Digitale Lehre
Die Lehrveranstaltung wird im WiSe 2020/2021 vollständig digital angeboten. Die Lehrveranstaltung nutzt den zugehörigen Moodle-Kurs als digitale Lernplattform. Dort finden Sie sämtliche Lehrmaterialien, Termine und alle weiteren Informationen zum Ablauf.
Lehrinhalte
[b]Einführung:[/b] Motivation, Umweltverschmutzung Lärm, menschliches Gehör, Schädlichkeitsgrenzen, Richtlinien, Beurteilung von Lärm (Emissions- und Immissionsgrenzen), Geräuscharten. [b]Pegelrechnung:[/b] Motivation und Definition von Pegeln, Referenzwerte, Pegelarithmetik, Beurteilungspegel. [b]Einführung in die Maschinenakustik:[/b] Schwingungen, Einmassenschwinger, Impedanz und Admittanz, Wellengleichung des Schallfeldes, Lösung der Wellengleichung für 1D-, 2D- und 3D-Schallfelder, Strahlerarten und Ausbreitungsgesetze (Kugelstrahler - Linienstrahler - Flächenstrahler), Reflexion und Absorption, Interferenz, Beugung, Zusammenhang Schwingweg-Schwinggeschwindigkeit-Schwingbeschleunigung. [b]Signalanalyse:[/b] Frequenzanalyse, Frequenzfilter, Terz- und Oktavfilter, A-, C- und Z-Bewertung. [b]Maschinenakustische Messtechnik:[/b] Wandler, Methoden der Schallleistungsbestimmung: Freifeldverfahren, Hallfeldverfahren, Vergleichsverfahren, Schallintensitätsverfahren. [b]Maschinenakustische Grundgleichung und technische Lärmminderung:[/b] Geräuschentstehung bei krafterregten und geschwindigkeitserregten Maschinengeräuschen, direkte und indirekte Schallentstehung, Unterscheidung in primäre und sekundäre Geräuschminderung
Literatur
[list]
[*]Vorlesungsfolien/Vorlesungsmitschrift
[*]Kompendium Maschinenakustik (kann während der Veranstaltung käuflich erworben werden).
[*]"Ingenieurakustik: Physikalische Grundlagen und Anwendungsbeispiele" von Hermann Henn, Gh. Reza Sinambari und Manfred Fallen
[*]"Technische Akustik" von Michael Möser
[*]"Technischer Lärmschutz: Grundlagen und praktische Maßnahmen zum Schutz vor Lärm und Schwingungen von Maschinen" von Werner Schirmer (Hrsg.)
[*]"Taschenbuch der Technischen Akustik" von Gerhard Müller und Michael Möser (Hrsg.)
[*]"Messtechnik der Akustik" von Michael Möser (Hrsg.)
[*]"Engineering Noise Control: Theory and Practice" von David A. Bies und Colin H. Hansen
[*]"Springer Handbook of Acoustics" von Thomas D. Rossing (Hrsg.)
[/list]
Voraussetzungen
keine speziellen Vorkenntnisse, Kenntnisse in Maschinendynamik, Mechanik, Physik sowie in Maschinenlemente hilfreich
Erwartete Teilnehmerzahl
40
Online-Angebote
moodle
Die Lehrveranstaltung wird im WiSe 2020/2021 vollständig digital angeboten. Die Lehrveranstaltung nutzt den zugehörigen Moodle-Kurs als digitale Lernplattform. Dort finden Sie sämtliche Lehrmaterialien, Termine und alle weiteren Informationen zum Ablauf.
