Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2022

Maschineningenieurwissenschaften Bachelor Information
2. Semester
Obligatorische Fächer: Basisprüfung
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
401-0262-G0LAnalysis II Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O8 KP5V + 3UA. Steiger
KurzbeschreibungDifferential- und Integralrechnung von Funktionen einer und mehrerer Variablen; Vektoranalysis; gewöhnliche Differentialgleichungen erster und höherer Ordnung, Differentialgleichungssysteme; Potenzreihen. In jedem Teilbereich eine grosse Anzahl von Anwendungsbeispielen aus Mechanik, Physik und anderen Lehrgebieten des Ingenieurstudiums.
LernzielEinführung in die mathematischen Grundlagen der Ingenieurwissenschaften, soweit sie die Differential- und Integralrechnung betreffen.
InhaltDifferential- und Integralrechnung von Funktionen einer und mehrerer Variablen; Vektoranalysis; gewöhnliche Differentialgleichungen erster und höherer Ordnung, Differentialgleichungssysteme; Potenzreihen. In jedem Teilbereich eine grosse Anzahl von Anwendungsbeispielen aus Mechanik, Physik und anderen Lehrgebieten des Ingenieurstudiums.
SkriptU. Stammbach: Analysis I/II, Teil A, B, C und Aufgabensammlung

Die Vorlesung folgt dem Skript von Prof. U. Stammbach. Die vier Bände sind im Gesamtpaket zum Spezialpreis von CHF 75.- nur im ETH Store erhältlich und sehr zu empfehlen. Es findet kein Hörsaalverkauf statt. Eine digitale Version der Teile A, B und C wird zur Verfügung gestellt.
Voraussetzungen / BesonderesDie Übungsaufgaben und Online-Quizzes sind ein integraler Bestandteil der Lehrveranstaltung.
401-0172-00LLineare Algebra II Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O3 KP2V + 1UN. Hungerbühler
KurzbeschreibungDie Vorlesung ist die Fortsetzung von Lineare Algebra I. Die Lineare Algebra ist ein unverzichtbares Werkzeug der Ingenieurmathematik. Die Vorlesung bietet einen Einstieg in die Theorie mit zahlreichen Anwendungen. Die erlernten Begriffe werden in den begleitenden Übungen gefestigt.
LernzielDie Studierenden sind nach Absolvierung des Kurses in der Lage, lineare Strukturen zu erkennen und entsprechende Probleme der Theorie und der Praxis zu lösen.
InhaltLineare Abbildungen, Kern und Bild, Koordinaten und darstellende Matrizen, Koordinatentransformationen, Norm einer Matrix, orthogonale Matrizen, Eigenwerte und Eigenvektoren, algebraische und geometrische Vielfachheit, Eigenbasis, diagonalisierbare Matrizen, symmetrische Matrizen, orthonormale Basen, Konditionszahl, lineare Differentialgleichungen, Jordan-Zerlegung, Singulärwertzerlegung, Beispiele in MATLAB, Anwendungen.
Literatur* K. Nipp / D. Stoffer, Lineare Algebra, vdf Hochschulverlag, 5. Auflage 2002
* K. Meyberg / P. Vachenauer, Höhere Mathematik 2, Springer 2003
151-0502-00LMechanik 2: Deformierbare Körper
Voraussetzung: 151-0501-00L Mechanik 1: Kinematik und Statik

Die Lehrveranstaltung ist nur für die Studierenden der Maschineningenieurwissenschaften, Bauingenieurwissenschaften und Bewegungswissenschaften.

