Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2021

Bauingenieurwissenschaften Bachelor Information
Obligatorische Fächer 3. Semester
Prüfungsblock 1
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-0243-00LAnalysis III Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O3 KP2V + 1UM. Akka Ginosar
KurzbeschreibungWir werden wissenschaftliche Probleme mit partiellen Differentialgleichungen modellieren klassifizieren und lösen. Es werden elliptische, parabolische und hyperbolische Differentialgleichungen behandelt. Die folgenden mathematischen Werkzeuge werden eingeführt: Laplace- und Fourier-Transformationen, Fourier-Reihen, Variablentrennung, Methoden der Charakteristik.
LernzielErlernen der Modellierung wissenschaftlicher Probleme mit Hilfe partieller Differentialgleichungen und Entwicklung einer guten Beherrschung der mathematischen Methoden, die auf diese angewendet werden können. Kennen der Formulierung wichtiger natur- und ingenieurwissenschaftlicher Probleme mit Blick auf das Bauwesen (wenn möglich). Verstehen der Eigenschaften der verschiedenen Arten von partiellen Differentialgleichungen, die in den Naturwissenschaften und in der Technik auftreten.
InhaltKlassifizierung von partiellen Differentialgleichungen

Untersuchung der Wärmegleichung allgemeiner Diffusions-/parabolischer Probleme unter Verwendung der folgenden Werkzeuge durch Trennung von Variablen als Einführung in Fourier-Reihen.

Systematische Behandlung der komplexen und reellen Fourier-Reihen

Untersuchung der Wellengleichung und allgemeiner hyperbolischer Probleme unter Verwendung von Fourier-Reihen, der D'Alembert-Lösung und der Methode der Charakteristiken.

Laplace-Transformation und ihre Anwendung auf Differentialgleichungen

Untersuchung der Laplace-Gleichung und allgemeiner elliptischer Probleme unter Verwendung ähnlicher Hilfsmittel und Verallgemeinerungen von Fourier-Reihen.

Die Anwendung der Laplace-Transformation für die Strahlentheorie wird besprochen.

Wenn es die Zeit erlaubt, werden wir die Fourier-Transformation einführen.
SkriptEin Skript wird zur Verfügung gestellt.
LiteraturEin grosser Teil des Materials folgt bestimmten Kapiteln der folgenden ersten beiden Bücher ziemlich genau.

S.J. Farlow: Partial Differential Equations for Scientists and Engineers, (Dover Books on Mathematics), 1993

E. Kreyszig: Advanced Engineering Mathematics, John Wiley & Sons, 10. Auflage, 2001

The course material is taken from the following sources:

Stanley J. Farlow - Partial Differential Equations for Scientists and Engineers

G. Felder: Partielle Differenzialgleichungen.
https://people.math.ethz.ch/~felder/PDG/

Y. Pinchover and J. Rubinstein: An Introduction to Partial Differential Equations, Cambridge University Press, 2005

C.R. Wylie and L. Barrett: Advanced Engineering Mathematics, McGraw-Hill, 6th ed, 1995
Voraussetzungen / BesonderesAnalysis I and II, insbesondere, gewöhnliche Differentialgleichungen.
402-0023-01LPhysicsO7 KP5V + 2US. Johnson
KurzbeschreibungThis course gives an overview of important concepts in classical dynamics, thermodynamics, electromagnetism, quantum physics, atomic physics, and special relativity. Emphasis is placed on demonstrating key phenomena using experiments, and in developing skills for quantitative problem solving.
LernzielThe goal of this course is to make students able to explain and apply the basic principles and methodology of physics to problems of interest in modern science and engineering. An important component of this is learning how to solve new, complex problems by breaking them down into parts and applying simplifications. A secondary goal is to provide to students an overview of important subjects in both classical and modern physics.
InhaltOscillations and waves in matter

Thermodynamics (temperature, heat, equations of state, laws of thermodynamics, entropy, transport)

Electromagnetism (electrostatics, magnetostatics, circuits, Maxwell's Equations, electromagnetic waves, induction, electromagnetic properties of materials)