Lehrinhalte
[b]Einführung:[/b] Motivation, Umweltverschmutzung Lärm, menschliches Gehör, Schädlichkeitsgrenzen, Richtlinien, Beurteilung von Lärm (Emissions- und Immissionsgrenzen), Geräuscharten. [b]Pegelrechnung:[/b] Motivation und Definition von Pegeln, Referenzwerte, Pegelarithmetik, Beurteilungspegel. [b]Einführung in die Maschinenakustik:[/b] Schwingungen, Einmassenschwinger, Impedanz und Admittanz, Wellengleichung des Schallfeldes, Lösung der Wellengleichung für 1D-, 2D- und 3D-Schallfelder, Strahlerarten und Ausbreitungsgesetze (Kugelstrahler - Linienstrahler - Flächenstrahler), Reflexion und Absorption, Interferenz, Beugung, Zusammenhang Schwingweg-Schwinggeschwindigkeit-Schwingbeschleunigung. [b]Signalanalyse:[/b] Frequenzanalyse, Frequenzfilter, Terz- und Oktavfilter, A-, C- und Z-Bewertung. [b]Maschinenakustische Messtechnik:[/b] Wandler, Methoden der Schallleistungsbestimmung: Freifeldverfahren, Hallfeldverfahren, Vergleichsverfahren, Schallintensitätsverfahren. [b]Maschinenakustische Grundgleichung und technische Lärmminderung:[/b] Geräuschentstehung bei krafterregten und geschwindigkeitserregten Maschinengeräuschen, direkte und indirekte Schallentstehung, Unterscheidung in primäre und sekundäre Geräuschminderung
Literatur
[list]
[*]Vorlesungsfolien/Vorlesungsmitschrift
[*]Kompendium Maschinenakustik (kann während der Veranstaltung käuflich erworben werden).
[*]"Ingenieurakustik: Physikalische Grundlagen und Anwendungsbeispiele" von Hermann Henn, Gh. Reza Sinambari und Manfred Fallen
[*]"Technische Akustik" von Michael Möser
[*]"Technischer Lärmschutz: Grundlagen und praktische Maßnahmen zum Schutz vor Lärm und Schwingungen von Maschinen" von Werner Schirmer (Hrsg.)
[*]"Taschenbuch der Technischen Akustik" von Gerhard Müller und Michael Möser (Hrsg.)
[*]"Messtechnik der Akustik" von Michael Möser (Hrsg.)
[*]"Engineering Noise Control: Theory and Practice" von David A. Bies und Colin H. Hansen
[*]"Springer Handbook of Acoustics" von Thomas D. Rossing (Hrsg.)
[/list]
Voraussetzungen
keine speziellen Vorkenntnisse, Kenntnisse in Maschinendynamik, Mechanik, Physik sowie in Maschinenlemente hilfreich
Erwartete Teilnehmerzahl
40
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moodle
- Lehrende: Tobias Melz
Semester: WiSe 2020/21
Lehrinhalte
Die Studierenden lernen verschiedene existierende Technologien der Zerstäubung, des Sprühtransports und der Wandkollision kennen. Der Kurs beinhaltet die Vorlesungen über die Arten von Zerstäubern und ihre Prinzipien, typische Sprühparameter und Methoden der Sprühcharakterisierung, Mechanismen der Zerstäubung und ihre theoretische Modellierung, Bewegungsdynamik von Tropfen in einem Gas, Tropfenkollisionen. Numerische Methoden zur Simulation des Sprühtransports werden ebenfalls überprüft.
Literatur
Voraussetzungen
abgeschlossener Kurs "Technische Strömungslehre"
Erwartete Teilnehmerzahl
10
Weitere Informationen
Die Prüfung erfolgt mündlich in Form eines Seminars. Während des Seminars wird ein Student eine Arbeit aus einer wissenschaftlichen Zeitschrift der Spitzenklasse präsentieren. Die Note beinhaltet die Präsentation und Beantwortung der Fragen.
Offizielle Kursbeschreibung
Mehrphasenströmungen sind an einer Vielzahl wichtiger industrieller Prozesse beteiligt, wie z. B. Sprühverbrennung, chemische Industrie, Erdölförderung, Filtration und viele andere. Mehrphasenströme sind nicht nur für viele industrielle Prozesse typisch, sondern auch für verschiedene natürliche, biologische Prozesse, einschließlich sogar einer Expansion der Viren.
Während des Kurses lernen die Studierenden den aktuellen Stand der Phänomene der Mehrphasenströmungen und die wichtigsten relevanten physikalischen Mechanismen kennen. Die Vorlesungen enthalten auch Beispiele für theoretische Modelle der interessantesten Phänomene. Es werden jedoch auch einige interessante mathematische Werkzeuge, neuartige diagnostische Instrumente und rechnerische Ansätze vorgestellt.
