo-Agent
• Floating Point Unit
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• D. D. Gaiski: Specification and Design of Embedded
Systems, Prentice Hall, 1994
• J.Teich: Digitale Hardware/Software-Systeme. SpringerVerlag, 1997
R.Lipsett, C.Schaefer, C.Ussery: VHDL - Hardware
Description and Design, Kluwer Academic Pu- blishers, 1989
D. Bleck, M. Goedecke, S. Huss, K. Waldschmidt: Praktikum
des modernen VLSI-Entwurfs, B. G. Teubner, 1996
• T.Grötker, S.Liao, G.Martin, S.Swan: System Design with
SystemC, Kluwer Academic Publishers,
2002
• W. Wolf: Computers as Components, Morgan Kaufmann
Publishers 2001
Modulbezeichnung:
Graphische Datenverarbeitung I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Prof. Dr. Schiele, Bernt
Dozent(in):
Prof. Dr. Dieter Fellner
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Programmierkenntnisse
grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen
Lineare Algebra
Analysis Inhalte der Vorlesung Human Computer Systems
HCS
Einführung in die Grundlagen der Computergraphik, insb. Einu. Ausgabegeräte Rendering mit OpenGL Ray Tracing
Beleuchtungsmodelle Image-Based Rendering aktuelle
Entwicklungen in der Computergraphik
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Real-Time Rendering Tomas Akenine-Möller, Eric Haines,
Naty Hoffman A.K. Peters Ltd., 3rd edition ISBN 987-156881-424-7
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Graphische Datenverarbeitung II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Thomas Kalbe
Matthias Bein
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Algorithmen und Datenstrukturen, Grundlagen aus der Höheren
Mathematik, Graphische Datenverarbeitung I, C / C++, OpenGL
Grundlagen der Geometrischen Modellierung, Modelle in der
graphischen Datenverarbeitung (Kurven, Oberflächen und
Volumen), Displaymethoden, Renderingtechniken,
Datenstrukturen und Algorithmen für Netze und
Netzkonvertierung
Kurven und Oberflächen (Polynome, Splines, RBF)
Interpolation und Approximation, Displaytechniken,
Algorithmen: de Casteljau, de Boor, Oslo,... Volumen und
implizite Oberflächen Visualisierungstechniken, Iso-Surfaces,
MLS, Oberflächen-Rendering, Marching-Cubes,... Netze
Kompression , Netz-Vereinfachung, Multiskalen Darstellung,
Subdivision,...
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Literatur und Organisatorisches werden in der ersten Vorlesung
geklärt.
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Software Engineering - Design and Construction
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Mezini, Mira, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 2Ü = 5 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Kenntnisse der Konzepte der Programmierung
• Kennen lernen von verschiedenen Architekturstilen
• Kennen lernen von Prinzipien und Heuristiken für modulares
Design
• Kennen lernen des Refaktoringskonzeptes, dessen Vorteile und
Tools
• Erwerb der Fähigkeit, Designprinzipien zu verstehen und zu
bewerten
• Klassendesign
Prinzipien für Klassendesign
Sprachkonstrukte and Design Patterns, die sie unterstützen
Refactoring
Fallstudien
Inhalt:
Design auf der Package-Ebene
Design Prinzipien und Metriken auf Package-Ebene
Erzeugen von Architektursichten aus Code
Refactoring
Fallstudien
Frameworks, Feature-orientiertes and Aspekt-orientiertes Design
Framework-basierte Entwicklung
Erzeugen von Dokumentation des Designs aus Code
Fortgeschrittener Entwurf mit FOD und AOP in der Sprache
CaesarJ
High-level Design
Architekturstile
Sprachtechniken für High-level Design
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• Booch, G. Object-Oriented Analysis and Design with
Applications. Addison-Wesley.
• Budd, T. Introduction to Object-Oriented Programming. 2nd.
ed., Addison-Wesley.
• Buschmann, F. et al. Pattern-Oriented Software Architecture:
A System of Patterns.
John Wiley & Sons.
• Czarnecki, K. and Eisenecker, U. Generative Programming.
Addison-Wesley.
• Garland, D. and Shaw, M. Software Architecture:
Perspectives on an Emerging Dis- cipline. Prentice Hall.
• Gamma, E. et al. Design Patterns: Elements of Reusable
Object-Oriented Software.
Addison-Wesley.
•
Martin, Robert.
Agile Software Development.
Principles, Patterns, and Practices.
Pearson US Imports & PHIPEs.
• Riel, A. Object-Oriented Design Heuristics. Addison-Wesley.
Modulbezeichnung:
Algorithmische Modellierung / Grundlagen des Operations
Research
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Mantel, Heiko, Prof. Dr.
Dozent(in):
Weihe, Karsten, Prof. Dr.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundzüge III der Informatik oder vergleichbar (Einführung in
Foundations of Computing wäre ebenfalls wünschenswert)
• Modellierungsstrategien für Entscheidungs-, Konstruktionsund Optimierungsprobleme kennen lernen
• Erlernen zweier algorithmische Modellierungssprachen
• Erwerben der Fähigkeit, komplexe Probleme adäquat zu
modellieren
• Algorithmische Optimierungssprachen wie OPL und Eclipse
Modellierung innerhalb eines restriktiven Modellierungsrahmens
(zum Beispiel lineare Optimierung oder ganzzahlige lineare
Optimierung)
Modellierung als kombinatorische Optimierungsprobleme (z.B.
Netzwerkflussprobleme, Färbungspro- bleme, Wegeprobleme)
• Komplexe Fallbeispiele aus der Praxis
schriftlich/mündlich
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Die Folien werden zur Verfügung gestellt. Hinweise zu weiterer
Literatur zu speziellen Themen auf
Anfrage.
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Robotik-Projektpraktikum
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
6 P = 6 SWS
Arbeitsaufwand:
270 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
9 CP
Voraussetzungen:
• gute Kenntnisse und praktische Erfahrungen in C/C++
Kenntnisstand nach den ersten vier Se- mestern des BachelorStudiengangs Informatik der TU Darmstadt)
• Grundkenntnisse in Robotik (z.B. durch erfolgreiche
Teilnahme an den Lehrveranstaltungen “Robotik
1“und “Mobile und sensorgeführte Robotiksysteme“)
Erlangung vertiefter und fortgeschrittener Fähigkeiten zur
Entwicklung und Implementierung von (Teil-)Funktionalitäten
für autonome, mobile Roboter; Fähigkeiten zur Analyse und
Evaluation der durchgeführten Entwicklungen; Techniken zur
Präsentation und Dokumentation; Teamfähigkeit und
eigenverantwortliches Arbeiten. Das Projekpraktikum dient auch
zur Einarbeitung z.B. für Studien-, Semester-, Bachelor-,
Master- oder Diplomarbeiten.
• Entwurf,
• Implementierung und
• experimentelle Erprobung (in Wettbewerbsszenario z.B.
autonomer Roboterfußball)von (Teil-)Funktionalitäten
autonomer, mobiler (vorzugsweise vier- und zweibeiniger)
Roboter; sowie
• Abschlußpräsentation mit Vorstellung der durchgeführten
Entwicklungen und deren Evaluation im
Inhalt:
Experiment,Dokumentation der durchgeführten Entwicklungen,
der implementierten Software und der experimentellen
Evaluation,
• Durchführung der Arbeiten in Teams
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
aktuelle Forschungsliteratur und Dokumentationen
(3) Anwendungsfächer (mindestens 28 CP) (fachbereichsspezifisch bzw.
fachbereichsübergreifend)
In jedem Anwendungsfach, fachbereichsspezifisch oder fachbereichsübergreifend, muss ein Seminar, Praktikum,
Tutorium oder Projekt abgelegt werden.
Bauingenieurwesen und Geodäsie (FB 13)
Forschungsfach:
Modulbezeichnung:
Interdisziplinäres Projekt Bauingenieurwesen
ggf. Kürzel
IPB1
ggf. Untertitel
Semester:
WS
Sprache:
Lange, Jörg, Prof. Dr.-Ing.
Linke, Hans-Joachim , Prof. Dr.-Ing.
Motzko, Christoph, Prof. Dr.-Ing.
Urban , Wilhelm, Prof. Dipl.-Ing. Dr. nat. techn.
Linke, Hans-Joachim , Prof. Dr.-Ing.
Urban , Wilhelm, Prof. Dipl.-Ing. Dr. nat. techn.
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2V+2Ü
Arbeitsaufwand:
180 h Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Wird in der Veranstaltung bekannt gegeben
Berufsfeldorientierung und Studienorientierung.
Berufsqualifizierung: u. a. Erkennen der Abhängigkeiten von
Fachdisziplinen und Praktizieren der Zusammenarbeit,
projektbezogenes Erarbeiten und Anwenden von Fachwissen,
selbständiges Untersuchen alternativer Lösungsmöglichkeiten,
selbständiges Bewerten von und Entscheiden zwischen
Alternativen.
Persönlichkeitsentwicklung: u. a. Eigeninitiative,
Kooperations- und Kompromssfähigkeit, Üben der
Dozent(in):
Inhalt:
Präsentation und Verteidigung eigener Ergebnisse.
interdisziplinäres Denken
Mündl. Prüfung 15min.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Arbeitsgruppe Planen, Entwerfen und Konstruieren
Forschungsfach: Baubetrieb
Modulbezeichnung:
Baubetrieb B1
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
56 h Präsenzveranstaltungen, 60h Projektstudium, Seminaroder Hausarbeiten (WA), 64h Vor- und Nachbereitung der
6 CP
Voraussetzungen:
Baubetrieb A2
Die Studierenden besitzen die Fähigkeit, unterschiedliche
Lösungen abzuwägen, sachlich und verständlich
zu erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen.
– Spezielles Bauprojekt – Schlüsselfertiges Bauen:
Komplexes schlüsselfertiges Projekt, Ausschreibung,
Erstellung von Leistungsverzeichnissen, Kalkulation von
Bauprojekten, Vorbereitung eines Angebotes,
Bauvertrag, Arbeitsvorbereitung mit dem Schwerpunkt
Arbeitskalkulation
– Behandlung von Sachnachträgen
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
– Abwicklung von Bauprojekten im internationalen Rahmen:
Vertragsformen, Erfahrungsberichte
– Bauverfahrenstechnik mit dem Schwerpunkt der Errichtung
turmartiger Bauwerke
unbenotet, Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben /
schriftlich + mündlich, 90 + 15 Minuten
Gemischt
Motzko, Steding: Skript Baubetrieb B1 – Spezielles
Bauprojekt, Eigenverlag
Reister: Skript Baubetrieb B1 – Sachnachträge, Eigenverlag
Motzko, Schetter: Skript Baubetrieb B1 – Abwicklung von
Bauprojekten im internationalen Rahmen,
Eigenverlag
Motzko: Baubetriebliche Aspekte beim Bau turmartiger
Bauwerke, Auszug aus Betonkalender 2006
Girmscheid, Motzko: Kalkulation und Preisbildung in
Bauunternehmen, Springer Verlag 2007
Bauer: Baubetrieb, Springer Verlag 2007
Kapellmann, Langen: Einführung in die VOB/B – Basiswissen
für die Praxis, Werner Verlag
Mallmann: Bau- und Anlagenbauverträge nach den FIDICStandardbedingungen , C. H. Beck Verlag
Modulbezeichnung:
Baubetrieb B2
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Baubetrieb B1
– Wissenschaftliches Arbeiten
– Behandlung von Bauzeitnachträgen
– Versicherungen im Bauwesen
– Bauverfahrenstechnik mit dem Schwerpunkt im
Ortbetonbau/Traggerüstbau
schriftlich + mündlich, 90 + 15 Minuten
Gemischt
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Reister: Skript Baubetrieb B2 – Bauzeitnachträge, Eigenverlag
Motzko: Skript Baubetrieb B2 – Wissenschaftliches Arbeiten,
Eigenverlag
Klingenberger, Giesa: Skript Baubetrieb B2 – Versicherungen
im Bauwesen, Eigenverlag
Girmscheid, Motzko: Kalkulation und Preisbildung in
Bauunternehmen, Springer Verlag 2007
Bauer: Baubetrieb, Springer Verlag 2007
Kapellmann, Langen: Einführung in die VOB/B – Basiswissen
für die Praxis, Werner Verlag
Forschungsfach: Baukonstruktion und Bauphysik
Modulbezeichnung:
Konstruktives Gestalten
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
WS
Schäfer, Stefan, Prof.
Dozent(in):
Schäfer, Stefan, Prof.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Keine
Berücksichtigung von Funktionsfähigkeit, Gebrauchs- und
Bruchsicherheit sowie Wirtschaftlichkeit,
Ästhetik und des Umweltschutzes konzipieren, entwerfen,
konstruktiv durchbilden und bauen; dies
Die Studierenden sind in der Lage, die Ergebnisse Ihrer Arbeit
in geeigneter Form darzustellen und zu
präsentieren
Der Schwerpunkt liegt auf der konstruktiven und
gestalterischen Durcharbeitung zusammenhängender kleiner
Projekte unter Zugrundelegung gezielter konstruktiver und
Inhalt:
Medienformen:
wissenschaftlicher Aspekte (z.B. filigrane leichte Tragwerke,
sensible Strukturen, optimierter Materialeinsatz).
Vorgänge beim Gestalten, Modell und Pläne, Leichtbau 1,
Leichtbau 2, Bauen mit Textilien 1, Bauen mit Textilien 2,
Bauen mit Luft, Bauen mit Glas 1, Bauen mit Glas 2, Bauen
mit Stahl, Bauen mit Holz
schriftlich und mündlich, semesterbegleitend.
Gemischt
Literatur:
Empfehlungen siehe Homepage zum Fachgebiet
Modulbezeichnung:
Konstruktive Bauphysik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
WS
Garrecht, Harald, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundlagen der Bauphysik
präsentieren
Mit den wachsenden Anforderungen an die thermische
Behaglichkeit der Nutzer, die energetische
Gebäudeoptimierung und die Automatisierung der Regelung
steigt der Umfang der benötigten
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
bauphysikalischen Kenntnisse der Planer. Die Veranstaltung
widmet sich den komplexen
Zusammenhängen zentraler bauphysikalischen
Fragestellungen auf den Ebenen der Baustoffen, Bauteile
und Gebäude. Es werden grundlegende physikalische
Vorgänge zum Wärme- und Feuchteverhalten
erläutert, sowie zur Schall- und Brandübertragung. Der
Hintergrund und die erforderliche Anwendung
der relevanten Normen und Gesetze werden dabei genauso
berücksichtigt wie die gebäude- und
bauteilspezifische Simulation. Es werden sowohl die
Anforderungen und Nachweise für Wohn- wie auch
für Nichtwohngebäude behandelt.
schriftlich 90 Minuten
Gemischt
Vorlesungsunterlagen,
H.-M. Fischer, R. Jenisch, M. Stohrer: Lehrbuch der
Bauphysik -Schall, Wärme, Feuchte, Licht, Brand, Klima;
Vieweg+Teubner; ISBN 978-3-519-55014-3, 2008
P.Häupl: Bauphysik - Klima, Wärme, Feuchte, Schall; Ernst
&Sohn; ISBN 978-3-433-01842-2; 2008,
W.Willems, K. Schild, S. Dinter: Handbuch Bauphysik Teil 1
+ 2; Vieweg; ISBN 978-3-528-03982-2; 2006,
D.Maute: Technische Akustik und Lärmschutz; Hanser
Verlag; ISBN 978-3-446-40222-5; 2006,
H. Bock, E. Klement: Brandschutz-Praxis;Bauwerk Verlag;
ISBN 3-89932-076-X; 2006.
Forschungsfach: Facility Management
Modulbezeichnung:
Sustainable Design & Strategisches Facility
Management
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Graubner, C.-A., Prof. Dr.-Ing,
Dozent(in):
Sprache:
Graubner, C.-A., Prof. Dr.-Ing,
Riegel, G., Dipl.-Ing.
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
6 CP
Kreditpunkte:
Voraussetzungen:
Inhalt:
Keine
Grundlagen Facility Management und Nachhaltigkeit:
Definition Facility Management, Lebenszyklus,
Flächenmanagement
Historie und FM Markt
Technisches, kaufmännisches und infrastrukturelles
Management, Baubestands- und Qualitätsmanagement
Medienformen:
Literatur:
Strategische Planung von Liegenschaften,
Aspekte und Prinzipien der Nachhaltigkeit im Baubereich
Ökologische, ökonomische und soziale Dimension der
Nachhaltigkeit
Grundlagen der Normung und der Datenbasis
Methodik der Lebenszyklusanalyse und Verfahren,
Anwendungen zur Lebenszyklusanalyse
Vorstellung und Beurteilung der Umsetzung von
Praxisbeispielen
schriftliche Prüfung
Gemischt
Nävy, J. Facility Management, Springer Verlag, 2000
Braun, Oesterle, Haller, Bauer: Facility Management, Springer
Verlag, 2001
Forschungsfach: Geotechnik
Modulbezeichnung:
Geotechnik III
ggf. Kürzel
GT III
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Katzenbach, Rolf, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Geotechnik II oder gleichwertig
Theorie der bodenmechanischen Labor- und Feldversuche
Mechanische Wirkung des Wassers im Boden und Fels
Grundwasserhaltung und grundwasserschonende Bauweisen
Grenzzustände im Boden und Fels
Grenzzustand des Verlustes der Gesamtstandsicherheit,
Geländebruch, Böschungsbruch, Hangrutschung
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Entwurf und Bemessung von Bohrträgerverbauen, Bohrpfahl-,
Spund- und Schlitzwänden
Geothermie
Wird zu beginn der LV bekannt gegeben / Schriftlich, 90
Minuten.
Gemischt
Zilch, Diederichs, Katzenbach: Handbuch für Bauingenieure,
Springer Verlag
Smoltczyk: Grundbau-Taschenbuch, Ernst & Sohn Verlag
Studienunterlagen Geotechnik
Modulbezeichnung:
Geotechnik IV
ggf. Kürzel
GT IV
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Geotechnik III oder gleichwertig
Beobachtungsmethode (Observational Method)
Geotechnische Stützkonstruktionen, Stützmauern
Baugrund-Tragwerk-Interaktion
Flach- und Flächengründungen
Zeit-Setzungsverhalten des Baugrundes
Tiefgründungen und Spezialtiefgründungen
Wird zu beginn der LV bekannt gegeben / Schriftlich, 90
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Minuten.
Gemischt
Zilch, Diederichs, Katzenbach: Handbuch für Bauingenieure,
Springer Verlag
Smoltczyk: Grundbau-Taschenbuch, Ernst & Sohn Verlag
Englert, Katzenbach, Motzke: VOB Teil C, Verlag C.H. Beck
Hanisch, Katzenbach, König: Kombinierte PfahlPlattengründungen, Ernst & Sohn Verlag
Studienunterlagen Geotechnik
Modulbezeichnung:
Bodenmechanik und Felsmechanik II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Arslan, Ulvi, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Arslan, Ulvi, Prof. Dr.-Ing.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
56 h Präsenzveranstaltungen, 0h Projektstudium, Seminaroder Hausarbeiten (WA), 124h Vor- und
6 CP
Voraussetzungen:
keine
Studierende können die Eigenschaften des Baugrunds
erkunden, untersuchen und beschreiben, die Wechselwirkung
von Bauwerk und Baugrund erkennen und berechnen,
Gründungen, Grund- und Erdbauten auf bodenmechanischer
Grundlage konstruieren, ihre Beanspruchung untersuchen und
ihre Sicherheit nachweisen.
Ebene und rotationssymetrische Grundwasserströmung;
Durchlässigkeit des Baugrunds, Filterkriterien,
Grundwasserabsenkung.
Festigkeits- und Verformungseigenschaften der Böden unter
dränierten und undränierten Bedingungen.
Konsolidierungstheorie; Zeitlicher Verlauf der Setzung.
Grenzspannungszustände im Boden; Grenzgleichgewicht
starrer Grundbauwerke; Standsicherheit von Böschungen und
Geländesprüngen.
Erddruck auf biegsame Stützwände.
Baugrund- Tragwerk-Interaktion; Beanspruchung flexibler
Gründungskörper.
Inhalt:
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Studienunterlagen zur Bodenmechanik und Felsmechanik
Lang, Huder, Amann: Bodenmechanik und Grundbau ISBN:
3-540-61176-2
Terzaghi, Peck, Mesri: Soil Mechanics in Engineering Practice
ISBN: 0-471- 8658-4
Forschungsfach: Massivbau
Modulbezeichnung:
Tragwerke in Massivbauweise
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Graubner, C.-A., Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
30 Std. je CP. 56 h Lehrveranstaltungen, 72 h
Stoffverarbeitung und Prüfungsvorbereitung, 32 h
Studienarbeiten
6 CP
Voraussetzungen:
Grundlagen der Massivbauweise
Die Studierenden sollen die praktische Anwendung der
Grundlagen des Stahlbetonbaus auf Bauteile erlernen. Sie
sollen außerdem das Konstruieren von Stahlbetonbauteilen
erlernen und für die Besonderheiten in der
Bewehrungsführung der jeweiligen Bauteile sensibilisiert
werden.
Konstruktion und Bewehrungsführung bei Balken und
Plattenbalken
Konstruktion, Bewehrungsführung und Bemessung Platten
Konstruktion, Bewehrungsführung und Bemessung von
Wänden und wandartige Träger
Stützen
Ausgeklinkten Trägerenden und Konsolen
Konstruktion, Bewehrungsführung und Bemessung Rahmen
und Treppen
Gründungen
Inhalt:
Weissen Wannen
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
DIN 1045-1, Tragwerke aus Beton, Stahlbeton und
Spannbeton, Teil 1: Bemessung und Konstruktion, Beuth
Verlag, 2001
Betonkalender 2002, Verlag Ernst und Sohn, 2002
Leonhardt, F.: Vorlesungen über Massivbau, Erster bis Dritter
Teil, Axel Springer Verlag
Stahlbetonbau Aktuell...
Modulbezeichnung:
Spannbetonbau
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundlagen der Massivbauweise
Einführung, Grundbegriffe
Zentrisch vorgespannte Bauteile
Lastfall Vorspannung
Zeitabhängiges Materialverhalten
Grenzzustand der Tragfähigkeit – DIN 1045-1
Konstruktive Regelungen
Unbenotet, wird zu beginn der LV bekannt gegeben /
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Schriftlich, 90 Minuten.
Gemischt
Skript: Spannbetonbau, TU Darmstadt, Institut für Massivbau;
Carl-Alexander Graubner, Michael Six: Spannbetonbau;
Stahlbetonbau aktuell Praxishandbuch 2004; Bauwerk Verlag
2004, Konrad Zilch; Manfred Curbach: Einführung in die DIN
1045-1, Anwendungsbeispiele, Ernst & Sohn Verlag; DBV:
Beispiele zur Bemessung nach DIN 1045-1, Band 1: Hochbau,
Ernst & Sohn Verlag; Fritz Leonhardt: Vorlesungen über
Massivbau Teil 5, Spannbeton Springer-Verlag 1980
Forschungsfach: Stahlbau
Modulbezeichnung:
Stahlbaukonstruktion
ggf. Kürzel
STB1
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Stahlbau A
Vierendeelträger, unterspannte Träger, Seile
Verbundbau, Rahmenecke (steifenlos), Fachwerkknoten,
mehrteilige Stützen, Knoten von Hohlprofilkonstruktionen,
Beulen, ausgeführte Stahlbauten, Schrauben, Brücken,
Werkstoffe, Kranbahn, Betriebsfestigkeit, Trapezblech,
Sandwichelement, Brand- und Korrosionsschutz
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Gemischt
Christian Petersen: Stahlbau - Grundlagen der Berechnung und
baulichen Ausbildung von Stahlbauten.
Vieweg Verlag Braunschweig
Albrecht Thiele, Wolfram Lohse: Stahlbau Teil 2, B.G.
Teubner, Stuttgart
Modulbezeichnung:
Traglastverfahren/Torsion und Biegedrillknicken
ggf. Kürzel
STB2
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Stahlbau A
Grundlagern der Plastizitätstheorie, Fließgelenkverfahren I.
Ordnung, Weggrößenverfahren II. Ordnung,
Fließgelenktheorie II. Ordnung, St. Venant´sche Torsion,
dickwandige Profile, dünnwandige, offene
Profile, Schubmittelpunkt und Verwölbung, dünnwandige
geschlossene Profile, Wölbkrafttorsion,
Einführung in das Biegedrillknicken, Herleitung der
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Differentialgleichung, Nachweise nach DIN 18800
Teil 2/EC3
Unbenotet; Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben /
Schriftlich 120 Minuten
Gemischt
Harald Friemann: Schub und Torsion in geraden Stäben., 2.,
neubearb. u. erw. Auflage, 1993 Werner Verlag, Düsseldorf;
Friemann, H.: Das Weggrößenverfahren zur Berechnung
ebener Stabtragwerke nach der Elastizitätstheorie II. Ordnung,
Skript des Fachgebiets Stahlbau; Friemann, H.: Skript zur
Vorlesung Plastizitätstheorie –Fließgelenktheorie I. und II.
Ordnung; Petersen, Ch. : Statik und Stabilität der
Baukonstruktionen, Verlag F. Vieweg und Sohn
Forschungsfach: Umwelt- und Raumplanung
Modulbezeichnung:
Raumbedeutsame Infrastrukturplanung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Dozent(in):
Böhm, Prof. Dr.-Ing.
Popp, Prof.
Prof. Popp
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
insg. 180 Std. inkl. Vor - und Nachbereitung sowie Übung
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Kenntnisse des Bachelor-Moduls „Grundlagen der
Raumplanung“
Die Studierenden verfügen über ein vertieftes Wissen
hinsichtlich der Betrachtung von Infrastruktur als System
sowohl im Hinblick auf den Planungs- als auch den
Umsetzungsprozess. Wechselwirkungen zwischen den
einzelnen Sektoren sind ihnen bewusst. Die verschiedenen
Organisationsformen des Infrastrukturbetriebes insbesondere
im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit sind den Studierenden
bekannt. Sie sind in der Lage die Auswirkungen von
Infrastrukturvorhaben auf die Umwelt zu beurteilen. Die
Grundlage hierfür bildet das Wissen bzgl. Umweltpolitik, planung und –vorsorge und der Methodiken zur Bewertung
von Umweltauswirkungen. Die Studierenden haben das
theoretisch erworbene Wissen an einem Anwendungsbeispiel
erprobt, in dem die wesentlichen Auswertungen eines
Infrastrukturvorhabens nach UVPG darzustellen waren.
Basierend auf der Ermittlung der Umweltauswirkungen ist im
Rahmen der Übung eine Alternativendiskussion
durchzuführen.
Infrastruktur als System – der Planungsprozess von
Infrastrukturanlagen und die Umsetzung; Umweltpolitik, -
Inhalt:
planung und –vorsorge, Wechselwirkungen zwischen den
einzelnen Sektoren, Fachpläne sowie die Koordination von
Interessen und Nutzungen; Organisationsformen des
Infrastrukturbetriebes; Wirtschaftlichkeit und Privatisierung
von Infrastruktur; Methoden zur Bewertung von
Umweltauswirkungen. An einem Anwendungsbeispiel werden
die Auswirkungen eines Infrastrukturvorhabens auf die
Schutzgüter nach UVPG dargestellt.
Mündliche Prüfung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Informationsmaterialien werden zusammengestellt; s.a.
http://www.iwar.bauing.tudarmstadt.de/umwr/Deutsch/lehre/lehre.htm
Modulbezeichnung:
Raumordnung und kommunale Planung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Böhm , Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Böhm , Prof. Dr.-Ing.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
insg. 180 Std. inkl. Vor - und Nachbereitung sowie Übung
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Kenntnisse des Bachelor-Moduls „Grundlagen der
Raumplanung“
Die Studierenden verfügen über ein umfassendes Basiswissen
hinsichtlich der Raumordnung und der kommunalen Planung,
das sie in einem planerischen bzw. Städtebaulichen Entwurf
angewendet und vertieft haben.
Grundlagen der Raumentwicklung - Planungs- und
Steuerungsinstrumente
Raumplanung auf unterschiedlichen Ebenen: europäische
Raumentwicklung, Bundesraumordnung, Landesplanung,
Regionalplanung, Flächennutzungs- und Bebauungsplanung
Instrumente zur Sicherung der Raumordnung
Zulässigkeit von Bauvorhaben und Bauordnung –
Zulassungsverfahren
Grundlagen der Stadt- und Siedlungsentwicklung und
kommunale Infrastruktur
Verhältnis Raumplanung – Fachplanung
Informelle Instrumente der Raumplanung
Hausübung/ schriftliche und mündliche Prüfung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Literatur wird in der Veranstaltung bekannt gegeben; s.a.
Inhalt:
http://www.iwar.bauing.tudarmstadt.de/umwr/Deutsch/lehre/lehre.htm
Forschungsfach: Umwelttechnik
Modulbezeichnung:
Abwassertechnik 2
ggf. Kürzel
AWT B1
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Cornel, Peter, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Abwassertechnik 1
Die Studierenden können Infrastruktur unter Berücksichtigung
von technischen, ökonomischen und
umweltbezogenen Gesichtspunkten planen, entwerfen,
konstruktiv durchbilden, bauen, betreiben und
erhalten; dies schließt die Verkehrsplanung, die
Bewirtschaftung, Ver- und Entsorgung von Wasser sowie
den Umgang mit Abfall ein.
Probleme nach wissenschaftlichen Grundsätzen selbstständig
zu bearbeiten.
Systemanalyse (Bilanzen, Reaktionen, Reaktoren)
Biofilmverfahren (Tauch- und Tropfkörper, Festbetten,
Fließbetten, Grundlagen, Anwendungen, Dimensionierung)
Kombinationsverfahren, Varianten des Belebungsverfahrens
(Kaskadenbiologie, Tankbiologie, Membranbelebungen, ...)
Inhalt:
Mehrstufige Verfahren (Verfahrenskombinationen)
Ansätze zur mathematischen Modellierung / Simulation
(statische / dynamische Verfahren)
Übung (Hausübung und Vortrag); Exkursion
Keine/ schriftliche und mündliche Prüfung
Medienformen:
Gemischt
Modulbezeichnung:
Industrieabwasserreinigung
ggf. Kürzel
AWT B2
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Abwassertechnik 2
u erläutern, Entscheidungen zu treffen und zu begründen.
präsentieren
elbstständig zu bearbeiten.
Unterschiede zu kommunaler Abwasserreinigung; rechtliche
Einordnung (Welt / EU / BRD)
Abwasserinhaltsstoffe und deren Charakterisierung
Planungsvoraussetzungen; innerbetriebliche Maßnahmen; Vor-
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
und Nachbehandlung
unit operations (wesentliche Verfahrensstufen)
Beispiele, Hausübung und Vortrag; Exkursion
mündlich, 30 Minuten
Gemischt
Skript
-ATV-Handbücher V, VI, VII
-Rüffer, M.; Rosenwinkel, K.-H.: "Taschenbuch der
Industrieabwasserreinigung", Oldenbourg-Verlag, 1991
-Metcalf + Eddy Inc., Wastewater Engineering, Mc Graw Hill
Modulbezeichnung:
Trinkwassergüte und Wasseraufbereitungstechnik
ggf. Kürzel
WV B1
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Urban, Wilhelm, Prof. Dipl.-Ing. Dr. nat. techn.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Wassergüte und Wasserversorgungstechnik
präsentieren
Trinkwassergüte (Anforderungen, Diskussion der Parameter
der Trinkwasserverordnung, Herleitung von Grenzwerten,
internationaler Vergleich); pH-Wert,
Calciumkarbonatsättigung (Ableitung und Berechnung des
Inhalt:
Medienformen:
Calciumcarbonat-Gleichgewichts im Wasser); Entsäuerung,
Enthärtung, Entkarbonisierung, Neutralisation (Kriterien für
eine zentrale/dezentrale Enthärtung, Werkstoffkorrosion und
Gegenmaßnahmen, Nitratelimination); Gasaustausch,
Belüftung (Bemessung verschiedener Anlagentypen);
Flockung/Fällung, Sedimentation, Flotation, Schlammanfall,
Schlammbehandlung (Modellvorstellungen, praktische
Umsetzung); Filtration (Schnell-, Langsamfiltration,
Uferfiltration, künstliche Grundwasseranreicherung;
biologische Eliminationsprozesse); Membranverfahren
(Mikro-, Ultrafiltration, Umkehrosmose, Elektrodialyse);
Enteisenung/Entmanganung (konventionelle und
subterrestrische Verfahren, biologische und chemische
Prozesse); Sorption und Adsorption, Ionenaustausch
(Natürliche Sorbentien, Pulver-, Kornaktivkohle, Bemessung);
Oxidation (chemisch, katalytisch, photolytisch induzierte
Oxidtionsprozesse; advanced oxidation processes (O3/H2O2,
UV/H202, UV/O3); Desinfektion (Chlor, ultraviolette
Strahlung, Ozon); Hausübung: Planung einer
Wasseraufbereitungsanlage; Exkursion zu einer
Wasseraufbereitungsanlage
unbenotet
Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben / Schriftlich +
mündlich, 60 + 15 Minuten
Gemischt
Literatur:
Modulbezeichnung:
Grundwasserschutz
ggf. Kürzel
WV B2
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Wassergüte und Wasserversorgungstechnik
präsentieren
Trinkwassergüte (Anforderungen, Diskussion der Parameter
der Trinkwasserverordnung, Herleitung von
Grenzwerten, internationaler Vergleich); pH-Wert,
Inhalt:
Medienformen:
Calciumkarbonatsättigung (Ableitung und
Berechnung des Calciumcarbonat-Gleichgewichts im Wasser);
Entsäuerung, Enthärtung,
Entkarbonisierung, Neutralisation (Kriterien für eine
zentrale/dezentrale Enthärtung, Werkstoffkorrosion
und Gegenmaßnahmen, Nitratelimination); Gasaustausch,
Belüftung (Bemessung verschiedener
Anlagentypen); Flockung/Fällung, Sedimentation, Flotation,
Schlammanfall, Schlammbehandlung
(Modellvorstellungen, praktische Umsetzung); Filtration
(Schnell-, Langsamfiltration, Uferfiltration,
künstliche Grundwasseranreicherung; biologische
Eliminationsprozesse); Membranverfahren (Mikro-,
Ultrafiltration, Umkehrosmose, Elektrodialyse);
Enteisenung/Entmanganung (konventionelle und
subterrestrische Verfahren, biologische und chemische
Prozesse); Sorption und Adsorption,
Ionenaustausch (Natürliche Sorbentien, Pulver-,
Kornaktivkohle, Bemessung); Oxidation (chemisch,
katalytisch, photolytisch induzierte Oxidtionsprozesse;
advanced oxidation processes (O3/H2O2,
UV/H202, UV/O3); Desinfektion (Chlor, ultraviolette
Strahlung, Ozon); Hausübung: Planung einer
Wasseraufbereitungsanlage; Exkursion zu einer
Wasseraufbereitungsanlage
schriftliche und mündliche Prüfung
Gemischt
Literatur:
Modulbezeichnung:
Abfalltechnik – Logistik und Verfahren (Abfalltechnik II)
ggf. Kürzel
ABF B1
ggf. Untertitel
Abfalltechnik – Logistik und Verfahren
Semester:
Winter-Semester
Jager, Johannes, Prof. Dr.
Dozent(in):
Jager, Johannes, Prof. Dr.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V+Ü
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Inhalte von ABF A1
Fähigkeit zur Auswahl geeigneter Verfahren der
Abfallbehandlung für gegebene Rahmenbedingungen
Kenntnis der gängigen technischen Verfahren in der
Abfallbehandlung
Selbständige Bearbeitung einer ingenieurtechnischen
Aufgabenstellung
Abfalllogistik - Sammelsysteme, Transportsysteme,
Abfallumschlag, Abfallwirtschaftskonzepte
Biologische Abfallbehandlung - Verfahrenstechnik,
Behandlungsverfahren, eingesetzte Aggregate, Planungs- und
Dimensionierungsgrundsätze
Mechanisch-Biologische Abfallbehandlung Verfahrenstechnik, Behandlungsverfahren, eingesetzte
Aggregate, Planungs- und Dimensionierungsgrundsätze
Thermische Abfallbehandlung - Verfahrenstechnik,
Behandlungsverfahren, eingesetzte Aggregate, Planungs- und
Dimensionierungsgrundsätze
Deponierung - Verfahrenstechnik, Multibarrierensystem,
Deponiearten, Planungs- und Dimensionierungsgrundsätze
Inhalt:
Medienformen:
Hausübung: Anlagenplanung
schriftlich und mündlich, 60 + 15 Minuten
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsskript bzw. -umdruck
Modulbezeichnung:
Immissionsschutz
ggf. Kürzel
ABF B2
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Jager, Johannes, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Jager, Johannes, Prof. Dr.-Ing.
Lahl, Uwe, Prof. Dr.
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Inhalte von ABF A1
Umsetzung Bau- und Immissionsschutzrechtlicher
Rahmenbedingungen in die Planung
Beurteilung der Wirkung von Schadstoffen auf die Umwelt
Auswahl geeigneter Emissionsminderungstechniken im
gegebene Planungskontext
Erkennen umweltrelevanten Vorgänge im Rahmen von
Planungen
Selbständige Bearbeitung einer ingenieurtechnischen
Aufgabenstellung
Baugenehmigungen nach dem Immissionsschutzrecht
Umweltbelastung und Umweltwirkungen - Ausbreitung und
Exposition, Wirkungen auf den Menschen, Wirkungen auf die
belebte Umwelt, Wirkungen auf die unbelebte Umwelt,
Schadstoffverbleib und –abbau
Emissionsminderungstechniken (z.B.
Abluftreinigungsverfahren)
Immissionsschutztechniken
Baulicher Immissionsschutz (z.B. Lärmschutz, Staubschutz)
Hausübung: Stoffströme und ihr Wirkungen in der
Inhalt:
Medienformen:
Restabfallbehandlung
unbenotet Art wird zu Beginn der LV bekanntgegeben /
schriftlich und mündlich,
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsskript bzw. -umdruck
Forschungsfach: Verkehr
Modulbezeichnung:
Verkehrsplanung und Verkehrstechnik B
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Boltze, Manfred, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Verkehr II
Verkehrsplanung und Verkehrstechnik II:
Lichtsignalsteuerung, Leistungsfähigkeit von Knotenpunkten
ohne Lichtsignalanlage, umweltinduzierte Verkehrsplanung.
Gemischt
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Vorlesungsumdruck
Modulbezeichnung:
Bahnsysteme und Bahntechnik B
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Oetting, A., Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Oetting, A., Prof. Dr.-Ing.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Verkehr II
Geometrische Gestaltung von Bahnanlagen, Verwendung von
Weichen, Kreuzungen von Verkehrswegen
Gemischt
Inhalt:
Medienformen:
Modulbezeichnung:
Straßenentwurf und Straßenbetrieb B
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Bald, J. Stefan, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Verkehr 2
- Vorgaben aus dem Straßenrecht (Straßenbaulast,
Gemeingebrauch und Sondernutzung,
Planfeststellung)
- Fahrerverhalten und sein Einfluss auf die Straßengestaltung
und die Verkehrssicherheit
- Geometrische Gestaltung von Straßen unter
Berücksichtigung von Sicherheit, Umfeld, Verkehrsqualität
