Université des Sciences Appliquées de Karlsruhe ... · o méthodes: de gradient, de Newton, de quasi-Newton o optimisation des problèmes restrictifs optimisation non-standard o

Université des Sciences Appliquées de Karlsruhe / Allemagne

Département

Mécanique et Mécatronique

(MMT)

Description des modules

Master of Science en

Efficacité Energétique des Véhicules (EMFM)

Mécanique (MABM)

Mécatronique (MECM)

Traduction française Version : 16/07/13

Département Mécanique et Mécatronique 1èr semestre

Page 1

Sommaire 1èr semestre ............................................................................................................................................. 4

Cours générales ................................................................................................................................... 4

EMFM111 Chapitres tiré du programme mathématiques d’ingénierie .......................................... 4

EMFM121 Management du personnel ........................................................................................... 7

EMFM122 Introduction au travail scientifique ............................................................................... 9

EMFM131 Ingénierie logicielle ...................................................................................................... 11

EMFM132 Méthodes d’intelligence artificielle dans le domaine d’automatique ......................... 13

EMFM140 Transfert thermique ..................................................................................................... 15

EMFM142 Modélisation et simulation .......................................................................................... 17

EMFM150 Projet en recherche et développement 1 .................................................................... 19

2ème semestre ........................................................................................................................................ 21

Spécialisation « Efficacité Energétique des Véhicules » .................................................................... 21

EMFM211 Efficacité du moteur et de la ligne d’entrainement ..................................................... 21

EMFM212 Gestion énergétique et thermique .............................................................................. 23

EMFM221 Diagnostic automobile ................................................................................................. 25

EMFM222 Systèmes de bus dans les véhicules ............................................................................. 28

EMFM231 Développement embarqué des fonctions ................................................................... 30

EMFM232 Développement de logiciels dans le domaine automobile.......................................... 32

EMFM241 Conception des structures légères dans le domaine automobile ............................... 34

EMFM242 Modélisation et simulation numérique de la dynamique des fluides I ....................... 36

EMFM250 Projet en recherche et développement 2 .................................................................... 38

Spécialisation « Mécanique » à dominante « Développement de produits et de procèdes assisté

par ordinateur » ................................................................................................................................ 40

MABM251 Conception d’usines .................................................................................................... 40

MABM252 Simulation des usines en réalité virtuelle ................................................................... 42

MABM261 Master en mécanique et mécatronique ..................................................................... 44

MABM262 Simulation multi-corps ................................................................................................ 46

MABM262 Simulation multi-corps ................................................................................................ 48

MABM271 et MABM272 Méthodes tirés du principe des éléments finis 1 & 2 ........................... 50

MABM281 La production assistée par ordinateur ........................................................................ 52

MABM282 Modélisation et simulation numérique de la dynamique des fluides I ....................... 54

MABM290 Projet en recherche et développement 2 ................................................................... 56

MABM242 Master en mécanique et mécatronique ..................................................................... 58


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Spécialisation « Mécanique » à dominante « Efficacité énergétique dans la technique de

climatisation, de froid et d’environnement » ................................................................................... 60

MABM211 Transtert et stockage d’énergie .................................................................................. 60

MABM212 Énergies renouvelables ............................................................................................... 62

MABM221 Simulation des systèmes thermiques ......................................................................... 64

MABM231 Procèdes alternatifs de production frigorifique et pompe à chaleur ......................... 66

MABM232 Cogénération et couplage chaleur-électrique - travaux pratiques ............................. 68

MABM241 Asservissement des systèmes du froid de de la climatisation .................................... 70

MABM242 Efficacité énergétique dans la technique du froid et de climatisation ....................... 72

MABM282 Modélisation et simulation numérique de la dynamique des fluides I ....................... 74

MABM290 Projet en recherche et développement 2 ................................................................... 76

Spécialisation « Mécatronique » ....................................................................................................... 78

MECM211 Asservissement digital ................................................................................................. 78

MECM212 Asservissement digital - travaux pratiques.................................................................. 80

MECM221 Diagnostic automobile ................................................................................................. 82

MECM222 Systèmes de bus dans les véhicules ............................................................................ 85

MECM231 Développement embarqué des fonctions ................................................................... 87

MECM232 Développement de logiciels dans le domaine automobile ......................................... 89

MECM241 Développement des circuits hybrides intégrés ........................................................... 91

MECM242 Conception économique ............................................................................................. 94

MECM250 Projet en recherche et développement 2 ................................................................... 96

3ème semestre ........................................................................................................................................ 98

Cours générales ................................................................................................................................. 98

EMFM310 Matière à option obligatoire ........................................................................................ 98

EMFM320 Mémoire de master ................................................................................................... 100

EMFM330 Soutenance du mémoire............................................................................................ 102

Modules à option obligatoire .......................................................................................................... 104

M7310 Méthodes des éléments finis - exercices ........................................................................ 104

M7325 Métallographie ................................................................................................................ 106

M8450 Matériaux composites .................................................................................................... 108

M8545 Acoustique ...................................................................................................................... 110

M8670 Ice Slurry Technology ...................................................................................................... 112

M8720 Méthodes d’usinage thermique ...................................................................................... 114

EMFM310 Transfert de matière .................................................................................................. 116

EMFM310 Modélisation et simulation numérique de la dynamique des fluides II .................... 118


Page 3

EMFM310 Méthodes des éléments finis avec des logiciels libres .............................................. 120

M9620 Pompes et réservoirs à sorption ..................................................................................... 122

M9630 Développement de produits et de procèdes assisté par ordinateur .............................. 124


Page 4

1èr

semestre

Cours générales

Titre du module : Höhere Mathematik (MABM110, EMFM110, MECM110)

Mathématiques (MABM110, EMFM 110, MECM110)

Niveau : Master

Abréviation : MABM111, EMFM111, MECM111

Sous-titre : -

Cours : Ausgewählte Kapitel der Ingenieurmathematik

EMFM111 Chapitres tiré du programme mathématiques d’ingénierie

Semestre : 1

Responsable du module : Prof. Dr. Ottmar Beucher

Enseignant : Prof. Dr. Ottmar Beucher

Langue : allemand

Appartenance au cursus : Master-Studiengänge: Maschinenbau, Effiziente Mobilität in der

Fahrzeugtechnologie, Mechatronik

Master en : mécanique, efficacité énergétique des véhicules,

mécatronique

Forme d’enseignement /

heures d’enseignement par

semaine (HES) :

cours et exercices / 5 HES

Effort de travail : total : 180 h = présence : 75 h + travail personnel : 105 h

Nombre des crédits ECTS : 6 ECTS

Conditions préalables selon

plan d‘enseignement :

-

Connaissances préalables

recommandées :

connaissance de la mathématique typique pour le domaine d’ingénierie

(niveau bac +3)

Résultat d’enseignement

attendu :

Le but du cours est l’enseignement des méthodes mathématiques,

appliquées dans la pratique d’ingénierie. Les sujets actuels sont :

l’optimisation mathématique assistée par ordinateur (2 HES)

méthodes numériques pour les équations différentielles partielles (2 HES)


Page 5

Exercices sont prévus dans un volume de 1 HES.

Autres sujets mathématiques, appliqués dans la pratique d‘ingénierie,

peuvent être enseignés. Les indications suivantes font référence aux

sujets actuels.

Après la réussite dans l’examen, les étudiants sont capables de :

maîtriser la terminologie dans le domaine de l’optimisation mathématique,

appliquer les méthodes d’optimisation de base (à l’aide du logiciel MATLAB),

appliquer les méthodes de base de la programmation

maîtriser la terminologie dans le domaine des équations différentielles partielles (et d’interpréter les opérateurs différentiels physiquement)

appliquer et distinguer les méthodes numériques de base pour l’application aux équations différentielles partielles

comprendre le fonctionnement des logiciels typiques pour le domaine de FEM ou de CFD

Contenu du cours : Sujets différents tirés des méthodes mathématiques, appliquées dans la

pratique d’ingénierie. Actuellement :

Partie A : Optimisation mathématique

introduction (exemples), modélisation mathématique

optimisation linéaire et la méthode Simplex

optimisation non-linéaire o optimisation des problèmes non-restreints o méthodes numériques pour les problèmes non-restreintes o programmes quadratiques o méthodes: de gradient, de Newton, de quasi-Newton o optimisation des problèmes restrictifs

optimisation non-standard o méthodes du type Monte-Carlo o méthodes d’optimisation heuristique o méthode du type recuit simulé o algorithmes génétiques

Partie B : méthodes numériques pour les équations différentielles

partielles

introduction (exemples), opérateurs différentiels, modélisation mathématique des processus physiques

classification des équations différentielles partielles

conditions aux limites

solutions analytiques pour les équations différentielles partielles

méthode des différences finies

FEM pour les équations différentielles elliptiques

méthode des volumes finis pour des équations de conservation

méthodes numériques de base

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées dans un examen écrit d’une

durée de 120 min. La note du module MABM110 est égale à la note de

MABM111 (pareil pour les autres cursus).

Médias : tableau, projection des diapos en PDF avec vidéoprojecteur,

démonstration des exemples avec MATLAB


Page 6

Littérature : propre livre : Wahrscheinlichkeitsrechnung und Statistik mit MATLAB

polycopie du cours : optimisation mathématique

propre livre : MATLAB und Simulink

polycopie du cours : méthodes numériques pour des équations différentielles partielles


Page 7

Titre du module : Schlüsselqualifikation (EMFM, MABM, MECM120)

Qualifications clés (EMFM, MABM, MECM120)

Niveau : Master

Abréviation : EMFM121, MABM121, MECM121

Sous-titre : -

Cours : Personalführung

EMFM121 Management du personnel

Semestre : 1

Responsable du module : Prof. Dr. Frank Artinger, Prof. Dr. Irina von Kempski (coordination

scientifique)

Enseignant : Prof. Dr. Frank Artinger, Prof. Dr. Irina von Kempski (coordination

scientifique), différents intervenants du monde économique

Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :

niveau bac +3 ou Bachelor dans une spécialité apparente (210 ECTS)


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des connaissances de base dans les

domaines clés de la gestion des ressources humaines avec un accent

placé sur la gestion du personnel pour gérer des exigences dans la

pratique dans une manière professionnelle.

Contenu du cours : Sujets des domaines :

recrutement du personnel


Page 8

sélection du personnel

évaluation du personnel

développement du personnel

analyse de potentiel

travail en équipe et management des conflits

centre d’évaluation

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées dans un travail d‘étude. La

note du module EMFM120 est égale à la note d’EMFM122.

Médias : diapos (projection avec vidéoprojecteur, projection sur l‘écran de chaque participant), polycopie de cours (diapos imprimés avec commentaires), notes au tableau (sujets sélectionnés)

Littérature : Berthel, Jürgen/Becker, Fred G.: Personalmanagement. Grundzüge für Konzeptionen betrieblicher Personalarbeit, Stuttgart;

Scholz, Christian: Grundzüge des Personalmanagements, München;

Stock-Homburg, Ruth: Personalmanagement. Theorien – Konzepte – Instrumente, Wiesbaden


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Titre du module : Schlüsselqualifikation (MABM120; EMFM120; MECM120) Qualifications clés (MABM120; EMFM120; MECM120)

Niveau : Master

Abréviation : MABM122; MECM122; EMFM122

Sous-titre : -

Cours : Einführung in das wissenschaftliche Arbeiten EMFM122 Introduction au travail scientifique

Semestre : 1

Responsable du module : Prof. Dr. Christof Krülle

Enseignant : Prof. Dr. Christof Krülle

Langue : allemand / anglais



Master en : mécanique, efficacité énergétique des véhicules, mécatronique



semaine (HES) :

cours et exercices intégrés / 2 HES

Effort de travail : total : 90h = présence : 30h + travail personnel : 60h




-


recommandées :

connaissances de base en : anglais (lu, parlé, écrit) et mathématiques


attendu :

Le contenu théorique est approfondi et avec les exercices pratiques. En particulier, l’écriture scientifique est enseignée. Après la réussite dans le cours, les étudiants sont capables de :

présenter les résultats (de mesure) et les calculs théoriques dans les diagrammes scientifiques

acquérir et trier les informations complémentaires à partir d’une recherche

rédiger une publication scientifique

exposer une conférence sur un sujet scientifique

Contenu du cours : Sujet des domaines :

compétences de base dans le domaine scientifique : rechercher, lire,


Page 10

trier, citer

images scientifiques

structure formelle d’un article scientifique

publication des articles scientifiques (sous forme électronique)

brevets

plan de carrière

présentation : préparation, rédaction, présentation

culture et éthique dans les publications scientifiques

Evaluation des connaissances : Les connaissances acquises sont évaluées dans un examen d’une durée

de 60 min. La note du module EMFM120 est égale à la note du module

EMFM122 (pareil pour les autres cursus).

Médias : diapos (projection avec vidéoprojecteur), exercices de groupe

Littérature : Claus Ascheron: Die Kunst des wissenschaftlichen Präsentierens und Publizierens; München; Elsevier - Spektrum Akademischer Verlag, 1. Auflage 2007

Monika Weissgerber: Schreiben in technischen Berufen; Erlangen: Publicis KommunikationsAgentur, 2010

Helmut Balzert, Marion Schröder, Christian Schäfer: Wissenschaftliches Arbeiten - Ethik, Inhalt & Form wissenschaftlicher Arbeiten, Handwerkszeug, Quellen, Projektmanagement, Präsentation Herdecke: W3L-Verlag, 2. Auflage 2011

Roel Snieder, Ken Larner: The Art of Being a Scientist – A Guide for Graduate Students and their Mentors; Cambridge University Press 2009

Michael Marder: Research Methods for Science, Cambridge University Press 2011

Robert Day, Barbara Gastel: How to Write and Publish a Scientific Paper; Cambridge University Press 2009


Page 11

Titre du module : Ingenieurinformatik (MABM 130, EMFM 130, MECM 130) Ingénierie informatique (MABM 130, EMFM 130, MECM 130)

Niveau : Master

Abréviation : MABM 131; EMFM 131; MECM 131

Sous-titre : -

Cours : Softwaretechnik EMFM131 Ingénierie logicielle

Semestre : 1

Responsable du module : Prof. Dr. Hans-Werner Dorschner

Enseignant : Prof. Dr. Catherina Burghart

Langue : allemand



Master en : mécanique, efficacité énergétique des véhicules, mécatronique



semaine (HES) :






-


recommandées :

connaissances fondamentales en C++, (XML souhaitées)


attendu :

Le but du cours est d’enseigner :

les techniques de modélisation pour la création et l’analyse des systèmes à forte composante logicielle

le choix et l’application des techniques de modélisation appropriées

la compréhension des exigences et des relations entre les exigences fonctionnelles, la modélisation et la programmation


systèmes à forte composante logicielle

processus du développement (du logiciel)

modèles statiques et dynamiques o diagrammes UML


Page 12

o diagrammes des classes et d‘objets o automates finis (State Machines) o diagrammes de : communication, séquence et timing

méthodes d’implémentation en C

modélisation des processus et flux de données (p.ex. dans le nouveau standard OTX).