Overview of quantum and atomic physics

Introduction to special relativity
SkriptLecture notes and exercise sheets will be distributed via Moodle
LiteraturP.A. Tipler and G. Mosca, Physics for scientists and engineers, W.H. Freeman and Company, New York
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggefördert
Medien und digitale Technologiengefördert
Problemlösunggeprüft
Projektmanagementgefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Kundenorientierunggefördert
Menschenführung und Verantwortunggefördert
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegefördert
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Verhandlunggefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengefördert
Kritisches Denkengefördert
Integrität und Arbeitsethikgefördert
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement geprüft
101-0203-01LHydraulik IO5 KP3V + 1UR. Stocker
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Hydromechanik, die für Bauingenieure und Umweltingenieure relevant sind.
LernzielVermittlung der Grundlagen der Hydromechanik der stationären Strömungen
InhaltEigenschaften des Wassers, Hydrostatik, Schwimmstabilität, Kontinuität, Eulersche Bewegungsleichungen, Navier-Stokes Gleichungen, Ähnlichkeitsgesetze, Bernoulli'sches Prinzip, Impulssatz für endliche Volumina, Potentialströmungen, ideale Fluide und reale Fluide, Grenzschicht, Rohrhydraulik, Gerinnehydraulik, Strömungsmessung, Vorführung von Versuchen in der Vorlesung
SkriptSkript und Aufgabensammlung vorhanden
LiteraturBollrich, Technische Hydromechanik 1, Verlag Bauwesen, Berlin
151-0503-00LDynamicsO6 KP4V + 2UD. Kochmann
KurzbeschreibungDynamics of particles, rigid bodies and deformable bodies: Motion of a single particle, motion of systems of particles, 2D and 3D motion of rigid bodies, vibrations, waves
LernzielThis course provides Bachelor students of mechanical and civil engineering with fundamental knowledge of the kinematics and dynamics of mechanical systems. By studying the motion of a single particle, systems of particles, of rigid bodies and of deformable bodies, we introduce essential concepts such as kinematics, kinetics, work and energy, equations of motion, and forces and torques. Further topics include the stability of equilibria and vibrations as well as an introduction to the dynamics of deformable bodies and waves in elastic rods. Throughout the course, the basic principles and application-oriented examples presented in the lectures and weekly exercise sessions help students aquire a proficient background in engineering dynamics, learn and embrace problem-solving techniques for dynamical engineering problems, gain cross-disciplinary expertise (by linking concepts from, among others, mechanics, mathematics, and physics), and prepare students for advanced courses and work on engineering applications.
Inhalt1. Motion of a single particle: kinematics (trajectory, velocity, acceleration), forces and torques, constraints, active and reaction forces, balance of linear and angular momentum, work-energy balance, conservative systems, equations of motion.
2. Motion of systems of particles: internal and external forces, balance of linear and angular momentum, work-energy balance, rigid systems of particles, particle collisions, mass accretion/loss.
3. Motion of rigid bodies in 2D and 3D: kinematics (angular velocity, velocity and acceleration transfer, instantaneous center and axis of rotation), balance of linear and angular momentum, work-energy balance, angular momentum transport, inertial vs. moving reference frames, apparent forces, Euler equations.
4. Vibrations: Lagrange equations, concepts of stability, single-DOF oscillations (natural frequency, free-, damped-, and forced response), multi-DOF oscillations (natural frequencies, eigenmodes, free-, damped-, and forced response).
5. Introduction to waves and vibrations in deformable elastic bodies: local form of linear momentum balance, waves and vibrations in slender elastic rods.
SkriptLecture notes (a scriptum) will be available on Moodle. Students are strongly encouraged to take their own notes during class.
LiteraturA complete set of lecture notes (a scriptum) is available on Moodle. Further reading materials are suggested but not required for this class.
Voraussetzungen / BesonderesAll course materials (including lecture notes, exercise problems, etc.) are available on Moodle.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggeprüft
Medien und digitale Technologiengefördert
Problemlösunggeprüft
Projektmanagementgefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Kundenorientierunggefördert
Menschenführung und Verantwortunggefördert
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegefördert
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Verhandlunggefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengefördert
Kritisches Denkengeprüft
Integrität und Arbeitsethikgefördert
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
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