Studierende der Bewegungswissenschaften und Sport können "Mechanik 1" und "Mechanik 2" nur als Jahreskurs belegen.
O6 KP4V + 2UD. Mohr
KurzbeschreibungSpannungstensor, Verzerrungen, linearelastische Körper, spezielle Biegung prismatischer Balken, numerische Methoden, allgemeinere Biegeprobleme, Torsion, Arbeit und Deformationsenergie, Energiesätze und -verfahren, Knickung.
LernzielFür die mechanische Auslegung von Systemen sind die Kenntnisse aus der Kontinuumsmechanik notwendige Voraussetzung. Dazu gehören insbesondere die Begriffe Spannungen, Deformationen, etc. welche an einfachen Systemen sowohl mathematisch sauber wie auch intuitiv verständlich werden. In dieser Vorlesung werden die Voraussetzungen für die Analyse deformierbarer Körper erarbeitet, so dass die Studierenden sie anschliessend in Fächern wie Dimensionen, die näher bei der Anwendung liegen.
InhaltSpannungstensor, Verzerrungen, linearelastische Körper, spezielle Biegung prismatischer Balken, numerische Methoden, allgemeinere Biegeprobleme, Torsion, Arbeit und Deformationsenergie, Energiesätze und -verfahren, Knickung.
LiteraturMahir B. Sayir, Jürg Dual, Stephan Kaufmann
Ingenieurmechanik 2: Deformierbare Körper, Teubner Verlag
151-0712-00LWerkstoffe und Fertigung II Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O4 KP3V + 1UK. Wegener
KurzbeschreibungKenntnisse über Eigenschaften und Einsatzgebiete von Metallwerkstoffen. Verständnis der Grundlagen der hochpolymeren und keramischen Werkstoffe für Ingenieure, welche mit Werkstofffragen in Konstruktion und Fertigung konfrontiert werden
LernzielKenntnisse über Eigenschaften und Einsatzgebiete von Metallwerkstoffen. Verständnis der Grundlagen der hochpolymeren und keramischen Werkstoffe für Ingenieure, welche mit Werkstofffragen in Konstruktion und Fertigung konfrontiert werden
InhaltDie Vorlesung beinhaltet zwei Teile:
Für metallische Werkstoffe wird das Ermüdungsverhalten sowie Wärmebehandlungsverfahren diskutiert. Es werden physikalische Eigenschaften wie thermische, elektrische und magnetische Eigenschaften behandelt. Wichtige Eisen - und Nichteisenlegierungen werden vorgestellt und deren Einsatzfälle besprochen.
Im zweiten Teil der Vorlesung werden der Aufbau und die Eigenschaften der hochpolymeren und keramischen Werkstoffe behandelt. Wichtige Teilgebiete sind der kristalline, nichtkristalline Materialien und der porige Festkörper, das thermisch-mechanische Werkstoffverhalten sowie die probabilistische Bruchmechanik. Neben den mechanischen Eigenschaften werden auch die physikalischen vermittelt. Werkstoffbezogene Grundlagen der Produktionstechnik werden erörtert.
Skriptja
Voraussetzungen / BesonderesSetzt voraus: Vorlesung "Werkstoffe & Fertigung I"

