Paolo Ermanni: Katalogdaten im Herbstsemester 2017

NameHerr Prof. Dr. Paolo Ermanni
LehrgebietVerbundwerkstoffe und adaptive Strukturen
Adresse
Verbundwerkst. u. Adaptive Strukt.
ETH Zürich, LEE O 201
Leonhardstrasse 21
8092 Zürich
SWITZERLAND
Telefon+41 44 633 63 06
E-Mailpermanni@ethz.ch
DepartementMaschinenbau und Verfahrenstechnik
BeziehungOrdentlicher Professor

NummerTitelECTSUmfangDozierende
151-0079-10LCarbon Factory Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Dieser Kurs ist Teil eines Jahreskurses. Die 14 Kreditpunkte werden am Ende des FS2018 vergeben mit neuer Belegung des gleichen Fokus-Projektes im FS2018.

Der Kurs ist nur für MAVT BSc und ITET BSc.

Zum Fokusprojekt wird zugelassen, wer:
a. die Basisprüfung bestanden hat;
b. den Block 1 und 2 bestanden hat.

Für die Belegung der Lerneinheit kontaktieren Sie bitte die D-MAVT Studienadministration.
0 KP15AP. Ermanni
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw).
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
151-0079-20LMotostudent Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Dieser Kurs ist Teil eines Jahreskurses. Die 14 Kreditpunkte werden am Ende des FS2018 vergeben mit neuer Belegung des gleichen Fokus-Projektes im FS2018.

Der Kurs ist nur für MAVT BSc und ITET BSc.

Zum Fokusprojekt wird zugelassen, wer:
a. die Basisprüfung bestanden hat;
b. den Block 1 und 2 bestanden hat.

Für die Belegung der Lerneinheit kontaktieren Sie bitte die D-MAVT Studienadministration.
0 KP15AP. Ermanni
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw).
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
151-0079-30LAirborne Wind Energy System 2 Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Dieser Kurs ist Teil eines Jahreskurses. Die 14 Kreditpunkte werden am Ende des FS2018 vergeben mit neuer Belegung des gleichen Fokus-Projektes im FS2018.

Der Kurs ist nur für MAVT BSc und ITET BSc.

Zum Fokusprojekt wird zugelassen, wer:
a. die Basisprüfung bestanden hat;
b. den Block 1 und 2 bestanden hat.

Für die Belegung der Lerneinheit kontaktieren Sie bitte die D-MAVT Studienadministration.
0 KP15AP. Ermanni
KurzbeschreibungIm Team ein Produkt von A-Z entwickeln und realisieren! Anwenden und Vertiefen des bestehenden Wissens, Arbeiten in Teams, Selbständigkeit, Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Systembeschreibung und -simulation, Präsentation und Dokumentation, Realisationsfähigkeit, Werkstatt- und Industriekontakte, Anwendung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink usw).
LernzielDie vielfältigen Lernziele dieses Fokus-Projektes sind:
- Synthetisieren und Vertiefen des theoretischen Wissens aus den Grundlagenfächern des 1.-4. Semesters
- Teamorganisation, Arbeiten in Teams, Steigerung der sozialen Kompetenz
- Selbständigkeit, Initiative, selbständiges Lernen neuer Themeninhalte
- Problemstrukturierung, Lösungsfindung in unscharfen Problemstellungen, Suchen von Informationen
- Systembeschreibung und -simulation
- Präsentationstechnik, Dokumentationserstellung
- Entscheidungsfähigkeit, Realisationsfähigkeit
- Werkstatt- und Industriekontakte
- Erweiterung und Vertiefung von Sachwissen
- Beherrschung modernster Ingenieur-Werkzeuge (Matlab, Simulink, CAD, CAE, PDM)
151-0364-00LStrukturlabor Information 4 KP5AM. Zogg, P. Ermanni
KurzbeschreibungTeams mit 2 - 4 Studenten müssen eine möglichst leichte Struktur, welche den gestellten Anforderungen genügt, entwerfen, dimensionieren und herstellen. Ein Prototyp und ein verbessertes Bauteil werden getestet und im Hinblick auf konstruktive und strukturmechanische Aspekte beurteilt.
LernzielDie Fähigkeiten zu entwickeln, häufig vorkommende Problemstellungen der Strukturmechanik am Beispiel einer realen Anwendung zu verstehen und zu lösen. Weitere wichtige Ziele sind das Gruppendenken und die Gruppenarbeit zu fördern, den Übergang von der Theorie zur Praxis aufzuzeigen und Erfahrungen in verschiedenen leichtbaurelevanten Bereichen wie, Konstruktion CAE-Methoden sowie die Strukturversuchstechnik zu sammeln
InhaltJede Gruppe (2-4 Studierende) bekommt die Aufgabe, eine typische Leichtbaukonstruktion zu realisieren. Die Aufgabenstellung beinhaltet Angaben über Lasten und Randbedingungen.

