MSE Master of Science in Engineering

The Swiss engineering master's degree

Each module contains 3 ECTS. You choose a total of 10 modules/30 ECTS in the following module categories: 

  • 12-15 ECTS in technical scientific modules (TSM)
    TSM modules teach profile-specific specialist skills and supplement the decentralised specialisation modules.
  • 9-12 ECTS in fundamental theoretical principles modules (FTP)
    FTP modules deal with theoretical fundamentals such as higher mathematics, physics, information theory, chemistry, etc. They will teach more detailed, abstract scientific knowledge and help you to bridge the gap between abstraction and application that is so important for innovation.
  • 6-9 ECTS in context modules (CM)
    CM modules will impart additional skills in areas such as technology management, business administration, communication, project management, patent law, contract law, etc.

In the module description (download pdf) you find the entire language information per module divided into the following categories:

  • instruction
  • documentation
  • examination 
Structural Dynamics (TSM_Dynamics)

Das Modul vermittelt Methoden und Vorgehen, um das dynamische Verhalten von mechanischen Strukturen zu verstehen, zu berechnen und zu messen und zeigt deren Bedeutung für die Entwicklung von Tragstrukturen auf.

Prerequisites

Grundlagen der Technischen Mechanik, Impuls- und Drallsatz
Einfache Vektor- und Matrizenrechnung, komplexe Zahlen
Matlab-Grundkenntnisse sind von Vorteil
Grundkenntnisse in Fourier- und Laplacetransformation

Learning Objectives

Die Studierenden verstehen die rechnerischen und experimentellen Verfahren der Strukturdynamik und kennen deren Möglichkeiten und Grenzen

Contents of Module

  • Repetition und Ergänzungen zum Ein-Massen-Schwinger: Aufstellung der Bewegungsgleichungen, Lösung der homogenen (freier Schwingungen) und inhomogenen (erzwungener Schwingungen) Bewegungsgleichungen, Bestimmung der Eigenwerte des Systems, Übertragungsfunktion (Receptance, Mobility, Accelerance), Antwort auf einfache Input-Signale,
  • Mehrmassenschwinger: Aufstellung der Bewegungsgleichungen, Lösung der homogenen (freier Schwingungen) und inhomogenen (erzwungener Schwingungen) Bewegungsgleichungen; Lösung des Eigenwertsproblems und Analyse Eigenwerte und Eigenvektoren, Übertragungsfunktionen (Receptance, Mobility, Accelerance), modale Ordnungsreduktion,
  • Experimentelle Modalanalyse: Motivation und Ziele, Messkette für Schwingungsmessungen, Signalverarbeitung, Identifizierung, Vorstellung praktischer Beispiele,
  • Dämpfungsmodelle für Mehrmassenschwinger, modale Dämpfung, Rayleigh-Dämpfung, Bestimmung der Dämpfung über die Halbwertsbreite.
  • Rotordynamik:
    • Aufstellen der Bewegungsgleichungen für ein Einscheibenmodell mit Kreiselwirkung und elastischer Welle,
    • Eigenwerte in Abhängigkeit der Drehzahl (Campbell-Diagramm),
    • Anregung durch statische und dynamische Unwucht, Gleich- und Gegenlaufschwingung
  • Einführung in die Mehrkörpersimulation:
    • Aufstellen der Bewegungsgleichungen für ein nichtlineares Mehrkörpermodell, Kinematik, Kinetik, Zustandsraum,
    • Eliminierung der Bindungskräfte über Jacobimatrizen,
    • Numerische Lösung nichtlinearer mechanischer Bewegungsgleichungen

Teaching and Learning Methods

  • Frontalunterricht,
  • Durchführung von Experimenten,
  • Besprechung praktischer Fälle,

Literature

Woernle, C.: Mehrkörpersysteme. Springer-Verlag Berlin, Heidelberg, 2011; ISBN 978-3-642-15981-7
Skript Mehrkörpermechanik und Rotordynamik

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