Dans les exercices, les étudiantes approfondissent leurs connaissances et apprennent les techniques de modélisation dans la pratique.

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées dans un examen d’une durée de 120 min (pondération des notes selon le nombre des ECTS de MABM131 et MABM132).

Médias : Les exercices sont résolus en groupe pendant le cours. diapos (Powerpoint, PDF), notes du cours, polycopiés de cours

Littérature : Balzert: Software Engineering

Balzert, Balzert: Lehrbuch Der Objektmodellierung: Analyse und Entwurf mit der U.M.L. 2

Oestreich: Analyse und Design mit der UML 2.5: Objektorientierte Softwareentwicklung


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Titre du module : Ingenieurinformatik MABM130, EMFM130, MECM130

Ingénierie informatique MABM 130, EMFM 130, MECM 130

Niveau : Master

Abréviation : MABM132, EMFM132, MECM 132

Sous-titre : -

Cours : Verfahren der künstlichen Intelligenz in der Automatisierung

EMFM132 Méthodes d’intelligence artificielle dans le domaine

d’automatique

Semestre : 1

Responsable du module : Prof. Dr.-Ing. Hans-Werner Dorschner

Enseignant : Prof. Dr.-Ing. Hans-Werner Dorschner

Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :






-


recommandées :

théorie des systèmes, automatique, filtrage et traitement du signal


attendu :

Le but du cours est d’enseigner :

les nouvelles méthodes d’intelligence artificielle, utilisées pour le traitement du signal et la conception des correcteurs

l’utilisation et l’efficacité des nouvelles méthodes sur un microcontrôleur


réseaux neuronales

algorithmes évolutifs et génétiques

optimisation mathématique


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intelligence collective

théorie d’estimation des paramètres

commande floue (Fuzzy-Logic)

algorithmes adaptifs

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées dans un examen d’une durée

de 120 min (pondération des notes selon le nombre des ECTS de

MABM131 et MABM132).

Médias : notes du cours, polycopie, MATLAB

Littérature : O. Kramer; Computational Intelligence, Springer 2009, ISBN 978-3-540-79738-8

R. Kruse, u.a.; Computational Intelligence, Vieweg, 2011, ISBN 978-3-8348-1275-9

W. Ertel; Grundkurs Künstliche Intelligenz, Vieweg 2009, ISBN 978-3-8348-0783-0

C. Borgelt, u.a.; Neuro-Fuzzy-Systeme, Vieweg 2003, ISBN 3-528-25265-0

G.D. Rey, u.a.; Neuronale Netze, H. Huber Verlag 2011, ISBN 978-3-456-84881-5

K. Weicker; Evolutionäre Algorithmen, Teubner 2007, ISBN 978-3—8351-0219-5

I. Gerdes, u.a. ; Evolutionäre Algorithmen, Vieweg 2004, ISBN 3-528-05570-7

K.-D. Sedlacek, u.a.; Emergenz, Book on Demand 2010, ISBN 978-3-8391-7997-0

V. Nissen; Einführung in Evolutionäre Algorithmen. Optimierung nach dem Vorbild der Evolution Computational


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Titre du module : Ingenieurtechnik (MABM140, EMFM140, MECM140)

Ingénierie des systèmes (MABM140, EMFM140, MECM140)

Niveau : Master

Abréviation : MABM141

Sous-titre : -

Cours : Wärmeübertragung

EMFM140 Transfert thermique

Semestre : 1

Responsable du module : Prof. Helmut Scherf

Enseignant : Prof. Dr. Michael Arnemann

Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :



Nombre des crédits ECTS : 3



-


recommandées :

thermodynamique, mécanique des fluides, bases du transfert thermique


attendu :

Le but du cours est d’enseigner l’influence simultanée des différents

phénomènes de transfert de chaleur. Y compris :

la représentation mathématique des problèmes typiques (p.ex. écoulement en multicouches sur un mur, émetteurs de rayonnement de surface)

la considération de l’orientation de rayonnement

le dimensionnement et le calcul des appareils de transfert de chaleur

la solution analytique et numérique des problèmes de transfert de chaleur à l’aide de la méthode des volumes finis


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phénomènes de transfert de chaleur : conduction, convection, rayonnement

rayonnement en fonction de la direction, facteurs de forme

dimensionnement des appareils de transfert de chaleur avec et sans changement de phase du fluide

transfert de chaleur dans et hors des objets (tubes, plaques, renforcements, aiguilles)

transfert de chaleur instationnaire : calcul analytique, méthode des volumes finis

capteurs et techniques de mesure: puissance calorifique, température

solutions de similitude

Evaluation des

connaissances :


de 120 min (pondération selon MABM141 et MABM142).

Médias : diapos (Powerpoint) avec tablette tactile, tableau, exercices en eLearning

(ILIAS), exercices résolus commentés, logiciels (p.ex. Engineering

Equation Solver, SciLab)

Littérature : POLIFKE, Wolfgang; KOPITZ, Jan: Wärmeübertragung. München [u.a.]: Pearson Studium

INCROPERA, Frank P.; DEWITT, David P.: Fundamentals of heat and mass transfer. New York, NY [u.a.]: Wiley


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Titre du module : Ingenieurtechnik (MABM140, EMFM140, MECM140)

Ingénierie des systèmes (MABM140, EMFM140, MECM140)

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Modelbildung und Simulation

EMFM142 Modélisation et simulation

Semestre : 1

Responsable du module : Prof. Helmut Scherf

Enseignant : Prof. Helmut Scherf, Prof. Dr. Norbert Skricka

Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :






-


recommandées :

notions fondamentales de l’électrotechnique, mécanique, automatique,

capteurs et actionneurs, simulation numérique, expériences avec

MATLAB/Simulink


attendu :

Le but du cours est l’enseignement de la modélisation, de la simulation et

de l’optimisation des systèmes mécatroniques complexes et plus

particulièrement des systèmes électromécaniques.


appliquer les méthodes de description et de modélisation des systèmes électromécaniques

élaborer modèles pour les composants électriques ou mécaniques


Page 18

plus ou moins détaillés

transférer les modèles dans l’environnement de simulation

appliquer les méthodes d’optimisation pour les systèmes

La simulation des systèmes mécatronique et électromécanique est un

outil très important dans la pratique pour démontrer et optimiser les

systèmes dans une étape tôt du processus de développement des

produits.

Contenu du cours : Première partie : Méthodes pour la modélisation et l’analyse des systèmes électromécaniques, y compris la description des systèmes par :

champs caractéristiques

paramètres principaux (intégrales)

équations différentielles couplées (avec solutions particulières)

la méthode de mise en réseau

Développement et transfert des modèles (plus ou moins détaillés), tirés

de la pratique, dans l’environnement de simulation (MATLAB/Simulink).

En outre : la comparaison des modèles et des méthodes d’adaptation.

Deuxième partie : Travaux dirigés avec exemples concrets, y compris :

mise en équation du système

détermination des paramètres du système

estimation de qualité du modèle

simulation du système

Exemples :

transfert de chaleur instationnaire dans une ailette de refroidissement :

o modélisation, détermination de l’équation différentielle, solution numérique de l’équation différentielle discrétisée avec Simulink, comparaison entre simulation et mesure

expérience thermique à l’aide d’une lampe halogène : o mesure de la réponse transitoire, identification du système à

l’aide de la fonction fminsearch de MATLAB

expérience de relais : o modélisation, détermination des équations différentielles et

des paramètres du système, simulation avec Simulink, comparaison entre simulation et mesure

Evaluation des

connaissances :


de 120 min (pondération des notes selon le nombre des ECTS de


Médias : notes au tableau, projection (diapos, vidéoprojecteur), simulation avec MATLAB/Simulink

Littérature : polycopie de cours

R. Isermann: Mechatronische Systeme, Springer Verlag; Auflage 2, 2007

Lenk: Elektromechanische Systeme, Springer Verlag; Auflage 1, 2001

Scherf, H.: Modellbildung uund Simulation dynamischer Systeme, Oldenbourg-Verlag, 2010

Ogata Katsuhiko: System Dynamics, Prentice Hall, 4th ed., 2004


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Titre du module : F+E-Projekt 1

Projet en recherche et développement 1

Niveau : Master

Abréviation : MECM150; EMFM150; MABM150

Sous-titre : -

Cours : F+E-Projekt 1

EMFM150 Projet en recherche et développement 1

Semestre : 1

Responsable du module : doyen responsable du cursus

Enseignant : enseignants de la faculté MMT

Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :

projet / 4 HES





-


recommandées :

connaissances en ingénierie au niveau bac +3 ou Bachelor


attendu :

Le but du cours est que les étudiants soient capables de travailler d’une

manière autonome et structurée dans un projet donné et d’établir tous

documents nécessaires.

Après réussite dans le module, les étudiants sont capables de :

préciser et remettre un problème (diffus) en question et de définir toutes exigences

planifier un projet complexe quant aux lots de travail et temps (et prise en compte des ressources données)

travailler méthodiquement en équipe (y compris : définition des intersections avec autres équipes et communication)


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présenter les résultats sous forme écrite et orale

Contenu du cours : Les connaissances acquises sont évaluées en groupes de 2 à 6

personnes. Les sujets est donné par les experts (p.ex. dans les

laboratoires) et soutiennent la recherche appliquée. En cas des projets

vastes une prolongation de la durée de 2 semestres peut être considérée

(MABM290 etc.).

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’un projet

(rapport et présentation).

Médias : réunions de projet, vidéoprojecteur

Littérature : littérature spécifique

Département Mécanique et Mécatronique 2ème semestre

Page 21

2ème

semestre

Spécialisation « Efficacité Energétique des Véhicules »

Titre du module : SM 1: Mobilität und Antriebskonzepte EMFM210

SM 1: Mobilité et concepts d’entrainement EMFM210

Niveau : Master

Abréviation : EMFM211

Sous-titre : -

Cours : Effizienter Motor und Antriebsstrang

EMFM211 Efficacité du moteur et de la ligne d’entrainement

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Maurice Kettner

Enseignant : Prof. Dr. Maurice Kettner

Langue : allemand

Appartenance au cursus : Master-Studiengang Effiziente Mobilität in der Fahrzeugtechnologie

Master en efficacité énergétique des véhicules



semaine (HES) :

2 HES





-


recommandées :

bases dans les domaines : moteurs à combustion, véhicules,

thermodynamique, mécanique des fluides


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des méthodes pour l’économie de

consommation des systèmes de propulsion des véhicules, y compris : les

principes de fonctionnement et les spécificités de conception.

Après la réussite dans le cours, les étudiants sont capables de :

connaître les avantages et les inconvénients des technologies différentes

évaluer les circonstances économiques pour l’utilisation de ces


Page 22

technologies

Contenu du cours : Sujets:

introduction et bases de connaissance

downsizing

soupape

processus de combustion

combustibles alternatifs

réduction de frottement

compression variable

récupération de chaleur

électrification dans la chaîne motopropulseur

efficacité des stratégies de fonctionnement

Evaluation des

connaissances :


durée de 120 min (pondération des notes selon le nombre des ECTS de

EMFM211 et EMFM212) ou d’un examen oral de 20 min.

Médias : présentation (Powerpoint), notes au tableau, articles scientifiques

Littérature : R. Pischinger, M. Klell, T. Sams, Thermodynamik der Verbrennungskraftmaschine, Springer Verlag

J. B. Heywood, Internal Combustion Engine Fundamentals, McGraw-Hill, Inc.

G.P. Merker, Grundlagen Verbrennungsmotoren: Funktionsweise, Simulation, Messtechnik, ATZ/MTZ-Fachbuch, Vieweg+Teubner


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Titre du module : SM 1: Mobilität und Antriebskonzepte EMFM210

SM 1: Mobilité et concepts d’entrainement EMFM210

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Energie- und Thermomanagement

EMFM212 Gestion énergétique et thermique

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Maurice Kettner

Enseignant : Prof. Dr. Matthias Stripf

Langue : allemand





semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :

bases dans les domaines : moteurs à combustion, véhicules,

thermodynamique


attendu :

Le but du cours est l‘enseignement : des besoins énergétiques pour la

mobilité des véhicules, des disponibilités de la part de l’infrastructure et

des différentes méthodes de stockage d’énergie. L’accent du cours est

mis sur les exigences techniques en termes des systèmes de gestion

d’énergie électrique et thermique, les influences sur le réseau électrique

actuel et en outre sur les réseaux disponibles en Europe pour le transport

d’énergie et des scénarios de l’avenir.


analyser les chaînes d’énergie des différents systèmes de mobilité


Page 24

dimensionner principalement certains types des réservoirs d’énergie

Contenu du cours : Sujets dans le domaine de :

stockage d’énergie (électrique, thermique)

chaînes énergétiques et carburants des différents concepts de mobilité

gestion énergétique et thermique des véhicules dans le cycle de conduite

influences de l’électromobilité sur l‘infrastructure

systèmes de stockage d’énergie électrique pour les systèmes de propulsion modernes

caractéristiques des réseaux de transmission électrique

combustibles sous forme de gaz et de liquide

conception des pipelines et pertes de transmission

capacités de transport en Europe

dépendance temporelle d’énergie consommée (courbes de charge)

influence de l’électromobilité aux énergies renouvelables et scénarios dans l’avenir

Evaluation des

connaissances :