Nachdem die Kursteilnehmer eine geeignete Diagnose für die Charakterisierung des Sprühtransports auswählen können, können sie eine geeignete Methode zur numerischen Simulation der Sprühausbreitung, für den Fluss in den Suspensionen, den sprudelnden Fluss mit Kavitation oder in den porösen Medien auswählen. Sie werden sich der modernen theoretischen Ansätze auf dem Gebiet der Mehrphasen bewusst sein. Darüber hinaus ist dieser Kurs für das erfolgreiche Master- oder Doktoratsstudium im Rahmen mehrerer SFB-Forschungszentren an mehrere Instituten der Fachbereich Maschinenbau sehr hilfreich.
Online-Angebote
moodle
Das Skript und die aufgezeichneten Video-Vorlesungen werden den Studenten nach jeder Vorlesung zur Verfügung gestellt.
Vorgeschlagene Bücher
Ashgriz (ed.) Handbook of atomization and sprays. Springer 2011
Crowe, Clayton T., (ed.) Multiphase flow handbook. Vol. 59. CRC press, 2005.
Yarin, A.L., Roisman, I. V., Tropea, C, Collision Phenomena in Liquids and Solids. Cambridge University Press, 2017.
Ashgriz (ed.) Handbook of atomization and sprays. Springer 2011
Crowe, Clayton T., (ed.) Multiphase flow handbook. Vol. 59. CRC press, 2005.
Yarin, A.L., Roisman, I. V., Tropea, C, Collision Phenomena in Liquids and Solids. Cambridge University Press, 2017.
Voraussetzungen
abgeschlossener Kurs "Technische Strömungslehre"
Erwartete Teilnehmerzahl
10
Weitere Informationen
Die Prüfung erfolgt mündlich in Form eines Seminars. Während des Seminars wird ein Student eine Arbeit aus einer wissenschaftlichen Zeitschrift der Spitzenklasse präsentieren. Die Note beinhaltet die Präsentation und Beantwortung der Fragen.
Offizielle Kursbeschreibung
Mehrphasenströmungen sind an einer Vielzahl wichtiger industrieller Prozesse beteiligt, wie z. B. Sprühverbrennung, chemische Industrie, Erdölförderung, Filtration und viele andere. Mehrphasenströme sind nicht nur für viele industrielle Prozesse typisch, sondern auch für verschiedene natürliche, biologische Prozesse, einschließlich sogar einer Expansion der Viren.
Während des Kurses lernen die Studierenden den aktuellen Stand der Phänomene der Mehrphasenströmungen und die wichtigsten relevanten physikalischen Mechanismen kennen. Die Vorlesungen enthalten auch Beispiele für theoretische Modelle der interessantesten Phänomene. Es werden jedoch auch einige interessante mathematische Werkzeuge, neuartige diagnostische Instrumente und rechnerische Ansätze vorgestellt.
Nachdem die Kursteilnehmer eine geeignete Diagnose für die Charakterisierung des Sprühtransports auswählen können, können sie eine geeignete Methode zur numerischen Simulation der Sprühausbreitung, für den Fluss in den Suspensionen, den sprudelnden Fluss mit Kavitation oder in den porösen Medien auswählen. Sie werden sich der modernen theoretischen Ansätze auf dem Gebiet der Mehrphasen bewusst sein. Darüber hinaus ist dieser Kurs für das erfolgreiche Master- oder Doktoratsstudium im Rahmen mehrerer SFB-Forschungszentren an mehrere Instituten der Fachbereich Maschinenbau sehr hilfreich.
