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| Detailinformationen |
| Quellcurriculum |
Masterstudium Mechatronik 2025W |
| Lernergebnisse |
Kompetenzen |
| Die Lehrveranstaltung versetzt die Studierenden in die Lage, die grundlegenden Konzepte der Modellierung von Aktoren, verschiedenen Sensorklassen und fluiddynamischen Systemen zu verstehen und wiederzugeben. Sie können diese Modelle auf verschiedene technische und wissenschaftliche Aufgabenstellungen übertragen und die Ergebnisse entsprechend generalisieren.
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| Fertigkeiten |
Kenntnisse |
Die Studierenden sind in der Lage,
- Sensoren und Aktuatoren in unterschiedlichen Anwendungsbereichen zu modellieren und die gewonnenen Ergebnisse auf andere Szenarien zu übertragen (k5, k6),
- Grundlegendes Wissen zur Fluiddynamik, Mikrofluidik und Mehrphasenströmungen zu reproduzieren und zu nutzen, um fluiddynamische Systeme zu beschreiben und zu analysieren (k3, k4, k5),
- Interface Tracking Algorithmen zu verstehen und anzuwenden, um Grenzschichten in Mehrphasenströmungen verfolgen zu können (k4),
- die grundlegenden Methoden der numerischen Simulation (Finite Elemente, Finite Volumen) zu verstehen und anzuwenden, um einfache fluiddynamische Systeme zu modellieren (k5).
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Die Studierenden erwerben fundierte Kenntnisse in den folgenden Bereichen:
- Grundprinzipien von Sensoren und Verständnis des „Modellbegriffs“
- Funktionsweise Thermischer, elektromagnetischer und mechanischer Aktuatoren
- Modellierung von Impedanzspektren verschiedener Schaltungen und Anwendung dieser Modelle auf Mikrokanäle.
- Grundlegende Prinzipien der Fluiddynamik, Mikrofluidik und Mehrphasenströmungen,
- Prinzipien und Anwendungen von Interface Tracking Algorithmen wie der Level Set oder Phase Field Methode zur Analyse von Grenzschichten zwischen zwei nicht mischbaren Flüssigkeiten
- Physikalischen Grundlagen und Anwendungen des elektrischen 1D Modells der Mikrofluidik.
- Modellbildung und Anwendung von verschiedenen Sensorklassen wie resistiven oder kapazitiven Sensoren.
- Numerische Methoden wie die Finite Elemente oder Finite Volumen Methode zur Lösung komplexer Probleme in der Modellierung.
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| Beurteilungskriterien |
Seminarvortrag, Modellbildung in Computerprogrammen und Kontrolle des Ergebnisses per Experiment, Abschlusstest
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| Lehrmethoden |
Tafel- und Folienvortrag, Seminarvortrag, Laborarbeit
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| Abhaltungssprache |
Deutsch, auf Anfrage in Englisch |
| Literatur |
H.-R. Tränkler, L. M. Reindl, Sensortechnik, 2. Auflage, 2018.
J. Berthier, Micro-Drops and Digital Microfluidics, William Andrew, 2008.
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| Lehrinhalte wechselnd? |
Nein |
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