Leistungskontrolle: Sessionsprüfung; Schriftliche Prüfung in Werkstoffe und Fertigung I und II; Hilfsmittel:
Vorlesungsskript "Werkstoffe und Fertigung I+II", 20-seitige Zusammenfassung (10x A4 beidseitig, oder 20x A4 einseitig), Taschenrechner, KEIN Laptop oder Handy.
Wiederholung nur in der Prüfungssession nach dem FS
151-0302-00LInnovationsprozessO2 KP1V + 1UM. Meboldt, Q. Lohmeyer
KurzbeschreibungDie Vorlesung behandelt die Grundlagen der agilen Produktentwicklung, in welcher Entwicklungsprozesse in Form mehrerer kurzer Sprints strukturiert werden. Die Vorlesung vertieft dabei das relevante Fach- und Methodenwissen für die Umsetzung der kennzeichnenden Kernaktivitäten: Design, Build, Test.
LernzielDie Studierenden verstehen das Konzept der agilen Produktentwicklung und kennen die wichtigsten Elemente, um einen Sprint zu planen und durchzuführen. Sie kennen einzelne Methoden zur Lösungsfindung und Lösungsauswahl und können einfache Methoden zur Risiko- und Kostenanalyse anwenden. Die Studierenden können zudem Antriebe und Mechanismen für unterschiedliche Betriebszustände rechnerisch auslegen.
Inhalt- Agile Produktentwicklung
- Kreativitäts- und Auswahlmethoden
- Mechanische Mechanismen
- Elektromotoren
- Gestaltungsprinzipien
- Risiko- und Kostenanalyse
- Prototyping und Testing
- Markt und Innovation
SkriptDie Vorlesungsfolien werden über Ilias bereitgestellt.
Voraussetzungen / BesonderesFür den Bachelor-Studiengang Maschineningenieurwissenschaften wird Maschinenelemente (HS) zusammen mit Innovationsprozess (FS) geprüft.
252-0832-00LInformatik Information O4 KP2V + 2UR. Sasse, M. Schwerhoff
KurzbeschreibungDie Vorlesung bietet eine Einführung in das Programmieren mit einem Fokus auf systematischem algorithmischem Problemlösen. Lehrsprache ist C++. Es wird keine Programmiererfahrung vorausgesetzt.
LernzielPrimäres Lernziel der Vorlesung ist die Befähigung zum Programmieren mit C++. Studenten beherrschen nach erfolgreichem Abschluss der Vorlesung die Mechanismen zum Erstellen eines Programms, sie kennen die fundamentalen Kontrollstrukturen, Datenstrukturen und verstehen, wie man ein algorithmisches Problem in ein Programm abbildet. Sie haben eine Vorstellung davon, was "hinter den Kulissen" passiert, wenn ein Programm übersetzt und ausgeführt wird.
Sekundäre Lernziele der Vorlesung sind das Computer-basierte, algorithmische Denken, Verständnis der Möglichkeiten und der Grenzen der Programmierung und die Vermittlung der Denkart eines Computerwissenschaftlers.
InhaltWir behandeln fundamentale Datentypen, Ausdrücke und Anweisungen, (Grenzen der) Computerarithmetik, Kontrollanweisungen, Funktionen, Felder, zusammengesetzte Strukturen und Zeiger. Im Teil zur Objektorientierung werden Klassen, Vererbung und Polymorphie behandelt, es werden exemplarisch einfache dynamische Datentypen eingeführt.
Die Konzepte der Vorlesung werden jeweils durch Algorithmen und Anwendungen motiviert und illustriert.
SkriptEin Skript in englischer Sprache wird semesterbegleitend herausgegeben. Das Skript und die Folien werden auf der Vorlesungshomepage zum Herunterladen bereitgestellt.
LiteraturBjarne Stroustrup: Einführung in die Programmierung mit C++, Pearson Studium, 2010
Stephen Prata: C++ Primer Plus, Sixth Edition, Addison Wesley, 2012
Andrew Koenig and Barbara E. Moo: Accelerated C++, Addison-Wesley, 2000.
Weitere Veranstaltungen Basisjahr
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
151-0300-00LInnovationsprojekt Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O2 KP2UM. Meboldt
KurzbeschreibungDie Studierenden durchlaufen einen Produktentwicklungsprozess von der ersten Idee bis zum funktionsfähigen Produkt. Die Teilnehmer lernen eine komplexe Entwicklungsaufgabe im Team (4-5 Pers.) zu bearbeiten, eine gegebene Problemstellung zu strukturieren und Ideen zu generieren und zu bewerten sowie das Entwerfen und Realisieren des Produktes mit anschliessender Verifikation.
LernzielDie Studierenden erlernen und erleben die Grundlagen der Produktentwicklung. Im Vordergrund steht neben dem Erwerb von entwicklungsmethodischen Kompetenzen vor allem die Zusammenarbeit im Team. Es wird vermittelt, wie eine komplexe Entwicklungszielsetzung strukturiert und im Team erreicht wird. Die Teilnehmern beherrschen am Ende die Grundlagen von Entwicklungsprozessen und entwicklungsmethodischen Werkzeugen.
Voraussetzungen / BesonderesDer erfolgreiche Abschluss des Projektes ist Testatbedingung.
Ingenieur-Tools
Die Ingenieur-Tools-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
252-0861-00LIngenieur-Tool: Einführung in die C++ Programmierung Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Die Ingenieur-Tool-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende.
O0.4 KP1KR. Sasse
KurzbeschreibungDie Veranstaltung bietet eine Einführung in die Programmierung mit C++ mit Hilfe eines interaktiven Tutorials.
LernzielVerständnisaufbau für grundlegende Konzepte der imperativen Programmierung. Erste einfache Programme lesen und schreiben können.
InhaltDieser Kurs wird Sie in die Grundlagen des Programmierens einführen. Programmieren bedeutet, einem Computer eine Abfolge von Befehlen zu geben, so dass er genau das tut, was Sie wollen.
Voraussetzungen / BesonderesBelegung der Lerneinheit nur möglich, wenn das Programmierprojekt bearbeitet und abgegeben wird. Wird im Falle einer Belegung das Programmierprojekt nicht abgegeben, so wird die Lerneinheit als nicht bestanden bewertet («Abbruch»).
4. Semester
Obligatorische Fächer
Prüfungsblock 2
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
402-0034-10LPhysik IIO4 KP2V + 2UL. P. Gallmann
