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| Detailinformationen |
| Quellcurriculum |
Bachelorstudium Technische Physik 2025W |
| Lernergebnisse |
Kompetenzen |
| Nach erfolgreichem Abschluss der Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, die grundlegenden physikalischen Prinzipien und Konzepte von Elastomeren zu beschreiben, insbesondere in Bezug auf die unten genannten Themen. Sie können mathematische Modelle, die das Verhalten von Elastomeren beschreiben, erklären und anwenden, und kennen modernen praktischen Anwendungen von Elastomeren. Sie setzen sich kritisch mit den ausgewählten Forschungsthemen auseinander und sind in der Lage, offene Fragen in den Bereichen weiche Materie und Elastomeraktuatoren zu formulieren.
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| Fertigkeiten |
Kenntnisse |
Durch den Besuch der Lehrveranstaltung erlernen die Studierenden folgende Fertigkeiten. Sie sind in der Lage,
- die wichtigsten Modelle und ihre Parameter, die zur Beschreibung von Elastomeren verwendet werden, wiederzugeben und zu erklären (k1/k2);
- die wesentlichen praktischen Eigenschaften gummiartiger Materialien auf der Grundlage allgemeiner Prinzipien und unter Verwendung ihrer gegebenen Merkmale vorausschauend abzuschätzen (k3);
- die physikalischen Mechanismen von repräsentativen, auf weicher Materie basierenden Designaufbauten zu analysieren, sowie deren Funktionalität zu bewerten und zu beurteilen (k4/k5);
- zentrale Probleme und Herausforderungen bei der Verwendung moderner DEA- und ZEAP-Aufbauten kritisch zu erörtern und einzuordnen (k5).
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Während der Lehrveranstaltung erwerben die Studierenden Kenntnisse in folgenden Bereichen und Konzepten der Physik der weichen Materie:
- Polymerstruktur: Bindungen, Isomere, Kettenflexibilität, Zustände, Typen, Architekturen;
- Größe, Form und Wahrscheinlichkeitsverteilung der Polymerkette, ausgeschlossenes Volumen;
- energie- und entropieelastische Materialien;
- endliche Deformation von Elastomeren, nicht-Gaußsche Ketten und hyperelastische Modelle;
- Viskoelastizität und ihre Modellbeschreibungen;
- Gummiballon und elastokalorische Kühlung;
- dielektrische Elastomeraktuatoren (DEA) und Pull-in-Instabilität;
- elektroaktive Zipping-Aktuatoren (ZEAP);
- Kraftabbau und -erhaltung in Zipping-Aktuatoren.
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| Beurteilungskriterien |
schriftliche und, falls erforderlich, mündliche Prüfung
Die Verwendung von Formeln aus dem Vorlesungsskript ist erlaubt. Ähnliche Beispielprobleme mit Lösungen werden als zusätzliches Material zur Verfügung gestellt.
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| Lehrmethoden |
Die Vorlesung vermittelt grundlegende Konzepte mit Bezug auf die spezialisierteren Themen, welche in den letzten Vorlesungen vorgestellt werden und sich an aktuellen Forschungsschwerpunkten orientieren. Es werden häufig intuitive und anschauliche Herleitungen verwendet, während exakte Formeln mit Verweisen auf die Fachliteratur präsentiert werden. Die Studierenden können einige der bereitgestellten Zusatzmaterialien selbstständig zu Hause durcharbeiten und während oder nach den Vorlesungen klärende Fragen stellen.
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| Abhaltungssprache |
Englisch |
| Literatur |
wird beim ersten Termin der LVA bekanntgegeben
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| Lehrinhalte wechselnd? |
Nein |
| Sonstige Informationen |
Diese Vorlesung ist für BSc und MSc Studierende geeignet und wird auf Englisch gehalten.
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