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
und Wirtschaftlichkeit
- Straßenausstattung (Verkehrszeichen, Wegweisung,
Sicherheitseinrichtungen, Telematikanlagen etc.)
- Management und Finanzierung von Straßen,
Verkehrssicherung
schriftlich, 90 Minuten
Gemischt
FStrG, Lorenz : Trassieren von Straßen und Brücken, RAS-K1, RAL-K-2, VOB, ZTV Asphalt, RWB,RWBA, RPS
Modulbezeichnung:
Luftverkehr B
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Oetting, Andreas, Prof. Dr.-Ing.
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Verkehr 2
von technischen, ökonomischen und umweltbezogenen
Gesichtspunkten planen, entwerfen, konstruktiv durchbilden,
bauen, betreiben und erhalten; dies schließt die
Verkehrsplanung, die Bewirtschaftung, Ver- und Entsorgung
von Wasser sowie den Umgang mit Abfall ein.
Lösungen abzuwägen, sachlich und verständlich zu erläutern,
Entscheidungen zu treffen und zu begründen.
Probleme nach wissenschaftlichen Grundsätzen selbstständig
zu bearbeiten.
1 Landseite
Inhalt:
2 Terminal
3 Vorfeld
4 Landung / Anflug
5 Start / Abflug
6 Konstruktiver Entwurf
7 Betrieb
8 Genehmigungsverfahren, Gesetzliche Grundlagen
9 Hindernisbegrenzungsflächen, Umweltbelastung
10 - 12 Vorrechenübung
Medienformen:
(im Einzelnen: Hindernisbefeuerung und -markierung,
Funkelektrische Navigationsverfahren, Start- und
Landebahnen, Rollbahnen (Taxiways), Vorfeld, Geometrische
Abmessungen von Start- und Landebahnen sowieRollwegen
und Abstellplätzen, Geometrie und Entwässerung, Umgang
mit Bauschutzbereichen und hindernisfreien Zonen,
Grundlagen der konstruktiven Bemessung von
Flugbetriebsflächen, Starre und flexible Befestigungen,
Infrastrukturelle Einrichtungen bei der Konstrution, Bauliche
Erhaltung, Wegweisung, Infrastruktur und Organisation für
den ÖV, Infarstruktur und Organisation für den MIV,
Intermodalität, Vorfeldverkehr, Verkehrsabläufe Passagiere
und Gepäck, Post und Fracht sowie Fluggeräte,
Entwurfskonzepte und Dimensionierung Terminals,
Fluggastbeförderung, Gepäcksysteme,
Frachtumschlagssysteme, Schienenanbindung, Winterdienst,
Grünflächen, Feuerwehr, Bauschutzbereiche, Lärm, Sicht- und
Instrumentenflugregeln)
schriftlich, 90 Minuten
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsumdruck
Forschungsfach: Wasserbau und Wasserwirtschaft
Modulbezeichnung:
Wasserbau II (früher Wasserbau B)
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Winter-Semester
Zanke, U.C.E., Prof. Dr.-Ing. Habil
Dozent(in):
Zanke, U.C.E., Prof. Dr.-Ing. Habil
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Inhalte von Wasserbau I
Die Studierenden sollen die o. a. Themen nach der Vorlesung
verinnerlicht haben.
Wasserbauliche Entwicklung eines Flusses
Binnenverkehrswasserbau und Binnenhäfen
Deichbemessung
Wasserbauliche Systemanalyse
Landwirtschaftlicher Wasserbau
Blockveranstaltung Hafenbau I
Mündliche Prüfung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Taschenbuch der Wasserwirtschaft (U. Zanke Hrsg.),
Hydromechanik der Gerinne und Küstengewässer (U. Zanke),
Technische Hydraulik (R.C.M Schröder/U. Zanke)
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Technische Hydromechanik und Hydraulik II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Technische Hydraulik B
Semester:
Winter-Semester
Oberlack, Martin, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Oberlack, Martin, Prof. Dr.-Ing.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Technische Hydraulik und Hydromechanik I
Die Studierenden beherrschen die notwendigen Grundlagen
der Mathematik und Kinematik für das Verständnis der
Herleitung und Lösung strömungsmechanischer Gleichungen.
Sie sind befähigt Massen-, Impuls- und Energieerhaltungssätze
auf stationäre inkompressible Strömungen in hydraulischen
Systemen anzuwenden und kennen die Annahmen und
Vereinfachungen, die mit den Bewegungsgleichungen
verbunden sind. Spezielle Lösungen der Navier-StokesGleichungen sowie die Grundsätze der Turbulenz und deren
Einbindung in die Navier-Stokes-Gleichungen sind bekannt.
Die Studierenden sind mit der Grenzschichttheorie vertraut.
Sie sind in der Lage Rohrnetze zu berechnen und die
Auswirkungen von Absperrungen zu bestimmen.
Mathematische Grundlagen; Kinematik: Geschwindigkeitsfeld,
Rotation von Fluidelementen, Massenfluss und
Beschleunigung; Grundgleichungen der Hydromechanik und
Technischen Hydraulik: Herleitungen der Massen- Impulsund Energieerhaltungssätze, Bewegungsgleichungen,
Anwendung auf stationäre inkompressible Strömungen in
Inhalt:
hydraulischen Systemen, Turbulente Rohrströmung, Druckund Energielinie, Widerstandsgesetze und lokale hydraulische
Verluste; Modellgesetze und experimentelle Hydromechanik;
Spezielle Lösungen der Navier-Stokes-Gleichungen: Laminare
Rohrströmung und ebene Couette-Strömung; Grundzüge der
Turbulenz: Reynoldsgleichung und logarithmisches
Wandgesetz; Grenzschichttheorie: Phänomenologische
Beschreibung von Grenzschichten, Grenzschichtgleichung für
stationäre ebene Strömungen; Instationäre Rohrhydraulik:
Druckstoßberechnung, kleine Druck- und
Geschwindigkeitsänderungen, Extremwerte,
Druckwellengeschwindigkeit, Wasserschloss;
Rohrnetzberechnung.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Bollrich, G., Technische Hydromechanik Band 1, Verlage für
Bauwesen, 1996
Bollrich, G., Technische Hydromechanik Band 2, Verlage für
Bauwesen, 1988
Modulbezeichnung:
Ingenieurhydrologie II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Wintersemester
Ostrowski, M., Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Ostrowski, M., Prof. Dr.-Ing.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Ingenieurhydrologie I
Vermittlung tieferen Verständnisses des hydrologischen
Kreislaufs, Erwerb von Kenntnissen über Eigenschaften und
Prozesse der Atmosphäre
Vermittlung detaillierter Kenntnisse über Bodeneigenschaften,
Verständnis der Rückkopplungsprozesse zwischen Boden,
Vegetation, Wasser und Atmosphäre
Grundlegende Kenntnisse zur komplexen hydrologischen
Modellbildung inklusive der Nutzung geografischer
Informationssysteme
Beherrschung gekoppelter Modellsysteme zur Lösung
praktischer Bemessungsprobleme und
Bewirtschaftungsaufgaben anhand ausgesuchter Beispiele
Folgende Inhalte werden im Vertiefungsfach
Ingenieurhydrologie (B) gelehrt:
Inhalt:
1. Einführung
2. Der hydrologische Kreislauf
3. Die Atmosphäre
4. Das System Pflanze-Boden-Wasser
Medienformen:
5. Modellansätze zur Beschreibung des Systems PflanzeBoden-Wasser
6. Schneedeckenaufbau, -setzung, -schmelze und –abbau
7. Die räumliche Verteilung von Niederschlag
8. Die Theorie des Linearspeichers mit Erweiterungen
9. Abflußkonzentration
10. Wellentransformation in natürlichen Gewässern und
Kanälen
11. Statistische Verfahren
12. Beispiele
13. Anthropogene Einflüße auf hydrologische Prozesse
Gemischt
Literatur:
Vorlesungskript bzw. -umdruck
Forschungsfach: Werkstoffe und Mechanik im Bauwesen
Modulbezeichnung:
Bauwerkserhaltung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Wintersemester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
keine
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Der Erhalt und die Instandsetzung des Baubestsands gewinnt
zunehmend an Bedeutung. Fundierte
Kenntnisse sind erforderlich, um den Bauzustand zuverlässig
analysieren und bewerten zu können.
Schließlich wirken Umwelt und Nutzung in komplizierter
Weise auf das Bauwerk ein und können die
Baustoffe und die Konstruktion schädigen. Folglich wird im
Rahmen der Lehrveranstaltung ein fundiertes
Wissen in den Bereichen Bauzustandsanalyse und
Bauzustandsbewertung vermittelt. Um die
Gebrauchstauglichkeit von Gebäuden sicherstellen zu können,
werden auch Methoden zur wirksamen und
kosteneffizienten Erhaltung und Instandsetzung aufgezeigt und
Besonderheiten der baupraktischen
Umsetzung erörtert. Ferner werden die Studierenden mit der
Planung und Durchführung von
Wartungsarbeiten vertraut gemacht.
Gemischt
Vorlesungsunterlagen;
C. Arendt, J. Seele, Feuchte und Salze in Gebäuden Ursachen, Sanierung, Vorbeugung, Verlagsanstalt
Alexander Koch, 2000;
Schadensfreies Bauen, Hrsg. G. Zimmermann, Fraunhofer IRB
Verlag, Stuttgart 2000;
H. Venzmer, Praxishandbuch Mauerwerkssanierung von A-Z,
1500 Fachbeiträge zur Diagnostik und
Instandsetzung, Verlag Bauwesen Berlin, 2001; WTASchriftenreihe herausgegeben von der
Wissentschaftlich-Technischen Arbeitsgemeinschaft für
Bauwerkserhaltung und Denkmalpflege, WTA
Maschinenbau (FB 16)
Modulbezeichnung:
Advanced Design Project
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jeders Winter- / Sommer-Semester
alle Professoren des Fachbereichs Maschinenbau
Dozent(in):
Sprache:
jeweils mindestens ein Professor des Fachbereichs
Maschinenbau
Deutsch / Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
P
Arbeitsaufwand:
120 bis 360 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 bis 12 CP
Voraussetzungen:
Medienformen:
Mögliche Voraussetzungen werden vom anbietenden
Fachgebiet bei der Aufgabenstellung angegeben.
Die Studenten sind in der Lage, im Team komplexe Probleme
zu erkennen und zu benennen sowie mögliche Lösungen zu
finden und zu bewerten. Sie beherrschen die Grundzüge der
genauen Arbeits- und Zeitplanung bei komplexen Aufgaben
und übernehmen Leitungsaufgaben eines Teams. Sie erwerben
die Fertigkeiten, zwischen divergierenden Standpunkten zu
vermitteln und erkennen die Notwendigkeit von
Kompromissen sowohl in zwischenmenschlichen Beziehungen
als auch beim Lösen ingenieurtypischer Probleme.
Aktuelle Aufgbenstellungen aus dem Fokus der anbietenden
Fachgebiete
schriftliche Ausarbeitung mit 2-3 Seiten pro Teilnehmer und
Kreditpunkt, Präsentation. In die Beurteilung gehen sowohl
individuelle Leistungskriterien als auch die Gesamtleistung des
Teams ein.
Vortragsdauer: 15-30 min mit anschließender Diskussion
Gemischt
Literatur:
abhängig vom Projekt; wird vom Fachgebiet bekannt gegeben
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Energiesysteme I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Klassische Energiesysteme
Semester:
Epple, B. Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch und Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4
Voraussetzungen:
Thermodynamik I, II
Analysieren von Energiesystemen (basierend auf dem Einsatz
fossiler Brennstoffe), Optimierungsmöglichkeiten von
Kreisprozessen kennen, Bewerten hinsichtlich der Machbarkeit
von Schaltungskonzepten, Bauarten von thermischen
Kraftwerken kennen, Berechnen der Effizienz von
Kreisprozessen, Betriebsverhalten der einzelnen
Kraftswerkskonzepte kennen.
Energieumwandlungstechniken; Thermische Kraftanlagen;
Prozessführungen (Kondensationskraftwerk,
Gasturbinenkraftwerk, Kombiprozess, Kraft-WärmeKopplung), Dampferzeugersysteme (Umlauf-,
Durchlaufkessel)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skript zum Vorlesungsbeginn erhältlich
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Energiesysteme II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Regenerative Energiesysteme
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4
Voraussetzungen:
Thermodynamik I, II
Bilanzieren von regenerativen Systemen, Bewerten und
Bilanzieren von Brennstoffzellensystemen,
Einsatzmöglichkeiten von Biomassen kennen, Windenergie:
Einsatzmöglichkeiten und Bauarten von Windkonvertern
kennen, Bescheiben des Winddargebots, Bestimmen der
Leistung von Windturbinen, Steuer- und Regelverhalten von
Windkraftanlagen, Geothermie: Konzepte zu deren Nutzung
kennen, Solarenergie: Nutzugsmöglichkeiten von Solarthermie
und Photovoltaik kennen, Bauarten von Wasserkraftwerken.
Energieumwandlungskonzepte auf der Basis von regenerativen
Energien, Einsatz von Biomasse, Windkraft, Wasserkraft,
Konzepte auf der Basis von Brennstoffzellen, Geothermie,
Solarthermie/Photovoltaik
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Energiesysteme III
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Emissionsfreie Kraftwerkstechnikstechnologien
Semester:
jedes Winterrsemester
Dozent(in):
Sprache:
Master CE
Lehrform / SWS:
V
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4
Voraussetzungen:
Keine
Ansätze zur CO2-freien Stromerzeugung auf Basis fossiler
Brennstoffe kennen, Rauchreinigungsanlagen und
Entstickungsverfahren kennen, Dampferzeugungsverfahren
kennen, Bauteile und Heizflächen von Dampferzeugern
dimensionieren, Dynamik des Wasser-Dampfkreislaufs
erklären können, wesentliche Konstruktionsmerkmale und
Betriebszustände und -arten von therm. Kraftwerken kennen.
Emissionsarme Kraftwerkstechnik, Dampferzeugerbauarten
und -verfahren, wärme- und strömungstechnische Auslegung,
Komponenten von Kraftwerken, Bauteile, Werkstoffe u.
Festigkeit, Dynamik des Wasser-Dampfkreislauf, Betrieb von
Kraftwerken, Technogische Entwicklungslinien,Technlogien
zur Luftreinhaltung und des Klimaschutzes,
Rauchgasentschwefelungsanlagen, Stickoxidminderung und
Entstaubung, Maßnahmen zur Wirkungsgradsteigerung,
Technologien zur CO2 Abscheidung
keine
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Kraftfahrzeugtechnik (Alt:Kraftfahrzeuge I)
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Jedes Wintersemester
Winner
Dozent(in):
Winner
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Keine
Kenntnis von Grundlagen der Kraftfahrzeugtechnik
Inhalt:
Einführung
Leistungsbedarf
Fahrleistungen
Kraftfahrzeugantriebe
Triebstrang
Reifen
Bremsen
Lenkung
Querdynamik
Fahrzeugsicherheit
Keine
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsskript
Bosch-Kraftfahrtechnisches Taschenbuch
Dubbel-Taschenbuch für den Maschinenbau
Modulbezeichnung:
Grundlagen der Flugantriebe
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Schiffer, Heinz-Peter, Prof.Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Grundlagenkenntnisse in Thermodynamik und Strömungslehre
(hier insbeondere kompressible Strömung) sind zwingend
erforderlich.
Der Student kann nach der Veranstaltung die verschiedenen
Arten von Strahlantrieben klassifizieren und die
Funktionsweise eines einfachen,
luftatmenden Strahltriebwerks erklären. Er kann den
Kreisprozess darstellen und die Auswirkungen variierender
Kreisprozessparameter (z.B.
Turbineneintrittstemperatur, Flugmachzahl) auf den
Kreisprozess erläutern. Die Auflistung und Erklärung
verschiedener Triebwerks- und
Komponentenwirkungsgrade sind dem Studenten geläufig.
Ebenso ist er in der Lage, die Schubgleichung, die Eulersche
Turbinengleichung und die
Gleichungen zur Beschreibung der Triebwerkswirkungsgrade
(thermischer Wirkungsgrad, Vortriebswirkungsgrad) durch
Anwendung der
Erhaltungsgleichungen (Masse, Energie, Impuls) herzuleiten.
Die Kernkomponenten eines Strahltriebwerks und die
spezifischen
Komponenteneigenschaften und -funktionsweisen können von
ihm erläutert werden. Der Student kann die jetzigen und
zukünftigen Anforderungen an
ein Triebwerk auflisten sowie deren Bedeutung für die
Komponenten, deren Auswirkung auf die Verlustmechanismen
und Schadstoffentstehung
erklären.
Theoretische Grundlagen des Flugantriebs;
Thermodynamischer Kreiprozess; Komponenten;
Schadstoffbildung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skript 'Flugantriebe und Gasturbinen' und Vorlesungsfolien
(Internet Homepage des Fachgebiets:
www.glr.maschinenbau.tu-darmstadt.de); Bräunling,
W.J.G.: 'Flugzeugtriebwerke', Springer Verlag; Cohen, H.,
Rogers, G.F.C.: 'Gas Turbine Theory', Longman Group
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Flugantriebe
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
(hier insbesondere kompressible
Strömung) sind zwingend erforderlich, Grundlagen der
Flugantriebe
Dem Student sind die Begriffe Ähnlichkeitskennzahlen und
Kennfelder ein Begriff, und er kann damit arbeiten. Ihm sind
die wichtigsten Regelkreise eines Triebwerkes geläufig, so
dass er die Arbeitsweise der Komponenten und die
notwendigen Bedingungen zur Zusammenarbeit der
Komponenten erklären kann. Die Ursachen der
Lärmentstehung bei einem Triebwerk sind ihm bekannt.
Dadurch ist er in der Lage, Maßnahmen zur Lärmreduktion zu
verstehen und weiter zu entwickeln. Der Student kann die
spezifischen Eigenheiten luftatmender Triebwerkstypen, die
Abwandlungen des einfachen Strahltriebwerkes (z.B. mit
Nachverbrennung, Wellentriebwerk, etc.) sowie deren
Anwendungsbereiche, Vor- und Nachteile beschreiben . Des
weiteren ist er in der Lage, die Eigenheiten und
Funktionsweisen von Staustrahltriebwerken und
Raketenantrieben zu erklären und die Abgrenzung von
Raketentriebwerken und luftatmenden Triebwerken
vorzunehmen. Optimierungsmöglichkeiten eines
Raketenantriebes hinsichtlich Schub und Wirkungsgrad kann
er nachvollziehen und erläutern.
Betriebsverhalten; Regelung; Zweikreistriebwerke;
Nachbrenner; Lärmentstehung; Staustrahl-, Raketen- und
Hybridtriebwerke; elektrische Antriebe
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
www.glr.maschinenbau.tu-darmstadt.de); Bräunling, W.J.G.:
'Flugzeugtriebwerke', Springer Verlag; Cohen, H., Rogers,
G.F.C.: 'Gas Turbine Theory', Longman Group Limited
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Konstruktiver Leichtbau I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Schürmann, Helmut, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Gute Mechanikkenntnisse
Ziel des Moduls ist es, den Studierenden konkrete
Handlungsanweisungen zu geben, wie man Strukturen
möglichst leicht gestaltet. Dazu wird primär die spezielle
Leichtbau-Mechanik vermittelt. Die Studierenden erwerben
die Kompetenz, Leichtbau-optimale Geometrien auszuwählen
und sie zu dimensionieren.
- Ziele und Aufgaben des Leichtbaus
Inhalt:
- Ansätze und Idealisierungen
- Elementare Torsionstheorie dünnwandiger offener,
geschlossener und mehrzelliger Profile; Wölbfunktion offener
und geschlossener Profile; Grundgleichungen der WölbkraftTorsion
-Elementare Biegetheorie dünnwandiger Konstruktionen
- Schubspannungsermittlung unter Querkraftbelastung für
dünnwandige, offene und dünnwandige, geschlossene Profile
sowie zusammenhängende mehrzellige Balkenquerschnitte
- Schubelastischer Balken
- Einführung in die Schubfeldtheorie
- Lineare Elastizitätstheorie der Scheibe; Anwendung bei
kreisberandeten Scheiben
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Es werden zwei Vorlesungsskripte herausgegeben; eine
Langversion, um der Vorlesung zu folgen und eine
Kurzfassung zur Prüfungsvorbereitung (Sekretariat
"Konstruktiver Leichtbau und Bauweisen").
Modulbezeichnung:
Konstruktiver Leichtbau II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Vorlesung "Konstruktiver Leichtbau I"
Bei Leichtbaustrukturen stellt sich neben dem
Festigkeitsproblem immer auch das Problem des
Stabilitätsversagens. Ziel des Moduls ist es, dass die
Studierenden die verschiedenen Stabilitätsversagensformen
kennen- und überprüfen lernen. Sie gewinnen die Fähigkeit,
konstruktive Abhilfemaßnahmen gegen Stabilitätsversagen zu
entwickeln. Ein weiteres Ziel ist es, Leichtbau-typische
Bauweisen und Fügetechniken kennenzulernen. Die
Studierenden sind damit in der Lage, situationsbedingt die
geeignete Technologie auszuwählen und sie auf spezifische
Erfordernisse anzupassen.
- Stabilitätsprobleme
Inhalt:
- Stabilität von idealen und vorgekrümmten Stäben
- Stabilität von Platten, auch überkritisch; gestringerte Platten
- Stabilität von Kreiszylindern unter verschiedensten
Belastungen
- Bauweisen
- Sandwichkonstruktionen: Dimensionierung und
Stabilitätsprobleme
- Berechnung und Gestaltung von Klebverbindungen
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Es werden zwei Vorlesungsskripte herausgegeben; eine
Langversion, um der Vorlesung zu folgen und eine
Kurzfassung zur Prüfungsvorbereitung (Sekretariat
"Konstruktiver Leichtbau und Bauweisen").
Modulbezeichnung:
Maschinenakustik I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Grundlagen I
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine speziellen Vorkenntnisse, gute Kenntnisse in
"Maschinendynamik", "Mechanik/Physik" sowie in
"Maschinenlemente" hilfreich
Die Studenten erlangen in dem ersten Teil der
Grundlagenvorlesung die Qualifikation, die Ursachen für die
Schallemission körperschallerregter Maschinenstrukturen
physikalisch zu verstehen und die Wirkkette von der Anregung
bis zur Abstrahlung zu erkennen.
Der Stoff von Grundlagen I umfasst die
Erläuterung/Anwendung akustischer Grundbegriffe
(Pegelrechnung, Fourieranalyse, Bewertungsfunktionen,
Maschinenakustische Grundgleichung), eine Einführung in die
schallleistungsbestimmung einschließlich
Bestimmungen/Normen/Richtlinien.
Keine/ Schriftlich, 1 Stunde
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsskript als gebundenes Exemplar gegen
Unkostenerstattung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Maschinenakustik II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Grundlagen II
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V= 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine speziellen Vorkenntnisse, gute Kenntnisse in
"Maschinendynamik", "Mechanik/Physik" sowie in
"Maschinenlemente" hilfreich
Im zweiten Teil der Grundlagenvorlesung erlangen die
Studenten die Kompetenz sowohl qualitative als auch
quantitaive Aussagen über das Körperschallverhalten von
Maschinenstrukturen zu machen. Hinzu kommen die
Grundlagen und spezielle Effekte die bei der
Luftschallabstrahlung eine Rolle spielen.
Der Stoff von Grundlagen II behandelt die
physikalischen/mechanischen Wirkmechanismen bei der
Entstehung von Luft- und Körperschall und deren quantitative
Handhabung.
Keine/ Schriftlich, 1 Stunde
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsskript als gebundenes Exemplar gegen
Unkostenerstattung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Maschinen der Umformtechnik I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Groche, Peter, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
1 V = 1 SWS
Arbeitsaufwand:
60 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
2 CP
Voraussetzungen:
keine
Die Studierenden kennen die grundlegende Entwicklung,
Einteilung und den Aufbau von Umformmaschinen.
Hauptaugenmerk liegt bei der Betrachtung von
weggebundenen Pressen. Mit dem vermittelten Wissen ist es
möglich, Maschinen zu analysieren, weggebundene Pressen
auszulegen und alternative Aufbauvarianten zu entwicklen.
Grundlagen zu Umformmaschinen; Weggebundene Pressen
(Kenngrößen, Aufbau, Komponenten, Auslegung)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Download von Vorlesungsfolien von der Internetseite des PTU
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Maschinen der Umformtechnik II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
1 V = 1 SWS
Arbeitsaufwand:
60 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
2 CP
Voraussetzungen:
keine
Die Studierenden besitzen tiefgreifendes Wissen über
kraftgebundene und arbeitsgebundene Umformmaschinen
sowie neue Maschinenkonzepte. Schwerpunkte sind:
hydraulische Pressen, Hämmer, Spindelpressen. Die
Studierenden können Komponenten auslegen und wissen,
welche Vorrichtungen in der Umgebung der Maschinen
benötigt werden, z. B. Sicherheitseinrichtungen.
Kraftgebundene Pressen, Hydraulische Pressen, Kenngrößen,
Antriebe, Pumpen, Ventile, Steuerung; Arbeitsgebundene
Pressen, Hämmer, Spindelpressen; neue Maschinenkonzepte
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Vorlesungsskript ist während der Vorlesung erhältlich.
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Mechatronische Systeme im Maschinenbau I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Nordmann, Rainer, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine
Die/der Studierende kann: die strukturdynamischen
Gleichungen der mechanischen Komponenten aufstellen, die
passenden Regler für starre und elastische
Systemkomponenten auslegen, mechatronische
Gesamtsysteme (Regelkreis) unter vereinfachter
Berücksichtigung von Sensoren und Aktoren simulieren und
das Verhalten erklären.
Strukturdynamik für mechatronische Systeme; Regelstrategien
für mechatronische Systeme; Komponenten mechatronischer
Systeme: Aktoren, Verstärker, Regler, Mikroprozessoren,
Sensoren.
Keine/ mündlich 30 min.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skriptum
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Mechatronische Systeme im Maschinenbau II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine
Der/die Studierende kennt die Funktion verschiedener
elektromechanischer Aktoren: elektrodynamische Aktoren,
elektromagnetische Aktoren und piezoelektrische Aktoren und
kann die wirksamen Kräfte (Momente) in Abhängigkeit von
den elektrischen Feldgrößen und den geometrischen Daten
ausdrücken. Weiterhin kann die/der Studierende die
grundlegenden Gleichungen auf praktische Aktoren (Motoren,
Magnete, etc.) anwenden.
Elektromechanische Aktoren nach dem elektrodynamischen
und elektromagnetischen Prinzip; Vergleich verschiedener
Antriebssysteme, Gleichstrommotoren, Drehstrommotoren,
Schrittmotoren, Linearantirebe; technische Anwendungen von
Servoantrieben.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skriptum
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Mehrphasenströmungen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Epple, B., Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Epple, B., Prof. Dr.-Ing.
Sprache:
Deutsch / Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine
Eigenschaften disperser Stoffsysteme mit Hilfe von
einschlägigen Kenngrößen charakterisieren,
Transporteigenschaften von Partikelsystemen beschreiben,
Bilanzgleichungen für Partikel / Fluidsystemen verstehen,
Modellansätze zur numerischen Simulation anwenden können,
Anwendungsmöglichkeiten (Feststoff-Förderung,
Partikelabscheidung) in der Praxis kennen, Strömungsformen
in adiabaten und beheizten Rohren kennen.
Partikel-Fluid-Zweiphasenströmung; Kenngrößen und
Eigenschaften disperser Stoffsysteme;
Verteilungsdichtefunktionen polydisperser Stoffe,
Transportprozesse für ein umströmtes Einzelpartikel und für
Partikelsysteme, grundlegende Bilanzgleichungen, Beispiel
Wirbelschichtfeuerung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Nachhaltige Verbrennungstechnologien A
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 V + 1 Ü = 5 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Vorlesung: Strömungslehre bzw. parallel zur Vorlesung
Strömungslehre
Der / die Studierende hat ein Verständnis für die wesentlichen
physikalischen und technischen Prozesse der Verbrennung
entwickelt, kennt die Prinzipien von Vormisch- und
Diffusionsflammen, versteht die Grundlagen der Zwei-PhasenVerbrennung.
Brennstoffe (Arten und Aufbereitung), physikalische
Grundlagen (Thermodynamik, Erhaltungsgleichungen),
chemische Grundlagen chemisches Gleichgewicht,
Reaktionskinetik), Flammtypen (Diffusions- und
Vormischflammen), Verbrennung (Gas, Tropfen, Kohle).
Keine/ mündlich 30 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Nachhaltige Verbrennungstechnologien B
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
12 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine
Die / der Studierende besitzt weitreichende Kenntnisse
hinsichtlich der Methoden der Modellbildung und der
numerischen Beschreibung technischer Flammen. Sie / er
kennt die zugrunde liegenden physikalischen Modelle und
deren numerische Umsetzung für verschiedene Flammentypen
und Brennstoffarten. Die / der Studierende versteht zudem das
Zusammenspiel zwischen Turbulenz und Verbrennung bei der
Modellbildung.
Grundlagen der Turbulenz, Modelle für die verschieden
Flammtypen und Verbrennungsarten, Beispielanwendungen,
Numerische Verfahren und Computerübungen (reale
Probleme, z.B.: Motoren, Gasturbinen, Industriefeuerungen).
Keine/ Mündliche Prüfung, 30 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Institut-Homepage heruntergeladen werden.
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Rheologie
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Strömungsmechanik nicht-newtonscher Fluide
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
keine
Die / der Studierende beherrscht die theoretischmathematischen und experimentellen Grundlagen, die zur
Erklärung und formelmäßigen Beschreibung oder Erfassung
typischer Strömungsvorgänge in viskoelastischen
Flüssigkeiten bzw. nicht-Newtonschen Fluiden erforderlich
sind. Aufgrund dessen kann die / der Studierende das
Verhalten dieser Flüssigkeiten bzw. Fluide
strömungsmechanisch einordnen.
Grundlagen der Kontinuumsmechanik, Materialverhalten und
rheologische Erhaltungsgleichungen, Rheologie disperser
Systeme (Klassifikation,
Strömungsgrößen, Lösungsansätze, Polymere, Suspensionen,
etc.), viskometrische und komplexe Strömungen,
Prozessrheologie und numerische
Simulationen, Einführung in die Rheometrie.
Keine/ mündliche Prüfung, 30 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skript in elektronische Form vorhanden
Inhalt:
Literatur:
Giesekus, H.: Phänomenologische Rheologie
Jou D.; Casas-Vasquez, J. and Lebon, G.: Extended
Thermodynamics, Springer, 1996
Macosko, C.: Rheology: Principles, Measurements and
Applications
Modulbezeichnung:
Technische Thermodynamik II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Lehrform / SWS:
Bachelor CE
V1 GÜ(0,5) VÜ(0,5) = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
60 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
2 CP
Voraussetzungen:
Technische Thermodynamik I
Die Studierenden können: die in Technische Themodynamik I
erworbenen Kenntnisse für ideale Gase auf Gasmischungen
übertragen und entsprechende Prozesse berechnen; die
Zustände feuchter Luft in allen Mischungsformen beschreiben;
Zustandsänderungen feuchter Luft in klimatechnischen
Prozessen berechnen; die wichtigsten Reaktionsgleichungen
für Verbrennungsprozesse aufstellen und analysieren und
daraus den Luftbedarf und die
Abgaszusammensetzung für verschiedene Brennstoffe
ableiten; Energiebilanzen für Verbrennungsprozesse aufstellen
und daraus z. B. die Wärmeabgabe
berechnen.
Zustandsgrößen von Gemischen idealer Gase und
Mischungsprozesse; feuchte Luft und Prozesse der
Klimatechnik; Thermodynamik vollständiger und
unvollständiger Verbrennungsprozesse; Luftbedarf,
Abgaszusammensetzung, Heizwerte, Energiebilanzen
Medienformen:
Gemischt
Inhalt:
Literatur:
K. Stephan; F. Mayinger: Thermodynamik (14. Auflage),
Band 2: Mehrstoffsysteme, Springer Verlag, 2008
Modulbezeichnung:
Thermische Verfahrenstechnik I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Thermodynamik der Gemische
Semester:
Hampe, Manfred, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
deutsch mit englischer Zusammenfassung
Lehrform / SWS:
Bachelor CE
V2 Ü1 = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Grundkenntnisse in Thermodynamik. 1. und 2. Hauptsatz der
Thermodynamik.
Nachdem der Student die Vorlesung besucht hat, wird der
Student in der Lage sein, 1. die Fundamentalgleichung der
Thermodynamik und die Abhängigkeit der freien Enthalpie
von der Temperatur, dem Druck und der Zusammensetzung zu
erklären. 2. Zwischen intensiven und extensiven
thermodynamischen Variablen zu unterscheiden und die
Gibbs-Duhem Gleichung abzuleiten. 3. Wichtige physikalische
Stoffdaten von Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen und ihre
Abhängigkeit von der Temperatur, dem Druck und der
Zusammensetzung aus der Literatur und aus Datenbanken
abzugreifen, sie zu regressieren und auf Vertrauenswürdigkeit
zu überprüfen. 4. Die thermodynamischen Bedingungen für
das thermische, das
mechanische und das chemische Gleichgewicht abzuleiten. 5.
Die Konzepte von chemischem Potential und Fugazität sowie
ihre Abhängigkeit von Temperatur, Druck und
Zusammensetzung zu erklären. 6. Die Fugazität einer
Komponente in einem Gasgemisch aus einer
Zustandsgleichung zu berechnen. 7. Die Gibbs-DuhemGleichung auf verschiedene heterogene Gleichgewichte
anzuwenden. 8. Die Wilson-, NRTL- und UNIQUAC-Modelle
zur Berechung der freien Exzessenthalpie zu diskutieren. 9.
Aktivitätskoeffizienten aus den Modellgleichungen zu
berechnen. 10. Dampf-flüssigGleichgewichte für Mehrkomponentensysteme zu berechnen
und Temperatur-Zusammensetzungs- und DruckZusammensetzungs-Diagramme idealer
und nichtidealer Systeme zu konstruieren. 11. Minimum-,
Maximum- und Heteroazeotrope zu identifizieren und zu
diskutieren. 12. Enthalpie-Temperatur-Diagramme für
Reinstoffe zu berechnen und zu interpretieren.
Inhalt:
Physikalische Stoffdaten, chemisches Potential, Fugazität,
Gibbs'sche Fundamentalgleichung,
Gleichgewichtsbedingungen, Gibbs-Duhem-Gleichung,
ge-Modelle, Dampf-flüssig-Gleichgewichte, Azeotropie,
Enthalpie-Temperatur-Diagramm.
Medienformen:
Gemischt, CLIX
Literatur:
Poling; Prausnitz; O'Connell: The properties of gases and
liquids.
Stephan; Mayinger: Thermodynamik, Band 2.
Modulbezeichnung:
Thermische Verfahrenstechnik II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Verfahrenstechnische Grundoperationen
Semester:
Unregelmäßig Sommersemester
Dozent(in):
Sprache:
deutsch mit englischer Zusammenfassung
Lehrform / SWS:
Bachelor CE
V2 Ü1 = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Thermische Verfahrenstechnik I
Nachdem der Student die Vorlesung besucht hat, wird er in der
Lage sein: 1. Das Konzept der Gleichgewichtsstufe und das
Konzept der
Nichtgleichgewichtsstufe zu erklären. 2. Globale Stoff- und
Energiebilanzen für die Trennstufen aufzustellen. 3.
Trennstufen zu Trennkaskaden zu
verschalten und den Trenneffekt der Kaskade zu berechnen. 4.
Das Gegenstromprinzip zu erklären und den Trenneffekt von
Gegenstromapparaten zu
beurteilen. 5. Die McCabe-Thiele-Methode auf
Gleichgewichtsstufenprozesse anzuwenden. 6. Die
wesentlichen Teile einer Rektifizierkolonne
einschließlich des Kondensators, des Verdampfers und der
Einbauten zu beschreiben und ihre Funktionen zu erklären. 7.
Druckverlust- und
Wirksamkeitsdaten von Gegenstromtrennapparaten zu
interpretieren. 8. Betriebsgrenzen von Gegenstromapparaten
zu erkennen. 9. Die Trocknung, die
Adsorption, die Kristallisation, das Verdampfen und
Membranstofftrennprozesse auf Grundlage ihrer
thermodynamischen Wirkprinzipien zu
beschreiben. 10. Prozesseinheiten zur Adsorption,
Kristallisation, Verdampfung, Trocknung und für
Membranstofftrennprozesse zu definieren und
globale Stoff- und Energiebilanzen für die Prozesseinheiten
aufzustellen. 11. Industriell verwandte Apparate zur
Adsorption, Kristallisation,
Verdampfung, Trocknung und für Membranstofftrennprozesse
zu memorisieren und die Betriebsweise zu erklären.
Gleichgewichtstrennstufe, Nichtgleichgewichtstrennstufe,
Trennkaskade, Absorption, Adsorption, Extraktion,
Kristallisation, Membranverfahren,
Rektifikation, Trocknung, Verdampfung.
Medienformen:
Gemischt, CLIX
Literatur:
Grassmann; Widmer: Thermische Verfahrenstechnik.
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Thermische Verfahrenstechnik III
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Höhere Stoffübertragung