KurzbeschreibungZweisemestrige Einfuehrung in die Grundlagen und Denkweise der Physik: Elektrizitaet und Magnetismus, Licht, Wellen, Quantenphysik, Festkoerperphysik, Halbleiter. Vertiefung in ausgewaehlte Themen der modernen Physik von grosser technologischer oder industrieller Bedeutung.
LernzielZiel der Vorlesung ist die Förderung des wissenschaftlichen Denkens, und das Verständnis von physikalischen Konzepten und Phänomenen, welche der modernen Technik zugrundeliegen. Gleichzeitig soll ein Überblick über die Themen der klassischen und modernen Physik vermittelt werden.
InhaltEinfuehrung in die Quantenphysik, Absorption und Emission, Festkoerper, Halbleiter.
SkriptNotizen zum Unterricht werden verteilt.
LiteraturPaul A. Tipler, Gene Mosca
Physik: für Studierende der Naturwissenschaften und Technik
Springer Spektrum, Springer-Verlag GmbH, 2019, 1500 Seiten, ca. 80 Euro.
Voraussetzungen / BesonderesTestatbedingung: Keine
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengefördert
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggefördert
Medien und digitale Technologiengefördert
Problemlösunggeprüft
Projektmanagementgefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgeprüft
Kooperation und Teamarbeitgeprüft
Kundenorientierunggefördert
Menschenführung und Verantwortunggefördert
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegefördert
Sensibilität für Vielfalt geprüft
Verhandlunggefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgeprüft
Kreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
Integrität und Arbeitsethikgeprüft
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion geprüft
Selbststeuerung und Selbstmanagement geprüft
227-0075-00LElektrotechnik IO3 KP2V + 2UJ. Leuthold
KurzbeschreibungGrundlagenvorlesung im Fachgebiet Elektrotechnik mit folgenden Themen: Konzepte von Spannung und Strom; Analyse von Gleich- und Wechselstromnetzwerken; Serie- und Parallelschaltungen von (komplexen) Widerstandsnetzwerken; Kirchhoff'sche Gesetze und andere Netzwerktheoreme; Transiente Vorgänge; Grundlagen elektrischer und magnetischer Felder;
LernzielDas Verständnis für grundlegende Konzepte der Elektrotechnik, im Speziellen der Schaltungstheorie soll gefördert werden. Der/die erfolgreiche Student/in kennt am Ende die Grundelemente elektrischer Schaltungen und beherrscht die Grundgesetze und -theoreme zur Bestimmung von Spannungen und Strömen in einer Schaltung mit solchen Elementen. Er/sie kann auch grundlegende Schaltungsberechnungen durchführen.
InhaltDiese Vorlesung vermittelt Grundlagenkenntnisse im Fachgebiet Elektrotechnik. Ausgehend von den grundlegenden Konzepten der Spannung und des Stroms wird die Analyse von Netzwerken bei Gleich- und Wechselstrom behandelt. Dabie werden folgende Themen behandelt:
Kapitel 1 Das elektrostatische Feld
Kapitel 2 Das stationäre elektrische Strömungsfeld
Kapitel 3 Einfache elektrische Netzwerke
Kapitel 4 Halbleiterbauelemente (Dioden, der Transistor)
Kapitel 5 Das stationäre Magnetfeld
Kapitel 6 Das zeitlich veränderliche elektromagnetische Feld
Kapitel 7 Der Übergang zu den zeitabhängigen Strom- und Spannungsformen
Kapitel 8 Wechselspannung und Wechselstrom
SkriptDie Vorlesungsfolien werden auf Moodle bereitgestellt.
Als ausführliches Skript wird das Buch "Manfred Albach. Elektrotechnik, Person Verlag, Ausgabe vom 1.8.2011" empfohlen.
LiteraturFür das weitergehende Studium werden in der Vorlesung verschiedene Bücher vorgestellt.
151-0102-00LFluiddynamik I Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O6 KP4V + 2UT. Rösgen
KurzbeschreibungEs wird eine Einführung in die physikalischen und mathematischen Grundlagen der Fluiddynamik geboten. Themengebiete sind u.a. Dimensionsanalyse, integrale und differentielle Erhaltungsgleichungen, reibungsfreie und -behaftete Strömungen, Navier-Stokes Gleichungen, Grenzschichten, turbulente Rohrströmung. Elementare Lösungen und Beipiele werden päsentiert.
LernzielEinführung in die physikalischen und mathematischen Grundlagen der Fluiddynamik. Vertrautmachen mit den Grundbegriffen, Anwendungen auf einfache Probleme.
InhaltPhänomene, Anwendungen, Grundfragen
Dimensionsanalyse und Ähnlichkeit; Kinematische Beschreibung; Erhaltungssätze (Masse, Impuls, Energie), integrale und differentielle Formulierungen; Reibungsfreie Strömungen: Euler-Gleichungen, Stromfadentheorie, Satz von Bernoulli; Reibungsbehaftete Strömungen: Navier-Stokes-Gleichungen; Grenzschichten; Turbulenz
SkriptEin Skript (erweiterte Formelsammlung) zur Vorlesung wird elektronisch zur Verfügung gestellt.
LiteraturEmpfohlenes Buch: Fluid Mechanics, Kundu & Cohen & Dowling, 6th ed., Academic Press / Elsevier (2015).
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Physik, Analysis
151-0052-00LThermodynamik IIO4 KP2V + 2UA. Bardow, N. Noiray
KurzbeschreibungEinführung in die Thermodynamik von reaktiven Systemen und in die Wärmeübertragung.
LernzielEinführung in die Theorie und in die Grundlagen der technischen Thermodynamik. Schwerpunkt: Chemische Thermodynamik und Wärmeübertragung.
Inhalt1. und 2. Hauptsatz der Thermodynamik für chemisch reaktive Systeme, chemische Exergie, Brennstoffzellen und kinetische Gastheorie. Allgemeine Betrachtungen, Mechanismen der Wärmeübertragung. Einführung der Wärmeleitung. Stationäre eindimensionale Wärmeleitung. Stationäre zweidimensionale Wärmeleitung. Instationäre Leitung. Konvektion. Erzwungene Konvektion - umströmte und durchströmte Körper. Natürliche Konvektion. Verdampfung (Sieden) und Kondensation. Wärmestrahlung. Kombinierte Arten der Wärmeübertragung.
SkriptFolien und Vorlesungsunterlagen in Deutsch.
LiteraturF.P. Incropera, D.P. DeWitt, T.L. Bergman, and A.S. Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, John Wiley & Sons, 6th edition, 2006.