Médias : présentation (Powerpoint), notes au tableau, articles scientifiques

Littérature : K. Heuck, K.D. Dettmann, D. Schulz, Elektrische Energieversorgung: Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie für Studium und Praxis, Vieweg+Teubner Verlag

F. Wosnitza, H.G. Hilgers, Energieeffizienz und Energiemanagement: Ein Überblick heutiger Möglichkeiten und Notwendigkeiten, Springer Verlag

P. Steinberg, Wärmemanagement des Kraftfahrzeugs, VII: Energiemanagement, Expert-Verlag


Page 25

Titre du module : SM 2: Elektrische und elektronische Systeme EMFM220

SM 2: Systèmes électriques et électroniques EMFM220

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Fahrzeugdiagnose

EMFM221 Diagnostic automobile

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Peter Neugebauer

Enseignant : Dr. Wolfram Bleier

Langue : allemand





semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :

bases de connaissance en :

électronique des véhicules (cours et laboratoire : électronique des

véhicules 1 et électronique des véhicules 2), y compris :

notions de base de l‘électronique des véhicules

bus CAN

génération des informations de diagnostic

notions de base pour la conception et l’utilisation des commandes électriques

composants électroniques (résistance, inductivité, capacité, transistor)


attendu :

Le diagnostic des véhicules et les protocoles de diagnostic était élaboré

dans une manière ad-hoc. Cette histoire est importante pour la

compréhension de la matière. Le but du cours est l’enseignement des

bases de connaissance, d‘histoire et des dépendances intrinsèques du


Page 26

diagnostic des véhicules. En outre : la cohérence des protocoles de

diagnostic avec les couches inférieures ainsi que la compréhension des

exemples faciles à l’aide des appareils de commande.


classifier les caractéristiques des protocoles de base de la 1ère

et 2ème

couche

comprendre les protocoles de transport et leur interaction avec les protocoles de diagnostic

classifier les protocoles de diagnostic et d’adapter les paramètres dans les outils informatiques (p.ex. CANoe)

définir les états de défaillance et les interactions des nœuds dans le bus CAN

décoder tous types de message dans le bus CAN et de comprendre leur structure

représenter les aspects de base du diagnostic de véhicule

classifier et comparer les stratégies de diagnostic

Contenu du cours : Sujets :

systèmes de BUS: classification dans les véhicules, modèle de couche ISO/OSI et en complément du cours dans les études de base

o protocoles de transport o protocoles de diagnostic

protocole Keyword (KWP) selon ISO 9141

protocole KW selon ISO 14230

protocole de diagnostic LIN

protocole de diagnostic MOST

Unified Diagnostic Services (UDS) selon ISO 14229 en complément du protocole CAN 15765

diagnostic embarqué (OBD) selon ISO 1531

conservation des données pour le diagnostic (ODX)

stratégies de diagnostic

processus de diagnostic

Evaluation des

connaissances :




Médias : notes au tableau, diapos (Powerpoint, PDF), vidéoprojecteur,

démonstrations au laboratoire (sur les appareils de commande et sur un

véhicule)


Zimmermann, Werner; Schmidgall, Ralf; Bussysteme in der Fahrzeugtechnik; Protokolle, Standards und Softwarearchitketur; Auflage 2011; Vieweg und Teubner Verlag,/Springer Fachmedien Wiesbaden, ISBN 978-3-8348-0907-0

Marscholik, Christoph; Subke, Peter; Datenkommunikation im Automobil; Grundlagen, Bussysteme, Protokolle und Anwendungen; 2007 Hüthig Gmbh & Co KG Heiderlberg; ISBN 978-3-7785-2969-0

Borgeest, Kai; Elektronik in der Fahrzeugtechnik; Hardware, Software, Systeme und Projektmanagement; 2. Auflage 2010; Vieweg und Teubner/gwv Fachverlage GmbH Wiesbaden 2010; ISBN 978-3-8348-0548-5

spécifications-LIN: o http://www.lin-subbus.org/index.php?pid=8&lang=

en&sid=fc9a779d0163b0a6d76f2f4c19a20ba8


Page 27

o MOST-Spezifikation 3 V02E: http://www.mostcooperation.com/publications/specifications-organizational-procedures/index.html?dir=97

http://www.mostcooperation.com/publications/specifications-organizational-procedures/index.html?dir=97





Page 28

Titre du module : SM 2: Elektrische und elektronische Systeme EMFM 220

SM 2: Systèmes électriques et électroniques EMFM 220

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Bussysteme im Kfz

EMFM222 Systèmes de bus dans les véhicules

Semestre : 2


Enseignant : Dipl.-Ing. Michael Hartmann

Langue : allemand





semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :

bases de connaissance en : électronique des véhicules (cours et

laboratoire : électronique des véhicules 1 et électronique des véhicules 2) :


bus CAN





attendu :

Le but du cours est l’enseignement des bases du diagnostic de véhicule, y

compris les bases dans les domaines de l‘électronique de bus et des

aspects spécifiques des contrôleurs.

Après la réussite dans le cours, les étudiants sont capables :

d’expliquer le procédé de communication de diagnostic des technologies CAN et LIN

comprendre les principes de détection d’erreur dans les contrôleurs


Page 29

comprendre le diagnostic aux entrées du contrôleur

comprendre différents scénarios dans le diagnostic de charge des contrôleurs

évaluer les possibilités de diagnostic dans différents types de circuit dans les contrôleurs


systèmes de bus : CAN, LIN, MOST, FlexRay

matrices de communication et messages de diagnostic

l’importance du diagnostic de véhicule pour : le développement, la production et l‘après-vente

importance de l’ADME et sécurité fonctionnelle (ISO26262)

définition des codes d’erreur et des textes d‘erreur

conditions d’erreur et conditions de réinitialisation

diagnostic des signaux d’entrée

diagnostic à la sortie des contrôles pour les différentes charges (relais, lampes, DEL, moteurs électriques)

diagnostic d’état et « sense-diagnose » des différents composants

Evaluation des

connaissances :




Médias : notes au tableau, diapos (Powerpoint, PDF), vidéoprojecteur


Bussysteme in der Fahrzeugtechnik (Protokolle und Standards) Werner Zimmermann/Ralf Schmidgall, 3. Auflage, Vieweg+Teubner

Datenkommunikation im Automobil (Grundlagen, Bussysteme, Protokolle und Anwendungen) Christoph Marschollik/Peter Subke, Hüthig Verlag Heidelberg

Diagnose in mechanischen Fahrzeugsystemen IV, Bernard Bäcker / Andreas Unger, expert Verlag

Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, Herausgeber Robert Bosch GmbH


Page 30

Titre du module : SM 3: Funktionsentwicklung EMFM230

SM 3: Développement des fonctions EMFM230

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Eingebettete Funktionsentwicklung

EMFM231 Développement embarqué des fonctions

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Reiner Kriesten

Enseignant : Prof. Dr. Reiner Kriesten

Langue : allemand





semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :

connaissances de C, connaissances de base en : MATLAB/Simulink,

microcontrôleurs (souhaitées)


attendu :

Le but du cours est l’enseignement du principe et de l’application du processus de développement des fonctions pour les systèmes embarqués automobiles, y compris :

le traitement et la réalisation des sujets typiques aux phases de développement

la compréhension des relations et des chaînes causales aux phases de développement


processus de développement (de logiciel)

développement des fonctions

design de système et de logiciel (et normes établis)


Page 31

développement sur la base d’un modèle

techniques d’implémentation en code C

logiciel de base dans l’électronique embarqué

vérification et validation

En outre : l’approfondissement didactique de la matière sous forme des

travaux pratiques.

Evaluation des

connaissances :




Médias : diapos (Powerpoint, PDF), notes au tableau, polycopie de cours Exercices intégrées, résolu ensemble en cours.

Littérature : Schäuffele, Jörg; Zurawka Thomas: Automotive Software Engineering: Grundlagen, Prozesse, Methoden und Werkzeuge effizient einsetzen. Vieweg+Teubner, 2010. – ISBN 3-8348-0364-2

Reif, Konrad: Automobilelektronik: Eine Einführung für Ingenieure. Vieweg+Teubner, 2011. ISBN 3-8348-1498-9

Kernigham&Ritchie: The C Programming Language. Prentice Hall Software, London. ISBN 0-13-110362-8

German Testing Board: Certified Tester - Foundation Level. diapossatz für Hochschulen, Erlangen


Page 32

Titre du module : SM 3: Funktionsentwicklung EMFM230

SM 3: Développement des fonctions EMFM230

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Automotive Software-Entwicklung

EMFM232 Développement de logiciels dans le domaine automobile

Semestre : 2


Enseignant : Hr. Breitel, Hr. Ridwan

Langue : allemand





semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :


microcontrôleurs, systèmes automobiles


attendu :

Le but du cours est d’enseigner l’application et la compréhension des

processus de développement de logiciels dans le domaine automobile, y

compris :

le développent de logiciel à base d‘un modèle à l’aide d’un exemple concret

la programmation des fonctions et algorithmes de calcul à l’aide d’un générateur autocode

l’implantation des technologies de modélisation pour l’optimisation du code C aux contrôleurs

les bases et l’importance de l’évaluation des logiciels dans les processus de développement de logiciel

les développements actuels et dans l’avenir aux développements de


Page 33

logiciels à l’aide de l’architecture AUTOSAR


description et réalisation des fonctions d’automobile

méthodes du processus de développement à base de modèle (Rapid-Control-Prototyping, X-in-the-Loop)

sécurité fonctionnelle et ISO26262

en travaux pratiques:

la modélisation du véhicule, du conducteur et du trafic dans un modèle d’environnement

programmation des contrôleurs (code C) à base d’un modèle

l’application des générateurs d‘autocode

le principe et la nécessité du test de logiciel pour un code robuste et sans faute

visions dans le domaine de développement de logiciel à l’aide du concept AUTOSAR

Evaluation des

connaissances :




Médias : diapos (Powerpoint, PDF), notes au tableau, solutions disponibles sous forme des modèles en MATLAB/Simulink et du code C Exercices intégrées, résolu ensemble en cours.

Littérature : Wallentowitz, Henning; Reif, Konrad (Hrsg.): Handbuch Kraftfahrzeugelektronik: Grundlagen – Komponenten – Systeme – Anwendungen. Vieweg+Teubner, 2010. – ISBN 3-8348-0700-1

dSPACE TargetLink Production Code Generation Guide, Release 7.2, 2011

dSPACE TargetLink Advanced Practices Guide, Release 7.2, 2011

dSPACE TargetLink Data Dictionary Basic Concepts Guide, Release 7.2, 2011

Gscheidle, Rolf: Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik, Europa Lehrmittel Verlag, 2009, ISBN: 9-783808-522394

Spillner, Andreas; Linz, Thilo: Basiswissen Softwaretest, 2010, ISBN: 3-89864642-4

Rößner, T.; Brandes, C.; Götz, H.; Winter, M., Basiswissen Modellbasierter Test, 2010, ISBN: 3-89864589-4

Autosar Konsortium: www.autosar.org


Page 34

Titre du module : SM 4: Effizientes und sicheres Fahrzeug EMFM 240

SM 4: Efficacité et sécurité des véhicules EMFM240

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Automobil-Leichtbau

EMFM241 Conception des structures légères dans le domaine automobile

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Pöhler

Enseignant : Prof. Dr. Pöhler

Langue : allemand





semaine (HES) :

cours et travaux pratiques / 3 HES





-


recommandées :

-


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des procédés de fabrication pour les

matières premières de fibre et de matrice compte tenu des contraintes

thermiques et mécaniques. Le dimensionnement théorique est démontré à

l’aide des exemples de calcul.

Le laminage des petits composants est démontré dans les travaux

pratiques.


bases, avantages, inconvénients des matériaux composites à base de fibre et de matrice


Page 35

procédés de traitement compte tenu de l’utilisation dans la production unitaire et la production de masse

bases de la mécanique des milieux continus

techniques de raccordement avec autres composants

Evaluation des

connaissances :



EMFM241 et EMFM242).

Médias : diapos, ordinateur (Powerpoint, vidéo, internet), notes au tableau, exemples de produit

Littérature : Kindervater - Technologie und Dimensionierungsgrundlagen für Bauteile aus Faserkunststoffverbund, DLR Institut für Bauweisen und Konstruktionsforschung Stuttgart 2001

Ehrenstein - Faserverbund-Kunststoffe Werkstoffe - Verarbeitung – Eigenschaften, Carl Hanser Verlag München Wien 2006

Neitzel, Mitschang - Handbuch Verbundwerkstoffe, Carl Hanser Verlag München Wien 2004

Michaeli, Wegener, Huybrecht - Dimensionieren mit Faserverbundkunststoffen, Carl Hanser Verlag München Wien 1994

Puck - Festigkeiten von Faser-Matrix-Laminaten, Carl Hanser Verlag München Wien 1996


Page 36

Titre du module : SM 4: Effizientes und sicheres Fahrzeug EMFM240

SM 4: Efficacité et sécurité des véhicules EMFM240

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Numerische Strömungssimulation I

EMFM242 Modélisation et simulation numérique de la dynamique des

fluides I

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Pöhler

Enseignant : Prof. Dr. Martens

Langue : allemand





semaine (HES) :






-


recommandées :

dynamique des fluides, analyse vectorielle, mathématiques numériques


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des méthodes :

de résolution des équations différentielles, utilisées pour la description d‘écoulement

de manipulation des logiciels CFD pour les problèmes à 1 ou plusieurs dimensions

Contenu du cours : Rappel de la mécanique des fluides avec un accent placé sur :

l’équation de Navier-Stokes tridimensionnelle soumise à frottement

écriture de l’équation énergétique pour les écoulements des fluides compressibles avec frottement


Page 37

présentation des modèles de turbulence et de la contribution du modèle à la quantification des phénomènes turbulents dans l’écoulement

introduction aux méthodes numériques pour la résolution des équations différentielles

introduction à la génération de réseau de calcul (structuré et non-structuré) et application pour les problèmes dans la mécanique des fluides

travaux pratiques : introduction à la manipulation d’un logiciel CFD, résolution des problèmes de la mécanique des fluides à l’aide des logiciels CFD

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’un examen oral

avec présentation (pondération des notes selon le nombre des ECTS de


Médias : polycopie (diapos avec trous), présentation (Powerpoint), notes au

tableau, démonstration des exercices avec les logiciels appropriés dans le

domaine CFD, en cas de besoin : exercices et exemples en groupe au

laboratoire


Oertel: Strömungsmechanik

Oertel: Laurien: Numerische Strömungsmechanik

Lecheler: Numerische Strömungsrechnung

Ferziger, Peric: Computational Methods for Fluid Dynamics

John F. Wendt (Ed.): Computational Fluid Dynamics, A von Karman Institute Book

C. Hirsch: Numerical Computation of Internal and External Flows


Page 38

Titre du module : F+E-Projekt 2 EMFM250

Projet en recherche et développement 2 EMFM250

Niveau : Master


Sous-titre : -


EMFM250 Projet en recherche et développement 2

Semestre : 2



Langue : allemand





semaine (HES) :

projet / 4 HES





-


recommandées :



attendu :









Page 39



personnes. Le sujets sont donnés par les experts (p.ex. dans les

laboratoires) et soutiennent la recherche appliquée.