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- Lehrende: Ilia Roisman
Semester: WiSe 2020/21
Digitale Lehre
moodle
Lehrinhalte
Materialmodellierung:
[list]
[*]Grundlagen und Hintergründe zur zyklischen, ratenunabhängigen Plastizität: Verfestigung, Bauschinger-Effekt, Masing-Verhalten, Memory-Verhalten (Zyklische Plastizität)
[*]Grundlagen zur Beschreibung temperaturinduzierter ratenabhängiger Plastizität bzw. Viskoplastizität (Kriechen)
[*]Grundsätzlicher Aufbau und Kategorien von Materialmodellen innerhalb der strukturmechanischen Simulationslösung Finite Elemente Methode (FEM)
[*]Implementierung von zyklischer Plastizität und Kriechen innerhalb der FEM: Inkrementelle Theorie vs. Deformationstheorie
[*]Beispielhafte Anwendung innerhalb der FEM-Systeme ANSYS und ABAQUS
[/list]
Schädigung & Lebensdauer
[list]
[*]Einführung des Begriffs Schädigung & mikrostrukturelle Aspekte
[*]Grundlagen zum Einfluss von Mittelspannung, Mehrachsigkeit und zusammengesetzter Belastung
[*]Phänomenologische Beschreibung von Kriechermüdungsinteraktion
[*]Konstitutive, vereinheitlichte Material- und Schädigungsmodelle
[*]Beispielhafte Anwendung im Rahmen von Lebensdaueranalysen
[/list]
Numerische Bruchmechanik
[list]
[*]Grundlagen zur Kriechbruchmechanik
[*]Grundlagen zum Rissschließverhalten: Formen, analytische und numerische Beschreibungen
[*]Grundlagen zur numerischen Beschreibung von Rissen innerhalb der FEM in 2D und 3D
[*]Beispielhafte Anwendung im Rahmen von Schadensfallbewertungen
[/list]
Literatur
[list]
[*]Bürgel, Ralf : Handbuch Hochtemperaturwerkstofftechnik, Vieweg Verlag
[*]Rößler, Joachim:Mechanisches Verhalten der Werkstoffe, Teubner Verlag
[*]Illschner, B.: Hochtemperaturplastizität, Springer Verlag
[*]DUBBEL : Taschenbuch für den Maschinenbau
[*]Lechner, Seume: Stationäre Gasturbinen, Springer Verlag
[*]www.grantadesign.com, Teaching Toolkit for Materials and Process Education
[*]Berger, C., A. Scholz, F. Müller, M. Schwienheer: Creep fatigue behaviour and crack growth of steels, In: Abe, F., Kern, T. U., Viswanathan R. (Eds): Creep-resistant steels (2008, First Ed.), Chambridge, Woodhead Publishing Limited, ISBN 978-1-84265-129-2, pp. 446/471
[/list]
Voraussetzungen
Grundlegende werkstoffkundliche Kenntnisse aus den Vorlesungen der Werkstoffkunde oder der Materialwissenschaften sind erforderlich.
Erwartete Teilnehmerzahl
40
Weitere Informationen
Termine, weitere Informationen, sowie die Unterlagen der Vorlesungen und Übungen werden ausschließlich auf dem E-Learning-Portal Moodle ([url]http://moodle.mpa-ifw.tu-darmstadt.de[/url]) des Fachgebietes Werkstoffkunde veröffentlicht.
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Lehrinhalte
Materialmodellierung:
[list]
[*]Grundlagen und Hintergründe zur zyklischen, ratenunabhängigen Plastizität: Verfestigung, Bauschinger-Effekt, Masing-Verhalten, Memory-Verhalten (Zyklische Plastizität)
[*]Grundlagen zur Beschreibung temperaturinduzierter ratenabhängiger Plastizität bzw. Viskoplastizität (Kriechen)
[*]Grundsätzlicher Aufbau und Kategorien von Materialmodellen innerhalb der strukturmechanischen Simulationslösung Finite Elemente Methode (FEM)
[*]Implementierung von zyklischer Plastizität und Kriechen innerhalb der FEM: Inkrementelle Theorie vs. Deformationstheorie
[*]Beispielhafte Anwendung innerhalb der FEM-Systeme ANSYS und ABAQUS
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Schädigung & Lebensdauer
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[*]Einführung des Begriffs Schädigung & mikrostrukturelle Aspekte
[*]Grundlagen zum Einfluss von Mittelspannung, Mehrachsigkeit und zusammengesetzter Belastung
[*]Phänomenologische Beschreibung von Kriechermüdungsinteraktion
[*]Konstitutive, vereinheitlichte Material- und Schädigungsmodelle
