Die Studierenden demonstrieren ein grundlegendes Verständnis der Methoden

• zur mathematischen und analytischen Beschreibung
• zur numerischen Simulation
• zur messtechnischen Erfassung dynamischer Vorgänge

Abschluss eines facheinschlägigen Bachelor-Studiums

Simulation Dynamischer Systeme (2 SWS):

• Allgemeine Theorie: Bewegungs- und Transportgleichungen, Zustandsraumdarstellung, Phasenraum, Energieerhaltung, Reibungsmodelle
• Numerik: Explizite und implizite Runge-Kutta-Verfahren, Zeitschrittsteuerung, Newmark-Verfahren, steife Systeme, numerische Stabilität, numerische Dämpfung
• Systeme mit Zwangsbedingungen: Zwangsbedingungen, Zwangskräfte, Prinzip von d'Alembert, Methode der Lagrangeschen Multiplikatoren, generalisierte Koordinaten, Minimalkoordinaten, Zylinder- und Kugelkoordinaten, Lagrangesche Gleichungen
• Systeme mit Energiezufuhr: Krafterregung, Fußpunkterregung, Parametererregung, Selbsterregung, Resonanz, Instabilität
• Gyroskopische Systeme: Beschleunigte Bezugssysteme, Scheinkräfte, Campbell-Diagramm, Instabilität
• Nichtlineare Systeme: Deterministisches vs. chaotisches Verhalten, Stabilität/Instabilität, Verzweigungen, nichtlineare Resonanz, sub- und superharmonische Resonanz, Intermodulation, Stick-Slip-Schwingungen
• Geregelte Systeme: Modellbildung, Linearisierung, Identifikation,
• Zustandsraumdarstellung, Reglerentwurf

• Messung mittels klassischer Messgeräte wie z.B. Oszilloskop
• Messung und Bearbeitung der Messdaten mittels DAQ und Simulink
• Messung mittels analoger Messsignalmanipulation (OPV)
• Messung mittels Microcontroller

• Beschleunigungssensoren
• DMS Messstreifen
• Temperatursensoren unterschiedlichen Typs

D. Gross, W. Hauger, J. Schröder, W.A. Wall: Technische Mechanik 3, Springer Vieweg (2019)
P. Hagedorn, J. Wallaschek: Technische Mechanik Band 3, Europa-Lehrmittel (2017)
F. Kuypers: Klassische Mechanik, Wiley (2010)
E. Brommundt, D. Sachau: Schwingungslehre mit Maschinendynamik, Springer Vieweg (2008)
J. Wittenburg: Schwingungslehre, Springer (2013)
P. Hagedorn, S. Otterbein: Technische Schwingungslehre, Springer (1987)
P. Hagedorn: Non-linear Oscillations, Oxford University Press (2022)
Ch. Woernle: Mehrkörpersysteme, Springer Vieweg (2011)
H. Dresig, F. Holzweißig: Maschinendynamik, Springer (2011)
R. Gasch, R. Nordmann, H. Pfützner: Rotordynamik, Springer (2014)
R. Isermann: Mechatronische Systeme, Springer (2008)
A. Preumont: Mechatronics, Springer (2006)
J. Lunze: Regelungstechnik 1, Springer Vieweg (2010)
G. Bärwolff: Numerik für Ingenieure, Physiker und Informatiker, Springer Spektrum (2020)
H.-R. Tränkler, E.Obermeier (Hrsg.): Sensortechnik, Springer,
Berlin Heidelberg (2014)
S. Hesse, G. Schnell: Sensoren für Prozess- und Fabriksautomation, Vieweg (2018)
E. Schrüfer, L.M. Reindl, B. Zanger: Elektrische Messtechnik, Hanser (2022)
J. Fraden: Handbook of Modern Sensors: Physics, Designs, and
Applications, Springer (2016)

Journale
Sensors & Actuators A
IEEE Sensors Journal Review of scientific instrument
Measurement Science & Technology

Vortrag, Diskussion, Übungen und Fallstudien

Integrierte Modulprüfung
Immanenter Prüfungscharakter: Mitarbeit, Hausübungen & schriftliche Abschlussprüfung