Evaluation des

connaissances :






Page 40

Spécialisation « Mécanique » à dominante « Développement de produits

et de procèdes assisté par ordinateur »

Titre du module : Virtuelle Fabrik MABM250

L’usine virtuelle MABM250

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Fabrikplanung

MABM251 Conception d’usines

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Jörg W. Fischer

Enseignant : Prof. Dr. Jörg W. Fischer

Langue : allemand

Appartenance au cursus : Master-Studiengang Maschinenbau. Studienschwerpunkt:

Rechnerunterstützte Produkt- und Prozessentwicklung

Master en mécanique avec spécialisation au développement de produits

et de procèdes assisté par ordinateur



semaine (HES) :

cours, travail personnel, exposé / 2 HES





-


recommandées :

cours des domaines : techniques d’assemblage et de manutention des

produits, logistique, gestion et pilotage de la production


attendu :

Le but du cours et du travail personnel est l’enseignement de la

planification globale d’une usine.

Contenu du cours : définition et mission d’une usine, cycle de vie de l‘usine, relation entre cycle de vie de l’usine et du produit

différenciation entre planification d’usine et planification du travail,


Page 41

développement des structures flexibles pour les usines, planification systématique selon VDI 5200

buts et outils dans le domaine de l’usine virtuelle

planification d’une usine exemplaire à l’aide des outils de planification digitale

planification de but et de performance, planification globale, planification détaillée

usines exemplaires réalisées

Evaluation des

connaissances :



MABM251 et MABM252) ou d’un examen oral de 40 min.

Médias : polycopie de cours, diapos, tableau

Littérature : VDI 5200: Fabrikplanung

VDI 4499: Digitale Fabrik Grundig: Fabrikplanung: Planungssystematik - Methoden - Anwendungen

Bracht, Geckler, Wenzel: Digitale Fabrik: Methoden und Praxisbeispiele

Westkämper: Einführung In die Organisation der Produktion polycopie de cours


Page 42

Titre du module : Virtuelle Fabrik MABM250

L’usine virtuelle MABM250

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Virtuelle Fabrik Simulation

MABM252 Simulation des usines en réalité virtuelle

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Jörg W. Fischer

Enseignant : Prof. Dr. Jörg W. Fischer

Langue : allemand







semaine (HES) :

séminaire et exercices (max. 12 participants) / 2 HES





-


recommandées :

cours des domaines : techniques d’assemblage et de manutention,

logistique, gestion et pilotage de la production


attendu :

Le but du cours est l’enseignement :

des bases de planification du travail

des processus de planification dans l’industrie automobile

d’une vue globale dans le domaine de l’usine virtuelle et des outils de simulation virtuelle

de la manipulation des applications typiques pour l’usine virtuelle

de la simulation géométrique


Page 43


méthodes et processus de planification dans l’industrie automobile

bases de vérification à l’aide de la simulation

modèles typiques pour l’usine virtuelle

problématique de fourniture des données de produit

Digital Mock Up

aspects du cycle de vie dans la planification et la simulation

vue globale des outils de simulation de l’usine virtuelle

planification exemplaire d’une ligne de production des carrosseries et vérification à l’aide des outils de simulation typiques

Evaluation des

connaissances :




Médias : polycopie de cours, diapos, tableau, ordinateur, logiciel : usine virtuelle

Littérature : VDI 5200 Fabrikplanung

VDI 4499 Digitale Fabrik Grundig: Fabrikplanung: Planungssystematik - Methoden - Anwendungen

Bracht, Geckler, Wenzel: Digitale Fabrik: Methoden und Praxisbeispiele


Page 44

Titre du module : Schwerpunktmodul 2 (MABM 260)

Module spécifique 2 (MABM 260)

Niveau : Master


Cours : Robotertechnik

Robotique

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Tarik Akyol

Enseignant : Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Ziegler

Langue : allemand

Appartenance au cursus : Master-Studiengang Maschinenbau und Mechatronik

MABM261 Master en mécanique et mécatronique



semaine (HES) :







recommandées :

mécanique générale, cinématique


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des concepts de construction et d’un

aperçu global concernant les différents types de robot, utilisés dans

l’industrie.

Après la réussite dans l’examen, les étudiants peuvent prévoir les

exigences dans le planning et exploiter les possibilités du robot.


aperçu historique du robot

symboles et schémas cinématiques du robot

utilisation :

o degrés de liberté, axes, espaces de travail, espaces de

collision, systèmes cinématiques


Page 45

o redondance cinématique, 7ème

axe, intégration dans les

systèmes d’automatisation

actionneurs et conception :

o détection de position, concepts d’entrainement, vitesse

angulaire et fréquence, moment d’inertie, types de

moteur, technique de la mémoire de forme des robots

entrainés, transmission de force par translation ou

rotation, boites de vitesse, systèmes de compensation

de poids

capteurs :

o tactiles de force et de couple

contrôle :

o de point, de trajectoire, mouvement approché

Evaluation des

connaissances :




Médias : diapos, notes au tableau, plateforme d’internet

Littérature : polycopie d’internet

notes du cours


Page 46

Titre du module : Robotik MABM260

Robotique MABM260

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Mehrkörpersimulation

MABM262 Simulation multi-corps

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Rüdiger Haas

Enseignant : Prof. Dr. Tarik Akyol

Langue : allemand







semaine (HES) :






-


recommandées :

mécanique, cinétique


attendu :

Le but du cours est l’enseignement de la modélisation des systèmes

dynamiques complexes et de l’analyse du comportement dynamique des

systèmes.


classification des vibrations

systèmes de vibration linéaires à 1 degré de liberté (amortissement, excitation séparée)

systèmes de vibration linéaires à plusieurs degrés de liberté (amortissement, excitation séparée, modes propres, fréquences propres, techniques d’amortissement, analyse modale)


Page 47

vibration des systèmes continus (vibrations en : torsion, longitude et flexion)

Evaluation des

connaissances :




Médias : diapos, notes du cours, logiciel de simulation (ITI-SIM)

Littérature : polycopiés de cours

Mechanical Vibrations, Rao

Fundamentals of mechanical vibrations, G. Kelly

Maschinendynamik, Holzweissig, Dresig


Page 48

Titre du module : Robotik MABM260

Robotique MABM260

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Mehrkörpersimulation

MABM262 Simulation multi-corps

Semestre : 2



Langue : allemand







semaine (HES) :






-


recommandées :

mécanique, cinétique


attendu :

Le but du cours est l’enseignement de la modélisation des systèmes

dynamiques complexes et de l’analyse du comportement dynamique des

systèmes.


classification des vibrations

systèmes de vibration linéaires à 1 degré de liberté (amortissement, excitation séparée)

systèmes de vibration linéaires à plusieurs degrés de liberté (amortissement, excitation séparée, modes propres, fréquences propres, techniques d’amortissement, analyse modale)


Page 49

vibration des systèmes continus (vibrations en : torsion, longitude et flexion)

Evaluation des

connaissances :




Médias : diapos, notes du cours, logiciel de simulation (ITI-SIM)

Littérature : polycopiés de cours

Mechanical Vibrations, Rao

Fundamentals of mechanical vibrations, G. Kelly

Maschinendynamik, Holzweissig, Dresig


Page 50

Titre du module : FEM MABM270

Méthodes des éléments finis MABM270

Niveau : Master

Abréviation : MABM271, MABM272

Sous-titre : -

Cours : Ausgewählte FE-Methoden 1 & 2

MABM271 et MABM272 Méthodes tirés du principe des éléments finis 1 &

2

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Bernhardi

Enseignant : Prof. Dr. Bernhardi

Langue : allemand



Master en mécanique avec spécialisation au développement de produits et

de procèdes assisté par ordinateur



semaine (HES) :

cours / 5 HES





-


recommandées :

mathématiques, mécanique, mécanique des milieux continus, dans l’idéal :

connaissances dans la programmation p.ex. en C ou Fortran


attendu :

Le but du cours est l’enseignement de : la manipulation des logiciels de

FEM, la conception et l’évaluation des calculs complexes.


équation différentielle partielle pour le transfert de chaleur et écriture simplifié (10%)

conduction thermique et éléments finis, exemplairement pour un élément de conduction thermique à 4 nœuds (20%).

bases de la mécanique des milieux continus et principe du travail virtuel (10%)

éléments finis quadratiques à 2 dimensions dans la mécanique des


Page 51

milieux continus (20%)

méthodes de résolution : intégration des matrices de rigidité et résolution numérique du système d’équations (10%)

déformation à grande échelle et problèmes de stabilité (10%)

dynamique linéaire et éléments finis (10%)

Evaluation des

connaissances :


durée de 120 min ou d’un examen oral de 40 min.

Médias : notes au tableau, propre polycopie de cours, vidéoprojecteur, ordinateur

Littérature : bibliographie en polycopie de cours


Page 52

Titre du module : Simulationsverfahren MABM280

Méthodes de simulation MABM280

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Rechnereinsatz in der Fertigung

MABM281 La production assistée par ordinateur

Semestre : 2


Enseignant : Prof. Dr. Rüdiger Haas

Langue : allemand







semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :

connaissances de base en : technique de fabrication, machines-outils,

technologies à commande numérique


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des nouvelles technologies de

fabrication mécanique et des processus assistés par ordinateur, y

compris :

la technologie d’eau abrasive

la technologie d’érosion à fil

La manipulation de la chaîne CAx est démontrée dans :

la conception des composants

la technologie de fabrication


Page 53

l’optimisation des composants en fonction du processus


connaitre tous étapes de la chaîne de fabrication assistée par ordinateur

appliquer les méthodes d’optimisation

En outre : enseignement pratique à l’aide des nouvelles machines (eau

abrasif et électroérosion).

Contenu du cours : Le but du cours et des exercices est la démonstration de l‘intégration du

système machine-outil dans l’environnement des processus CAD/CAM

pour la fabrication moderne.

Evaluation des

connaissances :


durée de 60 min ou d’un examen oral de 20 min (pondération des notes

selon le nombre des ECTS de MABM280 et MABM282).

Médias : présentation (Powerpoint), vidéos, démonstration sur les machines-outils


Klocke; Fertigungstechnik

Weck; Werkzeugmaschinen

Daetwyler; Der Wasserstrahl in der Praxis

Haas; polycopie de cours

Kief; CNC- Handbuch


Page 54

Titre du module : Simulationsverfahren MABM280

Méthodes de simulation MABM280

Niveau : Master


Sous-titre : -


MABM282 Modélisation et simulation numérique de la dynamique des

fluides I

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Haas


Langue : allemand







semaine (HES) :

cours, projet / 2 HES





-


recommandées :



attendu :



de manipulation des logiciels CFD pour des problèmes à 1 ou plusieurs dimensions





Page 55





Evaluation des

connaissances :




Médias : polycopie (diapos avec les trous), présentation (Powerpoint), notes au



laboratoire









Page 56

Titre du module : Projekt MABM 290

Projet MABM 290

Niveau : Master


Sous-titre : -


MABM290 Projet en recherche et développement 2

Semestre : 2



Langue : allemand

Appartenance au cursus : Master-Studiengang Maschinenbau

Master en mécanique



semaine (HES) :

projet / 4 HES





-


recommandées :



attendu :










Page 57


personnes. Les sujet sont donnés par les experts (p.ex. dans les


Evaluation des

connaissances :






Page 58

Titre du module : Schwerpunktmodul 2 (MABM 240)

Niveau : Master


Cours : Robotertechnik

Semestre : 2


Enseignant : Wolfgang Ziegler, Prof. Dr.-Ing.

Langue : allemand

Appartenance au cursus : Master-Studiengang Maschinenbau und Mechatronik

MABM242 Master en mécanique et mécatronique



semaine (HES) :







recommandées :

mécanique, bases de la cinématique


attendu :

Le but du cours est d’enseigner les concepts de construction et de donner

un aperçu global concernant les différents types de robot, utilisés dans

l’industrie.

Après la réussite dans l’examen, les étudiants peuvent prévoir les

exigences dans le planning et exploiter les possibilités du robot.


historique du robot

symboles et schémas cinématiques du robot

utilisation :

o degrés de liberté et axes, espaces de travail, espaces de

collision, systèmes cinématiques


Page 59

o redondance cinématique et 7ème

axe, intégration dans les

systèmes d’automatisation

actionneurs et conception :

o détection de position, concepts d’entrainement, vitesse

angulaire et fréquence, moment d’inertie; types de

moteur, technique de la mémoire de forme des robots

entrainés, transmission de force en par translation ou

rotation, boites de vitesse, systèmes de compensation

de poids

capteurs :

o tactiles de force et de couple

contrôle :

o de point, de trajectoire, mouvement approché

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’un examen

Médias : diapos, notes au tableau, plateforme d’internet

Littérature : polycopie d’interner

notes du cours


Page 60

Spécialisation « Mécanique » à dominante « Efficacité énergétique dans

la technique de climatisation, de froid et d’environnement »

Titre du module : Energie MABM210

Énergie MABM210

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Energieübertragung und Energiespeicherung

MABM211 Transtert et stockage d’énergie

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr.-Ing. M. Stripf

Enseignant : Prof. Dr.-Ing. M. Stripf

Langue : allemand


Energieeffizienz in der Kälte-, Klima- und Umwelttechnik

Master en mécanique avec spécialisation : efficacité énergétique dans la

climatisation, la technique de froid et de l’environnement



semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :

-


attendu :

Le but du cours est l’enseignement de la situation actuelle et des

scénarios pour l’avenir concernant les réseaux de transport d’énergie

électrique en Europe. En outre : l’influence de la croissance de l’énergie

renouvelable sur les réseaux d’énergie électrique et de gaz. Le cours

donne une vue globale sur les technologies de stockage d’énergie.