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch mit englischer Zusammenfassung
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Keine
Nachdem der Student oder die Studentin diese Vorlesung
gehört hat, wird er bzw. sie in der Lage sein, 1. Die Struktur
der Stoffmengenbilanzgleichungen im Kontext der Feldtheorie
zu erklären und das zweite Fick'sche Gesetz abzuleiten. 2. Die
Kopplung der Diffusionsstöme in Mehrkomponentensystemen
phänomenologisch zu erklären und das erste Fick'sche Gesetz
aufzustellen. 3. Die Größenordnung von
Diffusionskoeffizienten in Gasen, Flüssigkeiten und
Feststoffen zu kennen und Diffusionskoeffizienten für Gase
und Flüssigkeiten anhand geeigneter Korrelationen
abzuschätzen. 4. Das zweite Fick'sche Gesetz auf
Stoffübertragung in halbunendliche Medien anzuwenden. 5.
Die Wechselwirkung von Diffusion und laminarer Strömung
in Kapillaren zu erklären (Taylor-Dispersion). 6. Die
Voraussetzungen für die Anwendung von
Stoffübergangstheorieen (Zweifilm-, Penetrations-,
Oberflächenerneuerungstheorie) zu kennen und die
Abhängigkeiten der Stoffübergangskoeffizienten von
Diffusionskoeffizienten zu erklären. 7. SherwoodKorrelationen für Stoffübergangskoeffizienen anzuwenden und
die Grenzen der Analogie zwischen Stoff- und
Wärmeübertragung bewusst zu sein. 8. Das HTU-NTUKonzept zur Dimensionierung von Stoffaustauschern kritisch
zu diskutieren. 9. Matrix-Methoden zur Umrechnung von
Fick'schen und Stefan-Maxwell'schen Diffusionskoeffizienten
anzuwenden.
Bilanzgleichungen und Stoffmengenbilanz, Diffusion,
Mehrkomponentendiffusion, Fick'sche Gesetze,
Diffusionskoeffizienten, Stoffübertragung in
halbkontinuierliche Medien, Taylor-Dispersion, HTU-NTUKonzept, Matrix-Methoden der Stoffübergangstheorie.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Bird, Steward, Lightfoot. Transport Phenomena, 2nd. ed.,
Wiley. Vorlesungsskript auf eLearning Platform CLIX.
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Trends der Kraftfahrzeugentwicklung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Winner, Hermann, Prof. Dr. rer. nat.
Dozent(in):
Winner, Hermann, Prof. Dr. rer. nat.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Erweitertes kraftfahrzeugtechnisches Grundlagenwissen,
erworben durch die Teilnahme an "Fahrdynamik und
Fahrkomfort" oder "Mechatronik und Assistenzsysteme im
Automobil"
Die Studierenden sind in der Lage, über aktuelle
Forschungsprojekte und zukunftsweisende Technologien in
den Bereichen Fahrwerk und Fahrwerkskomponenten,
Fahrerassistenzsysteme und Motorräder fachlich qualifizierte
Diskussionen zu führen. Sie können die aktuellen
Entwicklungen benennen sowie die Grenzen und
Möglichkeiten verschiedener Ansätze einschätzen.
Globale Mobilität; Entwicklungstendenzen; Aktuelle
Forschungsthemen des Fachgebiets: Stabilitätsregelungen
(ABS, ASR, ESP); Brake-by-wire; Steer-by-wire;
Reifensensorik; Motorrad Mensch/Maschine Fragen;
Fahrwerkforschung; Adaptive Cruise Control,
Steuergerätevernetzung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Unterlagen werden in der Vorlesung ausgehändigt
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Umformtechnik I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V+Ü
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine
Die Studenten haben nach der Vorlesung einen Überblick über
die Blechumformverfahren und besitzen grundlegende
Kenntnisse der Plastomechanik und Prozessgestaltung.
Darüber hinaus können Sie das Potential und die
Einsatzmöglichkeiten der verschiedenen
Blechumformverfahren abschätzen und auf reale Bauteile
übertragen.
Grundlagen metallischer Werkstoffe (Kristallstruktur, Gefüge,
plastische Formänderungsmechanismen); Plastomechanik;
FEM (Grundlagen, Anwendung in der Umformtechnik,
Validation); Tribologie in der Blechumformung (Verschleiß,
Einflussgrößen, Verfahrensgrenzen, Verfahrensvarianten);
Verfahren der Blechumformung: Grundlagen, Planung,
Randbedingungen.
Keine/ Mündlich 30 min.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Umformtechnik II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V+Ü
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine
Die Studenten haben nach der Vorlesung einen Überblick über
die Massivumformverfahren und besitzen grundlegende
Kenntnisse der Plastomechanik und Prozessgestaltung.
Darüber hinaus können Sie das Potential und die
Einsatzmöglichkeiten der verschiedenen
Massivumformverfahren abschätzen und auf reale Bauteile
übertragen.
Wärmebehandlung metallischer Werkstoffe vor, zwischen und
nach der Umformung; Tribologie in der Massivumformung
(Einflussgrößen, Reibmodelle, Verschleißprüfverfahren,
Schmierung); Verfahren der Massivumformung (methodische
Betrachtung): Grundlagen, Planung, Randbedingungen und
Ziele der umformtechnischen Produktion.
Keine/ Mündlich 30 min.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Verbrennungskraftmaschinen I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Hohenberg, Günter, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Lehrform / SWS:
Bachelor CE
V3
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
keine
Der Student hat nach der Vorlesung alle grundlegenden
Informationen zum Verständnis der Funktionsweise und des
Aufbaus von Verbrennungsmotoren. Seine Kenntnisse
betreffen das gesamte Spektrum der Motoren, angefangen vom
kleinen Modellbau-Zweitakter bis zum
Schiffsdieselmotor. Er kennt die notwendigen Kenngrößen und
die physikalischen Grundlagen.
Allgemeines: geschichtlicher Rückblick, wirtschaftliche und
ökologische Bedeutung, Einteilung der Verbrennungsmotoren.
Grundlagen des motorischen Arbeitsprozesses: CarnotProzess, Gleichraumprozess, Gleichdruckprozess, SeiligerProzess.
Konstruktive Grundlagen: Kurbelwelle, Pleuel, Lagerung,
Kolben, Kolbenringe, Kolbenbolzen, Laufbuchse,
Zylinderkopfdichtung, Zylinderkopf,
Ladungswechsel.
Kenngrößen: Mitteldruck, Leistung, Drehmoment,
Kraftstoffverbrauch, Wirkungsgrad, Zylinderfüllung,
Luftverhältnis, Kinematik des Kurbeltriebs,
Verdichtungsverhältnis, Kennfelder, Hauptabmessungen.
Kraftstoffe: Chemischer Aufbau, Eigenschaften, Heizwert,
Inhalt:
Zündverhalten, Herstellung, alternative Kraftstoffe.
Allgemeine Grundlagen der Gemischbildung: Ottomotor,
Dieselmotor, Verteilung, Aufbereitung.
Gemischbildung beim Ottomotor: Vergaser, elektronische
Einspritzung, HCCI (Homogeneous Charge Compression
Ignition).
Zündung beim Ottomotor: Anforderungen, Zündkerze,
Zündanlagen, Magnetzündung, Klopfregelung.
Keine/ schriftliche oder mündliche Prüfung (wahlweise)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
VKM I - Skriptum, erhältlich im Sekretariat
Modulbezeichnung:
Verbrennungskraftmaschinen II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
keine
Der Student hat nach der Vorlesung sehr detaillierte
Kenntnisse über die Arbeitsweise von Verbrennungsmotoren.
Er kennt die thermodynamischen Zusammenhänge, den Ablauf
der Gemischbildung und Verbrennung sowie resultierend den
Einfluss auf die Emissionsentwicklung. Er besitzt die
Fähigkeit, die einzelnen motorischen Arbeitsschritte in ihren
Auswirkungen und gegenseitigen Beeinflussungen zu
beurteilen.
Gemischbildung beim Dieselmotor, Motorelektronik,
Entflammung und Verbrennung von Kohlenwasserstoffen,
Abgas, Ladungswechsel, Aufladung, Geräusch, Geruch,
Erfassung und Auswertung von Indikatordiagrammen, Design
of Experiments.
Keine/ schriftliche oder rmündliche (wahlweise) Prüfung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
VKM II - Skriptum, erhältlich im Sekretariat.
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Werkzeugmaschinen und Industrieroboter I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Abele, Eberhard, Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Abele, Eberhard, Prof. Dr.-Ing.
Sprache:
Deutsch
Lehrform / SWS:
Bachelor CE
V4
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
keine
Der Studierende hat einen Überblick über zerspanende
Fertigungsverfahren und den Aufbau von
Werkzeugmaschinen. Er kann die einzelnen
Komponenten der Werkzeugmaschine beurteilen, auswählen
und somit Werkzeugmaschinen und Industrieroboter
konzipieren. Schwerpunkte sind
insbesonderet:
- Maschinenbett
- Führungen, Lager
- Antriebe und NC-Steuerungen
- Wegmesssysteme
- Hauptspindel
- Werkstück- und Werkzeughandling
Zerspanungstheorie, Zerspanungspraxis, Auslegung von
Werkzeugmaschinen, Werkzeugmaschinenbaugruppen
(Gestelle, Führungen, Lager, Antriebe,
Steuerungen), CAD-CAM-Prozesskette,
Wirtschaftlichkeitsaspekte, Aufbau von Industrierobotern
Inhalt:
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skript (im PTW-Sekretariat erhältlich)
Elektrotechnik und Informationstechnik (FB 18)
Ein Projektpraktikum, Projektseminar oder Praktikum und Seminar
von mindestens 6 CP Umfang im Bereich (2) oder (3) sind Pflicht
im Anwendungsfach
Modulbezeichnung:
Rechnersysteme I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Hans Eveking
Dozent(in):
Hans Eveking
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V 3+ Ü1
Arbeitsaufwand:
210 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
7 CP
Voraussetzungen:
Besuch der Vorlesung Logischer Entwurf bzw.
Grundkenntnisse in Digitaltechnik
Studierende haben nach Besuch dieser Vorlesung ein
Verständnis des Aufbaus und der Organisationsprinzipien
moderner Prozessoren, Speicher- und Bussysteme erlangt. Sie
wissen, wie Konstrukte von Programmiersprachen wie z.B.
Unterprogrammsprünge durch Maschinenbefehle
implementiert werden. Sie kennen Leistungsmaße für Rechner
und können Rechnersysteme analysieren und bewerten. Sie
können die Abläufe bei der Befehlsverarbeitung in modernen
Prozessoren nachvollziehen. Sie sind imstande, Datenpfade
z.B. von Prozessoren ressourcen- und zeitkritisch zu entwerfen
und die Steuerwerke dafür zu konstruieren. Sie können den
Einfluß der Speicherhierarchie auf die Verarbeitungszeit von
Programmen abschätzen. Sie kennen die Funktionsweise von
Prozessor- und Feldbussen und können hierfür wesentliche
Parameter berechnen.
Vorlesungsinhalte:
Leistungsmasse und Befehlssatzklassen von Prozessoren
Speicher-organisation und Laufzeitverhalten
Inhalt:
Prozessorverhalten und -Struktur
Pipelining
Parallelismus auf Befehlsebene
Multiskalare Prozessoren
VLIW-Prozessoren
Gleitkommadarstellung
Entwurfsprozess und Entwurfsautomatisierung
Schedulingverfahren
Datenpfadentwurf
Speichersysteme
Cacheorganisation
virtuelle Adressierung
Busse (AMBA-AHB, Ethernet, CAN)
Schriftliche Prüfung, 90 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Hennessy/Patterson: Computer architecture - a quantitative
approach
Modulbezeichnung:
Rechnersysteme II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Hans Eveking
Dozent(in):
Hans Eveking
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V2 Ü2
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP(4CP V+2CP Ü)
Voraussetzungen:
Vorlesung Logischer Entwurf, moeglichst Rechnersysteme I
Studierende haben nach Besuch dieser Lehrveranstaltung ein
grundlegendes Verständnis der verschiedenen Konzepte für
Parallelismus und Nebenläufigkeit erworben. Sie können die
Vor- und Nachteile dieser Modellierungskonzepte analysieren
und bewerten. Sie kennen die Probleme, die bei der
Kommunikation zwischen parallelen oder nebenläufigen
Systemen auftreten, und wissen, wie diese zu lösen sind. Sie
können synchron parallele Programme entwerfen und haben
dies an einem vorlesungsbegleitenden Versuch beim Entwurf
eines Roboterprogramms nachgewiesen. Sie haben sich
grundlegende Kenntnisse der Architektur von
Spezialprozessoren (Mikrocontroller, DSP’s) angeeignet und
können diese bei der Benutzung der Prozessoren einsetzen.
In der Vorlesung werden verschiedene Themen aus dem
Bereich "Entwurf
eingebetteter Systeme" behandelt. In diesem Semester:
1. Entwurf eingebetteter Systeme mit ESTEREL
2. SART (Structured Analysis of Real-Time Systems)
3. RMA+S (Rate Monotonic Analysis and Scheduling)
mündliche Prüfung
Inhalt:
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Berry: The Esterel language primer Klein et al.: A practitioner's
handbook for real-time analysis
Modulbezeichnung:
Digital signal Processing (Digitale Signalverarbeitung)
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Zoubir
Dozent(in):
Zoubir
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Grundlegende Kenntnisse der Signal- und Systemtheorie
([[Deterministische Signale und Systeme]])
Die Studenten verstehen grundlegende Prinzipien der
Signalverarbeitung. Sie beherrschen die Analyse im Zeit- und
im Frequenzbereich von deterministischen und statistischen
Signalen. Die Studenten haben erste Erfahrungen mit dem
Software Tool MATLAB.
Zeitdiskrete Signale und lineare Systeme - Abtastung und
Rekonstruktion der analogen Signale
Design digitaler Filter – Filter Design Prinzipien;
Linearphasige Filter; Filter mit endlicher Impulsantwort; Filter
mit unendlicher Impulsantwort; Implementation
Digitale Analyse des Spektrums - Stochastische Signale;
Nichtparametrische Spektralschätzung; Parametrische
Spektralschätzung; Applikationen
Kalman Filter
Inhalt:
Medienformen:
schriftlich (180 min)
Gemischt
Literatur:
Skript zur Vorlesung
Vertiefende Literatur:
A. Oppenheim, W. Schafer: Discrete-time Signal Processing,
2nd ed.
J.F. Böhme: Stochastische Signale, Teubner Studienbücher,
1998
Modulbezeichnung:
Projektseminar Mikrowellenschaltungsentwurf
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Pavlidis/ Yilmazoglu
Dozent(in):
Pavlidis/ Yilmazoglu
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Grundkenntnisse und Verständnis der Elektronik
Sie sollten in der Lage sein:
1.) mit Hilfe der HP-Software Advanced Design Solution
(Agilent ADS) zu arbeiten
2.) die Theorie von Mikrowellenverstärkern und –
Oszillatoren zu vertiefen
3.) die Einflüsse von Zuleitungen und parasitären Kapazitäten
für HF-Schaltungen zu erkennen und in der Simulation zu
optimieren
4.) Schaltkreise zur Verbesserung der Stabilität nutzten zu
können und das Prinzip von Breitbandverstärkern und anderen
Mikrowellenschaltungen
Ihrer Wahl zu verstehen
5.) die Ergebnisse mit einem kurzen Bericht und
Seminarvortrag zu präsentieren
Im Rahmen dieses Projektseminars soll der rechnergestützte
Entwurf (monolithisch) integrierter Mikrowellenschaltungen
[(M)MICs] erlernt und der Umgang mit kommerzieller
Design-Software (Agilent ADS) geübt werden. Diese
Lehrveranstaltung ermöglicht somit den Studenten, sowohl die
umfangreichen Möglichkeiten aber auch die Grenzen von
hochentwickelten Schaltungsdesign-Programmen näher
Inhalt:
kennen zu lernen, als auch die eigenen Kenntnisse im Bereich
der Hochfrequenztechnik durch praktische Übungen
umfassend zu erweitern. Bei der Zusammenstellung des Inhalts
des Projektseminars wurde auf die Auswahl von
praxisorientierten Problemen, die einen schnellen Einstieg in
der Materie erlauben, besonderer Wert gelegt.
Inhalt:
1. Einführungsvorlesung über S-Parameter und HF-anpassung
2. Einarbeitung in das Programm ADS (Advanced Design
System) von Agilent Technologies
3. Simulation passiver Komponenten (Leitungen, Koppler,
Filter etc.)
4. Entwurf eines Kleinsignalverstärkers
5. Entwurf eines Mikrowellen-Oszillators
6. Eigenständige Lösung eines individuellen
Entwurfsproblems (+ Bericht)
Medienformen:
Literatur:
Bericht und Seminarvortrag. Vortrag 20 Minuten + 10 Min.
Diskussion
Gemischt
Zinke & Brunswig, Lehrbuch der Hochfrequenztechnik I and
II, Springer Verlag
K. C. Gupta, R. Garg and I. J. Bahl, Microstrip lines and
slotlines, Artech House, 1979.
Ian Robertson, Editor, MMIC Design, 1995.
U. L. Rohde and D. P. Newkirk, RF/Microwave Circuit Design
for Wireless Applications, Willey Interscience, 2000
ADS Handbuch
Modulbezeichnung:
Halbleiterbauelemente
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Prof. Dr. Udo Schwalke
Dozent(in):
Prof. Dr. Udo Schwalke
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
135 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4,5 CP
Voraussetzungen:
Elektrotechnik und Informationstechnik I, Elektrotechnik und
Informationstechnik II, Praktikum Elektrotechnik und
Informationstechnik, Praktikum Elektronik, Mathematik I,
Mathematik II, Physik
Ziele:
Verständnis der physikalischen Eigenschaften und Vorgänge in
Halbleiterbauelementen und Materialien
Verständnis der Funktion grundlegender Halbleiterbauelemente
wie Diode, MOS-Transistor und Bipolar-Transistor, Aufbau
und Funktionsweise einfacher Grundschaltungen wie
Gleichrichterschaltung, 1-Transistor-Verstärker und Inverter.
Halbleiterbauelemente der integrierten Systeme verstehen zu
lernen und im späteren Berufsleben als Ingenieur erfolgreich
einsetzen zu können.
Die Mikroelektronik ist aus unserem Alltag nicht mehr
wegzudenken. Aus welchen Halbleiterbauelementen besteht
nun eine integrierte Schaltung? Und wie funktionieren diese
Bauelemente? Was ist ein MOSFET? Diese Vorlesung macht
den Hörer mit den wesentlichen Eigenschaften von
Halbleitermaterialien und den daraus hergestellten
mikroelektronischen Bauelementen vertraut. Neben der
Funktionsweise der Halbleiterbauelemente werden auch
einfache Anwendungen, wie Verstärker, Inverter und MOS-
Inhalt:
Speicher behandelt. Ein Ausblick auf die zukünftige
Entwicklung der Mikroelektronik beschließt die Vorlesung.
1) Einführung: Halbleiterbauelemente & Mikroelektronik
2) Halbleiter: Materialien, Physik & Technologie
3) PN-Übergang
4) MOS Kapazität
5) Metall-Halbleiterkontakt
6) Feldeffekt Transistor: MOSFET
7) CMOS: Digital Anwendungen
8) MOS-Speicher
9) Bipolar-Transistor
10) Ausblick: Grenzen der Skalierung & SET,...
Medienformen:
Literatur:
schriftlich (90min)
Gemischt
Skript: Microelectronic devices - the Basics
[1] Robert F. Pierret: Semiconductor Device
Fundamentals,
ISBN 0201543931
[2] Roger T. How, Charles G. Sodini:
Microelectronics - an Integrated Approach,
ISBN 0135885183
[3] Richard C. Jaeger:
Microelectronic Circuit Design,
ISBN 0071143866
[4] Y. Taur, T.H. Ning, Fundamentals of
Modern VLSI Devices,
ISBN 0521559596
[5] Thomas Tille, Doris Schmidt-Landsiedel:
Mikroelektronik,
ISBN 3540204229
[6] Michael Reisch: Halbleiter-Bauelemente,
ISBN 3540213848
Modulbezeichnung:
Eingebettete Systeme I (Keine Informationen verfügbar)
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Grundlagen
Semester:
Prof. Dr.-Ing. Koch, Andreas
Dozent(in):
Prof. Dr. Sorin Huss
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundkenntnisse im Logischen Entwurf digitaler Systeme
und objekt-orientierter Programmierung
Eingebettete Systeme sind aus unserem Alltag nicht mehr
wegzudenken und finden in sehr vielen Bereichen ihre
Anwendung. Die große Verbreitung und vor allem die
steigende Komplexität erfordert neue Modellierungstechniken
und einen geänderten Entwurfsablauf. Dabei handelt es sich oft
um gemischte Hardware- und Software-Systeme, was sich
zusätzlich im Entwurfsablauf widerspiegelt. Es müssen Methoden bereitgestellt werden, Hardware und Software simultan
und gleichberechtigt zu entwickeln und die Wechselwirkungen
zu berücksichtigen. Ziel ist, unterschiedliche
Modellierungskonzepte und ihre Einsatzbereiche kennen zu
lernen und ihre Vor- und Nachteile zu verstehen. Weiterhin
sollen die Studierenden die neue Spezifikationssprache in
diesem Bereich, SystemC, kennen, die zur Modellierung und
Simulation verwendet wird und auf C++ basiert.
Schließlich sollen Kenntnisse über Syntheseverfahren auf
unterschiedlichen Abstraktionsebenen erworben werden.
1. Einführung
Motivation
Zielarchitekturen
Sichtweisen und Abstraktionsebenen
Inhalt:
Entwurfsablauf
2. HW/SW Ko-Entwurf
Einführung
HW/SW-Partitionierung
Kommunikation
Laufzeitabschätzung
Zusammenfassung
3. Modelle und Begriffe
Spezifikationsmodelle
Zusammenfassung
Begriffe
4. Spezifikationssprachen
Anforderungen
SystemC
VHDL
Zusammenfassung
5. Syntheseverfahren
Einführung
Fundamentale HW-Syntheseprobleme
High-Level-Synthese
RT-Level-Synthese
6. Beispiele
Digitaler Anrufbeantworter
Laser Point Tracker
Internet Robo-Agent
Floating Point Unit
Schrftl. 1,6 Stunden
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
D. D. Gaiski: Specification and Design of Embedded Systems,
Prentice Hall, 1994
J.Teich: Digitale Hardware/Software-Systeme. SpringerVerlag, 1997
R.Lipsett, C.Schaefer, C.Ussery: VHDL - Hardware
Description and Design, Kluwer Academic Publishers, 1989
D. Bleck, M. Goedecke, S. Huss, K. Waldschmidt:
Praktikum des modernen VLSI-Entwurfs, B. G. Teubner,
1996
T.Grötker, S.Liao, G.Martin, S.Swan: System Design with
SystemC, Kluwer Academic Publishers, 2002
W. Wolf: Computers as Components, Morgan Kaufmann
Publishers 2001
Modulbezeichnung:
Virtuelle Maschinen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
unregelmäßig
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
gute bis sehr gute Programmierkenntnisse in beliebigen
Sprachen, jedenfalls C; Kenntnisse in x86- Assembler sind
von Vorteil
grundlegende Kenntnisse im Compilerbau
Grundlagen der Informatik III
Sinn und Zweck von Virtualisierung, Einsatzgebiete
Arten von virtuellen Maschinen
Architekturen von virtuellen Maschinen
Alternativen zur Ausführung von Anwendungen in
virtuellen Maschinen
Techniken zur dynamischen Optimierung laufender
Anwendungen
Techniken zur Speicherverwaltung (garbage collection)
Inhalt:
Terminologie: Virtualisierung, Abstraktion, Emulation
Verschiedene Typen von VMs (Prozess VMs, System VMs,
Co-Designed VMs)
Architektur und Bausteine von VMs
Ausführungsmodelle: Stack- und Register-Basierte Maschinen
Repräsentation von Laufzeitobjekten (Programmstruktur und daten)
Interpretation und Optimierung von Interpretern
Just-In-Time Compilierung und optimierende Compilierung
Dynamische Optimierung: Profiling/ Sampling, On-Stack
Replacement
Synchronisation, Multi-Threading, Locking
Automatische Speicherverwaltung (Garbage Collection):
Reference-Counting, Mark-Sweep, Copying GCs, Generational
GCs, incrementelle GCs
Schrftl. Oder mündlich
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
I. Craig, Virtual Machines
R. Jones, R. Lins, Garbage Collection: Algorithms for
Automatic Dynamic Memory Management
J. E. Smith, R. Nair, Virtual Machines: Versatile Platforms
for Systems and Processes
Modulbezeichnung:
Kommunikationstechnik I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Klein
Dozent(in):
Klein
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Elektrotechnik und Informationstechnik I und II,
Deterministische Signale und Systeme, Stochastische Signale
und Systeme, Grundlagen der Nachrichtentechnik, Mathematik
I bis Elektrotechnik und Informationstechnik I und II,
Deterministische Signale und Systeme, Stochastische Signale
und Systeme, Grundlagen der Nachrichtentechnik, Mathematik
I bis IV.
Die Studierenden können nach Besuch der Lehrveranstaltung:
1. Signale und Übertragungssysteme klassifizieren,
2. Grundlegende Komponenten einfacher Übertragungssysteme
verstehen, modellieren, analysieren und nach verschiedenen
Kriterien optimal entwerfen. 3. Übertragungssysteme über
ideale, mit weißem Gauß’schen Rauschen behaftete Kanäle
verstehen, bewerten und vergleichen,
4. Basisband-Übertragungssysteme modellieren und
analysieren,
5. Bandpass-Signale und Bandpass-Übertragungsysteme im
äquivalenten Basisband beschreiben und analysieren,
6. lineare und nichtlineare digitale Modulationsverfahren
verstehen, modellieren, bewerten, vergleichen und anwenden,
7. Empfängerstrukturen für verschiedene
Modulationsverfahren entwerfen
Inhalt:
8. Linear modulierte Daten nach der Übertragung über ideale,
mit weißem Gaußschen Rauschen behaftete Kanäle optimal
detektieren,
9. OFDM verstehen und modellieren,
10. CDMA verstehen und modellieren,
11. Grundlegende Eigenschaften von Vielfachzgriffsverfahren
verstehen und vergleichen.
Signale und Übertragungssysteme, Basisbandübertragung,
Detektion von Basisbandsignalen im Rauschen, BandpassSignale und -Systeme, Lineare digitale Modulationsverfahren,
digitale Modulations- und Detektionsverfahren,
Mehrträgerübertragung, OFDM, Bandspreizende Verfahren,
CDMA, Vielfachzugriff
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
gemäß Hinweisen in der Lehrveranstaltung
Modulbezeichnung:
Software-Engineering - Wartung und Qualitätssicherung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Wartung und Qualitätssicherung
Semester:
Dozent(in):
Prof. Schürr
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Die Lehrveranstaltung vermittelt an praktischen Beispielen und
einem durchgängigen Fallbeispiel grundlegende SoftwareWartungs-Techniken, also eine ingenieurmäßige
Vorgehensweise zur zielgerichteten Wartung und Evolution
von Softwaresystemen. Nach der Lehrveranstaltung sollte ein
Studierender in der Lage sein, die im Rahmen der
Softwarewartung und
–pflege eines größeren Systems anfallenden Tätigkeiten
durchzuführen. Besonderes Augenmerk wird dabei auf
Techniken zur Verwaltung von Softwareversionen und –
konfigurationen sowie auf das systematische Testen von
Software gelegt. In der Lehrveranstaltung wird zudem großer
Wert auf die Einübung praktischer Fertigkeiten in der Auswahl
und im Einsatz von Softwareentwicklungswerkzeugen
verschiedenster Arten sowie auf die Arbeit im Team unter
Einhaltung von vorher festgelegten Qualitätskriterien gelegt.
Die Lehrveranstaltung vertieft Teilthemen der Softwaretechnik,
welche sich mit der Pflege und Weiterentwicklung bereits
existierender "älterer" Software (legacy software) beschäftigen.
Dabei werden diejenigen Hauptthemen des IEEE "Guide to the
Software Engineering Body of Knowledge" vertieft, die in der
Inhalt:
vorangehenden Lehrveranstaltung des Moduls nur kurz
angesprochen werden. Das Schwergewicht wird dabei auf
folgende Punkte gelegt: Softwarewartung und Reengineering,
Konfigurationsmanagement, statische Programmanalysen und
Metriken, dynamische Programmanalysen und Laufzeittests
sowie Programmtransformationen (Refactoring). In den
Übungen wird als durchgängiges Beispiel ein geeignetes "Open
Source"-Projekt ausgewählt. Die Übungsteilnehmer
analysieren, testen und restrukturieren die Software des
gewählten Projektes in einzelnen Teams, denen verschiedene
Teilsysteme des betrachteten Gesamtsystems zugeordnet
werden.
Schriftlich 90 min oder mündlich 30min
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Modulbezeichnung:
Logischer Entwurf
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Eveking
Dozent(in):
Eveking/ Braun, Ehrenfried, Kibria, Nimbler
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Keine
Studierende können nach Besuch der Lehrveranstaltung: 1. die
Funktion und Wirkungsweise digitaler Schaltungen verstehen
und analysieren, 2. boolesche Funktionen mit Hilfe von VeitchDiagrammen zweistufig kostenoptimal synthetisieren, 3.
boolsche Funktionen durch Entscheidungsgramme darstellen,
4. Zustandsdiagramme durch synchrone Schaltwerke
realisieren, 5. Gatternetze an gegebene Technologien anpassen,
6. verbale Aufgabenspezifikationen in Zustandsdiagramme
umsetzen, 7. die zeitlichen Parameter eines synchronen
Schaltwerks auf Konsistenz (Taktversatz, maximale
Taktfrequenz) prüfen.
1. Grundlagen der booleschen Algebra
2. Logiksynthese
3. Zieltechnologien und Technologieanpassung
4. Arithmetische Schaltkreise
5. Zeitliches Verhalten kombinatorischer Netze
6. Transitionale Systeme
7. Technische Realisierung synchroner Schaltwerke
8. State-Charts
9. Zielarchitekturen fuer Steuerwerke
10. Systeme mit Steuer- und Operationswerk.
Inhalt:
Klausur
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
R.H. Katz: Contemporary Logic Design
B. Eschermann: Funktionaler Entwurf digitaler Schaltungen
E. McCluskey: Logic Design Principles
Modulbezeichnung:
Leistungselektronik I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Mutschler
Dozent(in):
Mutschler/ Mihalachi
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Mathematik I und Mathematik II,
Elektrotechnik_und_Informationstechnik_I und
Elektrotechnik_und_Informationstechnik_II, Energietechnik
Nach aktiver Mitarbeit in der Vorlesung, sowie selbständigem
Lösen aller Übungsaufgaben sollen die Studierenden in der
Lage sein:
die Strom- und Spannungsverläufe netzgeführter Stromrichter
unter verschiedenen Idealisierungsbedingungen bei zu
berechnen und zu skizzieren.
das Kommutierungsverhalten netzgeführter Stromrichter
sowohl in Mittelpunkts- als auch in Brückenschaltungen
berechnen und darstellen.
das Verhalten netzgeführter Stromrichter bei Fehlerfällen wie
z.B. bei Kippungen erläutern.
für selbstgeführte Stromrichter die Grundschaltungen der Ein-,
Zwei- und Vier- Quadrantensteller (incl Strom- und
Spannungsverläufe) anzugeben.
die Arbeitsweise sowohl beim zweiphasigen als auch beim
dreiphasigen spannungseinprägenden Wechselrichter zu
berechnen und darzustellen.
Vorlesungsinhalte: Die Leistungselektronik formt die vom
Netz bereitgestellte Energie in die vom jeweiligen Verbraucher
bnötigte Form um. Diese Energieumwandlung basiert auf
Inhalt:
“Schalten mit elektronischen Mitteln”, ist verschleißfrei,
schnell regelbar und hat einen sehr hohen Wirkungsgrad. In
“Leistungselektronik I” werden die für die wichtigsten
Energieumformungen benötigten Schaltungen vereinfachend
(mit idealen Schaltern) behandelt. Hauptkapitel bilden die I.)
Fremdgeführten Stromrichter als Mittelpunkt- und als
Brückenschaltung jeweils zwei- und höherpulsig,
einschließlich ihrer Steuerung. II.) selbstgeführte Stromrichter
(Ein- Zwei- und Vier-Quadranten-Steller, U-Umrichter)
Medienformen:
Literatur:
schriftlich
Gemischt
Jäger, R.: Leistungselektronik - Grundlagen und
Anwendungen; 3.Aufl.;VDE-Verlag; Berlin; 1988
Heumann, K.: Grundlagen der Leistungselektronik; Teubner;
Stuttgart; 1985
Möltgen, G.: Netzgeführte Stromrichter mit
Thyristoren;Siemens AG; 1974
Lappe, R.: Leistungselektronik; Springer-Verlag; 1988
Mohan, Undeland, Robbins: Power Electronics: Converters,
Applicationsand Design; John Wiley Verlag; New York; 1989
Modulbezeichnung:
VLSI-Entwurf höchstintegrierter Schaltungen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Glesner
Dozent(in):
Hollstein
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Vorlesung "Elektronik"
Fortgeschrittene Kenntnisse auf dem Gebiet des Entwurfs von
digitalen Mikrochips
Modelle von MOS-Transistoren, CMOS-Logikschaltungen,
Chip-Layout und Entwurfsregeln, Statisches und Dynamisches
Verhalten von CMOS-Schaltungen, Synchrone CMOSSchaltungen, Performanz- und Leistungscharakterisierung,
Entwurfstechniken und CAD-Werkzeuge, FPGA- und Gate
Array Technologien, Speichertechnologien, Chip-Test
Schriftliche Prüfung, 90 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skriptum zur Vorlesung; John P. Uyemura: Fundamentals of
MOS Digital Integrated Circuits; Neil Weste et al.: Principles
of CMOS VLSI Design
www.mes.tu-darmstadt.de
Inhalt:
Modulbezeichnung: ggf. Kürzel ggf. Untertitel ggf. Lehrveranstaltungen: Semester: Modulverantwortliche(r): Dozent(in): Sprache: Zuordnung zum Curriculum Lehrform / SWS: Arbeitsaufwand: Kreditpunkte: Voraussetzungen: Lernziele / Kompetenzen: Inhalt: Systemdynamik und Regelungstechnik I jedes Wintersemester Konigorski Konigorski
Deutsch Master CE 3 V + 1 Ü
210 Arbeitsstunden 7 CP keine
Die Studierenden werden in der Lage sein, dynamische Systeme aus den unterschiedlichsten Gebieten zu beschreiben und zu klassifizieren. Sie werden die Fähigkeit besitzen, das dynamische Verhalten eines Systems im Zeit‐ und Frequenzbereich zu analysieren. Sie werden die klassischen Reglerentwurfs‐verfahren für lineare zeitinvariante Systeme kennen und anwenden können. Diese Vorlesung bereitet den Studierenden auf Anwendungen der Systemtheoretischen Betrachtungsweise in den Bereichen der Elektrotechnik, des Maschinebaus bzw. der Mechatronik vor und gilt als Voraussetzung für sämtliche Veranstaltungen der Automatisierungstechnik und Mechatronik. Beschreibung und Klassifikation dynamischer Systeme Linearisierung um einen stationären Zustand Stabilität dynamischer Systeme Frequenzgang linearer zeitinvarianter Systeme Lineare zeitinvariante Regelungen Reglerentwurf Studien‐/Prüfungsleistungen: Medienformen: Literatur: Strukturelle Maßnahmen zur Verbesserung des Regelverhaltens schriftlich (120 min) Gemischt Skript Konigorski: "Systemdynamik und Regelungstechnik I", Aufgabensammlung zur Vorlesung, Lunze: "Regelungstechnik 1:Systemtheoretische Grundlagen, Analyse und Entwurf einschleifiger Regelungen", Föllinger: "Regelungstechnik: Einführung in die Methoden und ihre Anwendungen", Unbehauen: "Regelungstechnik I:Klassische Verfahren zur Analyse und Synthese linearer kontinuierlicher Regelsysteme, Fuzzy‐Regelsysteme", Föllinger: "Laplace‐, Fourier‐ und z‐
Transformation", Jörgl: "Repitorium Regelungstechnik", Merz, Jaschke: "Grundkurs der Regelungstechnik: Einführung in die praktischen und theoretischen Methoden", Horn, Dourdoumas: "Rechnergestützter Entwurf zeitkontinuierlicher und zeitdiskreter Regelkreise", Schneider: "Regelungstechnik für Maschinenbauer", Weinmann: "Regelungen. Analyse und technischer Entwurf: Band 1: Systemtechnik linearer und linearisierter Regelungen auf anwendungsnaher Grundlage" Modulbezeichnung:
Systemdynamik und Regelungstechnik II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Adamy
Dozent(in):
Adamy
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 2 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Systemdynamik und Regelungstechnik I
Ein Student kann nach Besuch der Veranstaltung:
Wurzelortskurven erzeugen und analysieren
das Konzept des Zustandsraumes und dessen Bedeutung für
lineare Systeme erklären
die Systemeigenschaften Steuerbarkeit und Beobachtbarkeit
benennen und gegebene System daraufhin untersuchen
verschiedene Reglerentwurfsverfahren im Zustandsraum
benennen und anwenden
nichtlineare Systeme um einen Arbeitspunkt linearisieren
Wichtigste behandelte Themenbereiche sind:
Wurzelortskurvenverfahren (Konstruktion und Anwendung)
Zustandsraumdarstellung linearer Systeme (Systemdarstellung,
Zeitlösung, Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit, Zustandsregler,
Inhalt:
Beobachter)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Adamy: Systemdynamik und Regelungstechnik II, Shaker
Verlag (erhältlich im FG-Sekretariat)
Modulbezeichnung:
Energieversorgung I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Semester
Balzer
Dozent(in):
Balzer
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Energietechnik, Mathematik A+B, Elektrotechnik und
Informationstechnik I-III
Die Lernziele sind:
1. Vorstellung der Betriebsmittel der Energieversorgung
2. Funktionale Erklärung der Betriebsmittel
3. Berechnungen zur Auslegung
4. Einfluss auf das elektrische System
Freileitungen: Aufbau, elektrische Kennwerte,
Leitungsgleichungen, natürliche Leistung, Kompensation,
Kosten, Daten;
Kabel: Aufbau, Typen, el. Schirmung, Leiterisolation,
Metallmantel, Bewehrung, Kabelzubehör, el. Kennwerte,
Daten;
Transformatoren: Aufbau, Schaltgruppen, Ersatzschaltbild,