[*]Beispielhafte Anwendung im Rahmen von Lebensdaueranalysen
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Numerische Bruchmechanik
[list]
[*]Grundlagen zur Kriechbruchmechanik
[*]Grundlagen zum Rissschließverhalten: Formen, analytische und numerische Beschreibungen
[*]Grundlagen zur numerischen Beschreibung von Rissen innerhalb der FEM in 2D und 3D
[*]Beispielhafte Anwendung im Rahmen von Schadensfallbewertungen
[/list]
Literatur
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[*]Bürgel, Ralf : Handbuch Hochtemperaturwerkstofftechnik, Vieweg Verlag
[*]Rößler, Joachim:Mechanisches Verhalten der Werkstoffe, Teubner Verlag
[*]Illschner, B.: Hochtemperaturplastizität, Springer Verlag
[*]DUBBEL : Taschenbuch für den Maschinenbau
[*]Lechner, Seume: Stationäre Gasturbinen, Springer Verlag
[*]www.grantadesign.com, Teaching Toolkit for Materials and Process Education
[*]Berger, C., A. Scholz, F. Müller, M. Schwienheer: Creep fatigue behaviour and crack growth of steels, In: Abe, F., Kern, T. U., Viswanathan R. (Eds): Creep-resistant steels (2008, First Ed.), Chambridge, Woodhead Publishing Limited, ISBN 978-1-84265-129-2, pp. 446/471
[/list]
Voraussetzungen
Grundlegende werkstoffkundliche Kenntnisse aus den Vorlesungen der Werkstoffkunde oder der Materialwissenschaften sind erforderlich.
Erwartete Teilnehmerzahl
40
Weitere Informationen
Termine, weitere Informationen, sowie die Unterlagen der Vorlesungen und Übungen werden ausschließlich auf dem E-Learning-Portal Moodle ([url]http://moodle.mpa-ifw.tu-darmstadt.de[/url]) des Fachgebietes Werkstoffkunde veröffentlicht.
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- Lehrende: Matthias Oechsner
Semester: WiSe 2020/21
Digitale Lehre
Die Veranstaltung Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) wird im WiSe 20/21 als [b]Online Lehre[/b] abgehalten. Die Vorlesung wird digital übertragen und durch zusätzliche digitale Materialien wie Demonstrationen und Übungen ergänzt.
Die Online Lehre startet in KW 45[b] (ab 02.11.2020)[/b] und findet an den in der Terminkette genannten Wochentagen und Uhrzeiten (siehe TUCaN) statt. Die vorliegenden Raumangaben bei den einzelnen Terminen in TUCaN stellen die ursprüngliche Präsenz-Planung dar und werden durch die Online Lehre ersetzt.
Der technische Zugang zur Online Lehre findet über Moodle statt. Hier finden Sie vor der Vorlesung auch die Verknüpfung zur Onlineübertragung. Sie wurden bei der Anmeldung in TUCaN automatisch auch zum IKT-Moodle Kurs angemeldet. Bei Problemen im Moodle-Kurs melden Sie sich bitte beim betreuenden Wissenschaftlichen Mitarbeiter Tim Giese (giese@dik.tu-darmstadt.de). Alle weiteren Informationen erhalten Sie dann über Moodle.
Lehrinhalte
In der Vorlesung werden die Grundlagen der Informations- und Kommunikationstechnologie im Maschinenbau mittels folgender Themenbereiche vermittelt:
1. Einführung in die Informations- und Kommunikationstechnologie
2. Methoden zur objektorientierten Programmentwicklung
3. Datenstrukturen und Algorithmen
4. Mathematische und technische Grundlagen
5. Kommunikations- und Netzwerktechnologie
6. Methodische Anwendung der Informations- und Kommunikationstechnologie
Es werden dabei die folgenden Lernziele verfolgt:
- Hardwaretechnik zu klassifizieren und Merkmale von Software zu benennen.
- Einfache objektorientierte Stukturen zu unterscheiden und diese gezielt zur objektorientierten Programmentwicklung einzusetzen.
- Datenstrukturen und Algorithmen zu entwickeln, um anwendungsspezifische Probleme lösen zu können.
- Die Zusammenhänge zwischen Betriebssystemen und Anwendungssystemen zu erklären.
- Die Fortschritte der Netzwerktechnologie zu beschreiben.
Literatur
Vorlesungsskript (eine aktuelle Literaturliste befindet sich im Vorlesungsskript).