Page 61


d’analyser les chaînes de transport et de stockage de l’énergie

de dimensionner certains types des réservoirs d’énergie


ressources d’énergie fossile et disponibilité dans l’avenir

sources des énergies renouvelables

caractéristique et disponibilité des réseaux de transport pour l’électricité, le gaz et les combustibles liquides

réseaux de distribution de chaleur

conception des pipelines et pertes de transmission

capacités de transport en Europe

dépendance temporelle de l’énergie consommée (courbes de charge)

influence de l’électromobilité aux énergies renouvelables et scénarios dans l’avenir

stockage d’énergie électrique

centrales de pompage-turbinage

réservoirs de stockage d’air comprimé

réservoirs de stockage de volant d’inertie

Power-to-Gas

substances et matériaux utilisés pour le transport d’énergie

utilisation du réseau de transport de gaz comme réservoir d’énergie

réservoirs de stockage d’énergie thermique

systèmes de pile pour les systèmes de propulsion moderne

Evaluation des

connaissances :



MABM211et MABM212) ou d’un examen oral de 40 min.

Médias : présentation (Powerpoint), tableau

Littérature : notes du cours et articles scientifiques

K. Heuck, K.D. Dettmann, D. Schulz, Elektrische Energieversorgung: Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie für Studium und Praxis, Vieweg+Teubner Verlag

F. Wosnitza, H.G. Hilgers, Energieeffizienz und Energiemanagement: Ein Überblick heutiger Möglichkeiten und Notwendigkeiten, Springer Verlag


Page 62

Titre du module : Energie MABM210

Énergie MABM210

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Regenerative Energien

MABM212 Énergies renouvelables

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr.-Ing. M. Stripf


Langue : allemand







semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :



attendu :

Le but du cours est l’enseignement des plus importantes technologies

dans le domaine des énergies renouvelables, y compris les spécificités de

dimensionnement.


de connaître les avantages et inconvénients des différentes technologies et leur influence sur l‘environnement

de dimensionner certains types des systèmes et d’estimer leur efficacité économique


Page 63


ressources et disponibilité des énergies fossiles

systèmes éoliens (aussi : éolien à grande altitude)

énergie solaire et photovoltaïque / centrales solaires thermiques

centrales hydroélectriques,

biomasse

géothermie

connexion des systèmes éoliens et photovoltaïques avec le réseau électrique

discussion des scénarios dans l’avenir

Evaluation des

connaissances :



MABM211et MABM212) ou d’un examen oral de 40 min.

Médias : présentation (Powerpoint), tableau, logiciel pour le dimensionnement des

systèmes solaires et éoliens

Littérature : Vorlesungsunterlagen und Fachartikel

Quaschning, V., Regenerative Energiesysteme, 7. Auflage, Hanser, 2011

Watter, H., Regenerative Energiesysteme, 2. Auflage. Vieweg+Teubner, 2011

Wesselak, V., Schabbach, T., Regenerative Energietechnik. Springer, 2009


Page 64

Titre du module : Simulation thermischer Systeme MABM220

Simulation des systèmes thermiques MABM220

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Simulation thermischer Systeme

MABM221 Simulation des systèmes thermiques

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Michael Arnemann









semaine (HES) :

cours, exercices, travaux pratiques / 3 HES





-


recommandées :

thermodynamique, transfert thermique, connaissances de base de la

technique du froid


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des outils pour :

le calcul des caractéristiques thermophysiques des substances fluides

le dimensionnement, la simulation et l’évaluation des systèmes thermiques

faire des expériences pratiques auprès de l’application des outils


décrire / simuler / développer des systèmes thermiques à l’aide des outils informatiques d’une manière autonome


Page 65

évaluer des systèmes thermiques en détail

Contenu du cours : Les outils / applications suivantes sont démontrées exemplairement :

Coolpack

EES (Engineering Equation Solver)

L’accent de l’enseignement est mis sur :

le calcul et la représentation des caractéristiques des substances, y compris :

o la structure mathématique des équations d’état pour le calcul des caractéristiques thermophysiques des substances pures et mélangés, méthodes pour la résolution de ces équations)

le calcul et l’évaluation des processus thermodynamiques, pompes à chaleur et installation frigorifiques p.ex. machines frigorifique à compression, refroidisseurs à absorption :

o en une étape, en deux étapes, installations en cascade avec les fluides différentes (subcritique et transcritique)

le calcul analytique de la conduction thermique instationnaire dans les corps à simple géométrie

le calcul de la conduction thermique instationnaire à l’aide de la méthode des volumes finis

Evaluation des

connaissances :




Médias : ordinateurs et logiciels dans les salles informatiques, démonstrations de

logiciel à l’aide des ordinateurs et du vidéoprojecteur, présentations

(Powerpoint), tableau, séances eLearning (ILIAS)

Littérature : notes du cours

manuels de logiciel (imprimé ou sous forme PDF)


Page 66

Titre du module : Energieeffizienz MABM230

Efficacité énergétique MABM230

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Alternative Kälteerzeugung und Wärmepumpen

MABM231 Procèdes alternatifs de production frigorifique et pompe à

chaleur

Semestre : 2

Responsable du module : Dr. Kettner


Langue : allemand







semaine (HES) :

cours, exercices / 2 HES





-


recommandées :

connaissances de base en : thermodynamique, transfert de chaleur,

mécanique des fluides, techniques : du froid, de la climatisation et de

l’environnement


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des processus et des méthodes

alternatives pour la production de froid à l’aide des machines frigorifiques

à compression, y compris :

processus de sorption (installations d’absorption et d’adsorption)

appareils de jet à gaz

machines de production de froid à gaz refroidi (processus de Joule)

production de froid à réduction adiabatique (effet de Joule-Thomson)


Page 67

processus de Linde

procédures spéciales (l’effet Peltier)

Après réussite dans le module, les étudiants :

connaissent : la fonction, la structure et le domaine d’application des pompes à chaleur (ainsi que l’évaluation de ces installations)

dimensionnement des installations : à sorption et à gaz refroidi ainsi que les pompes à chaleur


processus de sorption : absorption, adsorption, processus dans les diagrammes : lg p, 1/T et

installations de réfrigération : à compression et à diffusion

appareils de jet à vapeur : principe de fonctionnement, schéma

machines de production de froid à gaz refroidi

production de froid à l’aide du procédé Linde

éléments de Peltier

pompes à chaleur

Evaluation des

connaissances :




Médias : polycopie de cours, tableau, présentation (Powerpoint) avec tablette

tactile, logiciels pour les données des substances (p.ex. Engineering

Equation Solver)


Lehrbuch der Kältetechnik. 4. Aufl. Karlsruhe : C. F. Müller, 1997

The ASHRAE handbooks CD+ : The complete set of I-P and SI ed. with supplemental and interactive features; Refrigeration; Fundamentals; HVAC Systems and Equipment; HVAC Applications. Atlanta, Ga.


Page 68

Titre du module : Energieeffizienz MABM230

Éfficacité énergétique MABM230

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : KWK und BHKW mit Labor

MABM232 Cogénération et couplage chaleur-électrique - travaux

pratiques

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr.-Ing. M. Kettner

Enseignant : Prof. Dr.-Ing. M. Kettner, Prof. Dr.-Ing. M. Stripf

Langue : allemand







semaine (HES) :






-


recommandées :

thermodynamique, moteurs à combustion


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des méthodes de base pour la

réalisation des systèmes de production combinée de chaleur et de

l’électricité ainsi que les derniers développements dans le domaine.

L’accent est mis sur le dimensionnement, la conception et la réalisation

des groupes de couplage chaleur-électricité.

Après réussite dans le cours, les étudiants sont capables de :

reconnaitre les avantages et inconvénients des différentes


Page 69

technologies

dimensionner les systèmes principalement et d‘évaluer leur efficacité économique


introduction dans le couplage force-chaleur

analyse exergétique

centrales à grand dimension et possibilités de soutirage de la chaleur

carburants pour les centrales de cogénération électricité, chaleur et froid (entre autres: gaz naturel et biogaz)

technologie des moteurs à gaz

moteurs de Stirling et de vapeur

piles à combustibles

installations ORC

couplage des centrales de cogénération d’électricité, de chaleur et de froid avec les installations de réfrigération à absorption et à adsorption

stratégies opérationnelles pour les centrales de cogénération

caractère économique

Le cours est accompagné des travaux pratiques dans le domaine des

centrales de cogénération à l‘institut Kälte Klima- und Umwelttechnik.

Evaluation des

connaissances :




Médias : présentation (Powerpoint), tableau, démonstrations au laboratoire

Littérature : polycopie de cours et articles scientifiques

F. Zacharias, Gasmotoren, Vogel Fachbuch

M. Pehnt, Micro-Cogeneration. Towards Decentralized Energy Systems, Springer Verlag


Page 70

Titre du module : Kälte- u. Klimatechnik MABM240

Technique du froid et de climatisation MABM240

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Regelung von Kälte- und Klimaanlagen

MABM241 Asservissement des systèmes du froid de de la climatisation

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr.-Ing. M. Arnemann


Langue : allemand







semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :

automatique, technique du froid 1, technique de la climatisation 1


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des mécanismes de réglage dans les

installations de production de froid et de climatisation. L’accent du cours

est mis sur l’efficacité énergétique de la configuration ainsi que

l’application des algorithmes efficaces.


rappel de l’automatique pour les climatisations

conception et principes de fonctionnement des différentes vannes de détente et interaction des composants à l’intérieur d’un échangeur de


Page 71

chaleur

modèles de simulation pour les vannes de détente

propriétés des compresseurs modernes quant au comportement de réglage et efficacité

variateurs de fréquence pour le réglage de vitesse

commande de ventilateur et méthodes efficaces de dégivrage

commande efficace des installations : de ventilation, de climatisation (réversible et partielle)

ventilation en fonction du besoin

capteurs : d’humidité, de rosée, de CO2 et de VOC

Evaluation des

connaissances :




Médias : présentation (Powerpoint), tableau, logiciel d’origine automatique,

démonstrations au laboratoire

Littérature : polycopie de cours et articles scientifiques


Page 72

Titre du module : Kälte- u. Klimatechnik MABM240

Technique du froid et de climatisation MABM240

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Energieeffizienz in der Kälte- und Klimatechnik

MABM242 Efficacité énergétique dans la technique du froid et de

climatisation

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Michael Arnemann









semaine (HES) :

cours, exercices / 2 HES





-


recommandées :

thermodynamique, transfert thermique, mécanique des fluides, techniques

du froid et de la climatisation


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des bases de l’évaluation énergétique

et l’optimisation de l’efficacité des installations de production de froid et de

climatisation.


importance énergétique de la technique de froid et de climatisation

exergie

économie d’énergie à l’aide de la réduction de charge


Page 73

évaluation énergétique des installations de production de froid et de climatisation à l’aide des caractéristiques :

o coefficient d’efficacité, coefficient de performance, facteur de qualité, rendement exergétique, degré d’efficacité exergétique, grandeurs d‘évaluation normées sous charge complète et partielle

représentation de l’énergie et de l’exergie dans les diagrammes d‘état et les ordinogrammes

possibilités pour la montée d‘efficacité par : o optimisation du processus, réfrigérant, choix des composants

Evaluation des

connaissances :




Médias : notes du cours, tableau, présentation (Powerpoint) avec tablette tactile,

logiciels pour les données sur les substances (p.ex. Engineering Equation

Solver)

Littérature : Pearson, Forbes Stephen: Saving energy in refrigeration, air-conditioning and heat-pump technology. 2. Aufl. Paris, IIR, 2008

Korn, Dieter: Effizienter Betrieb von Kälteanlagen. Energieeinsparung, Wärmerückgewinnung, Abwärmenutzung. Berlin. VDE-Verl., 2011

Fratzscher, Wolfgang; Brodjanskij, Viktor M (Mitarb.); Michalek, Klaus (Mitarb.) : Exergie : Theorie und Anwendung; Springer; Dt. Verlag für Grundstoffindustrie, 1986

Normes actuelles: p.ex. VDMA Einheitsblatt 24247, DIN V 18599, DIN EN 14825


Page 74

Titre du module : Simulation thermischer Systeme MABM220

Simulation des systèmes thermiques MABM220

Niveau : Master


Sous-titre : -


MABM282 Modélisation et simulation numérique de la dynamique des

fluides I

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dr. Arnemann


Langue : allemand







semaine (HES) :

cours + projet / 2 HES





-


recommandées :



attendu :



de manipulation des logiciels CFD pour les problèmes à 1 ou plusieurs dimensions





Page 75





Evaluation des

connaissances :




Médias : polycopie (diapos avec trous), présentation (Powerpoint), notes au



laboratoire









Page 76

Titre du module : Projekt MABM290

Projet MABM290

Niveau : Master


Sous-titre : -


MABM290 Projet en recherche et développement 2

Semestre : 2



Langue : allemand

Appartenance au cursus : Master-Studiengang Maschinenbau

Master en mécanique



semaine (HES) :

projet / 4 HES





-


recommandées :



attendu :

Le but du cours est que les étudiants soient capables de travailler de

maniéré autonome et structurée dans un projet donné et d’établir tous




planifier un projet complexe quant aux lots de travail et temps (prise en compte des ressources données)



Page 77





Evaluation des

connaissances :






Page 78

Spécialisation « Mécatronique »

Titre du module : Mechatronische Systeme (MECM210)

Systèmes mécatroniques (MECM210)

Niveau : Master

Abréviation : MECM211

Sous-titre : -

Cours : Digitale Regelungstechnik

MECM211 Asservissement digital

Semestre : 2


Enseignant : Prof. Dr. Frieder Keller

Langue : allemand

Appartenance au cursus : Master-Studiengang Mechatronik

Master en mécatronique



semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :

bon connaissances en automatique analogue, connaissances de base en

automatique digitale, y compris :

réglage PID (analogue et digitale)

transformation en z et Laplace

critères de stabilité dans les systèmes temporels discret et continu


attendu :


connaitre les méthodes avancées dans l’automatique digitale

définir les modèles mathématiques pour les systèmes mécatroniques complexes

identifier les paramètres du système (théoriquement et expérimentale)


Page 79

élaborer les régulateurs d’état

connaitre et d’appliquer les méthodes pour l’estimation des paramètres et pour la conception des régulateurs robustes et adaptifs


modélisation théorique et expérimentale des systèmes mécatroniques complexes

méthodes pour l’estimation des paramètres

conception des régulateurs d’état

applications pour l’identification du système dans : les boucles de réglage adaptive, le diagnostic, la détection de défaut

conception des systèmes de réglage robustes

exemple d’application : moyen mécatronique de positionnement avec compensation de friction

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’un examen

d’une durée de 90 min. La note du module MECM210 est égale à la note

du module MECM211.