M.J. Moran, H.N. Shapiro, Fundamentals of Engineering Thermodynamics, John Wiley & Sons, 2007.
Wahlfächer
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
151-0304-00LDimensionieren IIW4 KP4GK. Wegener
KurzbeschreibungDimensionieren (Festigkeitsrechnung) von Bauteilen und Maschinenelementen. Welle-Nabeverbindung, Schweiss- und Lötverbindungen, Federn, Schrauben, Wälz - und Gleitlager, Getriebe, Verzahnungen, Kupplungen und Bremsen sowie deren praktische Anwendung.
LernzielDie Studierenden erweitern in dieser Lehrveranstaltung ihr Wissen über das Dimensionieren von Bauteilen und Maschinen-Elementen. Es wird grossen Wert auf die Anwendung des Wissens zum Aufbau einer Handlungskompetenz gelegt. Die Studierenden sollen in der Lage sein, selbständig Einsatzfälle aufgrund von verschiedenen Randbedingungen, Funktions - und Festigkeitsberechnungen zu entscheiden.
InhaltEs werden die Maschinen-Elemente Löt - und Schweissverbindungen, Federn, Welle-Nabeverbindung, Getriebe, Verzahnungen und Kupplungen behandelt. Zu allen Maschinenelementen wird deren Funktionsweise und Einsatz bzw. Anwendungsgrenzen sowie die Auslegung behandelt. In den Übungen werden praktische Anwendungsfälle z.T. gemeinsam z.T. eigenständig gelöst.
SkriptScript vorhanden. Kosten: SFr. 40.-
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen:
Grundlagen der Produkt-Entwicklung
Dimensionieren 1