Stelltransformator, Durchgangs- und Eigenleistung,
Diagnose/Monitoring, Daten;
Schaltgeräte: Einteilung, Schaltlichtbogen, Ein- und
Ausschalten, Schalterarten, HH-Sicherung, Is-Begrenzer,
Antriebe, Diagnose/Monitoring;
Schaltanlagen: Schaltanlagensysteme, Freiluft- und
gasisolierte Schaltanlage, HGÜ-Station,
Schaltanlagenleittechnik, Diagnose/Monitoring;
Flexible AC Transmission Systems (FACTS): Statische
Inhalt:
Blindleistungskompensation, Serienkompensation,
HochspannungsGleichstromübertragung (HGÜ), statischer Querregler;
Supraleitende Betriebsmittel: Supraleiter, Kabel,
strombegrenzende Schalter, Transformator, Energiespeicher
schriftlich (60 min) oder mündlich (20 min)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Modulbezeichnung:
Elektrische Maschinen und Antriebe I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Binder
Dozent(in):
Binder / Janjic
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Mathematik I, Mathematik II, Mathematik III,
Elektrotechnik_und_Informationstechnik_I,
Elektrotechnik_und_Informationstechnik_II, Physik,
Einführung in die Mechanik
Nach aktiver Mitarbeit in der Vorlesung, insbesondere durch
Nachfragen bei den Vorlesungsteilen, die Sie nicht vollständig
verstanden haben, sowie selbständigem Lösen aller
Übungsaufgaben vor der jeweiligen Übungsstunde (also nicht
erst bei der Prüfungsvorbereitung) sollten Sie in der Lage sein:
das stationäre Betriebsverhalten der drei Grundtypen
elektrischer Maschinen sowohl im Generator- als auch
Motorbetrieb berechnen und erläutern zu können,
die Anwendung elektrischer Maschinen in der Antriebstechnik
zu verstehen undeinfache Antriebe selbst zu projektieren,
die einzelnen Bauteile elektrischer Maschinen in ihrer Funktion
zu verstehen und deren Wirkungsweise erläutern zu können,
die Umsetzung der Grundbegriffe elektromagnetischer Felder
und Kräfte in ihrer Anwendung auf elektrische Maschinen
nachvollziehen und selbständig erklären zu können.
Vorlesungsinhalte:
Aufbau und Wirkungsweise von Asynchronmaschinen,
Synchronmaschinen, Gleichstrommaschinen.
Elementare Drehfeldtheorie, Drehstromwicklungen.
Inhalt:
Stationäres Betriebsverhalten der Maschinen im Motor-/
Generatorbetrieb, Anwendung in der Antriebstechnik am
starren Netz und bei Umrichterspeisung.
Bedeutung für die elektrische Energieerzeugung im Netz- und
Inselbetrieb.
Medienformen:
Literatur:
schriftlich (90 min) und mündlich (30 min)
Gemischt
R.Fischer: Elektrische Maschinen, C.Hanser-Verlag, 2004
Th.Bödefeld-H.Sequenz: Elektrische Maschinen, SpringerVerlag, 1971
H.-O.Seinsch: Grundlagen el. Maschinen u. Antriebe, TeubnerVerlag, 1993
G.Müller: Ele.Maschinen: 1: Grundlagen, 2: Betriebsverhalten,
VEB, 1970
Modulbezeichnung:
Projektseminar Robotik und Computational Intelligence
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Jedes Semester
Adamy
Dozent(in):
Adamy
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
1 V + 3 S = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Keine formalen Voraussetzungen,
Grundlagenwissen in den Projektbereichen erwünscht,
Detailwissen wird im Projekt erarbeitet.
Ein Student kann nach Besuch der Veranstaltung: 1. die
elementaren Bausteine eines Industrieroboters benennen, 2. die
dynamischen Gleichungen für Roboterbewegungen aufstellen
und für die Beschreibung eines gegebenen Roboters nutzen, 3.
Standardprobleme und Lösungsansätze für diese Probleme aus
der mobilen Robotik nennen, 4. ein kleines Projekt planen, 5.
den Arbeitsaufwand innerhalb einer Projektgruppe aufteilen, 6.
nach Zusatzinformationen über das Projekt suchen, 7. eigene
Ideen zur Lösung der anstehenden Probleme in dem Projekt
entwickeln, 8. die Ergebnisse in einem wissenschaftlichen Text
darstellen und 9. die Ergebnisse in einem Vortrag präsentieren.
In dieser Vorlesung werden die folgenden Kentnisse vermittelt:
1. Industrieroboter, 1a. Typen und Anwendungen, 1b.
Geometrie und Kinematik, 1c. Dynamisches Modell, 1d.
Regelung von Industrierobotern, 2. Mobile Roboter, 2a. Typen
und Anwendungen, 2b. Sensoren, 2c. Umweltkarten und
Kartenaufbau, 2d. Bahnplannung. Nach diesen einführenden
Vorlesungen sind konkrete Projekte vorgesehen, in denen das
Gelernte in Kleingruppen zum Einsatz gebracht werden kann.
Inhalt:
Medienformen:
20 minütiger Vortrag über das Projekt, oder schriftlich 90 min.
Gemischt
Literatur:
Skript zur Vorlesung und darin aufgeführte Quellen.
Modulbezeichnung:
Verifikationstechnik oder Verification Technology
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Hans Eveking
Dozent(in):
Hans Eveking
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
210 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
7 CP
Voraussetzungen:
Grundkenntnisse in Digitaltechnik
Studierende habe ein fundiertes Verständnis der
Verifkationsproblematik komplexer Systeme und der
grundlegenden Arbeitsweise und Einsatzmöglichkeiten
moderner Verifikationswerkzeuge erworben. Sie kennen die
Grenzen dieser Werkzeuge und Verfahren und können dies bei
der Verifikation von Systemen berücksichtigen. Sie haben
grundlegende Fähigkeiten zur formalen Spezifikation von
Eigenschaften in temporalen Logiken sowie in modernen
Eigenschaftssprachen wie z.B. PSL erworben.
Entscheidungsdiagramme, Erfüllbarkeitsprüfer, Symbolische
Zustandstraversierung, Erreichbarkeitsanalyse, Temporale
Logiken (CTL, LTL), Eigenschaftsprüfung (Symbolisches und
Bounded Model-Checking),
Eigenschaftsbeschreibungssprachen (PSL, ITL)
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Schriftlich 90min.
Gemischt
Th. Kropf: Introduction to formal hardware verification.
W.K. Lam: Hardware design verification.
Modulbezeichnung:
Kommunikationsnetze I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
each Summer-Semester
Prof. Dr. Ralf Steinmetz
Dozent(in):
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Basic courses of first 4 semesters are required.
In dieser Veranstaltung werden die Technologien, die
Grundlage heutiger Kommunkationsanetze sind, vorgestellt
und analysiert. Zunächst wird die
Bitübertragungsschicht, die zuständig ist für eine adäquate
Übertragung über einen Kanal, betrachtet. Der zweite Teil
behandelt fehlertolerante Kodierung,
Flusskontrolle und Zugangskontrollverfahren (Medium access
control) der Sicherungsschicht. Zum Schluß wird die
Netzwerkschicht behandelt. Der Fokus liegt hier
auf Wegefindungs- und Überlastkontrollverfahren. Die
höheren Schichten, (Transport-, Applikationsschicht) sind
Inhalt der Veranstaltung Kommunikationsnetze 2,
welche eine Fortführung dieser Veranstaltung ist.
In dieser Veranstaltung werden die Technologien, die
Grundlage heutiger Kommunkationsanetze sind, vorgestellt
und analysiert. Zunächst wird die
Bitübertragungsschicht, die zuständig ist für eine adäquate
Übertragung über einen Kanal, betrachtet. Der zweite Teil
behandelt fehlertolerante Kodierung,
Flusskontrolle und Zugangskontrollverfahren (Medium access
control) der Sicherungsschicht. Zum Schluß wird die
Inhalt:
Netzwerkschicht behandelt. Der Fokus liegt hier
auf Wegefindungs- und Überlastkontrollverfahren.
Themen sind:
* ISO-OSI und TCP/IP Schichtenmodelle
* Aufgaben und Eigenschaften des Bitübertragungsschicht
* Kodierungsverfahren der Bitübertragungsschicht
* Dienste und Protokolle der Sicherungsschicht
* Flußkontrolle (sliding window)
* Anwendungen: LAN, MAN, High-Speed LAN, WAN
* Dienste der Vermittlungsschicht
* Wegefindungsalgorithmen
* Broadcast- und Multicastwegefindung
* Überlastbehandlung
* Adressierung
* Internet Protokoll (IP)
* Netzbrücken
2 Stunden schriftlicht
Medienformen:
Gemischt, E-Learning
Literatur:
Selected Chapters from following books:
• Andrew S. Tanenbaum: Computer Networks, 4th Edition,
Prentice Hall, 2003
• Andrew S. Tanenbaum: Computernetzwerke, 3. Auflage,
Prentice Hall, 1998
• Larry L. Peterson, Bruce S. Davie: Computer Networks: A
System Approach, 2nd Edition, Morgan Kaufmann Publishers,
1999
• Larry L. Peterson, Bruce S. Davie: Computernetze, Ein
modernes Lehrbuch, 2. Auflage, Dpunkt Verlag, 2000
• James F. Kurose, Keith W. Ross: Computer Networking: A
Top-Down Approach Featuring the Internet, 2nd Edition,
Addison Wesley-Longman, 2002
• Jean Walrand: Communication Networks: A First Course,
2nd Edition, McGraw-Hill, 1998
Modulbezeichnung:
Kommunikationsnetze II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
each Winter-Semester
Dozent(in):
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundlegende Kurse der ersten 4 Semester werden benötigt.
Die Vorlesung in Kommunikationsnetze I wird empfohlen.
Die Vorlesung Kommunikationsnetze II umfasst die Konzepte
der Computervernetzung und -telekommunikation mit dem
Fokus auf dem Internet. Beginnend mit der Transportschicht,
liefert die Vorlesung ausführliche Informationen über die
Anforderungen und Grundsätze von Protokollen der oberen
Schichten. Zusätzlich zu bekannten Protokollen wird eine
Einführung in Neuentwicklungen im Bereich von Multimedia
Kommunikation (u.a. Dienstgüte, Peer-to-Peer Netzwerke, IPTelefonie) gegeben. Die Vorlesung ist als Anschlussvorlesung
zu Kommunikationsnetze I geeignet.
Die Vorlesung Kommunikationsnetze II umfasst die Konzepte
der Computervernetzung und -telekommunikation mit dem
Fokus auf dem Internet. Beginnend mit der Transportschicht,
liefert die Vorlesung ausführliche Informationen über die
Anforderungen und Grundsätze von Protokollen der oberen
Schichten. Zusätzlich zu bekannten Protokollen wird eine
Einführung in Neuentwicklungen im Bereich von Multimedia
Kommunikation (u.a. Dienstgüte, Peer-to-Peer Netzwerke, IPTelefonie) gegeben. Die Vorlesung ist als Anschlussvorlesung
zu Kommunikationsnetze I geeignet.
Themen sind:
Inhalt:
* Einführung und das ISO-OSI Referenzmodell
* Transportschicht (Adressierung, Verbindungen,
Flusskontrolle, Dienstgüte)
* Transportprotokolle (UDP, TCP, Ports)
* Applikationsschicht (Funktionalität, Session,
Datenrepräsentierung, RPC)
* Protokolle der Anwendungsschicht (FTP, Telnet, NFS, AFS,
DNS,...)
* Elektronische Mail (Grundlagen, SMTP, POP3,...)
* World Wide Web (Geschichte, HTTP, HTML)
* Peer-to-Peer (File Sharing, Processing Sharing, Probleme)
* Multimediakommunikation (QoS, IntServ/RSVP, DiffServ,
weitere QoS Konzepte, RTP/RTSP, ...)
* IP-Telefonie (SIP & H.323)
2 stunden schriftlich
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Selected chapters from following books:
• Andrew S. Tanenbaum: Computer Networks, 4th Edition,
Prentice Hall, 2003
• Larry L. Peterson, Bruce S. Davie: Computer Networks: A
System Approach, 2nd Edition, Morgan Kaufmann Publishers,
1999
• James F. Kurose, Keith W. Ross: Computer Networking: A
Top-Down Approach Featuring the Internet, 2nd Edition,
Addison Wesley-Longman,
2002
• Jean Walrand: Communication Networks: A First Course,
2nd Edition, McGraw-Hill, 1998
http://www.kom.tu-darmstadt.de/en/teaching/coursesoverview/communication-networks-ii/general-information
Modulbezeichnung:
Elektrotechnik und Informationstechnik III
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Prof. Dr.-Ing. Peter Meißner, Prof. Dr. Anja Klein
Dozent(in):
Prof. Dr.-Ing. Peter Meißner, Prof. Dr. Anja Klein
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 2Ü= 5 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Elektrotechnik und Informationstechnik I und Elektrotechnik
und Informationstechnik II
Der Student soll die Prinzipien der Integraltransformation
verstehen und sie bei physikalischen Problemen anwenden
können. Die in dieser Vorlesung beigebrachten Techniken
dienen als mathematisches Handwerkzeug für viele
nachfolgenden Vorlesungen.
Fourier Reihen:
Motivation
Fourier Reihen mit reellen Koeffizienten
Orthogonalität
Fourier Reihen mit komplexen Koeffizienten
Beispiele und Anwendungen
Fourier Transformation:
Motivation
Übergang Fourier-Reihe => Fourier Transformation
Diskussion der Dirichlet Bedingungen
Delta Funktion, Sprung Funktion
Eigenschaften der Fourier Transformation Sonderfälle
Beispiele undAnwendungen
Übertragungssystem
Partialbruchzerlegung
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Faltung:
Zeitinvariante Systeme
Faltung im Frequenzbereich
Parseval’sche Theorem
Eigenschaften
Systeme und Signale: Bandbegrenzte und zeitbegrenzte
Systeme
Periodische Signale
Systeme mit nur einem Energie-Speicher
Laplace Transformation:
Motivation
Einseitige Laplace Transformation
Laplace Rücktransformation
Sätze der Laplace-Transformation
Lineare Differentialgleichungen:
Zeitinvariante Systeme
Differenziationsregeln
Einschaltvorgänge
Verallgemeinerte Differenziation
Lineare passive elektrische Netzwerke
Ersatzschaltbilder für passive elektrische Bauelemente
z-Transformation:
Motivation
Abtastung
Zahlenfolgen
Definition der z-Transformation
Beispiele
Konvergenzbereiche
Sätze der z-Transformation
Übertragungsfunktion
Zusammenhang zur Laplace Transformation
Verfahren zur Rücktransformation
Faltung
Diskrete Fourier Transformation:
Motivation
Ableitung
Abtasttheorem
Gemischt
Grundlagen:
Wolfgang Preuss, "Funktionaltransformationen", Carl Hanser
Verlag, 2002;
Klaus-Eberhard Krueger "Transformationen", Vieweg Verlag,
2002;
H. Clausert, G. Wiesemann "Grundgebiete der Elektrotechnik
2", Oldenbourg, 1993;
Otto Föllinger "Laplace-, Fourier- und z-Transformation",
Hüthig, 2003;
Vertiefende Literatur:
Dieter Mueller-Wichards "Transformationen und Signale",
Teubner Verlag, 1999;
Übungsaufgaben:
Hwei Hsu "Signals and Systems", Schaum's Outlines, 1995
Modulbezeichnung:
Hochspannungstechnik I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Hinrichsen
Dozent(in):
Hinrichsen / N. N.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
Grundlagenkenntnisse ETIT
Die Studierenden wissen, warum elektrische
Energieübertragung mit Hochspannung erfolgt und wie die
optimale Spannungshöhe ermittelt wird; sie können die
Prüfspannungsformen aus den im Netz auftretenden
Beanspruchungen ableiten; sie wissen, wie hohe
Prüfspannungen im Labor erzeugt und gemessen werden; sie
haben die Anforderungen der Normen verstanden (und warum
Normen überhaupt wichtig sind) und können sie umsetzen; für
die Erzeugung der Spannungsformen Wechselspannung,
Gleichspannung, Stoßspannung haben sie typische Kreise
kennen gelernt und können diese abwandeln und
weiterentwickeln; sie kennen die Probleme und Anforderungen
der Messtechnik und können Hochspannungsmesssysteme
angepasst an die Problemstellung einsetzen und optimieren; sie
sind damit insgesamt grundsätzlich in der Lage, ein
Hochspannungslabor selber zu planen und zu errichten; sie
können die elektrischen Feldverhältnisse an einfachen
Elektrodenanordnungen berechnen und bereits Optimierungen
durch Formgebung der Elektroden vornehmen; sie können die
Ausbreitung von Impulsen auf Leitungen abschätzen und
wissen, wie sich dies auf die Stoßspannungsmesstechnik
auswirkt.
Wahl der Spannungsebene, Erzeugung hoher
Wechselspannung, Erzeugung hoher Gleichspannung,
Erzeugung von Stoßspannungen, Messung hoher Spannungen
(Wechsel-, Gleich-, Stoßspannungen), Wanderwellenvorgänge
auf Leitungen, Elektrische Felder, 2 Exkursionen zu
Herstellern Energietechnischer Geräte
Keine
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
- Eigenes Skript (ca. 200 Seiten)
- Sämtliche VL-Folien (ca. 600 Stck.) zum Download
- Küchler: Hochspannungstechnik, Springer-Verlag
Inhalt:
Informatik (FB 20)
Ein (integriertes) Projekt, Projektpraktikum, Projektseminar
Praktikum und Seminar von mindestens 6 CP Umfang sind
im Anwendungsfach
Lehrveranstaltungen der Wahlpflichtbereiche gemäß Modulhandbuch
Simulation and Robotics (Informatikbereich CE)
Modulbezeichnung:
CAE-Praktikum
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
unregelmäßig
Prof. Dr. rer. nat. Stryk, Oskar von
Dozent(in):
Prof. Dr. Oskar von Stryk
Sprache:
Deutsch, Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 P = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
• Grundkenntnisse und praktische Erfahrungen in einer
höheren Programmiersprache wie C/C++
Kenntnisstand nach den ersten vier Se- mestern des BachelorStudiengangs Informatik): Grundkenntnisse in Informatik und
Mathematik
(Analysis, Lineare Algebra, Numerische Algorithmen)
• Erfolgreiche Teilnahme an der Lehrveranstaltung
“Grundlagen der Modellierung und Simulation (für
CE) / Einführung in Computational Engineering (für Inf.)“oder
Nachweis gleichwertiger Kenntnisse
Entwicklung und Implementierung von rechnergestützten
Methoden der Modellierung und Simulation; Fähigkeiten zur
Analyse und Evaluation der durchgeführten Entwicklungen;
Techniken zur Präsentation und Dokumentation;
eigenverantwortliches Arbeiten.
• Ablauf: Problemspezifikation und Modellbildung,
Implementierung und Berechnungsverfahren, Vali- dierung,
Simulationsläufe und Ergebnisvisualisierung
Entwicklungen und deren Evaluation
• Dokumentation der durchgeführten Entwicklungen, der
implementierten Software und deren Evalua- tion
Medienformen:
gemischt
Literatur:
themenspezifische aktuelle Forschungsliteratur und
Dokumentationen
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Energiesysteme I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Klassische Energiesysteme
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4
Voraussetzungen:
Thermodynamik I, II
Analysieren von Energiesystemen (basierend auf dem Einsatz
fossiler Brennstoffe), Optimierungsmöglichkeiten von
Kreisprozessen kennen, Bewerten hinsichtlich der Machbarkeit
von Schaltungskonzepten, Bauarten von thermischen
Kraftwerken kennen, Berechnen der Effizienz von
Kreisprozessen, Betriebsverhalten der einzelnen
Kraftswerkskonzepte kennen.
Energieumwandlungstechniken; Thermische Kraftanlagen;
Prozessführungen (Kondensationskraftwerk,
Gasturbinenkraftwerk, Kombiprozess, Kraft-WärmeKopplung), Dampferzeugersysteme (Umlauf-,
Durchlaufkessel)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
http://www.est.tudarmstadt.de/index.php/de/lehre/vorlesungen/energiesysteme-i
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Energiesysteme II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Regenerative Energiesysteme
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4
Voraussetzungen:
Thermodynamik I, II
Bilanzieren von regenerativen Systemen, Bewerten und
Bilanzieren von Brennstoffzellensystemen,
Einsatzmöglichkeiten von Biomassen kennen, Windenergie:
Einsatzmöglichkeiten und Bauarten von Windkonvertern
kennen, Bescheiben des Winddargebots, Bestimmen der
Leistung von Windturbinen, Steuer- und Regelverhalten von
Windkraftanlagen, Geothermie: Konzepte zu deren Nutzung
kennen, Solarenergie: Nutzugsmöglichkeiten von Solarthermie
und Photovoltaik kennen, Bauarten von Wasserkraftwerken.
Energieumwandlungskonzepte auf der Basis von regenerativen
Energien, Einsatz von Biomasse, Windkraft, Wasserkraft,
Konzepte auf der Basis von Brennstoffzellen, Geothermie,
Solarthermie/Photovoltaik
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
http://www.est.tudarmstadt.de/index.php/de/lehre/vorlesungen/energiesystemeii
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Energiesysteme III
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Emissionsfreie Kraftwerkstechnikstechnologien
Semester:
jedes Winterrsemester
Dozent(in):
Sprache:
Master CE
Lehrform / SWS:
V
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4
Voraussetzungen:
Keine
Ansätze zur CO2-freien Stromerzeugung auf Basis fossiler
Brennstoffe kennen, Rauchreinigungsanlagen und
Entstickungsverfahren kennen, Dampferzeugungsverfahren
kennen, Bauteile und Heizflächen von Dampferzeugern
dimensionieren, Dynamik des Wasser-Dampfkreislaufs
erklären können, wesentliche Konstruktionsmerkmale und
Betriebszustände und -arten von therm. Kraftwerken kennen.
Emissionsarme Kraftwerkstechnik, Dampferzeugerbauarten
und -verfahren, wärme- und strömungstechnische Auslegung,
Komponenten von Kraftwerken, Bauteile, Werkstoffe u.
Festigkeit, Dynamik des Wasser-Dampfkreislauf, Betrieb von
Kraftwerken, Technogische Entwicklungslinien,Technlogien
zur Luftreinhaltung und des Klimaschutzes,
Rauchgasentschwefelungsanlagen, Stickoxidminderung und
Entstaubung, Maßnahmen zur Wirkungsgradsteigerung,
Technologien zur CO2 Abscheidung
keine
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Inhalt:
http://www.est.tudarmstadt.de/index.php/de/lehre/vorlesungen/energiesystemeiii
Modulbezeichnung:
Modellierung und numerische Beschreibung technischer
Strömungen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Turbulence Modelling and Simulation (TMS)
Semester:
Jedes Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch / Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 V = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Vorlesung Strömungslehre
Purpose: Purpose: Mathematical modelling and numerical
simulation of turbulence, flows and associated transport
processes, has emerged as a new scientific discipline,
which together with Computational Fluid Dynamics, makes
today an unavoidable topic of modern applied science- and
engineering university curriculum both at undergraduate and
postgraduate levels. The purpose of this course is to outline
basic notions on turbulence relevant for its understanding
and especially for numerical modeling and simulations; to
introduce students into mathematical tools used to
describe turbulence, to elaborate general concepts of
Reynolds averaged Navier-Stokes (RANS) mathematical
modeling, direct and large eddy numerical simulations
(LES and DNS), and to illustrate their use in research and
technological applications.
Turbulenz: Phänomen und Erscheinungsform
2. Grundbegriffe und Definitionen
3. Kontinuumsmechanische Grundlagen
4. Turbulente Scherströmungen
5. Dynamik der Turbulenz
6. Momentenmodelle
Inhalt:
7. Vorhersageeigenschaften von Turbulenzmodellen
8. Reagierende Strömungen
9. Numerische Lösungsverfahren
10. Andere Simulationsverfahren
Keine Angabe
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Unterrichtsunterlagen sind von der www-Seite www.sla.tudarmstadt.de herunterzuladen
http://www.sla.tu-darmstadt.de/lehre/tms.ger.htm
Modulbezeichnung:
Geometrische Methoden des CAE/CAD
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Von Stryk, Oskar, Prof. Dr. rer. nat.
Dozent(in):
Stork, Andre, Dr.
Sprache:
Deutsch
Lehrform / SWS:
Bachelor CE
2 V + 1Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Grundwissen in Informatik
Grundlegende Kenntnisse und Fähigkeiten in der
rechnergestützten Methoden der geometrischen Modellierung
und Simulation
parametrische Kurvenmodelle: Bezierkurven, Bernsteinbasis,
de Casteljau Algorithmus, B-Splines, NURBS, de Boor
Algorithmus; parametrische Flächenmodelle:
Tensorproduktflächen, Stetigkeit, Eigenschaften der Kurven
und Flächen in Abhängigkeit von den Knoten, Trimming,
Verschneiden, generative Volumenmodelle (Constructive
Solid Geometry, Swept Solids, Feature Solids), akkumulative
Volumenmodelle (Boundary Representation, binäre
Zellmodelle, Finite Elemente Modelle), hybride
Volumenmodelle sowie Tessellierung und Triangulation;
Approximation von Kurven und Flächen aus irregulären Daten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Skript zur Vorlesung bzw. Kopien der Vorlesungsfolien sowie
weitere Literaturangaben in der Vorlesung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Mobile und sensorgeführte Robotiksysteme (Robotik0)
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Bereitschaft zur Auseinandersetzung mit einem
anspruchsvollen, komplexen und multi-disziplinären Thema
Lernziele Gewinnung eines Überblicks über den aktuellen
Stand der Robotik durch einen systemorientierten
(“top-down“) Ansatz bei Diskussion prinzipieller und aktueller
Fragestellungen und Beispiele
Historische Entwicklung, physikalische und funktionale
Teilsysteme autonomer und teil-autonomer Robotiksysteme,
interne Sensoren, externe Sensoren, Multisensorfusion,
Umweltmodellierung, Program- mierung, Planung,
Navigation, Roboterfußball, Robotiksysteme bei der
Fahrzeugführung, laufende Robo- ter mit sechs, vier und zwei
Beinen
Klausur
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• McKerrow, Phillip J.: Introduction to Robotics, AddisonWesley, 1991
Inhalt:
K.-S. Fu, R.C. Gonzalez, C.S.G. Lee: Robotics: Control,
Sensing, Vision and Intelligence, McGraw- Hill, 1987
• Dillmann, R., und Huck, M.: Informationsverarbeitung in der
Robotik, Springer-Verlag, 1991
• R. Siegwart und I.R. Nourbakhsh: Autonomous Mobile
Robots, MIT Press, 2004
• A. Knoll, T. Christaller: Robotik, Fischer Taschenbuch
Verlag, 2003
• sowie weitere Angabe von Spezialliteratur und Verweisen in
der Vorlesung
Modulbezeichnung:
Optimierung statischer und dynamischer Systeme
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 V + 2 Ü = 6 SWS
Arbeitsaufwand:
270 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
9 CP
Voraussetzungen:
• Vordiplom oder gleichwertige Qualifikation (d.h. fachlicher
Kenntnisstand nach den ersten vier Se- mestern des BachelorStudiengangs Informatik): Grundkenntnisse in Informatik und
Mathematik
(Analysis, Lineare Algebra, Numerische Algorithmen)
• Erfolgreiche Teilnahme an der Lehrveranstaltung
“Grundlagen der Modellierung und Simulation (für
CE) / Einführung in Computational Engineering (für Inf.)“
Kenntnisse der grundlegenden Konzepte und effizienter
Algorithmen der Optimierung statischer und dynamischer
Systeme und die Fähigkeit zu deren Anwendung zur Lösung
von Optimierungsproblemen in den Ingenieurwissenschaften
• Optimierung statischer Systeme: nichtlineare Optimierung
ohne und mit Restriktionen, Newton-Typ und SQP-Verfahren,
nichtlineare kleinste Quadrate, globale gradientenfreie
Optimierungsverfahren, praktische Aspekte
(Problemformulierung, Approximation von Ableitungen,
Verfahrensparameter, Bewertung einer berechneten Lösung)
• Optimierung dynamischer Systeme: Parameteroptimierungsund Schätzprobleme, optimale Steuerungsprobleme,
Maximumprinzip und notwendige Bedingungen, Berechnung
optimaler Trajektorien, optimale Rückkopplungssteuerung,
linear-quadratischer Regulator
Inhalt:
• Anwendungen: robuste Optimierung im CAE-Bereich (z.B.
bei technischen Simulationen), optimale
Steuerung zeitveränderlicher, dynamischer Prozesse (z.B.
Roboter)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• Optimierung statischer Systeme:
– Gill, Murray, Wright: Practical Optimization (Academic
Press, 1981)
– Fletcher: Practical Methods of Optimization (Wiley, 2nd ed.,
1987)
– Nocedal, Wright: Numerical Optimization (Springer, 1999)
– Kelley: Iterative Methods for Optimization (SIAM, 1999)
– Papageorgiou: Optimierung - Statische, dynamische und
stochastische Verfahren für die Anwendung (2. Auflage,
Oldenburg, 1996)
• Optimierung dynamischer Systeme:
– Dorato, Abdallah, Cerone: Linear-Quadratic Control - An
Introduction (Prentice-Hall, 1995)
– Bryson, Ho: Applied Optimal Control (Hemisphere, 1975)
– Betts: Practical Methods for Optimal Control Using
Nonlinear Programming (SIAM, 2001)
Modulbezeichnung:
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Grundlagen
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 2 Ü = 5 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Robotersystemen
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Wesley)
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Robotik 2 (Mobilität und Autonomie)
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Mobilität und Autonomie
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3V + 2 Ü = 5 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Erfolgreiche Teilnahme an den Lehrveranstaltungen “Robotik
1“
Verständnis komplexer Robotersysteme hinsichtlich Regelung,
Bahnplanung, Navigation und Architektur sowie
Verhaltenssteuerung mittels externer und interner
Sensorsysteme
• Roboterregelungen
• Bahnplanung für Manipulatoren und mobile Roboter
Externe und intelligente Sensorsysteme (visuelle Sensoren und
Algorithmen, nicht visuelle Sensoren und Algorithmen)
• Sensorfusion
• Lokalisierung und Positionierung
• Navigation
• Steuerungsarchitektur autonomer Robotersysteme
schriftliche Klausur
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• G. Dudek, M. Jenkin: Computational Principles of Mobile
Robotics (Cambride University Press,
2000)
• P.J. McKerrow: Introduction to Robotics (Addison Wesley,
1991)
Inhalt:
Sensing, Vision and Intelligence New York: McGraw-Hill,
1987)
• R. Siegwart, I.R. Nourbakhsh: Autonomous Mobile Robots,
MIT Press, 2004
• S. Thrun, W. Burgard, D. Fox: Probabilistic Robotics, MIT
Press, 2005
Modulbezeichnung:
Robotik-Praktikum
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
6 P = 6 SWS
Arbeitsaufwand:
270 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
9 CP
Voraussetzungen:
eigenverantwortliches Arbeiten. Das Projekpraktikum dient
auch zur Einarbeitung z.B. für Studien-, Semester-, Bachelor-,
• Entwurf,
Roboter; sowie
Inhalt:
Experiment,Dokumentation der durchgeführten
Entwicklungen, der implementierten Software und der
experimentellen Evaluation,
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Modulbezeichnung:
Seminar zu aktuellen Themen bei mobilen und autonomen
Robotern
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Kenntnisstand nach den ersten vier Semestern des BachelorStudiengangs Informatik). Das Seminar kann auch zur
Einarbeitung z.B. für Studien-, Semester-, Bachelor-, Masteroder Diplomarbeiten dienen
Fähigkeit zur selbständigen Erarbeitung wissenschaftlicher
Fragestellungen im Bereich mobiler und autonomer Roboter
anhand von Originalliteratur; Erwerb von Kenntnissen über
ausgewählte, aktuelle Forschungsthemen im Bereich mobiler
und autonomer Roboter; Aneignung von
Präsentationstechniken
Grundlegende und aktuelle Themen bei mobilen und
autonomen Robotiksystemen, Themenauswahl variiert von
Semester zu Semester.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
grundlegende und aktuelle Fachpublikationen
Inhalt:
Computer Microsystems
Modulbezeichnung:
Algorithmen für Chip-Entwurfswerkzeuge
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch / Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
5V= 5 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
• Digitale Schaltungen (wie z.B. aus Technische Grundlagen
der Informatik 1)
• Grundkenntnisse Java
• Grundkenntnisse Algorithmen und Datenstrukturen
Insbesondere geht es um das Erwerben von Kenntnissen von
Algorithmen und Datenstrukturen zur Umsetzung von
digitalen Schaltungen in Hardware-Realisierungen. Dabei
werden
zunächst
allgemein
anwendbare
Optimierungsverfahren und Graph-Algorithmen vorgestellt.
Anschließend wird ihr Einsatz zur Lösung spezieller Probleme
auf verschiedenen Ebenen des Chip-Entwurfs diskutiert, z.B.
Plazierung und Verdrahtung. Parallel zur Vorlesung werden
am Beispiel einer einfachen FPGA-Architektur ausgewählte
Verfahren praktisch in Java implementiert und untersucht.
Dabei werden eine Reihe von kleineren gefolgt von einer
komplexeren Aufgabe bearbeitet.
• Graphenalgorithmen
• Schaltungsrepräsentationen
• Kompaktierung
• Platzierung
• Verdrahtung
• Timing-Analyse
Inhalt:
• Floorplanning
• Exakte Optimierungsverfahren
• Heuristiken
• Reale Werkzeuge für Field-Programmable Gate Arrays
(FPGAs)
• Begleitend: Umfangreicher praktischer Programmierteil in
Java
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• Sabih Gerez, “Algorithms for VLSI Design Automation”
• Ausgewählte wissenschaftliche Arbeite
Modulbezeichnung:
CAE-Projekt-Praktikum
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
jedes Semester
Semester:
4 P = 4 SWS
Prof. Dr.-Ing. Koch, Andreas
Dozent(in):
Prof. Dr. Sorin Huss
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 P = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Kenntnisse in VHDL und Systementwurf
Vertiefung und sammeln von praktischen Erfahrungen im
Bereich des HW-Entwurfs. Ausarbeiten und umsetzen von
Konzepten in Hardware.
Eigenständige Bearbeitung von komplexen Themenstellungen
im Bereich SW/HW-Entwurf.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Website
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Echtzeitsysteme
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
idR. jedes Wintersemester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 1 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Studenten, die erfolgreich an dieser Veranstaltung
teilgenommen haben, sollten in der Lage sein, modellbasierte
(objektorientierte) Techniken zur Entwicklung eingebetteter
Echtzeitsysteme zu verwenden und zu bewerten. Dazu gehören
folgende Fähigkeiten: - Systemarchitekturen zu unterscheiden
und Echtzeitsysteme zu klassifizieren - selbständig ausführbare
Modelle zu erstellen und zu analysieren - Prozesseinplanungen
anhand der kennengelernten Schedulingalgorithmen
durchzuführen - Echtzeitprogrammiersprachen und Betriebssysteme zu unterscheiden, zu bewerten und
einzusetzen.
Die Vorlesung Echtzeitsysteme befasst u.a. sich mit einem
Softwareentwicklungsprozess, der speziell auf die Spezifika
von Echtzeitsystemen zugeschnitten ist. Dieser
Softwareentwicklungsprozess wird im weiteren Verlauf
während den Übungen in Ausschnitten durchlebt und vertieft.
Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem Einsatz objektorientierter
Techniken. In diesem Zusammenhang wird das
echtzeitspezifische Case Tool Rose Realtime vorgestellt und
eingesetzt. Des weiteren werden grundlegende Charakeristika
von Echtzeitsystemen und Systemarchitekturen eingeführt. Auf
Inhalt:
Medienformen:
Basis der Einführung von Schedulingalgorithmen werden
Einblicke in Echtzeitbetriebssysteme gewährt. Die
Veranstaltung wird durch eine Gegenüberstellung von
Echtzeitprogrammiersprachen mit Schwerpunkt RT-Java
(PERC) abgerundet.
zweiwöchentlich)
Gemischt
Literatur:
Modulbezeichnung:
Modellierung heterogener Systeme
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Huss, Sorin, Prof.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Logischer Entwurf digitaler Schaltungen, HardwareBeschreibungssprachen
Zielsetzung dieser Vorlesung ist die Einführung in die
Modellierungsmethodik und in eine einheitliche Repräsentation
von Modellen zeitkontinuierlich bzw.
ereignisdiskret arbeitender Komponenten. Dabei wird als
Repräsentationssprache der neue IEEE-Standard 1076.1 –
VHDL-AMS – eingeführt und anhand einer Vielzahl von
Anwendungsbeispielen aus unterschiedlichen
Ingenieursdisziplinen ver-deutlicht. Praktische Übungen mit
einem kommerziellen VHDL-AMS- Simulations-system sollen
das Verständnis der vorgestllten Methoden vertiefen.
Einleitung
Entwurfsablauf
Betriebsdomänen analoger Schaltungen
Abstraktionsebenen
Simulation als Entwurfsmethode
Inhalt:
Verhaltensspezifikation
Algebraische Gleichungen
Differentialgleichungen
Differential- und algebraische Gleichungen
Numerische Lösungsverfahren
Modellbildung
Grundlagen von VHDL
Grundlegende Konzepte
Umgebungsunabhängige Modellierung
Umgebungsabhängige Modellierung
Einführung in VHDL-AMS
Neue Klassen von Datenobjekten
Interface-Beschreibung