Voraussetzungen
keine
Erwartete Teilnehmerzahl
400
Übertragungswege
Senderraum: S311 - 08
Empfängerraum: S311 - 00
Online-Angebote
moodle
Die Veranstaltung Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) wird im WiSe 20/21 als [b]Online Lehre[/b] abgehalten. Die Vorlesung wird digital übertragen und durch zusätzliche digitale Materialien wie Demonstrationen und Übungen ergänzt.
Die Online Lehre startet in KW 45[b] (ab 02.11.2020)[/b] und findet an den in der Terminkette genannten Wochentagen und Uhrzeiten (siehe TUCaN) statt. Die vorliegenden Raumangaben bei den einzelnen Terminen in TUCaN stellen die ursprüngliche Präsenz-Planung dar und werden durch die Online Lehre ersetzt.
Der technische Zugang zur Online Lehre findet über Moodle statt. Hier finden Sie vor der Vorlesung auch die Verknüpfung zur Onlineübertragung. Sie wurden bei der Anmeldung in TUCaN automatisch auch zum IKT-Moodle Kurs angemeldet. Bei Problemen im Moodle-Kurs melden Sie sich bitte beim betreuenden Wissenschaftlichen Mitarbeiter Tim Giese (giese@dik.tu-darmstadt.de). Alle weiteren Informationen erhalten Sie dann über Moodle.
Lehrinhalte
In der Vorlesung werden die Grundlagen der Informations- und Kommunikationstechnologie im Maschinenbau mittels folgender Themenbereiche vermittelt:
1. Einführung in die Informations- und Kommunikationstechnologie
2. Methoden zur objektorientierten Programmentwicklung
3. Datenstrukturen und Algorithmen
4. Mathematische und technische Grundlagen
5. Kommunikations- und Netzwerktechnologie
6. Methodische Anwendung der Informations- und Kommunikationstechnologie
Es werden dabei die folgenden Lernziele verfolgt:
- Hardwaretechnik zu klassifizieren und Merkmale von Software zu benennen.
- Einfache objektorientierte Stukturen zu unterscheiden und diese gezielt zur objektorientierten Programmentwicklung einzusetzen.
- Datenstrukturen und Algorithmen zu entwickeln, um anwendungsspezifische Probleme lösen zu können.
- Die Zusammenhänge zwischen Betriebssystemen und Anwendungssystemen zu erklären.
- Die Fortschritte der Netzwerktechnologie zu beschreiben.
Literatur
Vorlesungsskript (eine aktuelle Literaturliste befindet sich im Vorlesungsskript).
Voraussetzungen
keine
Erwartete Teilnehmerzahl
400
Übertragungswege
Senderraum: S311 - 08
Empfängerraum: S311 - 00
Online-Angebote
moodle
- Lehrende: Reiner Anderl
Semester: WiSe 2020/21
Online-Angebote
moodle
- Lehrende: Eckhard Kirchner
- Lehrende: Stephan Rinderknecht
- Lehrende: Gelöschter User (TU-ID gelöscht)
Semester: WiSe 2020/21
Erwartete Teilnehmerzahl
600
Zusätzliche Informationen
Das Product Design Project (PDP) ist eine eigenständige Lehrveranstaltung, die in Kooperation durch das Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS) und das Fachgebiet für Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd) organisiert wird.
Fachlich ist es den Lehrveranstaltungen Maschinenelemente und Mechatronik zugehörig. Grundsätzlich wird die Aufgabenstellung des PDP in Kleingruppen bearbeitet und teilt sich in drei Teile:
- Konzeption (IMS & pmd)
- Modellbildung und Simulation (IMS)
- Konstruktion (pmd)
Im Wintersemester 2016/17 wird die Hauptorganisation vom pmd durchgeführt.
Weitere Informationen zur Organisation werden über http://www.pmd.tu-darmstadt.de und moodle bekanntgegeben.
Online-Angebote
moodle
- Lehrende: Eckhard Kirchner
- Lehrende: Stephan Rinderknecht
Semester: WiSe 2020/21
Online-Angebote
moodle
moodle
- Lehrende: Eckhard Kirchner
- Lehrende: Gelöschter User (TU-ID gelöscht)
Semester: WiSe 2020/21