Module handbook

Energiesystemtechnik (ES)

CAE

Lehrform Vorlesung/Labor
Lernziele / Kompetenzen

Kennenlenen eines komplexen CAD-Systems in 2D- und 3D-Technik

  • Vorbereitung zur Anwendung als Hilfsmittel bei Projekt- und Abschlussarbeiten
  • Durchführen eines realen Planungsprozesses
  • Kommunikation mit "Fachkollegen" zur Entscheidungsfindung bei Trassenfestlegung

Die Studierenden sind nach Durchführung des Labors in der Lage, die Möglichkeiten eines dynamischen Simulationsprogramms im Planungsprozess einzuschätzen. Sie entwickeln eine Vorstellung davon, wie ein Simulationsmodell erstellt wird und unter welchen Randbedingungen simuliert werden kann. Im abschließenden Bericht bewerten sie die Simulationsrechnungen und prüfen sie auf ihre Plausibilität.

Dauer 1
SWS 6.0
Aufwand
Lehrveranstaltung 90
Selbststudium / Gruppenarbeit: 150
Workload 240
ECTS 7.0
Leistungspunkte Noten

Angewandte Mathematik mit Labor: Klausurarbeit, 90 Min., und Laborarbeit

CAD-Labor: Laborarbeit

Modulverantwortlicher

Prof. Dr.-Ing. Bernd Jatzlau

Empf. Semester 1
Haeufigkeit jedes 2. Semester
Verwendbarkeit

Bachelor ES - Hauptstudium

Veranstaltungen

CAD-Labor

Art Labor
Nr. M+V685
SWS 2.0
Lerninhalt

Die Durchführung erfolgt in Kleingruppen (1 - 2 Studierende je Arbeitsplatz). Ausführliche Unterlagen beschreiben den Ablauf der Erstellung einer technischen Zeichnung. Das Konstruieren und Platzieren von Volumenkörpern im dreidimensionalen Raum wird vorgeführt und von den Studierenden nachvollzogen. Eine spezifische Anwendung ist das Planen eines Lüftungskanalnetzes. Als weiteres spezifische Programmmodul wird die Auslegung von Heizflächen und die Planung eines Rohrnetzes angewendet. Hier wird auch die Datenübergabe an ein externes Engineeringprogramm geübt. Zum Abschluss werden an einem Gebäude durch alle Teilnehmer gleichzeitig und parallel mehrere Kanal- und Rohrleitungssysteme geplant. Hierbei müßen die einzelnen Gruppen sich im Team abstimmen und die Rohrdimensionen sowie -trassen festlegen. Eine Teilnehmerin oder Teilnehmer trägt als Projektleiter die Ergebnisse zusammen und leitet die Diskussion.

Selbstständiges Erstellen folgender Übungsobjekte, anhand Laborumdrucken und Vorführung durch den Laborleiter:

  • Technische Zeichnung eines Rohrleitungs-T-Stückes
  • Normpumpe mit Motor und Fundament als dreidimensionales Modell; und Ausdruck als zweidimensionale technische Zeichnung
  • Lüftungskanalnetz mit integrierter Kanalnetzberechnung
  • Heizflächenauslegung und -platzierung, Rohrnetz mit Vor- und Rücklauf und externer Berechnung
  • Lüftungszentrale, Zu- und -abluftsysteme, Heizungsrohrnetz an einem zentralen Gebäude

 

Literatur

- Microstation V8 Seminar, 3. Auflage, Kuhr, Harald, Mett, Hans-Heinrich, Stuttgart: B.G. Teubner, 2003
- Schulungsunterlagen, it and factory, Bad Soden Ts., 2003
- Tricad MS, Messmer, Harald, Stuttgart: B.G. Teubner, 2004

Grundlagen Datenverarbeitung / Computergestützte Mathematik Labor

Art Vorlesung/Labor
Nr. M+V802
SWS 4.0
Lerninhalt

Es werden Grundkenntnisse der Informatik und rechnergestützter mathematischer Berechnungsmethoden vermittelt und angewendet. Dabei wird soweit wie möglich eine moderne objektorientierte Sichtweise eingenommen.

  • Anwendungsbeispiele von maschinenbaulichen Programmsystemen und grundlegende Eigenschaften eines Rechnersystems und des Zahlenrechnens mit Programmen.
  • Programmierung von Rechnersystemen. Nachdem die allgemeinen Konzepte der graphischen Programmiersprache LabVIEW aufgezeigt wurden, werden die üblichen Grunddatentypen und deren Eigenschaften erläutert.
  • Kontrollstrukturen zur Steuerung des Programmflusses, Fallunterscheidungen, Schleifen und Rekursion
  • Felder, Vektoren, Matrizen ... als Datencontainer, lin. Gleichungssysteme
  • Ausgewählte Themen zur numerischen Behandlung von Nullstellen, Extrema, Differenziation, Integration oder Interpolation für Funktionen einer Variablen
  • Wahrscheinlichkeit, Verteilungsfktn. und angewandte Statistik
  • Datenspeicherung, Dateien (Text und binär), XML-Beschreibung
  • Fourierreihen und -transformation
  • gewöhnliche Differenzialgleichungen, Runge-Kutta-Verfahren

In der Laborveranstaltung wird das Programmieren anhand eines graphischen und teilweise objektorientierten Programmiersystems (LabVIEW) erlernt, das sich aufgrund seiner intuitiven Bedienung leicht erlernen lässt. Auf die Darstellung von Daten und die prozedurale Programmierung in strukturierter Form wird ebenso eingegangen wie auf die hinterlegten mathematischen Methoden. Im Verlauf des Labors werden Probleme der numerischen Mathematik (Algorithmik und Visualisierung) im Hinblick auf ihre Anwendung in der Mechanik programmiert.

Literatur
  • Dokumentation des Programmiersystems LabVIEW, National Instruments (NI, 2009)
  • Einführung in LabVIEW, Georgi W, Metin E (Hanser, München, 2006)
  • Numerische Mathematik, Knorrenschild M (Fachbuchverlag Leipzig, 2008)
  • Mathematische Formelsammlung: Für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Papula L (Vieweg, Wiesbaden, 2006)
  • Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler, Bd. 3, Papula L (Vieweg, Wiesbaden, 2008)
  • LabVIEW-Kurs: Grundlagen, Aufgaben, Lösungen, Reim, Kurt, (Vogel Verlag, 2015)