Zerstörungsfreie Prüfung im Ingenieurwesen
Non-destructive Testing in Engineering

Modul BV640006

Dieses Modul wird durch Lehrstuhl für Zerstörungsfreie Prüfung (Prof. Große) bereitgestellt.

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom WS 2012/3 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
WS 2012/3SS 2012

Basisdaten

BV640006 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Bachelor-Niveau und Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Katalog der nichtphysikalischen Wahlfächer
GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 60 h 5 CP

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Es werden die aktuellen ZfP-Verfahren zur Qualitätssicherung und Inspektion von Bauteilen, Anlagen und Bauwerken sowie deren typische Einsatzbereiche behandelt. In der Vorlesung werden beispielhafte Anwendungen und Schadensfälle im Maschinenwesen vorgestellt, was sowohl Methoden für die Qualitätssicherung von metallischen Materialien als auch von Kompositen und Faserverbundwerkstoffen (z. B. CFK und GFK) beinhaltet. Zudem werden die wesentlichen Aspekte traditioneller und moderner ZfP-Messmethoden und -Geräte (u.a. Ultraschall, Wirbelstrom, Infrarot-Thermografie, Radiografie, Schwingungs- und Schallemissionsanalyse), deren Genauigkeit und Anwendungsgrenzen sowie die entsprechenden Auswertemethoden vorgestellt. Neben reinen Inspektionsverfahren werden außerdem Methoden der Dauerüberwachung von Bauwerken diskutiert. In den Übungen können die Studierenden die Handhabung der Geräte kennenlernen und mit den meisten ZfP-Verfahren selbstständig Messungen durchführen und diese auswerten.
Einzelne Inhalte sind:
1. Einführung: Hintergründe, Historisches, Motivation für Prüfaufgaben im Maschinenwesen; Prüfkonzepte (Signale, Systeme, Filter, Zeitreihen)
2. Grundlagen der Schwingungen und Wellen; Wellenausbreitung
3. Messtechnik, Sensorik, Signalaufzeichnung und Auswertung
4. Ultraschall
5. Wirbelstrom
6. Infrarot-Thermografie zur Schadensanalyse
7. Radiografische Verfahren
8. Prüfung von Faserverbundwerkstoffen und Inspektion von Rotorblättern von Windenergieanlagen
9. Schwingungsanalyse zur Dauerüberwachung
10. Schallemissionsanalyse
11. Dauerüberwachung von Anlagen und Bauwerken: Einführung und Konzepte (visuelle Prüfung, Glasfasertechnik, drahtlose Überwachungsverfahren

Lernergebnisse

Nach Teilnahme an den Lehrveranstaltungen des Moduls kennen die Studierenden die aktuellen ZfP-Verfahren der Qualitätssicherung und der Inspektion von Bauteilen, Anlagen und Bauwerken. Sie können deren Einsatzbereiche und -grenzen beurteilen und sind mit wichtigen beispielhaften Anwendungen und Schadensfälle im Maschinenwesen vertraut. Des Weiteren kennen sie die Methoden für die Qualitätssicherung von metallischen Materialien und Kompositen bei der Herstellung und die Grundlagen der Auswertemethoden im Hinblick auf deren Inspektion bzw. Instandsetzung. Die Studierenden kennen zudem die relevanten Normen und Richtlinien, die wesentlichen Aspekte der Handhabung konventioneller ZfP-Verfahren (visuelle Inspektion, Endoskopie, Farbeindringprüfung, Magnetpulverprüfung) und besitzen vertiefte Kenntnisse in den Verfahren Ultraschall, Wirbelstrom, IR-Thermografie, Radiografie, Schwings- und Schallemissionsanalyse inklusive deren Genauigkeit und Anwendungsgrenzen. Die Studierenden können mit den meisten einfachen ZfP-Verfahren selbstständig Messungen durchführen und diese auswerten.

Voraussetzungen

Ingenieurwissenschaftlich oder geophysikalisch orientierter Bachelorabschluss oder Bachelorabschluss der technischen Physik

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lern- und Lehrmethoden

mit medialer Unterstützung - Eigenstudium (Lernen) der Fachbegriffe und grundlegenden Zusammenhänge
- Lösen (eigenständig) von Fragen/Aufgaben zum Inhalt der Lehrveranstaltung; Analyse und Diskussion der Rechenergebnisse und Antworten
- Ergänzen des Lehrstoffes durch Studium der empfohlenen Literatur
- Formelmäßige Zusammenhänge werden während der Lehrveranstaltung hergeleitet, die Ergebnisse diskutiert und analysiert
- Praktische Umsetzung des Lehrstoffs anhand von Beispielmessungen in der Übung. Die Studierenden müssen diese Messungen eigenständig durchführen und teilweise selbst auswerten.
- Eingehende Diskussion von Fallbeispielen anhand von Anschauungsobjekten

Medienformen

Media used in the lecture are presentations, videos and black board notes. Additionally, also Moodle documentation is used. A script is handed out in the beginning of the semester.

Literatur

Siehe Skript!

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Prüfungsdauer (in min.): 30.
Eine mündliche Prüfung (Dauer 30 Min.) erfolgt am Ende des Semesters, in der auf der Basis des Skriptes und der gezeigten Folien abgeprüft wird, inwieweit der Studierende vertiefte Kenntnisse zu den verschiedenen ZfP-Verfahren besitzt, deren Grundlagen beherrscht und die Verfahren zielsicher bei Praxisfragestellungen einsetzen könnte. Dazu werden vorbereitete Diagramme vorgelegt, die der Prüfling bearbeiten muss.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.