Médias : vidéoprojecteur, notes au tableau, démonstrations pratiques de simulation

en MATLAB/Simulink, démonstrations pratiques en cours

Littérature : à télécharger : polycopie de cours, exercices, examens exemplaires

Dorf, Richard und Bishop, Robert: Moderne Regelungssysteme, 10., überarb. Aufl., Pearson Studium, München, 2006

Lutz, Wendt: Taschenbuch der Regelungstechnik, 6., erw. Aufl. Harri allemand, Frankfurt am Main, 2005

Unbehauen, Heinz: Regelungstechnik Band 3: Identifikation, Adaption, Optimierung. - 6., verb. Aufl., Vieweg, 2000


Page 80

Titre du module : Mechatronische Systeme (MECM210)

Systèmes mécatroniques (MECM210)

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Labor Digitale Regelungstechnik

MECM212 Asservissement digital - travaux pratiques

Semestre : 2


Enseignant : Prof. Dr. Frieder Keller

Langue : allemand





semaine (HES) :

travaux pratiques / 2 HES





-


recommandées :

bon connaissances en automatique analogue, connaissances de base en

automatique digitale, y compris :

réglage PID (analogue et digitale)

transformation en z et Laplace

critères de stabilité dans les systèmes temporels discret et continu


attendu :


construire (d’une manière autonome) et de garantir le lancement des boucles de réglage dans la pratique

effectuer une recherche de défaut systématique et de comparer avec les modèles théoriques

conception des régulateurs d’état pour les systèmes mécatroniques

évaluer l’applicabilité des régulateurs dans la pratique


Page 81

Contenu du cours : Introductions du travail pratique dans le laboratoire, présentation des

exercices pratiques, règles de sécurité, réalisation des documentations

Sujets des exercices pratiques :

1. modélisation et simulation d’un capteur micro-mécatronique avec un régulateur de compensation intégré

2. boule flottante - réalisation d’un palier magnétique 3. estimation des paramètres de l’exercice « boule flottante » 4. réglage de positionnement et estimation du moment d’inertie 5. stabilisation d’une boule sur une jante 6. conception et réalisation d’un régulateur d‘état dans un système

de positionnement multi-sensoriel

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme des examens et des

rapports de laboratoire.

Médias : vidéoprojecteur, notes au tableau

Littérature : à télécharger : modes opératoires de laboratoire

Dorf, Richard und Bishop, Robert: Moderne Regelungssysteme, 10., überarb. Aufl., Pearson Studium, München, 2006

Lutz, Wendt: Taschenbuch der Regelungstechnik, 6., erw. Aufl. Harri allemand, Frankfurt am Main, 2005

Unbehauen, Heinz: Regelungstechnik Band 3: Identifikation, Adaption, Optimierung. - 6., verb. Aufl., Vieweg, 2000


Page 82

Titre du module : SM 2: Elektrische und elektronische Systeme MECM220

SM 2: Systèmes électriques et électroniques MECM220

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Fahrzeugdiagnose

MECM221 Diagnostic automobile

Semestre : 2


Enseignant : Dr. Wolfram Bleier

Langue : allemand





semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :


laboratoire) : électronique des véhicules 1 et électronique des véhicules 2 :


bus CAN





attendu :

Le diagnostic des véhicules et les protocoles de diagnostic était élaboré

dans une manière ad-hoc. Cette histoire est importante pour la

compréhension de la matière. Le but du cours est l’enseignement des

bases de connaissance, d‘histoire et des dépendances intrinsèques du

diagnostic des véhicules. En outre, la cohérence des protocoles de


Page 83

diagnostic avec les couches inférieures et la compréhension des exemples

faciles à l’aide des appareils de commande.


classifier les caractéristiques des protocoles de base de la 1ère

et 2ème

couche

comprendre les protocoles de transport et leur interaction avec les protocoles de diagnostic

classifier les protocoles de diagnostic et d’appliquer les paramètres dans les outils informatiques (p.ex. CANoe)

définir les états de défaillance et les interactions des nœuds dans le bus CAN

décoder tous types de message dans le bus CAN et de comprendre leur structure

représenter les aspects de base du diagnostic de véhicule

classifier et comparer les stratégies de diagnostic


systèmes de BUS: classification dans les véhicules, modèle de couche ISO/OSI et en complément du cours dans les études de base

o protocoles de transport o protocoles de diagnostic

protocole Keyword (KWP) selon ISO 9141

protocole KW selon ISO 14230

protocole de diagnostic LIN

protocole de diagnostic MOST

Unified Diagnostic Services (UDS) selon ISO 14229 en complément du protocole CAN 15765

diagnostic embarqué (OBD) selon ISO 1531

conservation de données pour le diagnostic (ODX)

stratégies de diagnostic

processus de diagnostic

Evaluation des

connaissances :



MECM221 et MECM222) ou d’un examen oral de 20 min.

Médias : notes au tableau, diapos (Powerpoint, PDF), vidéoprojecteur,

démonstrations au laboratoire (sur les appareils de commande et sur un

véhicule)

Littérature : Zimmermann, Werner; Schmidgall, Ralf; Bussysteme in der Fahrzeugtechnik; Protokolle, Standards und Softwarearchitketur; Auflage 2011; Vieweg und Teubner Verlag,/Springer Fachmedien Wiesbaden, ISBN 978-3-8348-0907-0

Marscholik, Christoph; Subke, Peter; Datenkommunikation im Automobil; Grundlagen, Bussysteme, Protokolle und Anwendungen; 2007 Hüthig Gmbh & Co KG Heiderlberg; ISBN 978-3-7785-2969-0

Borgeest, Kai; Elektronik in der Fahrzeugtechnik; Hardware, Software, Systeme und Projektmanagement; 2. Auflage 2010; Vieweg und Teubner/gwv Fachverlage GmbH Wiesbaden 2010; ISBN 978-3-8348-0548-5

spécifications-LIN: o http://www.lin-subbus.org/index.php?pid=8&lang=

en&sid=fc9a779d0163b0a6d76f2f4c19a20ba8 o MOST-Spezifikation 3 V02E:

http://www.mostcooperation.com/




Page 84

publications/specifications-organizational-procedures/index.html?dir=97


Page 85

Titre du module : SM 2: Elektrische und elektronische Systeme MECM220

SM 2: Systèmes électriques et électroniques MECM220

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Bussysteme im Kfz

MECM222 Systèmes de bus dans les véhicules

Semestre : 2


Enseignant : Dipl.-Ing. Michael Hartmann

Langue : allemand





semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :


laboratoire) : électronique des véhicules 1 et électronique des véhicules 2 :


bus CAN





attendu :

Le but du cours est l’enseignement des bases du diagnostic de véhicule, y

compris les bases dans les domaines de l’électronique de bus et des

aspects spécifiques des contrôleurs.


d’expliquer le procédé de communication de diagnostic des


Page 86

technologies CAN et LIN

comprendre les principes de détection d’erreur dans les contrôleurs

comprendre le diagnostic aux entrées des contrôleurs

comprendre différents scénarios dans le diagnostic de charge des contrôleurs

évaluer les possibilités de diagnostic dans différents types de circuit dans les contrôleurs


systèmes de bus : CAN, LIN, MOST, FlexRay

matrices de communication et messages de diagnostic

l’importance du diagnostic de véhicule pour : le développement, la production et l‘après-vente

importance de l’ADME et sécurité fonctionnelle (ISO26262)

définition des codes d’erreur et des textes d‘erreur

conditions d’erreur et conditions de réinitialisation

diagnostic des signaux d’entrée

diagnostic à la sortie des contrôles pour les différentes charges (relais, lampes, DEL, moteurs électriques)

diagnostic d’état et « sense-diagnose » des différents composants

Evaluation des

connaissances :




Médias : notes au tableau, diapos (Powerpoint, PDF), vidéoprojecteur


Bussysteme in der Fahrzeugtechnik (Protokolle und Standards), Werner Zimmermann/Ralf Schmidgall, 3. Auflage, Vieweg+Teubner

Datenkommunikation im Automobil (Grundlagen, Bussysteme, Protokolle und Anwendungen), Christoph Marschollik/Peter Subke, Hüthig Verlag Heidelberg

Diagnose in mechanischen Fahrzeugsystemen IV, Bernard Bäcker/Andreas Unger, expert Verlag

Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, Herausgeber Robert Bosch GmbH


Page 87

Titre du module : SM 3: Funktionsentwicklung MECM230

SM 3: Développement des fonctions MECM230

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Eingebettete Funktionsentwicklung

MECM231 Développement embarqué des fonctions

Semestre : 2


Enseignant : Prof. Dr. Reiner Kriesten

Langue : allemand





semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :


microcontrôleurs (souhaitées)


attendu :

Le but du cours est l’enseignement du principe et de l’application du processus de développement des fonctions pour les systèmes embarqués automobiles, y compris :

le traitement et la réalisation des sujets typiques aux phases de développement

la compréhension des relations et des chaînes causales aux phases de développement


processus de développement (de logiciel)

développement des fonctions

design de système et de logiciel (et normes établis)


Page 88

développement sur la base d’un modèle

techniques d’implémentation en code C

logiciel de base dans l’électronique embarqué

vérification et validation

En outre : l’approfondissement didactique de la matière sous forme des

travaux pratiques.

Evaluation des

connaissances :




Médias : diapos (Powerpoint, PDF), notes au tableau, polycopie de cours Exercices intégrées, résolu ensemble en cours.

Littérature : Schäuffele, Jörg; Zurawka Thomas: Automotive Software Engineering: Grundlagen, Prozesse, Methoden und Werkzeuge effizient einsetzen. Vieweg+Teubner, 2010. – ISBN 3-8348-0364-2

Reif, Konrad: Automobilelektronik: Eine Einführung für Ingenieure. Vieweg+Teubner, 2011. ISBN 3-8348-1498-9

Kernigham&Ritchie: The C Programming Language. Prentice Hall Software, London. ISBN 0-13-110362-8

German Testing Board: Certified Tester - Foundation Level. diapossatz für Hochschulen, Erlangen


Page 89

Titre du module : SM 3: Funktionsentwicklung MECM 230

SM 3: Développement des fonctions MECM 230

Niveau : Master

Abréviation : MECM 232

Sous-titre : -

Cours : Automotive Software-Entwicklung

MECM232 Développement de logiciels dans le domaine automobile

Semestre : 2


Enseignant : Hr. Breitel, Hr. Ridwan

Langue : allemand





semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :


microcontrôleurs, systèmes automobiles


attendu :

Le but du cours est d’enseigner l’application et la compréhension des

processus de développement de logiciels dans le domaine automobile, y

compris :

le développent de logiciel à base d‘un modèle à l’aide d’un exemple concret

la programmation des fonctions et algorithmes de calcul à l’aide d’un générateur autocode

l’implantation des technologies de modélisation pour l’optimisation du code C aux contrôleurs

les bases et l’importance de l’évaluation des logiciels dans les processus de développement de logiciel

les développements actuels et dans l’avenir aux développements de


Page 90

logiciels à l’aide de l’architecture AUTOSAR


description et réalisation des fonctions d’automobile

méthodes du processus de développement à base de modèle (Rapid-Control-Prototyping, X-in-the-Loop)

sécurité fonctionnelle et ISO26262

en travaux pratiques:

la modélisation du véhicule, du conducteur et du trafic dans un modèle d’environnement

programmation des contrôleurs (code C) à base d’un modèle

l’application des générateurs d‘autocode

le principe et la nécessité du test de logiciel pour un code robuste et sans faute

visions dans le domaine de développement de logiciel à l’aide du concept AUTOSAR

Evaluation des

connaissances :




Médias : diapos (Powerpoint, PDF), notes au tableau, solutions disponibles sous forme des modèles en MATLAB/Simulink et du code C Exercices intégrées, résolu ensemble en cours.