Verhaltensbeschreibung
Modellausführung
Beispiele
Spezifikation heterogener Systeme
Grundlagen der Mechanik starrer Körper
Translationale Bewegung starrer Körper
Drehbewegung starrer Körper
Physikalische Analogin
Methoden zur Modellbildung
Zusammenfassung
Methoden zur Modellbildung
Einleitung
Einordnung von Modellen
Physikalische Relationen
Verhaltensmodellierung
Strukturmodellierung
Interpolation und Approximation
DESS&DEVS Modell
Systemsimulation
Lösung von Übungs- und Laboraufgaben, benotete Klausur
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
[1] J.-M. Bergé, O. Levia, J. Rouillard (eds.): Modeling in
analog design. Kluwer Academic Publishers, London, 1995,
ISBN 0-7923-9569-7. [2] K. E. Brenan, S. L. Campell, L. R.
Petzold: Numerical solution of initial-value problems in
differential- algebraic equations. Society for Industrial and
Applied Mathematics, Philadelphia, 1989, ISBN 0-89871-3536. [3] F. E. Cellier: Continuous system modeling. SpringerVerlag, New York, 1991, ISBN 0-387-97502-0. [4] H.
Elmqvist et al.: Modelica - A Unified Object-Oriented
Language for Physical Systems Modeling: Language
Specification, 1999. [5] S. A. Huss: Model Engineering in
Mixed-Signal Circuit Design -A Guide to Generating Accurate
Behavioral Models in VHDL-AMS. Kluwer Academic
Publishers, Boston, 2001, ISBN 0-7923-7598-X. [6] IEEE
Computer Society: IEEE Standard VHDL Language Reference
Manual (Integrated with VHDL-AMS changes), balloted IEEE
Std 1076.1, preliminary report, 1997. [7] H.A. Mantooth, M.
Fiegenbaum: Modeling with an analog hardware description
language, Kluwer Academic Publishers, London, 1995. ISBN
0-7923- 9516-6. [8] Mentor Graphics Corporation: AccuSim II
HDL-A/DEV User\'s and Reference Manual, Unpublished
work of Mentor Graphics Corporation, 1994. [9] A. Vachoux,
J.-M. Bergé, O. Levia, J. Rouillard (eds.): Analog and mixedsignal hardware description languages, Kluwer Academic
Publishers, London, 1997. ISBN 0-7923-9875-0. [10] P. J.
Ashenden, G. D. Peterson, D. A. Teegarden: The System
Designer‘s Guide To VHDL-AMS. MKP, San Francisco 2003,
ISBN 1-55860-749-8.
Modulbezeichnung:
Praktikum Entwurf eingebetteter Systeme
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Koch, Andreas, Prof. Dr.-Ing
Dozent(in):
Huss, Sorin, Prof. Dr
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 P = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
VHDL-Grundkenntnisse, C
Das Praktikum soll die Umsetzung von Konzepten und
Methoden für den modernen VLSI-Entwurf anhand einer
komplexen Aufgabenstellung vermitteln. Unter Verwendung
von kommerziellen Entwurfs- werkzeugen für die Simulation
und Synthese von VHDL-Beschreibungen wird ein komplexes
eingebettetes System entworfen, validiert und schließlich auf
der Zielhardware implementiert. Der gesamte Entwurfsab- lauf
von der Spezifikation über die Partitionierung bis zur Synthese
wird somit eingeübt.
Die Aufgabenstellung für das Praktikum “Entwurf
eingebetteter Systeme“ist dieses Jahr die Im- plementierung
eines Asteroids-Clones. Zu diesem Zweck soll auf einem
Xilinx Spartan-3 FPGA ein Vek- torgraphikprozessor
entwickelt werden, welcher über einen D/A Wandler ein
Oszilloskop im X/Y-Modus ansteuert. Eine Microblaze-CPU
steht als IP Core für das FPGA zur Verfügung. Die Spielelogik
soll als Software in C entwickelt werden.
Medienformen:
Gemischt
Inhalt:
Literatur:
Xilinx Spartan-3 FPGA
Xilinx Embedded Development Ki
Datenblatt Digital/Analog Converter TDA1543 (PDF
Datenblatt Drehimpulsgeber ddm 427 (PDF)
Modulbezeichnung:
Prozessorentwurfspraktikum
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Turnus unregelmäßig
Koch, Andreas, Prof. Dr.-Ing
Dozent(in):
Hoffmann, Rolf, Prof. Dr.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 P = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
• Logischer Entwurf digitaler Systeme, Rechnerarchitektur,
Hardware/Software-Schnittstelle
• Empfohlen wird der vorherige Besuch der LV
“Rechnerentwurf und Mikroprogrammierung“und “Rechnerarchitektur“
• Erlangung von Fähigkeiten zum professionellen Entwurf von
Prozessorarchitekturen unter Einsatz von Entwurfswerkzeugen
• Beurteilung des Aufwands und der Leistungsfähigkeit von
Prozessoren
Ein Mikroprozessor mit einem vorgegebenen
Verarbeitungsprinzip soll entworfen und in einer HardwareBeschreibungssprache simuliert und ggf. synthetisiert werden
(wechselnde Architekturen z.B. CISC, RISC,
Datenflussrechner, Stackrechner, Mehrprozessorsysteme).
Dabei werden Techniken berücksichtigt wie Pipelining,
Prefetch, Branch Prediction, mehrere Ausführungs- einheiten,
Cache, Renaming Register und Reorder-Buffer.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• M.D. Ciletti: Modeling, Synthesis And Rapid Prototyping
With The Verilog HDL, Prentice Hall 1999
Inhalt:
• Patterson, Hennessy: Computer Organization & Design, The
Hardware / Software Interface, Morgan
Kauffmann, 1998
• J.L. Hennessy, D.A. Patterson: Rechnerarchitektur, Vieweg
1994
• R. Hoffmann: Rechnerentwurf und Mikroprogrammierung,
Oldenbourg 1993
Modulbezeichnung:
Rechnerarchitektur
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes 3. Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundlagen der Informatik
Verstehen und Bewerten von Rechnerarchitekturen und
Verarbeitungsprinzipien, insbesondere unter dem Aspekt der
Parallelverarbeitung
• Einführung (Klassifikation, Leistungsvergleiche)
• Netzwerke (Netztopologien, Bewertung)
• Parallele Algorithmen (Matrixmultiplikation, Sortieren)
• Parallele Rechnerstrukturen (Kommunikationsmodelle,
Strukturen)
• Datenflußmaschinen (Datenflußgraph, Statische und
Dynamische DFM)
• Massiv-Parallele Rechenmodelle (CEPRA, Globaler
Zellularautomat)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• K. Hwang: Advanced Computer Architecture, McGraw-Hill,
1993
• H. Liebig, Flik : Rechnerorganisation, Springer Verlag, 1993
M.J. Quinn: Designing Efficient Algorithms for Parallel
Computers, (Algorithmen und Parallelcom- puter), McGraw-
Inhalt:
Hill 1987
• J.L. Hennessy, D.A. Patterson: Rechnerarchitektur, Vieweg
1994
• Patterson, Hennessy: Computer Organization & Design, The
Hardware / Software Interface, Morgan
Kauffmann, 1998
• T. Bräunl: Parallele Programmierung, Vieweg 1993
• R. Kober: Parallerechner-Architekturen, Springer 1988
• R. Hoffmann: Rechnerentwurf, Oldenbourg 1993
• Theo Ungerer: Datenflußrechner, Teubner 1993
• Ungerer: Parallelrechner und parallele Programmierung,
Spektrum 1997
• Michael J. Flynn: Computer Architecture, Jones and Bartlett,
1995
• N. P. Carter: Computerarchitektur, mitp 2003-09-11
• Christian Märtin: Einführung in die Rechnerarchitektur,
Hanser 2003-09-11
• A. Tanenbaum und J. Goodman: Computerachitektur,
Prentice Hall 2001
• Menge: Moderne Prozessorarchitekturen, Springer 2005
Modulbezeichnung:
Rechnerentwurf und Mikroprogrammierung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes 3. Semester
Dozent(in):
Hoffmann, Rolf. Prof. Dr.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Logischer Entwurf digitaler Systeme, Hardware/SoftwareSchnittstelle.
Einführung in Hardware-Beschreibungssprachen,
Systematischer Entwurf von Rechnern, Optimierung von
Mikroarchitekturen, Fallstudien.
1. Hardware-Beschreibungssprachen HDL und VERILOG zur
Beschreibung von Hardwarestrukturen und HardwareAlgorithmen
2. Interpretationshierarchien und Gliederung in
Funktionseinheiten
3. Aufbau eines konfigurierbaren / mikroprogrammierbaren
Rechners
4. Gegenüberstellung verschiedener Hardware-Steuerwerke
5. Entwurf von Mikroprogramm-Steuerwerken und
Massnahmen zur Minimierung des Aufwands
6. Entwurf eines Beispiel-Rechners mit Hardware- und
Mikroprogrammsteuerung
7. Techniken zur Optimierung von Prozessoren
Klausur
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
1. R. Hoffmann: Rechnerentwurf und Mikroprogrammierung,
Inhalt:
Oldenbourg
1993
2. J.L. Hennessy, D.A. Patterson: Rechnerarchitektur, Vieweg
1994
3. Patterson, Hennessy: Computer Organization & Design, The
Hardware / Software Interface, Morgan Kauffmann, 1998
4. Tanenbaum, Goodman: Computerarchitektur, Prentice Hall
2001 (engl. Ausgabe: Structured Computer Organization) 5.
Brinkschulte und
Ungerer: Microcontroller und Mikroprozessoren, Springer
2002
Modulbezeichnung:
Rekonfigurierbare Prozessoren
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Huss, Sorin, Prof. Dr.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Logischer Entwurf, Hardware-Beschreibungssprachen,
Syntheseverfahren
Ziel der Vorlesung ist eine Hinführung zu FPGA-basierten
rekonfigurierbaren Prozessoren. Insbesondere Studierende der
Informatik sollen erlernen, daß Systemfunktionen auch anders
als nur mittels Programmierung implementiert werden können.
Neben Realisierungsvarianten stehen die zugehörigen Entwurfsverfahren im Mittelpunkt der Betrachtungen. Zwei
umfangreiche Anwendungs-beispiele verdeutlichen die
Vorteile dieser neuen Methodik.
Einleitung
Entwicklungstrends
Begriffsbestimmungen
Informationstechnische Systeme: Generische Architektur
Realisierungsvarianten für Hardware-Komponenten
Klassifizierung integrierter Schaltungen und Systeme
Inhalt:
Entwurfsablauf und Einsatz von ASICs
Entwurfsablauf
Entwurfsqualität
Anwendungsbereiche
Entscheidungskriterien
Architekturkomponenten und ihr Zeitverhalten
Kombinatorische Schaltungen
Endliche Automaten
Verbindungsstrukturen
Konfigurierbare Architekturen
Begriffsbestimmung
Gate Arrays
Standarzellen IC
FullCustom IC, System-on-Chip
Zusammenfassung
Rekonfigurierbare Architekturen
Architekturklassen
Konfigurationstechnologien
Programmable Logic Device
Field Programmable Gate Array
Data flow Architekturen
Anwendungsbeispiele: EC KryptoProzessor und MP3 Player
Lösung von Übungsaufgaben Benotete Klausur
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
[1] Wannemacher, M.: Das FPGA-Kochbuch. International
Thomson Publishing,
1998. [2] Sikora, A.: Programmierbare Logikbauelemente Architekturen und Anwendungen. Carl Hanser, 2001. [3]
Smith, M.J.S.: Application-Specific Integrated Circuits.
Addison Wesley, 1997. [4] Brown, S.D., Francis, R.J., Rose, J.,
Vranesic, Z.G.: Field-Programmable Gate Arrays. Kluwer
Academic Publishers, 1992. [5] Bleck, D., Goedecke, M.,
Huss, S., Waldschmidt, K.: Praktikum des modernen VLSIEntwurfs. B. G. Teubner, 1996.
[6] www.chameleonsystems.com [7] www.pactcorp.com [8]
www.xilinx.com
Modulbezeichnung:
Systementwurf mit Mikroprozessoren
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes 3. Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Logischer Entwurf digitaler Systeme, Hardware / SoftwareSchnittstelle.
Erwerb von Methoden und Kenntnissen zum Entwurf und
Programmierung von Mikroprozessorsystemen
1. Definition eines Modell-Mikroprozessors
2. Busse und Systemstrukturen
3. Speicherorganisation
4. Ein-/Ausgabeorganisation und
Rechnerkommunikation
5. EA-Steuereinheiten und Peripheriegeräte
6. Mikrocontroller
Lösung der Übungsaufgaben und Klausur.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Flik, Liebig: Mikroprozessortechnik, Springer 2001
Inhalt:
Human Computer Systems
Modulbezeichnung:
Augmented Reality and Computer Vision
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Prof. Dr. José Encarnação, Dr. Didier Stricker
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
GDV I, Grundwissen in Informatik entsprechend dem
Kenntnisstand der ersten drei Fachsemester des BachelorStudiengangs Informatik
Darstellung und Diskussion neuer, zum Teil noch
experimenteller Konzepte der Mensch-Maschine
Kommunikation und insbesondere der Technologie
“Augmented Reality“
- Erarbeitung des aktuellen Standes der Forschung im Bereich
Computer Vision für Augmented- Reality Fragestellungen, i.e.
Tracking von Objekten, Berechnung der
Kameraposition/Orientierung aus Kamerabildern, Detektion
und Verfolgung stabiler Bildmerkmale- Erarbeitung des
Standes der Technik
im Bereich Sensoren für mobile Augmented-Reality
Anwendungen- Anwendungsszenarien: Hintergründe und
Erfolge.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Bildverarbeitung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Schiele, Bernt, Prof. Dr.
Dozent(in):
Sakas, Georgios, Prof. Dr.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V +2Ü= 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Vordiplom
In der Vorlesung “Bildverarbeitung“wird eine Einfuehrung in
die Thematik der Digitalen Bildverar- beitung gegeben. Bei
der Bild- verarbeitung steht das diskrete Bild als Datenstruktur
und seine digitale Verarbeitung im Mittelpunkt.
I. Grundlagen 1. Bildrepraesentation 2. Bildtransformation 3.
Bildwahrnehmung 4. Farbmodelle II. Bildverbesserung und
Bildrestoration 1. Pixel Operationen 2. Filterung III.
Bildanalyse 1. Aufloesungs- pyramiden 2.
Merkmalserkennung 3. Segementierung 4. Morphologie IV.
Ausgewaehlte Themen 1. Bild- und Videokompression 2.
Tiefenbilder
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Gonzalez, R.C., Woods, R.E., “Digital Image Processing“,
Addison- Wesley Publishing Company, 1992
Inhalt:
Haberaecker, P., “Praxis der Digitalen Bildverarbeitung und
Muster- erkennung“, Carl Hanser Verlag, 1995
Jaehne, B., “Digitale Bildverarbeitung“, Springer Verlag, 1997
Modulbezeichnung:
Computer-Supported Cooperative Work
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Dr. Martin Wessner
Sprache:
deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
• ab 5. Fachsemester
• Interesse an einem interdisziplinärem Thema
• CSCW als interdisziplinäres Thema verstehen
• Kooperative Systeme klassifizieren können
• Relevante Basistechnologien verstehen
• Entwurfskriterien kooperativer Arbeits- und
Lernumgebungen erfassen
• Softwaretechnische Aspekte kooperativer Systeme begreifen
• Probleme und Möglichkeiten der Einführung kooperativer
Systeme erkennen können
• Grundlagen
• Klassen kooperativer Systeme
• Basistechnologien
• Design kooperativer Systeme
• Workflow-Management-Systeme
• Design kooperativer Lernumgebungen
• Implementierung kooperativer Umgebungen
• Einführung kooperativer Umgebungen
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• Skript
Inhalt:
• U. M. Borghoff, J. H. Schlichter: Rechnergestützte
Gruppenarbeit, Springer Lehrbuch 1998
• G. Schwabe, N. Streitz, R. Unland (Hrsg.): CSCWKompendium, Springer-Verlag, 2001
S. Teufel, C. Sauter, T. Mühlherr, K. Bauknecht:
Computerunterstützung für die Gruppenarbeit, AddisonWesley, 1995
• J. Haake, G. Schwabe, M. Wessner (Hrsg.): CSCLKompendium, Oldenbourg, 2004
Modulbezeichnung:
Computer Vision
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Inhalt:
Kanonik HCS (Human Computer Systems), mathematisches
Grundwissen, Grundlagen der Wahr- scheinlichkeitsrechnung.
Lernziel ist der Erwerb von aktivem Wissen zum Thema
Computer Vision, insbesondere in Bezug auf die
Objekterkennung, in Verbindung mit den Basiskompetenzen
aus den Pflichtveranstaltungen.
http://www.mis.informatik.tu-darmstadt.de/teaching/
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
D. Forsyth, J. Ponce, “Computer Vision – A Modern
Approach“, Prentice Hall, 2002
Modulbezeichnung:
Deutsche Softwareentwicklung im internationalen Business
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Semester
Dozent(in):
Sprache:
Kohlhammer, Jörn, Dr.
Tritsch, Bernhard, Dr.
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Vordiplom Informatik, Wirtschaftsinformatik,
Betriebswirtschaft
Eine Vorlesung für Informatiker, die mit ihren technischen
Fähigkeiten Erfolg haben möchten und
für Wirtschaftsspezialisten, die an deutsche Software für
internationale Märkte glauben. Diese Veranstal- tung lehrt
anhand realer Szenarien, wie Experten verschiedener
Fachrichtungen erfolgreiche internationale
Produkte
schaffen
können.
Wirtschaftsund
Informatikstudenten bekommen in dieser Veranstaltung eine
grundlegendes Verständnis für die Themen der jeweils
anderen, um gemeinsam erfolgreiche Firmen zu gründen.
Dabei spielt die reine Technik eine kleinere Rolle, dafür stehen
die Prozesse und die Frage “Wie geht das?“im Vordergrund.
Die Vorlesung wird am Beispiel eines Szenarios
vorangetrieben, bei denen am Anfang eine vage Idee steht, die
in einem Forschungsprojekt als Prototyp realisiert wird und
schließlich
in ein Produkt mündet, das dann von einer neuen Firma
vermarktet wird. Wesentlicher Bestandteil ist hierbei immer
die kritische Betrachtung von wirtschaftlicher Notwendigkeit
und technischer Machbarkeit in allen zugehörigen Phasen.
1. Einführung2. Der Bereich der angewandten Forschung,
Auswahl der Forschungsthemen (JK), 3. Akquisition in der
Inhalt:
Forschung, Forschungsmittel, Drittmittel, Eigenforschung
(JK), 4. Produktidee: Aus der Forschung hinein in die freie
Wirtschaft (JK) 5. Die perönlichen Anforderungen an
Unternehmensgründer- Team (BT)6. Produktentwicklung in
mehreren Fallbeispielen (BT)7. Die einzelnen Elemente eines
vollständigen Software-Produkts (BT)8. Entwicklung von
Preismodellen und Lizenzierungskonzepten (BT)9.
Zielgruppenanalyse, internationale Vermarktung und
Identifikation der Verkaufskanäle (BT)10. Zukunftgerichtete
Unternehmensplanung (BT)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
wird in der Vorlesung bekanntgegeben
Modulbezeichnung:
Seminar Digital Storytelling
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Steinmetz, Ralf, Dr.-Ing.
Göbel, Stefan, Dr.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
keine
Zu Beginn des Semesters werden die Themen kurz vorgestellt
und die Studenten können sich dann ihr Thema aussuchen, das
sie dann in Kleingruppe (max. 2-3 Personen)bearbeiten. Am
Ende des Semesters werden die Ergebnisse dann in der
gesamten Seminargruppe präsentiert (Vortrag ~ 30 Minuten;
zusätzlich werden die Ergebnisse in einer Ausarbeitung
zusammengefasst.
In dem Seminar wird der Einsatz von Storytelling Technologie
(in Verbindung mit verwandten Themen wie
Lernumgebungen, Game-Konzepte oder Computer Graphik)
für die Entwicklung von Edutainment Anwendungen
(Information, Unterhaltung, Lernen und Spielen) analysiert
und diskutiert. Beispiele für Einzelthemen des Seminars: Storymodelle - Autorenumgebungen - Game Engines Lernsysteme - Storytelling & Kommerz - Chatsysteme Weitere
Themen (auch gerne eigene Themenvorschläge) nach
Absprache.
Vortrag + Ausarbeitung
Medienformen:
Gemischt
Inhalt:
Literatur:
Entsprechend des gewählten Themenbereichs (ausgewählte
Artikel aus Journalen, Magazine und Konferenzen).
Modulbezeichnung:
Einführung in die Computermusik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Peter Lüttig, Kai Renz, Jürgen Kilian
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
• Grundkentnisse mit Programmiersprachen (z.B. C, PASCAL
oder JAVA)
• Grundkentnisse im Notenlesen sind von Vorteil
• Verständnis der Konzepte zur Computergestützten Analyse,
Bearbeitung und Komposition von Mu- sik, sowie der
Grundlagen des traditionellen Tonsatzes
• Grundkentnisse im Umgang mit verschiedenen existierender
Computermusik Systemen (MAX, CSound).
• Grundkentnisse im Umgang mir der an der TUD
entwickelten musikalischen Programmiersprache
SALIERI
• Grundkentnisse im Umgang mir der an der TUD
entwickelten Musikrepräsentations Sprache GUIDO Music
Notation
• Physikalische Grundlagen
• Harmonische Analyse/Harmonisierung im traditionellen
Tonsatz
• GUIDO / Music Information Retrieval
• Zwölftontechnik
• SALIERI System und Programmiersprache
• MIDI / Quantisierung
• Minimal Music
• Algorithmische Komposition.
Inhalt:
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Modulbezeichnung:
Entwurf benutzerfreundlicher Interaktionen und Oberflächen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Prof. Dr. rer. nat. Mühlhäuser, Max
Dozent(in):
Dr. Guido Rößling
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Allgemeine Informatik-Grundlagen
• Einarbeiten in wissenschaftliche Literatur
• Erstellung von Präsentationen zu wissenschaftlichen Themen
• Erstellung einer Ausarbeitung
Ziel des Seminars ist das Halten eines Vortrags sowie die
Anfertigung einer Ausarbeitung zu einem vorgegebenen
Thema. Zu den Aufgaben der Studierenden zählen die
Einarbeitung in bereitgestellte Un- terlagen sowie die
Recherche weiterer relevanter Literatur, die Gestaltung von
Vortragsmaterialien sowie
die kohärente Präsentation sowohl in einem Vortrag als auch
einer schriftlichen Ausarbeitung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• Bernhard Preim, “Entwicklung interaktiver Systeme Grundlagen, Fallbeispiele und innovative Anwendungsfelder“. Springer, 1999 (ISBN 3-540-65648-0).
• Jef Raskin, “The Humane Interface. New Directions for
Designing Interactive Systems“. Addison- Wesley, 2000
(ISBN 0-201-37937-6).
Inhalt:
• Donald A. Norman, “The Design of Everyday Things“. Basic
Books, 2002 (ISBN 0-46-506710-7).
• Christine Faulkner, “The Essence of Human-Computer
Interaction“. Prentice Hall, 1998 (ISBN 0-13751975-3).
• Jakob Nielsen, “Designing Web Usability“. Markt+Technik,
2001 (ISBN 3-82-726206-2).
• David Siegel, “Web Site Design“/ “Das Geheimnis
erfolgreicher Web Sites“. Markt & Technik, 1998. ISBN 3-82725331-4 bzw. 3-82-725330-6.
Modulbezeichnung:
Flächerepräsentation in der GDV
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
unregelmäßig
Dozent(in):
Prof. Dr. Marc Alexa
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Grundlagen der geometrischen Modellierung (GDV II), LA,
Analysis
Grundlagen der Approximation von Flächen aus
Abtastpunkten kennen
• Notwendige Grundlagen der Differentialgeometrie
• Grundlagen der Approximation von Funktionen
• Multi-Skalen-Modelle & Wavelets
• Polygonale Netze
• Implizite Flächen
• Verarbeitung von Flächen
• Diskrete & kontinuierliche Repräsentation
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Graphische Datenverarbeitung I
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Programmierkenntnisse
grundlegende Algorithmen und Datenstrukturen
Lineare Algebra
Analysis Inhalte der Vorlesung Human Computer Systems
HCS
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Real-Time Rendering Tomas Akenine-Möller, Eric Haines,
Naty Hoffman A.K. Peters Ltd., 3rd edition ISBN 987-156881-424-7
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Graphische Datenverarbeitung II
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Thomas Kalbe
Matthias Bein
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Algorithmen und Datenstrukturen, Grundlagen aus der
Höheren Mathematik, Graphische Datenverarbeitung I, C /
C++, OpenGL
Grundlagen der Geometrischen Modellierung, Modelle in der
graphischen Datenverarbeitung (Kurven, Oberflächen und
Volumen), Displaymethoden, Renderingtechniken,
Datenstrukturen und Algorithmen für Netze und
Netzkonvertierung
Kurven und Oberflächen (Polynome, Splines, RBF)
Interpolation und Approximation, Displaytechniken,
Algorithmen: de Casteljau, de Boor, Oslo,... Volumen und
implizite Oberflächen Visualisierungstechniken, Iso-Surfaces,
MLS, Oberflächen-Rendering, Marching-Cubes,... Netze
Kompression , Netz-Vereinfachung, Multiskalen Darstellung,
Subdivision,...
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Literatur und Organisatorisches werden in der ersten
Vorlesung geklärt.
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Graphische Informationssysteme
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Klien, Eva, Dr.
Blechschmied, Heiko
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Vordiplom, GDV I
Basiswissen bezüglich des Aufbaus von Geo-InformationsSystemen und der Nutzung von Geoinfor- mationen
1. Was ist ein Geo-Informationssystem? 2.
Datenstrukturen/Datenhaltung 3. Datenakquise 4. In- teraktion
/ Visualisierung 5. Zugang zu Geodaten/
Geodateninfrastrukturen 6. Trends - Mobiles GIS / Location
based Services 7. Trends - 3D GIS 8. GIS - Einführung in
Unternehmen
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
IT-Management und IT-Einsatz - Von CAD/CAM über
VR/Simulation/Animation zur digitalen Fabrik
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
i.d.R. Sommer-Semester
Dozent(in):
Klos, Walter, Prof. Dr.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Vordiplom, GDV I
Ziel der Vorlesung ist, den IT-Einsatz,IT-Projekte und ITTrends der industriellen Praxis zu vermitteln, wobei auch ITManagement-Themen besprochen werden.
1.Information über persönliches Arbeitsumfeld 2. CAD/CAM
und Entwicklungstools 3. Neue IT- Technologien 4.
DaimlerChrysler Projekte 5. Strategien Management Kaizen
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Literatur wird in der Vorlesung verteilt (CD für jeden
Studenten)
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Praktikum in der Lehre: Visualisierung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
unregelmäßig
Dozent(in):
Dr. Guido Rößling
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 P = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Solide Programmierkenntnisse in Java sowie Grundkenntnisse
der Algorithmen und Datenstrukturen aus Grundlagen der
Informatik II
Verständnis, Anwendung und Visualisierung der behandelten
Algorithmen
Im Rahmen des Praktikums werden Visualisierungen für den
Lehreinsatz entworfen. Der Fokus liegt auf Algorithmen und
Datenstrukturen.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Seminar: Gestaltung Interaktiver Mensch-RechnerSchnittstellen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
unregelmäßig
Dozent(in):
Prof. Dr. Hans-Jürgen Hoffmann
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Die Fähigkeit, sich den Inhalt einer aktuellen,
wissenschafltichen Veröffentlichung selbstständig zu
erarbeiten, für eine Präsentation aufzuarbeiten und einem
Fachpublikum zu präsentieren
Die Fähigkeit, sich einen unbekannten Text selbstständig zu
erarbeiten, für eine Präsentation aufzubereiten und einem
Fachpublikum zu präsentieren.
wechselnde Themen aus dem Bereich Interaktiver MenschRechner-Schnittstellen
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Seminar: Human Figures and Virtual Clothing
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Encarna¸cão, Jose, Prof. Dr.
Fuhrmann, Arnulph
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
GDV I, (GDV II), Vordiplom
Im Rahmen dieses Seminars werden wissenschaftliche Texte
aus den Bereichen Mensch Animation und Stoff-/bzw.
Textilsimulation (Kleidung) bearbeitet. Das Seminar
beschäftigt sich dabei sowohl mit Grundlagen als auch mit
aktuellen Arbeiten aus den vorgenannten Bereichen.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Publikationen von ACM Siggraph, Eurographics und IEEE.
Kopien der Paper werden zur Verfügung gestellt. Alle Paper
sind in englischer Sprache.
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Seminar: Machine Learning and Data Mining in Practice
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Prof. Dr. Thomas Hofmann, Prof. Dr. Bernt Schiele, Prof. Dr.
Johannes Fürnkranz
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
keine
wechselnde Themen aus dem Bereich Machine Learning and
Data Mining
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
3D Animation Visualisierung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Semester
Dozent(in):
Sprache:
Fuhrmann, Arnulph
Deutsch / Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
GDV I, (GDV II)
Im Rahmen dieses Seminars soll wissenschaftliche Literatur
aus den Bereichen 3D Animation und Visualisierung
bearbeitet werden. Jeder Seminarteilnehmer wird Material zu
einem der Themen erhalten und darüber einen Vortrag
vorbereiten und präsentieren. Das Thema des Vortrages wird
anschließend in der Seminargruppe diskutiert.
Im Mittelpunkt stehen hierbei aktuelle Arbeiten aus den
Themenbereichen physikalisch basierte Simulation,
Animation, Echtzeitrendering und Visualisierung.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Ausgewählte Artikel von ACM Siggraph, Eurographics und
IEEE. Alle Artikel sind in englischer Sprache.
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Praktikum: Spielerische Edutainment-Anwendungen,
Computerspiele, Lernanwendungen, Storytelling
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Semester
Dozent(in):
Sprache:
Göbel, Stefan, Dr.
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 P = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Das Interesse sich mit aktuellen, Praxis-relevanten Themen im
Bereich Games, Serious Games und Multimedia Technologien
auseinanderzusetzen. Des Weiteren sollten solide
Grundkenntnisse in der Software-Entwicklung vorhanden sein.
Der Besuch der Vorlesung Serious Games ist von Vorteil, aber
keine notwendige Voraussetzung.
rogrammierkenntnissse, Erfahrung in der
Softwareentwicklung, Projektmethode, Vertiefung von
Storytelling Kenntnissen, Erfahrung im Umgang mit
verschiedenen Software-Werkzeugen
Der Kurs bearbeitet aktuelle Entwicklungsthemen aus den
Bereichen Digital Storytelling, E-Learning, Games/Serious
Games und Multimedia Technologien. Im Team werden
aktuelle, Praxis-relevante wissenschaftliche-technische
Fragestellungen bearbeitet und (Komponenten für)
Storytelling-basierte Lernspiele und Serious Games entwickelt.
Beispiele umfassen, sind aber nicht beschränkt auf: *
Autorenwerkzeuge: Story Editor, Authoring Framework für
Lernspiele * Story Engines und game middleware *
Storytelling basierte Edutainment Anwendungen, z.B. eine
Stadtrallye * Lernspiele für Kinder, Familien, Jugendliche,
Studenten (single/multiplayer) * Trainingsumgebungen für
Mitarbeiter in Firmen (single/multiplayer) * Serious Games for
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
Health and Sports (indoor, outdoor; Sensorik, Vitalparameter)
* Multiplayer Online Games
Zu Beginn des Semesters werden die Themen kurz vorgestellt
und die Studierenden können sich ein Thema aussuchen –auch
eigene Themen können gerne eingebracht werden– das dann
im Team (im Regelfall 3-4 Studenten) bearbeitet wird.
Lernziele umfassen: * SW-Entwicklung, Programmierung *
Teamarbeit, Projektplanung u. Management
Gemischt
J e nach Thema werden wissenschaftlich-technische
Literaturquellen und Links zu Entwicklungsumgebungen etc.
geliefert. Für die Programmierung und SW-Entwicklung sind
Standardwerke heranzuziehen.
Modulbezeichnung:
Statistische Mustererkennung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Prof. Dr. Bernt Schiele
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
• statistisches und mathematisches Grundwissen
• algorithmische Grundlagen
• lineare Algebra
Fundierte Kenntnisse der Verfahren für die statistische
Mustererkennung
• Die Vorlesung gibt eine Einführung in die statistische
Mustererkennung und beschäftigt sich insbesondere mit
aktuellen und weitverbreiteten Themen und Methoden des
Maschinen Lernen wie z.B. robuste Verfahren, statistical
learning theory, und boosting. Die Vorlesung (auf Deutsch)
wird die folgenden Themen behandeln:
Bayes Decision Theory
Density Estimation
Linear Discriminants & (Multi Layer Networks)
Verschiedene Robuste Verfahren
Statistical Learning Theory (Support Vector Machines)
Reinforcement Learning
Hidden Markov Models
Model Averaging (Bagging & Boosting)
Inhalt:
Für weitere Informationen, nutzen Sie bitte den folgenden link:
http://www.mis.informatik.tu-darmstadt.de/spr/
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• C.M. Bishop, Neural Networks for Pattern Recognition
(1995), Oxford Press
• R.O. Duda, P.E. Hart, and D.G. Stork, Pattern Classification
(2nd ed. 2001), Wiley-Interscience
Software Engineering
Modulbezeichnung:
Ausgewählte Themen des Requirement Engineering
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Henhapl, Wolfgang, Prof. Dr.
Kaminski, Andreas
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Einführung in Software Engineering. Software Engineering Requirements
• Verständnis für die spezifischen Probleme der frühen Phasen
einer Entwicklung unter besonderer
Berücksichtigung des interdisziplinären Rahmens.
• Kenntnis der aktuellen Methoden und Werkzeuge für die
Analyse und Validierung.
• Verständnis für die konkrete Gesellschaftlichkeit von
Informatik
Inhalt (kurze Beschreibung): Das Seminar beschäftigt sich mit
der Frage: Vernunft – formal oder kontextuell? Ist Vernunft als
ein formales Regelsystem, ein konsistentes Kalkül, als ein
systematisierendes und erfahrungsunabhängiges Vermögen zu
begreifen, oder ist Vernunft eingelassen in Situationen,
Erfahrungskontexte, Strategien und Konfliktlagen. Eine
(lediglich terminologische) Trennung in theoretische Vernunft
oder Rationalität und praktische Vernunft ist nicht nur deshalb
unangemessen, weil sie hilflos erscheint. Denn die Frage
berührt das Selbstverständnis der Informatik: Die Informatik
gilt auch heute eher als eine formal-logische Wissenschaft.
Doch nicht nur in ihren Produkten greift sie tief in Gesellschaft
ein. Im Requirements Engineering als einer ihrer Entstehungs-
Inhalt:
und Unruhezonen stehen Fragen des Systemkontextes im
Vordergrund. Dort treiben InformatikerInnen regelmäßig
sozialwissenschaftliche Experteninterviews (ohne sie so zu
nennen), führen Organisationsforschung durch (wie finden
Kommunikationsabläufe statt usw.) und vor allem: erweisen
sich selbst als Teil einer sozialen Konstellation, eingebettet in
zeitliche, politische, personale Konflikt- und Interessenslagen,
welche das zu entwickelnde System mitzeichnen. Dieser
Spannung im Requirements-Prozess möchte sich das Seminar
mit der oben genannten Frage nähern: formal oder kontextuell?
Stoffplan
Was war, was ist mit formal gemeint?
• Kontext – was meint das?
• Vernunft und Kontext
• Requirements Engineering als interdisziplinärer Prozess
• Requirements Engineering als soziale Unruhezone
• Verfahren des RE
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Modulbezeichnung:
Client/Server Systems and Middleware
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Fürnkranz, Johannes, Prof.Dr. techn.
Dozent(in):
Buchmann, Alejandro , Prof. Ph.D.
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Einführung in Data and Knowledge Engineering oder
Datenbanken I
This is a grand tour of architectures. Students should gain an
understanding of how large real-life systems work.
 1. Evolution of applications. Client/Server
Applications. The Gartner model. Fat client vs fat
server balance. Middleware. Tecnologies for Web
applications. Web Servers. Evolution of C/S
Technologies
 2. Understanding Middleware for Communications.
Interaction models. Middleware Oriented Middleware
(MOM). Publish/Subscribe. Routing strategies.
Addressing models. Message dissemination techniques.
 3. XML and its uses. DOM, SAX. Heterogeneous data
integration. The MIX model.
 4. CORBA. Transaction Processing Monitors (TPM).
Object Transaction Monitors (OTM).
 5. Component-based Software Development. The J2EE
platform. Application Servers. Application logic.
Enterprise Java Beans (EJBs). Session Beans. Entity
Beans. Message-Driven Beans. EJB Patterns.
 6. WebServices. The SOA model. SOAP. WSDL.
UDDI.
Inhalt:



7. Internet Applications. Rich clients. Frameworks.
8. Concepts of Integration of Applications. Enterprise
Application Integration (EAI). Business to Business
(B2B).
9. Bar codes and 2D bar codes.Radio Frequency ID
(RFID tags). EPCglobal. Ubiquotous and pervasive
systems. Web presence model: CoolTown.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
This is a fast moving field, therefore, literature will be
assigned from papers, web sites, etc.
Modulbezeichnung:
Entwicklungslinien des Software-Engineering
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Inhalt:
abgeschlossenes Vordiplom / BachelorstudiumInformatik oder
Wirtschaftsinformatik
Aufzeigen von Entwicklungslinien aus Originalarbeiten zum
heutigen Stand
individuell nach Thema angepaßt
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Modulbezeichnung:
Fortgeschrittene Konzepte in C++
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
unregelmäßig
Dozent(in):
Prof. Dr. Johannes Buchmann, Christoph Ludwig
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
gute C++ Kenntnisse
• Verständnis der verschiedenen von C++ unterstützten
Programmierparadigmata
• Verständnis der Interaktion von Compilezeit- und
Laufzeitpolymorphismus
• Kenntnis der von C++ unterstützten Modelle zur
Speicherverwaltung
• Kenntniss wichtiger Bibliotheken
• Einblick in die Diskussion um die Fortentwicklung der
Sprache C++ und ihrer Standardbibliothek
• Speicher-/Resourcenmanagement
• Multi-Threading
• Internationalisierung und Lokalisierung
• Metaprogramming mit Templates und Präprozessor
• Verbesserte Unterstützung für generisches Programmieren
• Interaktion mit anderen Programmiersprachen, z.B. zur
skriptgesteuerten Kontrolle
• Unterstützung funktionaler Programmierkonzepte
Erweiterungen der Standardbibliothek (z.B. mathematische
Funktionen, Zufallszahlengeneratoren, dezimale Arithmetik)
• Anwendungsspezifische Bilbliotheken, die nicht zur
Standardisierung vorgeschlagen sind (z.B. zum
Inhalt:
Parsen, Serialisieren etc.)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• Webseite des C++ Standardkomitees ISO JTC1/SC22/WG21
(http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/)
• Boost.org: Peer reviewed libraries, z.T. für die
Standardisierung vorgesehen. (http://www.boost.org)
• Vandevoorde, D. and Josuttis, N.: C++ Templates - The
Complete Guide. Addison-Wesley, 2003.
• Alexandrescu, A.: Modern C++ Design. Addison-Wesley,
2001.
• Abrahams, D. and Gurtovoy, A.: C++ Template
Metaprogramming. Addison-Wesley, 2005.
Modulbezeichnung:
Fortgeschrittene objektorientierte Entwurfstechniken
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Prof. Dr. Mira Mezini, Prof. Dr. Klaus Ostermann
Sprache:
deutsch
Master CE
Lehrform / SWS
2V + 2Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundlagen der objektorientierten Programmierung
• Kennen lernen von Kriterien, Prinzipien und Regel zur
Charakterisierung von modularen Entwurfs- techniken
• Kennen lernen der wichtigsten programmiersprachlichen
Konzepte für modularen Entwurf
• Schwächen der Objektorientierung kennen lernen.
• Erlernen von Techniken und fortgeschrittenen
Sprachmechanismen zum Umgehen dieser Schwächen
• Aneignung eines Vokabulars bekannter Entwurfstechniken
• Kompetenz zur Erstellung wieder verwendbarer Software
• Kurzer Überblick über die Vorteile und Einschränkungen der
objektorientierten Konzepte bezüglich der
Wiederverwendbarkeit, Wartbarkeit und Erweiterbarkeit von
Software
• Objektorientierte Entwurfsmuster als fortgeschrittene
Entwurfstechniken, die angewandt werden können, um höhere
Wiederverwendbarkeit, einfachere Wartbarkeit und leichtere
Erweiterbarkeit zu er- zielen
• Objektorientierte Frameworks als ein mächtiges Mittel, um
generische Softwaresysteme zu entwickeln, die in vielen
konkreten Anwendungen wieder verwendet werden können
• Neue Softwarekompositionstechniken auf der Grundlage von
objektorientierten Sprachen
Inhalt:
• Aspektorientierte Softwareentwicklung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• Budd T.: Introduction to Object-Oriented Programming, 2nd
Edition, Addison-Wesley, ISBN: 0201824191
Gamma et al.: Design Patterns: Elements of Reusable ObjectOriented Software, Addison Wesley, ISBN 0-201-63361-2
• Booch G.: Object-Oriented Analysis and Design with
Applications, Addison-Wesley, ISBN 0-80535340-2
• ausgewählte Puklikationen
Modulbezeichnung:
Komponentenbasierte Entwicklung am Beispiel von
Computerspielen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
unregelmäßig
Dozent(in):
Prof. Dr. Mira Mezini, Ivica Aracic, Vaidas Gasiunas
Sprache:
Deutsch / Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 P = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Vordiplom, Java, OOP
Die Fähigkeit, eine professionelle Aufgabe aus der Informatik
selbstständig und erfolgreich nach den anerkannten
Grundsätzen der Profession zu bearbeiten.
Grundlagen und Prinzipien der komponentenbasierten
Entwicklung von Software
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Komponententechnologie für verteilte Anwendungen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Eichberg, Michael, Dr.-Ing.
Dozent(in):
Satabin, Lucas, M.Sc.
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:


Kenntnisse der objektorientierten Programmierung
Kenntnisse der Programmiersprache Java sind
erwünscht aber keine Voraussetzung

Erkennen der Probleme bei der Entwicklung von
verteilten Anwendungen und der Notwendigkeit
softwaretechnischer Abstraktionen
Überblick über die wichtigsten
Softwarekomponententechnologien zur Entwicklung
von skalierbaren und sicheren web-basierten
Anwendungen
Praktische Erprobung der Technologien


Inhalt:






Charakterisierung verteilter Anwendungen (besonders
"enterprise applications")
Architekturmodelle, Client/Server vs. Peer-to-Peer
Middleware aus der Sicht des Software Engineering,
Middleware-Familien
RPC, Transaction Monitors, ORBs, Application
Servers, Grenzen von Middleware
2-tier, 3-tier, N-tier
Abstraktion von der technischen Realisierung: C/SProgrammierung von Sockets über Object Request




Broker (ORBs), Object Transaction Monitors (OTMs),
Component Transaction Monitors (CTMs) bis hin zu
Model-Driven Architecture (MDA)
Infrastrukturen und Bausteine von
Komponentenarchitekturen, client- vs. serverseitige
Komponenten
Enterprise JavaBeans: Schnittstelle zum Client und zum
Container, Arten von EJBs
EJB Patterns
sprachunterstützte vs. Framework-basierte
Komponentensysteme, aspekt- und
komponentenorientierte Programmiersprachen
benotete Klausur
Medienformen:
Gemischt
Literatur:





Szyperski: Component Software. Beyond ObjectOriented Programming
Monson-Haefel: Enterprise Java Beans
Perrone/Chaganti: Building Java Enterprise Systems
with J2EE
Coulouris: Distributed Systems. Concepts and Design
Fowler: Patterns for Enterprise Application
Development
Modulbezeichnung:
Konzepte der Programmiersprachen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundkenntnisse in mindestens einer Programmiersprache
Programmierer verbringen sehr viel Zeit damit, ihre
Werkzeuge (Editoren, Debugger, IDE, Bibliotheken,
Codegeneratoren etc.) zu verstehen und zu verbessern, frei
nach dem Motto "Es ist eine rauhe Welt dort draussen benutze jedes Tool und jede technische Spielerei, die du
kriegen kannst".
Bei dieser Betrachtung geht häufig verloren, welche
Werkzeuge und welche Technologien wirklich grossen
Einfluss haben. Die wohl wichtigste Technologie in diesem
Kontext ist die Programmiersprache selbst. Sprachen
ermöglichen oder verhindern bestimmte Lösungen, sie sparen
oder sie kosten Zeit, sie sind im absoluten Zentrum der
Softwareentwicklung. Noch wichtiger ist, dass
Programmiersprachen direkt unsere Vorstellungskraft
bezüglich möglicher Lösungen eines Problems beeinflussen.
Das Ziel dieser Veranstaltung ist, ein tieferes Verständnis von
Programmiersprachen zu entwickeln und Fragen wie diese zu
beantworten:



Inhalt:
Was sind die entscheidenden Merkmale einer
Programmiersprache?
Welche intellektuellen Werkzeuge haben wir, um
Programmiersprachen zu studieren?
Wie können Programmiersprachen implementiert
werden?
Anstelle einer klischeehaften und relativ unnützen Einteilung
von Programmiersprachen in funktional, objekt-orientiert,
imperativ etc. werden wir Sprachen in ihre Basiskonzepte
aufspalten und diese detailliert studieren.
 Die Rolle von Syntax
 Funktionen
 Meta-Interpreter
 Rekursion
 Verzögerte Auswertung
 Zustand und Seiteneffekte
 Continuations
 Statische Typsysteme
 Domain-spezifische Sprachen und Makros
 Aspekt-Orientierte Sprachen
benotete Klausur
Medienformen:
Gemischt
Literatur:



S. Krishnamurthi: Programming Languages Application and Interpretation
M. Scott: Programming Language Pragmatics, Morgan
Kaufmann
D. Friedman et al.: Programming Language Essentials,
MIT Press
Modulbezeichnung:
LiDIA-Praktikum
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Prof. Dr. Johannes Buchmann
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 P = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
• C++
• CVS
• Unix Entwicklungswerkzeuge (gcc, gdb, autoconf, automake,
libtool)
• Grundkenntnisse in algorithmischer Zahlentheorie je nach
konkreter Aufgabenstellung
• Lernen, wie ein komplexes Softwareprojekt unter Unix
organisiert werden kann
• wichtige zahlentheoretische Algorithmen kennen lernen
• Faktorisierungsalgorithmen
• modulare Algorithmen
• Lineare Algebra: Normalformen
• Gittertheorie: Gittereduktionsalgorithmen
• quadratische Formen
• Zahlkörper und Ordnungen
• elliptische Kurven
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• LiDIA-Manual
• Cohen, H.: A Course in Computational Algebraic Number
Theory
Inhalt:
• von zur Gathen, J., Gerhard, J.: Modern Computer Algebra
Modulbezeichnung:
Performanz und Skalierbarkeit in E-Commerce-Systemen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
i.d.R. jedes Wintersemester
Dozent(in):
Buchmann, Alejandro, Prof. Ph.D.
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Grundkenntnisse aus den ersten 4 Semestern