Kredit-Bedingungen/ Prüfung:
Innerhalb der Lehrveranstaltung dimensionieren die Studierenden einige Beispiele selbständig. Das Lehrfach wird in der darauffolgenden Prüfungssession geprüft. Kredite werden erteilt, wenn die Prüfung bestanden ist.
151-0431-00LModels, Algorithms and Data: Introduction to Computing Information W4 KP2V + 1UJ. H. Walther, G. Arampatzis
KurzbeschreibungFundamental Computational Methods for data analysis, modeling and simulation relevant to Engineering applications. The course emphasizes the implementation of these methods in Python with application examples drawn from Engineering applications
LernzielThe course aims to introduce Engineering students to fundamentals of Interpolation, Solution of non-linear equations, Filtering and Numerical Integration as well as the use of novel methods such as Machine Learning and Bayesian Uncertainty Quantification. The course aims to integrate numerical methods with enhancing the students' programming skills.
SkriptLink
Lecture Notes
Literatur1. Introduction to Applied Mathematics, G. Strang
2. Analysis of Numerical Methods, Isaacson and Keller
Voraussetzungen / BesonderesA course on the interface of classical (first principle) and Data driven models in computing. Fundamental algorithms for inference, approximation and optimisation. Bridging the gap of Computational and Data sciences.
151-0590-00LRegelungstechnik II Information W4 KP2V + 2UL. Guzzella
KurzbeschreibungSISO-Regelung: Reglerauslegung (PID, Kaskaden, Prädiktoren, numerische Methoden), Kompensation von Nichtlinearitäten, Reglerrealisierung. MIMO-Regelung: Auslegung von Reglern mit Zustandsrückführung, Zustandsbeobachtern und beobachterbasierten Reglern im Zeitbereich, insbesondere LQR und LQG Ansätze. Robustheitsanalyse und Ansätze zur Robustheitssteigerung. Reglerentwurf im Frequenzbereich.
LernzielTeil I: Die Studierenden sind in der Lage, leistungsfähige SISO Regler zu entwerfen und zu implementieren und die wichtigsten Nichtlinearitäten zu kompensieren.
Teil II: Die Studierenden verstehen den Übergang von SISO zu MIMO Regelsystemen und beherrschen die wichtigsten Analyse- und Syntheseverfahren für MIMO Regelkreise.
InhaltTeil I: Leistungsfähigere Auslegungsmethoden für SISO Regler (PID, Kaskaden, Prädiktoren, numerische Verfahren). Kompensation der wichtigsten Nichtlinearitäten. Reglerrealisierung mit analogen und digitalen Elementen.
Teil II: Erweiterung der SISO Grundideen (Zeit- und Frequenzbereich, Steuerbarkeit, Beobachtbarkeit, Eigenwerte, Pole, Nullstellen, Frequenzgänge, etc.) auf MIMO Systeme. Entwurf von Reglern im Zeitbereich mit Zustandsrückführung, insbesondere LQR-Ansätze. Entwurf von Zustandsbeobachtern und beobachterbasierte Regler mit Ausgangsrückführung, insbesondere LQG-Ansätze. Analyse der Robustheit vom MIMO Regelkreisen und Ansätze zur Robustheitssteigerung. Ausblick auf Entwurf von Reglern im Frequenzbereich. Vertiefung des Stoffs anhand diverser Fallstudien.
SkriptSkript zu Regelungstechnik II.