Littérature : Wallentowitz, Henning; Reif, Konrad (Hrsg.): Handbuch Kraftfahrzeugelektronik: Grundlagen – Komponenten – Systeme – Anwendungen. Vieweg+Teubner, 2010. – ISBN 3-8348-0700-1

dSPACE TargetLink Production Code Generation Guide, Release 7.2, 2011

dSPACE TargetLink Advanced Practices Guide, Release 7.2, 2011

dSPACE TargetLink Data Dictionary Basic Concepts Guide, Release 7.2, 2011

Gscheidle, Rolf: Fachkunde Kraftfahrzeugtechnik, Europa Lehrmittel Verlag, 2009, ISBN: 9-783808-522394

Spillner, Andreas; Linz, Thilo: Basiswissen Softwaretest, 2010, ISBN: 3-89864642-4

Rößner, T.; Brandes, C.; Götz, H.; Winter, M., Basiswissen Modellbasierter Test, 2010, ISBN: 3-89864589-4

Autosar Konsortium: www.autosar.org


Page 91

Titre du module : SM 4: Mikromechatronik MECM240

SM 4 : Micromécatronique MECM240

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Hybrider Aufbau

MECM241 Développement des circuits hybrides intégrés

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dipl.-Wirtsch.-Ing. F. J. Neff

Enseignant : Prof. Dipl.-Wirtsch.-Ing. F. J. Neff

Langue : allemand





semaine (HES) :

cours / 3 HES





-


recommandées :

ingénierie industrielle, techniques d’intégration hybride, technologie des

couches épaisses, électronique


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des connaissances et des

compétences dans la fabrication des microsystèmes, y compris :

les objectifs principaux de la technologie des microsystèmes

les connaissances principales des technologies de couche épaisse et de film mince pour la production des microsystèmes hybrides intégrés à haute densité d’équipement

les limites d’application des technologies

le processus de développement et de fabrication (machines pour la fabrication des systèmes micro-mécatroniques)

les influences synergétiques positives dans l’application de ces technologies, aussi dans les autres domaines d’ingénierie


Page 92


Introduction aux systèmes monolithiques et intégrés hybrides, introduction

à l‘environnement de production (équipements pour salles blanches)

bases techniques de micromécanique du silicium

technique des semi-conducteurs o cristallographie o lithographie

technologies de revêtement (PVD, CVD, Epitaxie)

technologies de dopage (p.ex. implantation ionique et technologies à rayonnement énergétique)

gravure par voie sèche et humide

Composants, systèmes, marchés, fabrication industrielle, applications,

exemples de la micro-mécatronique, structures à indice de forme

augmenté

technique des microstructures selon le procédé LIGA

structuration par laser

réplication à l’aide des polymères

moulage par injection, marquage à chaud, impression nano

Développement des systèmes selon le procédé AMANDA, micro-

fabrication mécanique, applications exemplaires : micro actionneurs,

éléments micro-optiques, microsystèmes pour les sciences du vivant et

médicales

technologies de couche épaisse et intersections avec la technique de sérigraphie (aux substrats céramiques)

SMT, techniques de connexion à base de semiconducteur, bonding anodique

Evaluation des

connaissances :




Médias : notes au tableau, présentations (Powerpoint), tutorat en salle blanche

LMHS

Littérature : Neff, F.J.: aktualisiertes polycopie de cours HSKA & Handbuch LMHS, 2006

Menz, W.; Mohr, J.; Paul, O.: Microsystem Technology, Wiley-VCH 2001; ISBN 3-527-29634-4

Eigler, H.: Die Zuverlässigkeit von Elektronik- und Mikrosystemen, Expert-Verlag, Renningen, 2003

Brück, R.; Rizvi, N.; Schmidt, A.: Angewandte Mikrotechnik – Liga-Laser-Feinwerktechnik, Carl Hanser Verlag München, 2001

Heimann, B.; Gerth, W.; Popp, K.: Mechatronik, Komponenten-Methoden-Beispiele, Hanser Verlag Wien, 2001, ISBN: 3-446-21711-8

Maluf, N.: An Introduction to Microelectromechanical Systems Engineering, Artec House Boston, London 2000; ISBN: 0-89006-581-0

Fatikow, S.; Rembold, U.: Microsystem Technology and Microrobotics, Springer-Verlag, 1997, ISBN: 3-540-60658-0

Kasper, M.: Mikrosystementwurf, Entwurf und Simulation von Mikrosystemen, Springer Verlag 2000; ISBN: 3-540-66497-1

Madou, M.: Fundamentals of Microfabrication,CRC Press; ISBN: 0-8493-9451-1

Elwenspoek, M.; Jansen, H.V.: Silicon Micromachining, Cambridge University Press, 1999, ISBN: 0-5215-9054-x

Büttgenbach, S.: Mikromechanik - Einführung in Technologie und


Page 93

Anwendung, Teubner Verlag, 1994; ISBN: 3-519-13071-8

Reichl, H.: Micro-Systems-Technology, Springer-Verlag, 1991


Page 94

Titre du module : SM 4: Mikromechatronik MECM240

SM 4 : Micromécatronique MECM240

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Wirtschaftliches Konstruieren

MECM242 Conception économique

Semestre : 2

Responsable du module : Prof. Dipl.-Wirtsch.-Ing. F. J. Neff

Enseignant : Prof. Dr. Peter Weber

Langue : allemand





semaine (HES) :

cours avec exercices intégrés / 2 HES





-


recommandées :

connaissances de base en : méthodes de conception des produits et

calcul des coûts (niveau bac +3 ou Bachelor dans un cursus technique)


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des méthodes pour la conception économique appliquée dans la pratique industrielle.

Après la réussite dans le module, les étudiants sont capables de :

comprendre et de maîtriser les méthodes pour le calcul des coûts

comprendre et de maîtriser la comptabilité analytique d’exploitation et de la clé de répartition pour les frais généraux

comprendre et de maîtriser les méthodes de calcul importantes

comprendre les couts relatifs dans la production de série de produits


connaissances de base et notions de base du calcul des coûts


Page 95

comptabilité analytique d‘exploitation

procédures de calcul (ex ante, ex post)

connaissances de base de la conception économique: analyse de la valeur dans la conception de produits et de processus, REFA Industrial Engineering dans les activités d’exploitation industrielles

Evaluation des

connaissances :




Médias : diapos, vidéoprojecteur, démonstration des exemples avec ordinateur,

notes au tableau, exercices avec descriptions

Littérature : Weber, Peter: Kostenbewusstes Entwickeln und Konstruieren, 3. bearbeitete Auflage. Renningen : expert verlag, 2013.

Weber, Peter: Produktentstehungsprozess PEP und PEA. Manuskript : Hochschule Karlsruhe – Technik und Wirtschaft. Fakultät für Maschinenbau und Mechatronik, Karlsruhe, 2012.

Richtlinie VDI 2225: Konstruktionsmethodik – Technisch-WirtschaftlicHES Konstruieren. VDI-Verlag. Düsseldorf, 1997/1998.

Richtlinie VDI 2801: Wertanalyse – Begriffsbestimmungen und Beschreibung der Methode. VDI-Verlag. Düsseldorf, 1970/2010.

Warnecke, H.J. und H.J. Bullinger und R. Hichert und A. Voegele: Kostenrechnung für Ingenieure, 3. Auflage, Carl Hanser Verlag. München, Berlin, 1996


Page 96

Titre du module : F+E-Projekt 2 MECM250

Projet en recherche et développement 2 MECM250

Niveau : Master


Sous-titre : -


MECM250 Projet en recherche et développement 2

Semestre : 2



Langue : allemand





semaine (HES) :

projet / 4 HES





-


recommandées :



attendu :









Page 97





Evaluation des

connaissances :






Page 98

3ème

semestre

Cours générales

Titre du module : Wahlpflichtmodul

Module à option obligatoire

Niveau : Master

Abréviation : MECM310, EMFM310, MABM310

Sous-titre : -

Cours : Wahlpflichtfach

EMFM310 Matière à option obligatoire

Semestre : 3


Enseignant : N.N.

Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :

cours, travaux pratiques, projet / 4 HES





-


recommandées :

-


attendu :

Choix des matières optionnelles :

à partir des autres spécialisations de master

à partir des matières du cycle principal d’un autre cursus technique

à partir d’une liste des matières supplémentaires

Les résultats attendus se trouvent dans les descriptions des matières


Page 99

concernées.

Contenu du cours : Selon le choix de la matière.

Le contenu de la matière à option obligatoire doit être différent du contenu

des matières de master. L’inscription dans plusieurs matières est possible

pour atteindre le nombre des ECTS nécessaires.

Evaluation des

connaissances :

Selon le plan d’enseignement de la matière choisie. Les modules

MMT310, MEM310, MABM310 sont notées avec une seule note. Pour

cette raison, une des matières choisies doit être obligatoirement notée. Si

plusieurs matières notées ont été choisies, la note finale est déterminée

par pondération des notes selon le nombre des ECTS.

Médias : selon informations du cursus

Littérature : selon choix de la matière


Page 100

Titre du module : Master-Thesis

Mémoire de master

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Master-Thesis

EMFM320 Mémoire de master

Semestre : 3


Enseignant : en fonction du sujet, enseignants de la faculté MMT

Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :

projet (6 mois)

Effort de travail : 600 h




accomplissement du 1ère

et 2ème

semestre du master (cf. § 22 paragraphe

1 SPO Teil A Master)


recommandées :

-


attendu :

Le but du mémoire de master est l’évaluation et la démonstration pratique

des compétences dans la réalisation d’un projet d’une manière autonome

et méthodique à l’aide des outils scientifiques, dans une période donnée.

Après réussite, les étudiants sont capables :

d’analyser et documenter le niveau actuel de la technologie

d’appliquer les méthodes scientifiques, acquis dans les études, pour traiter une problématique scientifique complexe


Page 101

Contenu du cours : réalisation d’un projet d’une manière autonome et méthodique

application des compétences acquises dans les études

Le projet peut être :

un problème pratique ou théorique

un travail partiel dérivé du champ de travail d’une équipe (avec précision du propre travail)

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’une mémoire de

master.

Médias :

Littérature : Arnemann, A.: Richtlinien zur Durchführung von Abschlussarbeiten. Stand 2006


Page 102

Titre du module : Abschlussprüfung

Soutenance du mémoire

Niveau : Master

Abréviation : MECM330, EMFM330, MABM330

Sous-titre : -

Cours : Abschlussprüfung

EMFM330 Soutenance du mémoire

Semestre : 3



Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :

travail personnel et colloque scientifique

Effort de travail : travail personnel : 150 h




-


recommandées :

-


attendu :

soutenance du mémoire

Contenu du cours : Maitrise des principes de base et des plus importants faits du contenu de

cursus de master et du mémoire de master.

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’une présentation

du sujet de mémoire de master (20 min) et d’un examen oral (30 min).


Page 103

Médias :

Littérature :


Page 104

Modules à option obligatoire

Titre du module : Wahlpflichtmodul MECM 310; EMFM 310; MABM 310

Module à option obligatoire MECM 310; EMFM 310; MABM 310

Niveau : Master

Abréviation : M7310

Sous-titre : -

Cours : FEM-Übungen

M7310 Méthodes des éléments finis - exercices

Semestre : 3


Enseignant : Prof. Dr. Otto Ernst Bernhardi

Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :

travaux pratiques avec ordinateur / 2 HES





-


recommandées :

connaissances de base en mathématiques et mécanique


attendu :


réaliser les calculs techniques à l’aide du logiciel FEM (ANSYS)

interpréter les résultats des calculs effectués


l’application principale d‘ANSYS dans la mécanique structurelle (20%)

types de modèle (1D, 2D, 3D) et éléments finis correspondantes (20%)


Page 105

grandeurs principales de calcul : composants des contraintes, tensions de comparaison, déplacements (10%)

calculs statiques (10%)

calculs thermomécaniques (10%)

problèmes de stabilité (10%)

contact (10%)

plasticité (10%)

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme des examens et

des rapports de laboratoire (la note du module MECM 310, EMFM 310 ou

MABM 310 est déterminée à partir des matières choisies).

Médias : ordinateur, vidéoprojecteur, polycopie de cours, tableau

Littérature : ANSYS help pages


Page 106

Titre du module : Wahlpflichtmodul MECM310; EMFM310; MABM310 Module à option obligatoire MECM310; EMFM310; MABM310

Niveau : Master

Abréviation : M 7325

Sous-titre : -

Cours : Metallografie M7325 Métallographie

Semestre : 3


Enseignant : Prof. Dr. Rainer Schwab

Langue : allemand

Appartenance au cursus : Master-Studiengänge: Maschinenbau, Effiziente Mobilität in der Fahrzeugtechnologie, Mechatronik Master en : mécanique, efficacité énergétique des véhicules, mécatronique

Forme d’enseignement / heures d’enseignement par semaine (HES) :

projet en laboratoire (max. 8 participants) / 2 HES



Conditions préalables selon plan d‘enseignement :

-

Connaissances préalables recommandées :

connaissances en : sciences des matériaux et méthodes d’essai des matériaux

Résultat d’enseignement attendu :


fabriquer les ponçages d’une manière autonome

réaliser la photographie

interpréter les structures photographiées

rédiger un rapport et présenter les résultats

Contenu du cours : Analyse et évaluation métallographique d‘un produit fini, p.ex. d’une boîte de vitesses, y compris :

planification

démontage du produit en pièces

définition des sections transversales métallographiques

fabrication du ponçage

documentation et interprétation des structures


Page 107

mesures de dureté

analyses chimiques au microscope électronique à balayage

étude de littérature

rédaction du rapport

présentation et poster

Evaluation des connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’un rapport écrit d’une présentation (la note du module MECM 310, EMFM 310 ou MABM 310 est déterminée à partir des matières choisies).

Médias : conférence interactive, polycopie avec trous, présentation, démonstrations au laboratoire, travail considérable au laboratoire

Littérature : propre polycopie de cours

G. Petzow: Metallographisches, keramographisches, plastographisches Ätzen. 6. Auflage, Borntraeger Berlin, Stuttgart 1994


Page 108

Titre du module : Wahlpflichtmodul MECM310; EMFM310; MABM310

Module à option obligatoire MECM310; EMFM310; MABM310

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Faserverbundwerkstoffe

M8450 Matériaux composites

Semestre : 2


Enseignant : Prof. Dr. Frank Pöhler

Langue : allemand







semaine (HES) :

cours et exercices supplémentaires / 2 HES





-


recommandées :

-


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des procédés de fabrication pour les

matières premières de fibre et de matrice compte tenu des contraintes

thermiques et mécaniques. Le dimensionnement théorique est démontré

à l’aide des exemples de calcul.

Le laminage des petits composants est démontré dans les travaux

pratiques.


Page 109


bases, avantages, inconvénients des matériaux composites à base de fibre et de matrice, utilisées dans les composites

procédés de traitement compte tenu de l’utilisation dans la production unitaire et la production de masse

bases de la mécanique des milieux continus

techniques de raccordement avec autres composants

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’un rapport et

d’un examen écrit (la note du module MECM 310, EMFM 310 ou MABM

310 est déterminée à partir des matières choisies).