Inhalt:
Understand the problems of peformance and scalability
of software systems
Understand capacity planning models
Wissensorientierte Lehrveranstaltung: Lernziel ist der Erwerb
von aktivem Wissen zum Thema der Lehrveranstaltung in
Verbindung mit den Basiskompetenzen aus den
Pflichtveranstaltungen.
 Models for E-business
 Customer Behavior Models
 E-Business Functions
 Performance Models
 Service Time and Demand Queues
 Performance Laws
 Queueing Networks
 Cost of Security (Payment Systems, Cryptography,
Firewalls, etc.)
 Benchmarking
Reading assignments
Medienformen:
Final exam
Gemischt
Literatur:
Menasce & Almeida: Scaling for E-business
Modulbezeichnung:
Praktikum in der Lehre zu GdI 1
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
unregelmäßig
Prof. Dr. rer. nat. Weihe, Karsten
Dozent(in):
Prof. Dr. Karsten Weihe
Sprache:
deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 P = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Inhalt:
Vordiplom Informatik A oder Bachelorprüfung Grundlagen
der Informatik 1
Es sollen Fähigkeiten erlernt werden, geeignete
Lernmaterialien für Schulungen in Informatikthemen selbst zu
erstellen, ihren Einsatz kritisch zu begleiten und dabei auch die
Lernenden zu betreuen und anzuleiten.
wechselnde Sachthemen
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Modulbezeichnung:
Praktische Programmiermethodik mit C++
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Prof. Dr. Karsten Weihe
Sprache:
deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Vorkenntnisse in einer höheren, möglichst objektorientierten
Programmiersprache (z.B. Java). Vorkenntniss
in C++ werden nicht vorausgesetzt
• Fähigkeit korrekten und lesbaren C++ Code zu erstellen,
• Kennen der typischen Fallen von C++ und das Umgehen
dieser Fallen
• Was ist C++ ?
• Ü bersetzung eines C++-Programms
• Defensive Programmierung
• Klassen und Vererbung
• Generische Datenstrukturen
• Templates
• Die Standard Template Library
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Es wird ein Skript herausgegeben.
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Software Engineering - Design
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V+2Ü = 5 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Kenntnisse der Konzepte der Programmierung
• Kennen lernen von verschiedenen Architekturstilen
• Kennen lernen von Prinzipien und Heuristiken für modulares
Design
• Kennen lernen des Refaktoringskonzeptes, dessen Vorteile
und Tools
• Erwerb der Fähigkeit, Designprinzipien zu verstehen und zu
bewerten
• Klassendesign
Prinzipien für Klassendesign
Sprachkonstrukte and Design Patterns, die sie unterstützen
Refactoring
Fallstudien
Inhalt:
Design auf der Package-Ebene
Design Prinzipien und Metriken auf Package-Ebene
Erzeugen von Architektursichten aus Code
Refactoring
Fallstudien
Frameworks, Feature-orientiertes and Aspekt-orientiertes
Design
Framework-basierte Entwicklung
Erzeugen von Dokumentation des Designs aus Code
Fortgeschrittener Entwurf mit FOD und AOP in der Sprache
CaesarJ
High-level Design
Architekturstile
Sprachtechniken für High-level Design
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• Booch, G. Object-Oriented Analysis and Design with
Applications. Addison-Wesley.
• Budd, T. Introduction to Object-Oriented Programming.
2nd. ed., Addison-Wesley.
• Buschmann, F. et al. Pattern-Oriented Software
Architecture: A System of Patterns.
John Wiley & Sons.
• Czarnecki, K. and Eisenecker, U. Generative Programming.
Addison-Wesley.
• Garland, D. and Shaw, M. Software Architecture:
Perspectives on an Emerging Dis- cipline. Prentice Hall.
• Gamma, E. et al. Design Patterns: Elements of Reusable
Object-Oriented Software.
Addison-Wesley.
•
Martin, Robert.
Agile Software Development.
Principles, Patterns, and Practices.
Pearson US Imports & PHIPEs.
• Riel, A. Object-Oriented Design Heuristics. AddisonWesley.
Modulbezeichnung:
Software Engineering - Projektmanagement
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Mira Mezini, Prof. Dr. Ing.
Dozent(in):
Mira Mezini, Prof. Dr. Ing.
Sprache:
deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V. = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Grundlagen der Softwaretechnik (durch Grundstudium,
praktische Erfahrung o.ä.)
• Kenntnisse über die Grundlagen des Projektmanagements
und der Projektorganisation
• Kenntnisse der Projektmanagement-Prozesse und der Project
Knowledge Areas
• Tools für den Einsatz in Projekten Verständnis über den
situativen Einsatz von Methoden und
Instrumenten im Projektmanagement
• Verständnis von und über Projektmanagement als People
Business und Führungsaufgabe
• Verständnis des Zusammenhangs von Projektmanagement
und Prozess- und Vorgehensmodellen im
Software Engineering
• Projekt – eine Methode zur Problembehandlung
• Die Projektmanagement-Prozesse
• Project Knowledge Areas in Anlehnung an das PMBOK (u.a.
Scope/Time/Cost/Qualitiy Manage- ment)
• Überblick über mögliche Tools und Templates
• Projektorganisation
• Führen in Projekten
• Ausblick: Moderne Projektmanagement-Ansätze
• Ausblick: Multi-Projektmanagement
Inhalt:
• Überblick: Prozess- und Vorgehensmodelle im Software
Engineering
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• Thomas Bohinc: Projektmanagement“ – Soft Skills für
Projektleiter, Gabal Offenbach 2006
”
• A Guide to the Project Management Body of Knowledge
Roman Stöger: “Wirksames Projektmanagement, Mit Projekten
zu Ergebnissen“, Schäffer-Poeschel, Stuttgart 2004.
• Fredmund Malik: “Führen Leisten Leben – Wirksames
Management für eine neue Zeit“, 17. Auflage, Stuttgart
München 2005.
Frank Lüschow, Elke Zitzke: “Projektleitung - Alle Rollen
souverän meistern, Steuermann, Antreiber, Seelentröster und
mehr“, Hanser, München 2004.
Uwe Zöllner: “Praxisbuch Projektmanagement – Das neue,
umfassende Handbuch für Führungskräfte und
Projektmitarbeiter“, Galileo, Bonn 2003.
Gerhard Wohland, Matthias Wiemeyer: “Denkwerkzeuge für
dynamische Märkte – Ein Wörterbuch“, Monsenstein und
Vannerdat, Münster 2006
• Pascal Mangold: “IT-Projektmanagement kompakt“,
Spektrum, Weinheim 2002.
Heinz Schelle: “Projekte zum Erfolg führen –
Projektmanagement systematisch und kompakt“, dtv/Beck,
München 1999.
Edward Yourdon: “Himmelfahrtskommandos – Aussichtslose
IT-Projekte überleben“, Moderne In- dustrie, Landsberg 2004.
Modulbezeichnung:
Software Engineering - Projekt
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
i.d.R. jedes Winter-Semester
Mira Mezini, Prof. Dr.Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Mira Mezini, Prof. Dr.Ing.
Kühne, Thomas, Prof. Dr.
Ostermann, Klaus, Prof. Dr.
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
6 P = 6 SWS
Arbeitsaufwand:
270 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
9 CP
Voraussetzungen:
• Software Engineering - Requirements (parallel)
• Software Engineering - Design (parallel)
• Software Engineering - Softwarequalitätssicherung (parallel,
empfehlenswert)
• Empfehlenswert ist Praxiserfahrung
• Teamtraining und Präsentationstechnik durch die HDA
• Erfahrung mit selbständiger Durchführung von
Softwareprojekten mittleren Umfangs
• Fähigkeit die verschiedenen Rollen innerhalb eines
Softwareprojekts wahrzunehmen
• Fähigkeit die Methoden und Werkzeuge zu bewerten und
einzusetzen
• Einschätzung der eigenen Kompetenz und Leistungsfähigkeit
in realitätsnahen Situationen
• Training der Soft Skills, insbesondere Teamfähigkeit
• Kommunikation mit Kunden
• Präsentationsfähigkeit
• Angebotsmesse der Auftraggeber
• Projektauswahl
• Anforderungsanalyse beim externen Auftraggeber
Präsentation des Pflichtenheftes insbesondere der
Inhalt:
Projektorganisation und des iterativen Entwick- lungsplans
• Analyse der Werkzeuge und der Designkonzepte
• Präsentation der Architektur und des Designs risikobehafteter
Funktionen
• Design und Implementierung der Iterationen
• Präsentation der Implementierung und der Qualitätssicherung
• Präsentation des abgeschlossenen Projekts der nächsten
Studentengeneration
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Software Engineering - Requirements, Software Engineering Design und Software Engineering
- Softwarequalitätssicherung
Modulbezeichnung:
Software Engineering - Requirements
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
i.d.R. jedes Winter-Semester
Mezini, Mira, Prof. Dr.-Ing
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:


In Ergänzung zu Software Engineering - Design werden die
Themen



Inhalt:
Bachelor Praktikum
Vorteilhaft ist Praxiserfahrung
Projektplanung und -durchführung,
Anforderungsanalyse
Planung der Qualitätssicherung
behandelt.
Übersichtsthemen
Verantwortung des Software Ingenieurs
Prozess- und Produktqualität
Projektplanung und -durchführung
Requirement und Analysis nach Jacobson
Spezielle Themen
Akquisition
Management der Anforderungsphase
Nichtfunktionale Anforderungen am Beispiel Datenschutz
Qualitätssicherung mit Schwerpunkt systematischer
Testentwicklung aus Use Cases
Formalisierung und Organisation
Formalisierung und Kommunikation
Methoden Ermittlung von Requirements
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• Balzert: Lehrbuch der Softwaretechnik
• Binder: Testing Object-oriented Systems
• I. Jacobson, Booch, Rumbaugh: The Unified Software
Development Process
Modulbezeichnung:
Software Engineering - Softwarequalitätssicherung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Dr. Falk Fraikin
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Grundvorlesungen
Die Informatik hat heute in praktisch sämtlichen
Lebensbereichen unserer Gesellschaft wie Wirt- schaft,
Soziales, Kultur, Freizeit etc. Einzug gehalten und spielt in der
Abwicklung von Prozessen aller Art oftmals eine zentrale
Rolle. Die Folge davon ist eine immer stärkere Abhängigkeit
von Software mit der Folge, dass Software und IT-gestützte
Systeme trotz zunehmender Komplexität unter allen
Bedingungen einwandfrei und zuverlässig funktionieren
müssen. In dieser Veranstaltung werden daher Kenntnisse und
Techniken vermittelt, die bei entsprechender Umsetzung zu
einem strukturierten, systematischen Vorgehen beim Prüfen
und Testen von Software führen und somit zur
Qualitätsverbesserung derselbigen beitragen.
• Grundlagen des Software-Testens
• Testen während des Lebenszyklus
• Dynamischer Test
• Statischer Test
• Testmanagement
• Testunterstützungswerkzeuge
Inhalt:
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Spillner, Andreas; Linz, Tilo: “Basiswissen Softwaretest“, 2.
Auflage, dpunkt Verlag, 2004
Modulbezeichnung:
Software Metriken, Konzepte und Erfahrungen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Prof. Dr. Mira Mezini
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 i.V. = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
Einführung in Software Engineering oder Software
Engineering, Praktikum oder Projekterfahrung
Überblick zum Thema Softwaremetriken und Verständnis für
deren Einsatzmöglichkeiten durch die vertiefende Behandlung
eines speziellen Themas.
• Größenmaße für Programme
• Aufwandsschätzung
• Zuverlässigkeit
• Benutzbarkeit
• Kennzahlsysteme
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
N. Fenton, S. Pfleeger: Software Metrics. Thomson Computer
Press, 1996
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Software-Praktikum
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
unregelmäßig
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 P = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
abgeschlossenes Vordiplom / Bachelorstudium Informatik
oder Wirtschaftsinformatik
Entwurf, Implementierung, Testen, Dokumentation einer
Software-Aufgabe für Webanwendung oder mit
objektorientiertem Ansatz (Smalltalk, C#)
Die Fähigkeit, eine professionelle Aufgabe aus der Informatik
selbständig und erfolgreich nach den anerkannten
Grundsätzen der Profession zu bearbeiten.
• Programmieren in C, C++, Smalltalk, EIFFEL, Java, C#
(u.a.) an PC
Arbeiten an und mit Programmgeneratoren, an und mit
übersetzererzeugenden Systemen, an und mit
Entwurfswerkzeugen für interaktionsfähige Programme
Werkzeuge zur Entwurfsunterstützung für intelligente
Anwendungssysteme des elektronischen Han- dels
Inhalt:
• WWW-Anwendungen
• Gebrauchstauglichkeit / Benutzungsfreundlichkeit
interaktiver (WWW-)Anwendungen
• Aufgaben aus der Systemprogrammierung (z.B.
Objektorientierung, Komponententechnologie, Entwurfsmuster)
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Modulbezeichnung:
Software-Remodularisierung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Prof. Dr. Mira Mezini, Christoph Bockisch, Thorsten Schäfer
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Inhalt:
Kenntnisstand nach den ersten vier Semestern des BachelorStudiengangs Informatik). Das Seminar kann auch zur
Einarbeitung z.B. für Studien-, Semester-, Bachelor-, Masteroder Diplomarbeiten dienen.
Fähigkeit zur selbständigen Erarbeitung wissenschaftlicher
Fragestellungen im Bereich Software- Remodularisierung;
Erwerb von Kenntnissen über ausgewählte; Aneignung von
Präsentationstechniken
Aktuelle Themen der Software-Remodularisierung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
grundlegende und aktuelle Fachpublikationen
Modulbezeichnung:
Themen der Modellierung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Charfi, Anis
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Objektorientierung, Modellierung, UML
Selbständige Aneignung von
Werkzeugsnutzungskompetenzen.
erarbeiten, für eine Präsentation aufzubereiten und einem
Verschieden Themen der Modellierung wie z.B.
Modellierungsstandards, Werkzeuge, modellgetrie- bene
Entwicklungsansätze, usw.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
wird bekanntgegeben
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Theorie der Programmiersprachen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Prof. Dr. Thomas Kühne, Prof. Dr. Wolfgang Henhapl
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Grundstudium Bachelor
Die Fähigkeit, sich ein unbekanntes Gebiet selbständig zu
Die einzelnen Themen des Seminars variieren von Semester zu
Semester.Beispielhaft werden hier die theoretischen
Grundlagen der inkremetellen Programmentwicklung und die
Typisierungsfragen bei OO-Sprachen genannt werden.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Trends in der Softwareentwicklung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Mezini, Miram Prof. Dr.-Ing.
Dozent(in):
Sprache:
Mezini, Miram Prof. Dr.-Ing.
Ostermann, Klaus, Prof. Dr.
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Vordiplom oder Grundstudium Bachelor
Inhalt:
Einführung zu aktuellen Entwicklungen in Forschung und
Praxis der Softwareentwicklung
Die Themen variieren von Semester zu Semester
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Modulbezeichnung:
Übersetzerbau
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Sommer-Semester
Dozent(in):
Prof. Dr. Thomas Kühne, Prof. Dr. Wolfgang Henhapl
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 integrierte Lehrveranstaltung = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Grundvorlesungen
Fähigkeit einen Übersetzer einer formalen Sprache
systematisch zu entwickeln, wobei unter formalen Sprachen
sowohl höhere Programmiersprachen als auch
Anwendersprachen zu verstehen sind. Bei Implementierung
einer neuen Sprache soll der Studierende in der Lage sein die
Semantik zu spezifizieren und daraus systematisch eine
geeignete Sprache als Benutzerschnittstelle zu entwickeln und
diese zu realisieren.
Funktion und Designstrategien für Übersetzer
Abstrakte Syntax
Semantik Spezifikationen für Basisoperationen der Laufzeit
Semantik Spezifikation für Anweisungen mit Schwerpunkt auf
der denotationale Semantik
Analyse der statischen und dynamischen Eigenschaften
Statische Analyse mit Schwerpunkt auf attributierten
Grammatiken
Codegenerierung mit Schwerpunkt auf Ausdrücken,
Prozeduren und Bindungen
Benutzerschnittstellen als Sprache oder menüorientiert
Syntaxanalyse
Lexikalische Analyse
Inhalt:
Medienformen:
Literatur:
mündliche Prüfung bzw. die Entwicklung und
Implementierung einer Anwendersprache
Gemischt
Alfred V. Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman:
CompilerbauBernhard Bauer, Riitta Höllerer: Übersetzung
objektorientierter Programmiersprachen. KonzepteKoen
Langendoen: Modern Compiler Design
Modulbezeichnung:
Web Services Technologien: Einführung, Komposition und
Erweiterungen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Prof. Dr. Mira Mezini, Tom Dinkelaker, Ralf Mitschke
Sprache:
Deutsch / Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 S = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Vordiplom oder Grundstudium Bachelor
Mögliche Themen in den Bereichen von: - Web Service Basis
Technologien - Komposition von Web Services - Composite
Applications - Web Service Sicherheit - Web Service
Provisioning
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Siehe Vorlesung
Inhalt:
Die Bereiche (B) und (C) ermöglichen die Auswahl fachbereichsspezifischer (vorstehend
beschrieben) sowie fachbereichsübergreifender Anwendungsfächer z.B.:
Einrichtung weiterer Anwendungsfächer auf Antrag durch die Gemeinsame Kommission CE
Computational Robotics (FBe 18, 20)
Ein (integriertes) Projekt, Projektpraktikum, Projektseminar oder Praktikum und Seminar von
mindestens 6 CP Umfang sind Pflicht im Anwendungsfach
Modulbezeichnung:
Mobile und sensorgeführte Robotiksysteme (Robotik0)
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V = 2 SWS
Arbeitsaufwand:
90 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
3 CP
Voraussetzungen:
Bereitschaft zur Auseinandersetzung mit einem
anspruchsvollen, komplexen und multi-disziplinären Thema
Lernziele Gewinnung eines Überblicks über den aktuellen
Stand der Robotik durch einen systemorientierten
(“top-down“) Ansatz bei Diskussion prinzipieller und aktueller
Fragestellungen und Beispiele
Historische Entwicklung, physikalische und funktionale
Teilsysteme autonomer und teil-autonomer Robotiksysteme,
interne Sensoren, externe Sensoren, Multisensorfusion,
Umweltmodellierung, Program- mierung, Planung,
Navigation, Roboterfußball, Robotiksysteme bei der
Fahrzeugführung, laufende Robo- ter mit sechs, vier und zwei
Beinen
Klausur
Medienformen:
Gemischt
Inhalt:
Literatur:
• McKerrow, Phillip J.: Introduction to Robotics, AddisonWesley, 1991
Sensing, Vision and Intelligence, McGraw- Hill, 1987
• Dillmann, R., und Huck, M.: Informationsverarbeitung in der
Robotik, Springer-Verlag, 1991
• R. Siegwart und I.R. Nourbakhsh: Autonomous Mobile
Robots, MIT Press, 2004
• A. Knoll, T. Christaller: Robotik, Fischer Taschenbuch
Verlag, 2003
• sowie weitere Angabe von Spezialliteratur und Verweisen in
der Vorlesung
Modulbezeichnung:
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Grundlagen
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3 V + 2 Ü = 5 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Robotersystemen
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Wesley)
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Robotik 2 (Mobilität und Autonomie)
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Mobilität und Autonomie
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
3V + 2 Ü = 5 SWS
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
Erfolgreiche Teilnahme an den Lehrveranstaltungen “Robotik
1“
Verständnis komplexer Robotersysteme hinsichtlich Regelung,
Bahnplanung, Navigation und Architektur sowie
Verhaltenssteuerung mittels externer und interner
Sensorsysteme
• Roboterregelungen
• Bahnplanung für Manipulatoren und mobile Roboter
Externe und intelligente Sensorsysteme (visuelle Sensoren und
Algorithmen, nicht visuelle Sensoren und Algorithmen)
• Sensorfusion
• Lokalisierung und Positionierung
• Navigation
• Steuerungsarchitektur autonomer Robotersysteme
schriftliche Klausur
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• G. Dudek, M. Jenkin: Computational Principles of Mobile
Robotics (Cambride University Press,
2000)
• P.J. McKerrow: Introduction to Robotics (Addison Wesley,
1991)
Inhalt:
Sensing, Vision and Intelligence New York: McGraw-Hill,
1987)
• R. Siegwart, I.R. Nourbakhsh: Autonomous Mobile Robots,
MIT Press, 2004
• S. Thrun, W. Burgard, D. Fox: Probabilistic Robotics, MIT
Press, 2005
Modulbezeichnung:
Computer Vision
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Englisch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Inhalt:
Kanonik HCS (Human Computer Systems), mathematisches
Grundwissen, Grundlagen der Wahr- scheinlichkeitsrechnung.
Lernziel ist der Erwerb von aktivem Wissen zum Thema
Computer Vision, insbesondere in Bezug auf die
Objekterkennung, in Verbindung mit den Basiskompetenzen
aus den Pflichtveranstaltungen.
http://www.mis.informatik.tu-darmstadt.de/teaching/
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
D. Forsyth, J. Ponce, “Computer Vision – A Modern
Approach“, Prentice Hall, 2002
Modulbezeichnung:
Statistische Mustererkennung
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Prof. Dr. Bernt Schiele
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
150 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
5 CP
Voraussetzungen:
• statistisches und mathematisches Grundwissen
• algorithmische Grundlagen
• lineare Algebra
Fundierte Kenntnisse der Verfahren für die statistische
Mustererkennung
Die Vorlesung gibt eine Einführung in die statistische
Mustererkennung und beschäftigt sich insbesondere mit
aktuellen und weitverbreiteten Themen und Methoden des
Maschinen Lernen wie z.B. robuste Verfahren, statistical
learning theory, und boosting. Die Vorlesung (auf Deutsch)
wird die folgenden Themen behandeln:
Bayes Decision Theory
Density Estimation
Linear Discriminants & (Multi Layer Networks)
Verschiedene Robuste Verfahren
Statistical Learning Theory (Support Vector Machines)
Reinforcement Learning
Hidden Markov Models
Model Averaging (Bagging & Boosting)
Für weitere Informationen, nutzen Sie bitte den folgenden link:
http://www.mis.informatik.tu-darmstadt.de/spr/
Inhalt:
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
• C.M. Bishop, Neural Networks for Pattern Recognition
(1995), Oxford Press
• R.O. Duda, P.E. Hart, and D.G. Stork, Pattern Classification
(2nd ed. 2001), Wiley-Interscience
Modulbezeichnung:
Maschinelles Lernen: Symbolische Ansätze
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Fürnkranz, Johannes, Prof. Dr. techn.
Dozent(in):
Sprache:
Fürnkranz, Johannes, Prof. Dr. techn.
Grieser, Guntere, Dr.
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 2 Ü = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
Literature? Mitchell: Machine Learning, McGraw-Hill, 1997?
Ian H. Witten and Eibe Frank: Data Mining: Practical Machine
Learning Tools and Techniques with Java Implementations,
Morgan-Kaufmann, 1999
 Szenario des Maschinellen Lernens kennen
 prinzipielle Verfahren und Methoden zur
Modellbildung kennen
 prinzipielle Verfahren und Methoden zur
Hypothesenevaluierung kennen
Inhalt:










Lernprobleme, Grundbegriffe
Lernszenarios, prinzipieller Lernbarkeitsergebnisse
Entscheidungsbaum-Lernen
Hypothesenbewertungen
Ensemble-Methoden
Conceptual Clustering
Lernen von Assoziationsregeln (APRIORI, JSM)
Induktive Logik Programmierung
Data Mining
Pre-Processing
Medienformen:
Literatur:
Gemischt


Mitchell: Machine Learning, McGraw-Hill, 1997
Ian H. Witten and Eibe Frank: Data Mining: Practical
Machine Learning Tools and Techniques with Java
Implementations, Morgan-Kaufmann, 1999
Modulbezeichnung:
Grundlagen der Flugantriebe
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
V
Arbeitsaufwand:
240 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
8 CP
Voraussetzungen:
(hier insbeondere kompressible Strömung) sind zwingend
erforderlich.
Der Student kann nach der Veranstaltung die verschiedenen
Arten von Strahlantrieben klassifizieren und die
Funktionsweise eines einfachen,
luftatmenden Strahltriebwerks erklären. Er kann den
Kreisprozess darstellen und die Auswirkungen variierender
Kreisprozessparameter (z.B.
Turbineneintrittstemperatur, Flugmachzahl) auf den
Kreisprozess erläutern. Die Auflistung und Erklärung
verschiedener Triebwerks- und
Komponentenwirkungsgrade sind dem Studenten geläufig.
Ebenso ist er in der Lage, die Schubgleichung, die Eulersche
Turbinengleichung und die
Gleichungen zur Beschreibung der Triebwerkswirkungsgrade
(thermischer Wirkungsgrad, Vortriebswirkungsgrad) durch
Anwendung der
Erhaltungsgleichungen (Masse, Energie, Impuls) herzuleiten.
Die Kernkomponenten eines Strahltriebwerks und die
spezifischen
Komponenteneigenschaften und -funktionsweisen können von
ihm erläutert werden. Der Student kann die jetzigen und
zukünftigen Anforderungen an
ein Triebwerk auflisten sowie deren Bedeutung für die
Komponenten, deren Auswirkung auf die Verlustmechanismen
und Schadstoffentstehung
erklären.
Theoretische Grundlagen des Flugantriebs;
Thermodynamischer Kreiprozess; Komponenten;
Schadstoffbildung
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
www.glr.maschinenbau.tu-darmstadt.de); Bräunling,
W.J.G.: 'Flugzeugtriebwerke', Springer Verlag; Cohen, H.,
Rogers, G.F.C.: 'Gas Turbine Theory', Longman Group
Inhalt:
Modulbezeichnung:
Fuzzy-Logik, Neuronale Netze und Evolutionäre Algorithmen
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Prof. J. Adamy
Dozent(in):
Prof. J. Adamy
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
2 V + 1 Ü = 3 SWS
Arbeitsaufwand:
120 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
4 CP
Voraussetzungen:
keine formellen Voraussetzungen
Ein Student kann nach Besuch der Veranstaltung: 1. die
Elemente und Standardstruktur von Fuzzy-Logik-Systemen,
Neuronalen Netzen und Evolutionären Algorithmen nennen, 2.
die Vor- und Nachteile der einzelnen Operatoren, die in diesen
Systemen der Computational Intelligence vorkommen, in
Bezug auf eine Problemlösung benennen, 3. erkennen, wann
sich die Hilfsmittel der Computational Intelligence zur
Problemlösung heranziehen lassen, 4. die gelernten
Algorithmen in Computerprogramme umsetzen, 5. die
gelernten Standartmethoden erweitern, um neue Probleme zu
lösen.
Fuzzy-Systeme: Grundlagen, regelbasierte Fuzzy-Logik,
Entwurfsverfahren, Entscheidungsfindung, Fuzzy-Regelung,
Mustererkennung, Diagnose; Neuronale Netze: Grundlagen,
Multilayer-Perzeptrons, Radiale-Basisfunktionen-Netze,
Mustererkennung, Identifikation, Regelung, Interpolation und
Approximation; Neuro-Fuzzy: Optimierung von FuzzySystemen, datengetriebene Regelgenerierung; Evolutionäre
Algorithmen: Optimierungsaufgaben, Evolutionsstrategien und
deren Anwendung, Genetische Algorithmen und deren
Anwendung
Inhalt:
Schriftlich, 90 Minuten
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Adamy - Fuzzy Logik, Neuronale Netze und Evolutionäre
Algorithmen - Shaker Verlag - Erhältlich im FG-Sekretariat
Modulbezeichnung:
Robotik-Praktikum
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
jedes Semester
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Master CE
Lehrform / SWS:
4 P = 4 SWS
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
eigenverantwortliches Arbeiten. Das Projekpraktikum dient
auch zur Einarbeitung z.B. für Studien-, Semester-, Bachelor-,
• Entwurf,
Roboter; sowie
Inhalt:
Experiment,Dokumentation der durchgeführten
Entwicklungen, der implementierten Software und der
experimentellen Evaluation,
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
Strömung und Verbrennung (Fluid Flow and Combustion) (FBe 13,16)
Ein Advanced Design Project, Projektpraktikum oder Praktikum und Seminar von mindestens 6
CP Umfang sind Pflicht im Anwendungsfach
Modulbezeichnung:
Numerische Strömungssimulation
ggf. Kürzel
ggf. Untertitel
Semester:
Dozent(in):
Sprache:
Deutsch
Lehrform / SWS:
Bachelor CE
3 V + 1 Ü = 4 SWS.
Arbeitsaufwand:
180 Arbeitsstunden
Kreditpunkte:
6 CP
Voraussetzungen:
kontinuumsmechanischen Strömungsmodellierung. Sie
kennen die Eigenschaften numerischer Gitter und wichtige
Methoden zu deren Generierung. Sie beherrschen die
Anwendung von Finite-Volumen-Verfahren für komplexe
Geometrien. Sie können Finite-Volumen-Verfahren auf die
Gleichungen für inkompressible Strömungen anwenden.
Sie kennen Upwind-Verfahren; Flux-Blending-Verfahren
und Druck-Korrektur-Verfahren. Sie kennen die Methoden
zur Berechnung turbulenter Strömungen. Sie beherrschen
die Grundlagen der statistischen Turbulenzmodellierung.
Sie kennen die wichtigsten Verfahren zur Lösung großer
dünnbesetzter linearer und nichtlinearer Gleichungssysteme.
Sie verstehen die Prinzipien von
Mehrgitterverfahren. Sie kennen die Grundlagen des
parallelen Rechnens.
Grundlagen der kontinuumsmechanischen
Strömungsmodellierung., numerische Gitter,
Inhalt:
Gittergenerierung,
Finite-Volumen-Verfahren für komplexe
Geometrien, Finite-Volumen-Verfahren für inkompressible
Strömungen, Upwind-Verfahren, Flux-Blending, DruckKorrektrur-Verfahren, Berechnung turbulenter Strömungen,
statistische Turbulenzmodellierung, k-eps-Modell, Lösung
großer dünnbesetzter Gleichungssysteme, ILU-Verfahren,
CG-Verfahren, Vorkonditionierung, Mehrgitterverfahren,
paralleles Rechnen.
Medienformen:
Gemischt
Literatur:
M. Schäfer: Numerik im Maschinenbau, Springer, Berlin,
1999;
M. Schäfer: Computational Engineering – Introduction to
Numerical Methods, Springer, Berlin, 2006

Modulhandbuch - Computational Engineering

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