Teile aus Analysis and Synthesis of Single-Input Single-Output Control Systems, Lino Guzzella, vdf Hochschulverlag.

Zusätzlich werden die Folien der Vorlesung online gestellt.
Literatur- Analysis and Synthesis of Single-Input Single-Output Control Systems, Lino Guzzella, vdf Hochschulverlag.

- S. Skogestad and I. Postlethwaite. Multivariable Feedback Control, Analysis and design, 2nd ed. John Wiley and Sons.

- K. Zhou with J. C. Doyle. Essentials of Robust Control. Prentice Hall.

- Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers Karl J. Åström and Richard M. Murray
Voraussetzungen / BesonderesKenntnisse der klassischen Steuerungstheorie (z.B. aus dem Kurs "151-0591-00 - Regelungstechnik I").
151-0700-00LFertigungstechnikW4 KP2V + 2UK. Wegener
KurzbeschreibungGrundbegriffe der Produktionstechnik, Umformen, Spanen, Laserbearbeitung, Mechatronik im Produktionsmaschinenbau, Qualitätssicherung Prozesskettenplanung.
Lernziel- Kenntnis fertigungstechnischer Grundbegriffe
- Grundkenntnisse einiger Verfahren, deren Funktionsweise und Auslegung
(Umformtechnik, Trennende Verfahren, Lasertechnik)
- Wissen um produktdefinierende Eigenschaften und Anwendungsgrenzen
- im Wettbewerb der Verfahren die richtigen Entscheidungen treffen,
- Vorgehen zur Prozesskettenplanung
- Grundkenntnisse zur Qualitätssicherung
InhaltErläuterung produktionstechnischer Grundbegriffe und Einblick in die Funktionsweise eines Fertigungsbetriebs. Vorgestellt werden in unterschiedlicher Tiefe umformende und trennende Fertigungsverfahren, sowie die Laserbearbeitung (schweissen und schneiden), deren Auslegung, produktdefinierende Eigenschaften und Anwendungsgrenzen sowie die zugehörigen Fertigungsmittel. Behandelt werden weiter Grundbegriffe der industriellen Messtechnik und mechatronische Konzepte im Werkzeugmaschinenbau.
SkriptJa
LiteraturHerbert Fritz, Günter Schulze (Hrsg.) Fertigungstechnik. 6. Aufl. Springer Verlag 2003
Voraussetzungen / BesonderesEs ist eine Exkursion zu einem oder zwei fertigungstechnischen Betrieben geplant
151-0966-00LIntroduction to Quantum Mechanics for EngineersW4 KP2V + 2UD. J. Norris
KurzbeschreibungThis course provides fundamental knowledge in the principles of quantum mechanics and connects it to applications in engineering.
LernzielTo work effectively in many areas of modern engineering, such as renewable energy and nanotechnology, students must possess a basic understanding of quantum mechanics. The aim of this course is to provide this knowledge while making connections to applications of relevancy to engineers. After completing this course, students will understand the basic postulates of quantum mechanics and be able to apply mathematical methods for solving various problems including atoms, molecules, and solids. Additional examples from engineering disciplines will also be integrated.
InhaltFundamentals of Quantum Mechanics
- Historical Perspective
- Schrödinger Equation
- Postulates of Quantum Mechanics
- Operators
- Harmonic Oscillator
- Hydrogen atom
- Multielectron Atoms
- Crystalline Systems
- Spectroscopy
- Approximation Methods
- Applications in Engineering
SkriptClass Notes and Handouts
LiteraturText: David J. Griffiths and Darrell F. Schroeter, Introduction to Quantum Mechanics, 3rd Edition, Cambridge University Press.
Voraussetzungen / BesonderesAnalysis III, Mechanics III, Physics I, Linear Algebra II
327-3002-00LMaterials for Mechanical EngineersW4 KP2V + 1UR. Spolenak, A. R. Studart, R. Style
KurzbeschreibungThis course provides a basic foundation in materials science for mechanical engineers. Students learns how to select the right material for the application at hand. In addition, the appropriate processing-microstructure-property relationship will lead to the fundamental understanding of concepts that determines the mechanical and functional properties.
LernzielAt the end of the course, the student will able to:
• choose the appropriate material for mechanical engineering applications
• find the optimal compromise between materials property, cost and ecological impact
• understand the most important concepts that allow for the tuning of mechanical and functional properties of materials
InhaltBlock A: Materials Selection
• Principles of Materials Selection
• Introduction to the Cambridge Engineering Selector
• Cost optimization and penalty functions
• Ecoselection

Block B: Mechanical properties across materials classes
• Young's modulus from 1 Pa to 1 TPa
• Failure: yield strength, toughness, fracture toughness, and fracture energy
• Strategies to toughen materials from gels to metals.