Médias : ordinateur (PowerPoint, vidéos, internet), exemples de produit, tableau,

rétroprojecteur

Littérature : Kindervater - Technologie und Dimensionierungsgrundlagen für Bauteile aus Faserkunststoffverbund, DLR Institut für Bauweisen und Konstruktionsforschung Stuttgart 2001

Ehrenstein - Faserverbund-KunststoffeWerkstoffe - Verarbeitung – Eigenschaften, Carl Hanser Verlag München Wien 2006

Neitzel, Mitschang - Handbuch Verbundwerkstoffe, Carl Hanser Verlag München Wien 2004

Michaeli, Wegener, Huybrecht - Dimensionieren mit Faserverbundkunststoffen, Carl Hanser Verlag München Wien 1994

Puck - Festigkeiten von Faser-Matrix-Laminaten, Carl Hanser Verlag München Wien 1996

AVK - Handbuch Faserverbundkunststoffe, Vieweg+Teubner Verlag, 3. Auflage 2010


Page 110



Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Akustik

M8545 Acoustique

Semestre : 2



Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :

cours et projet / 2 HES





-


recommandées :

physique, mécanique (dynamique)


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des :

bases physiques de l’acoustique

mécanismes de sources sonores

bases techniques pour la réduction du bruit à l’aide des exemples, dérivés de la pratique (acoustique dans les véhicules, acoustique des machines, etc.)

Après réussite dans le cours, les étudiants peuvent appliquer les

connaissances acquises dans les processus de design et de création des


Page 111

produits.


bases : vibrations et ondes, ondes acoustiques et champs acoustiques, grandeurs pour la description des champs acoustiques et valeurs effectives associées, niveaux des grandeurs pour la description des champs acoustiques, superposition des ondes acoustiques, son et sonorité, spectre de raies, bruit, spectre de fréquences continu, spectres d’octave et spectres en tiers d’octave

bruit des machines : équations de base, excitation des bruits dans les machines, bruits de structure : transmission, isolation et amortissement, bruit aérien : isolation et amortissement

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’un rapport (la

note du module MECM 310, EMFM 310 ou MABM 310 est déterminée à

partir des matières choisies).

Médias : diapos, démonstrations (animations, extraits sonores)



Page 112



Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Ice Slurry Technology

M8670 Ice Slurry Technology

Semestre : 2


Enseignant : Prof. Dr. Michael Kauffeld

Langue : anglais




mécatronique



semaine (HES) :

cours: 2 HES





-


recommandées :

contenus des modules MBU440, MBU640 et MB430


attendu :

Le but du cours est l’enseignement de la technologie de bouillie de glace

(ice slurry). En raison de la diversité des aspects pour le dimensionne-

ment des systèmes, l’accent est mis sur une introduction dans le sujet.


indiquer et détailler les fonctions des systèmes à bouillie de glace

indiquer et détailler les avantages et inconvénients des méthodes de la production de bouillie de glace

évaluer les systèmes simples et déterminer les applications


Page 113

appropriées


formation de glace, et propriétés (thermophysiques et autres), dynamique des fluides, thermodynamique de la bouillie de glace, transfert de chaleur, production de la bouillie de glace, générateurs de bouillie de glace, transport de la bouillie de glace dans les systèmes de tuyauterie, stockage / fusion / mélange, fusion de la bouillie de glace dans les échangeurs de chaleur et des refroidisseurs d’air

refroidissement de contact direct et congélation des aliments à l’aide de bouillie de glace, évaluation des systèmes de bouillie de glace, applications de refroidissement actuelles et à l’avenir, fabrication des aliments et autres zones d’utilisation

Evaluation des

connaissances :


durée de 60 min (la note du module MECM 310, EMFM 310 ou MABM

310 est déterminée à partir des matières choisies).

Médias : diapos, présentation (Powerpoint)

Littérature : Kauffeld, M. et al.: Handbook on Ice Slurries, International Institute of Refrigeration, Paris, 2005, ISBN 2-913149-42-1


Page 114



Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Thermische Abtragsverfahren

M8720 Méthodes d’usinage thermique

Semestre : 3


Enseignant : Prof. Dr. Rüdiger Haas





mécatronique



semaine (HES) :

cours / 1 HES + travaux pratiques / 1 HES





-


recommandées :

connaissances de base en : technique de fabrication, laser et usinage par

électroérosion, machines-outils, technologies à commande numérique


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des procédés d’enlèvement

thermiques : électroérosion par enfonçage et coupage par laser dans la

théorie et la pratique, y compris l’endommagement de matériau des

pièces usinées.

Après réussite dans le cours, les étudiants sont capables de définir

l’ensemble de la chaîne de processus.


Page 115


bases d’usinage thermique des matériaux,

modèles d’enlèvement de matière

principe de fonctionnement du laser solide

conception et principe de fonctionnement des machines d’électroérosion par enfonçage,

définition et développement des régimes d’usinage adaptés aux matériaux,

exemples dérivés de la pratique

Les travaux pratiques sont effectués à l’aide des lasers et des machines

d’électroérosion par enfonçage.

Evaluation des

connaissances :


durée de 60 min et d’une présentation (la note du module MECM 310,

EMFM 310 ou MABM 310 est déterminée à partir des matières choisies).

Médias : diapos (Powerpoint), vidéos, démonstration sur les machines-outils


Klocke; Fertigungstechnik

Haas; polycopie de cours zur Vorlesung

Kief; CNC- Handbuch

Trumpf; Der Laser in der Praxis

Schumacher Weckerle; Funkenerosion


Page 116



Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Stoffübertragung

EMFM310 Transfert de matière

Semestre : 2


Enseignant : Prof. Hoinkis

Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :

cours / 2 HES





-


recommandées :



attendu :

Le but du cours est l‘enseignement des :

bases dans les domaines de transfert de matière et de transfert thermique

compétences théoriques du transfert de matière, approfondies à l’aide des exemples pratiques

calculs pour les processus de transfert de matière dans la pratique

Contenu du cours : cf. « Résultat d’enseignement attendu »


Page 117

Evaluation des

connaissances :


durée de 60 min et d’une présentation (la note du module MECM 310,

EMFM 310 ou MABM 310 est déterminée à partir des matières choisies).

Médias : tableau, présentation (Power Point)

Littérature : A. Mersmann: „Stoffübertragung“, Springer, 2. Auflage,1986

E. U. Schlünder: „Einführung in die Stoffübertragung“, Vieweg,, 2. Auflage 1996

M. Kraume: „Transportvorgänge in der Verfahrenstechnik“, 1.Auflage 2003


Page 118



Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Numerische Strömungssimulation II

EMFM310 Modélisation et simulation numérique de la dynamique des

fluides II

Semestre : 2


Enseignant : Prof. Dr.-Ing. E. Martens, Prof. Dr.-Ing. M. Stripf

Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :






-


recommandées :

mécanique des fluides, mathématiques d’ingénierie, cours recommandé :

modélisation et simulation numérique de la dynamique des fluides I


attendu :

Le but du cours est l’enseignement des :

bases théoriques et méthodes de résolution des problèmes d’écoulement complexes, y compris les problèmes d’ingénierie dynamique dans le domaine de gaz

traitement des sujets complexes à l’aide des méthodes commerciales de CFD et travaux pratiques aux différents sujets

application des méthodes de CFD et évaluation des résultats


Page 119


l’équation de Navier-Stokes tridimensionnelle soumise è frottement


présentation des modèles de turbulence et leur contribution à la quantification des phénomènes turbulents dans l’écoulement

introduction dans les méthodes numériques pour la résolution des équations différentielles

génération des réseaux de calcul (structuré et non-structuré) et application sur les problèmes dans la mécanique des fluides

travaux pratiques : manipulation d’un logiciel CFD, résolution (autonome et de manière guidée) des problèmes complexes de la mécanique des fluides à l’aide des logiciels CFD

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’un projet. Y

compris plusieurs travails domestiques, présentés et examinés au LvP*

(la note du module MECM 310, EMFM 310 ou MABM 310 est déterminée

à partir des matières choisies).

Médias : diapos (Powerpoint, PDF), notes au tableau, méthodes d’enseignement

interactives au LvP*

Littérature : polycopie de cours, manuels



Noll: Numerische Strömungsmechanik




Bernhard E. Schönung: Numerische Strömungsmechanik

*LvP: Laboratoire du développement virtuel des processus et des produits


Page 120



Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Finite Elemente mit Freien Programmen

EMFM310 Méthodes des éléments finis avec des logiciels libres

Semestre : 3


Enseignant : Prof. Dr. Otto Ernst Bernhardi

Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :

travaux pratiques avec ordinateur / 2 HES





-


recommandées :

connaissances de base en mathématiques, mécanique et méthodes des

éléments finis


attendu :


effectuer les calculs à base des éléments finis complexes à l’aide des logiciels libres (open-source) SALOME et CalculiX

interpréter les résultats correctement


manipulation : de l‘outil de modélisation géométrique, du générateur de réseau SALOME, du logiciel de calcul CalculiX (20%)

types de modèle (1D, 2D, 3D) dans la statique linéaire (20%)

procèdes de calcul dans la dynamique linéaire: fréquences propres,


Page 121

états stabilisés, temporisation directe, superposition modale (20%)

calculs thermomécanique (10%)

problèmes de stabilité : déformation des coques et des plaques (10%)

problèmes de contact : pression hertzienne (10%)

plasticité (10%)

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’un rapport de

laboratoire (la note du module MECM 310, EMFM 310 ou MABM 310 est

déterminée à partir des matières choisies).

Médias : ordinateur, vidéoprojecteur, propre polycopie de cours, tableau

Littérature : manuels des logiciels

autres propositions : cf. polycopie „Finite-Elemente-Methoden“


Page 122



Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Sorptionswärmepumpen und –speicher mit Labor

M9620 Pompes et réservoirs à sorption

Semestre : 2



Langue : allemand




mécatronique



semaine (HES) :






-


recommandées :



attendu :

Le but du cours est l’enseignement :

des processus efficaces de production de froid et de chaleur

des applications modernes (modèles de simulation 1D, processus par éléments finis) pour le dimensionnement des machines complexes, y compris : les processus de transport de matière et de chaleur à l’intérieur (thème central)

de la phase de prédéveloppement des technologies efficaces qui va de l’idée à l’étude du marché et à la rédaction d’un business case simple


Page 123


méthodes pour la production efficace de chaleur et utilisation des rejets thermiques de chaleur pour la production de froid

bases des processus d’absorption et d’adsorption, fonctionnement des pompes à chaleur à adsorption

simulation des systèmes complètes à l’aide des modèles 1D et simulation des processus de transport de matière et de chaleur

dans les modules à adsorption (travaux pratiques en LvP*)

détermination expérimentale des propriétés intrinsèques des sorbants modernes (travaux pratiques en laboratoire)

bases de la technique du vide

élaboration d’une étude de marché et rédaction d’un business case simple

Evaluation des

connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’un travail

domestique et d’un examen écrit d’une durée de 60 min ou d’un examen

oral de 20 min (fixé au début du cours). La note du module MECM 310,

EMFM 310 ou MABM 310 est déterminée à partir des matières choisies.

Médias : présentation (Powerpoint), notes au tableau, méthodes d’enseignement

interactives au LvP*

Littérature : Vorlesungsunterlagen, Fachartikel

W. Kast: Adsorption aus der Gasphase - Ingenieurwissenschaftliche Grundlagen und technische Verfahren. VCH Verlag Weinheim, 1988.

D. Bathen, M. Breitenbach. Adsorptionstechnik. Springer, 2001.

*LvP: Laboratoire du développement virtuel des processus et des produits


Page 124

Titre du module : Wahlpflichtmodul MECM310; EMFM310; MABM310 Module à option obligatoire MECM310; EMFM310; MABM310

Niveau : Master


Sous-titre : -

Cours : Rechnerintegrierte Produkt- u. Prozessentwicklung M9630 Développement de produits et de procèdes assisté par ordinateur

Semestre : 1


Enseignant : Prof. Dr. Ovtcharova

Langue : allemand

Appartenance au cursus : Master-Studiengang Maschinenbau und Mechatronik Master en mécanique et mécatronique

Forme d’enseignement / heures d’enseignement par semaine (HES) :




Conditions préalables selon plan d‘enseignement :

-

Connaissances préalables recommandées :

connaissances de base en conception mécanique

Résultat d’enseignement attendu :


structurer et solutionner un problème technique complexe dans le domaine de développement des produits et des processus à l’aide des méthodes de développement des solutions intuitives et discursives

maîtriser les processus virtuels de développement des produits

connaitre les applications du développement virtuel des produits et des processus

estimer l’effort pour l’implication systématique des concepts de développement virtuelle des produits et des processus


planification de la production industrielle, types de construction, déroulement de la commande, systématique de construction, liste des exigences, cahier des charges, structures fonctionnelles, méthodes de développement des solutions, évaluation des variantes de solution, valence technique et économique


Page 125

introduction dans le développement des produits et des processus sur support informatique

Conception des équipements CAx, logiciels CAO, interfaces

chaîne de procédé intégré CAx

introduction des systèmes CAx

Evaluation des connaissances :

Les connaissances acquises sont évaluées sous forme d’un projet et d’un examen écrit d’une durée de 60 min (la note du module MECM 310, EMFM 310 ou MABM 310 est déterminée à partir des matières choisies).

Médias : polycopie de cours, diapos, notes au tableau

Littérature : propre polycopie de cours (cf. bibliographie dans la polycopie)

Grabowski, H.; Anderl, R.; Polly, A.: Integriertes Produktmodell; Beuth Verlag, 1998

N.N.: Normung von Schnittstellen für die rechnerintegrierte Produktion (CIM), Standortbestimmung und Handlungsbedarf; DIN Fachbericht Nr. 15; Beuth Verlag; Berlin; 1987

Ehrlenspiel, Klaus: Integrierte Produktentwicklung. Methoden für Prozeßorganisation, Produkterstellung und Konstruktion. Hanser, 2.Auflage, 2002

Spur, Günter; Krause, Frank-Lothar: Das virtuelle Produkt. Hanser, 1997

Produktdatentechnologie A, CAD-Systeme und CAx-Prozessketten. Skript zur Vorlesung von Prof. Dr.-Ing. R. Anderl, Techn. Universität Darmstadt, 2005

Documents

Université des Sciences Appliquées de Karlsruhe ... · o méthodes: de gradient, de Newton, de quasi-Newton o optimisation des problèmes restrictifs optimisation non-standard o