BMT101: Dynamik (mit Praktikum)

Lernpfad Robotik

BMT101: Dynamik (mit Praktikum)

Kurzporträt BMT101: Dynamik (mit Praktikum)
Worum geht es? In diesem Modul geht es um Bewegung und die Kräfte, die Bewegung verursachen oder verändern. Studierende lernen, Punktmassen und starre Körper mit Kinematik und Kinetik zu beschreiben. Im Praktikum und in Übungen wenden Studierende diese Grundlagen auf einfache bewegte technische Systeme an.
Wofür braucht man es? Diese Kompetenzen werden benötigt, um Bewegungen in robotischen und mechatronischen Systemen zu verstehen. Die Kompetenzen helfen dabei, mechanische Teilprobleme zu erkennen, zu berechnen und in größere technische Lösungen einzuordnen.
Wieso ist es interessant? Roboter bewegen sich nur dann gezielt, wenn ihre Mechanik verstanden wird. Das Modul zeigt, wie Bewegung, Kräfte und Schwingungen berechnet und technisch interpretiert werden.
Modulverantwortung

Prof. Dr. Jaan Unger

Lehrperson(en)

Prof. Dr. Jaan Unger

Verwendbarkeit

Bachelor Mechatronik und Robotik

Fächergruppe

Ingenieurwissenschaften

Modultyp
Pflicht
Sprache

Deutsch

Angebot

Wintersemester

Dauer

1 Semester

Credits

5 ECTS

Benotung

Deutsche Notenskala 1-5

SWS

2 V | 1 Ü | 1 P | - S

Workload
Präsenzstudium: 45 Std. Selbststudium: 90 Std.
Engl. Titel

Dynamics

Empfohlene Voraussetzungen
  • BB004: Grundlagen der Mechanik: Statik starrer Körper, Freischnitt, Gleichgewichtsbedingungen, Reaktionskräfte und Schnittgrößen.
Lernergebnisse / Kompetenzen
WAS

Die Studierenden können die grundlegenden Prinzipien und Methoden der Kinematik und Kinetik auf einfache Bewegungen starrer Körper und Punktmassen anwenden.

WOMIT

Die Studierenden erreichen dieses Lernergebnis, indem sie

geeignete kinematische Variablen zur Beschreibung der ebenen Bewegung auswählen, die entsprechenden Differenzialgleichungen und Energieterme aufstellen und deren Zeitverläufe bei entsprechenden Anfangsbedingungen bestimmen.

WOZU

Um zukünftig befähigt zu sein, in einem technischen Problem die mechanischen Teilprobleme zu identifizieren, die Teillösungen zur Gesamtlösung zusammenzusetzen und im Kontext des ursprünglichen Problems zu interpretieren. Um so in der Lage zu sein einfache bewegte Systeme der Ingenieurrealität berechnen zu können. Um für weiterführende Fächer, wie z.B. Maschinenelemente oder Regelungstechnik vorbereitet zu sein.

Inhalte
  • Kinematik & Kinetik des Massenpunktes in kartesischen und natürlichen Koordinaten
  • Newton’sches Grundgesetz
  • Prinzip von d’ Alembert
  • Bewegungswiderstände
  • Impuls- und Energieerhaltungssatz
  • Stoßvorgänge
  • Erweiterung auf ebene Bewegungen starrer Körper
  • gedämpfte Eigenschwingungen
  • gedämpfte fremderregte Schwingungen
Prüfungsvorleistung

Aktive Praktikumsteilnahme

Prüfungsleistung

Klausur, 120 Minuten

Literatur
  • Groß, Hauger, Schröder: Technische Mechanik 3, Springer Vieweg; Auflage: 14., überarb. u. erw. Aufl. 2019 (1. März 2021)
  • Holzmann, Meyer, Schumpich: Technische Mechanik, Kinematik und Kinetik, Springer Vieweg, 2019
  • Hibbeler: Technische Mechanik 3, Pearson, Auflage: 14., überarb. u. erw. Aufl. 2019 (1. Mai 2021)