Block C: Structural Light Weight Materials
• Aluminum and magnesium alloys
• Engineering and fiber-reinforced polymers

Block D: Structural Materials in the Body
• Strength, stiffness and wear resistance
• Processing, structure and properties of load-bearing implants

Block E: Structural High Temperature Materials
• Superalloys and refractory metals
• Structural high-temperature ceramics

Block F: Materials for Sensors
• Semiconductors
• Piezoelectrica

Block G: Dissipative dynamics and bonding
• Frequency dependent materials properties (from rheology of soft materials to vibration damping in structural materials)
• Adhesion energy and contact mechanics
• Peeling and delamination

Block H: Materials for 3D Printing
• Deposition methods and their consequences for materials (deposition by sintering, direct ink writing, fused deposition modeling, stereolithography)
• Additive manufacturing of structural and active Materials
Literatur• Kalpakjian, Schmid, Werner, Werkstofftechnik
• Ashby, Materials Selection in Mechanical Design
• Meyers, Chawla, Mechanical Behavior of Materials
• Rösler, Harders, Bäker, Mechanisches Verhalten der Werkstoffe
626-0012-00LBioengineering
Für die Fokus-Vertiefung Biomedizinische Technik ist die Wahl dieses Wahlfaches dringend empfohlen.
W4 KP3GS. Panke, J. G. Snedeker
KurzbeschreibungEinführung in die Biologie für Ingenieure: Grundlagen der Biochemie, des zellulären Metabolismus (Prinzipien von Energie- und Stofftransfer in zellulären Systemen), der Zellbiologie (Struktur und Zusammensetzung von Zellen), von Transportvorgängen über Zellmembranen, Wachstum, Zellreproduktion); zelluläre und molekulare Biophysik, quantitative Methoden in Bio- und biomedizinischem Engineering
LernzielStudenten, die bereits über die Grundlagen in den Ingenieurswissenschaften verfügen werden breit in die Grundlagen in den Bereichen Biologie und Biochemie eingeführt. Der Fokus wird dabei auf solchen Aspekten liegen, die relevant für R&D Projekt in den Bereichen Biotechnologie, Bioverfahrenstechnik und biomedizinische Technik sind. Technisch nutzbare Aspekte von Biologie und Biochemie werden angesprochen, um das grundlegende Verständnis und Vokabular für die Kommunikation mit Biologen und Biotechnologen zu ermöglichen.
InhaltGrundlagen der Biochemie, des zellulären Metabolismus (Prinzipien von Energie- und Stofftransfer in zellulären Systemen), der Zellbiologie (Struktur und Zusammensetzung von Zellen, Transportvorgänge über Zellmembranen hinweg, Wachstum, Zellreproduktion), Biotechnologie und die Einführung quantitativer Methoden für die Biotechnologie und das biomedizinische Ingenieurwesen
SkriptDie Präsentationen in den Vorlesungen werden auf Moodle zur Verfügung gestellt.
LiteraturNA Campbell, JB Reece : Biology, Oxford University Press; B. Alberts et al : Molecular Biology of the Cell , Garland Science; J. Koolman , Roehm KH : Color Atlas of Biochemistry, Thieme-Verlag.; CR Jacobs, H Huang, RY Kwon: Introduction to Cell Mechanics and Mechanobiology, Garland Science;
Ingenieur-Tools
Die Ingenieur-Tools-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende.
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
252-0862-00LEngineering Tool: Modelling Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Die Ingenieur-Tool-Kurse sind ausschliesslich für MAVT-Bachelor-Studierende.
W+0.4 KP1KM. Schwerhoff
KurzbeschreibungThis course provides an introduction to modelling, i.e. the representation of real-world entities and systems in computer programs. Basic modelling techniques will be introduced and illustrated, and students will apply these techniques in small projects, by modelling parts of systems such as a lift or a railway network.
LernzielStudents develop an intuition for modelling the essential aspects of simple applications from their field. They learn how to transform such a model into a computer program.
Voraussetzungen / BesonderesLecture Series Informatik 252-0832-00L or equivalent knowledge in programming with C++. Engineering Tool: Advanced Programming with C++ is recommended, but not mandatory.

Work on a programming project. Course can only be taken if the programming project is executed and submitted. If no solution to the programming project is submitted, the course is considered failed ("drop out").
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