Wichtige Meilensteile der Projektarbeit sind:
- Konzept, Vordimensionierung (Handrechnung) und
Konstruktionsentwurf
- Nachweisrechnung (FEM) und analytische Beurteilung kritischer Stellen
- Fertigung und Prüfung eines Prototypen
- Fertigung und Prüfung eines verbesserten Bauteils
- Abgabe des Schlussberichtes

Die Projektarbeit wird durch ausgewählte Lehreinheiten unterstützt
Skriptes werden Unterlagen zu ausgewählten Themen abgegeben
151-0550-00LAdaptive Materials for Structural Applications Information 4 KP3GP. Ermanni, A. Bergamini
KurzbeschreibungAdaptive materials offer appealing ways to extend the design space of structures by introducing time-variable properties into them. In this course, the physical working principles of selected adaptive materials are analyzed and simple models for describing their behavior are presented. Some applications are illustrated, also with laboratory experiments where possible.
LernzielThe study of adaptive materials covers topics that range from chemistry to theoretical mechanics.

The aim of this course is to convey knowledge about adaptive materials, their properties and the physical mechanisms that govern their function, so as to develop the skills to deal with this interdisciplinary subject.
InhaltThis course will provide the students with an insight into the properties and physical phenomena which lead to the features of adaptive materials. Starting from chemomechanical (skeletal muscles), the physical behavior of a wide range of adaptive materials, thermo- and photo-mechanical, electro-mechanical, magneto-mechanical and meta-materials will be thoroughly discussed and analyzed. Up-to-date results on their performance and their implementation in mechanical structures will be detailed and studied in laboratory sessions. Analytical tools and energy based considerations will provide the students with effective instruments for understanding adaptive materials and assess their performance when integrated in structures or when arranged in particular fashions.

Basic concepts: Power conjugated variables, dissipative effects, geometry- and materials-based energy conversion

Chemo-mechanical coupling: Energy conversion in skeletal muscle and other chemomechanical systems,optional: and photo-mechanical coupling, azopolymers.

Thermo-mechanical coupling: Shape memory alloys / polymers

Electromechanical coupling(1): DEA, EBL, electrorheological fluids

Shape control / morphing: Use, requirements, challenges

Morphing applications of variable stiffness structures: Lab work

Electromechanical coupling (2): Piezoelectric, electrostrictive effect
Vibration Reduction: Measurement, passive, semi-active (active) damping methods

Vibration reduction applications of piezoelectric materials: Lab work

Metamaterials: Definition of metamaterials - electromagnetic, acoustical and other metamaterials

Magneto-mechanical coupling: Magnetostrictive effect, mSMA, magnetorheological fluids, ferrofluids

Energy harvesting and sensing: Energy harvesting with EAP and piezoelectric materials, transducers as sensors: Piezo, resistive,...
SkriptLecture notes (manuscript and handouts) will be provided
151-3201-00LStudies on Engineering Design3 KP6AK. Shea, P. Ermanni, M. Meboldt
KurzbeschreibungThis course introduces students to the exciting world of Engineering Design research, which crosses disciplines and requires a variety of skills. Each student identifies a topic in Engineering Design for further investigation, either based on those proposed or a new, agreed topic.
LernzielStudents gain their first knowledge of Engineering Design research and carry out their first, independent scientific study. Students learn how to read scientific literature and critically analyze and discuss them, gain hands-on experience in the area and learn how to document their work concisely through a report and short presentation.
InhaltStudents identify 5-10 journal articles, or scientifically equivalent, in consultation with the supervisor and can define a small, related project in the area to gain hands-on experience. In the beginning of the semester, students develop with the supervisor a 2-page proposal outlining the objective of the study, tasks to be carried out and a brief time plan for the work. Once agreed, the project starts resulting in a report combining the state-of-art literature review and project results, if carried out.

The students work independently on a study of selected topics in the field of Engineering Design. They start with a selection of the topic, identify scientific papers for the literature research and can define a small, related project. The results (e.g. state-of-the-art literature review and small project results where defined) are evaluated with respect to predefined criteria.
Voraussetzungen / BesonderesStudents take this course in parallel to the Lecture "Grand Challenges in Engineering Design". A general meeting will be held in the beginning of the semester to propose topics for the studies. Studies are carried out individually and can be the pre-study for a Bachelor thesis.
151-3203-00LGrand Challenges in Engineering Design1 KP3SP. Ermanni, M. Meboldt, K. Shea
KurzbeschreibungThe course is structured in three main blocks, each of them addressing a specific grand challenge in engineering design. Each block is composed of an introductory lecture and two to three talks from various speakers from academia and industry.
LernzielThe aim of the course is to introduce students to the engineering design research and practice in a multitude of Mechanical Engineering disciplines and convey knowledge from both academia and industry about state of the art methods, tools and processes.
InhaltThe students are exposed to a variety of topics in the field of Engineering Design. Topics are bundled in three main grand challenges and include an introductory lecture held by one of the responsible Professors and 2-3 talks each, addressing specific issues and examples. The success of the course is largely dependant on active involvement of the students. The students also individually prepare and present a topic related to the grand challenges presented in the lectures.
Voraussetzungen / BesonderesOffered in English and German
151-3207-00LLeichtbau4 KP2V + 2UP. Ermanni, G. Molinari
KurzbeschreibungDie Wahlfachvorlesung Leichtbau umfasst Berechnungsmethoden für die Analyse des Trag- und Versagensverhaltens von Leichtbaustrukturen sowie Bauweisen und Gestaltungsprinzipien von Leichtbaukonstruktionen.
LernzielDie Lehrveranstaltung bezweckt, fundierte Grundlagen zum Verständnis und zur Auslegung und Dimensionierung von modernen Leichtbaukonstruktionen im Maschinen-, Fahrzeug- und Flugzeugbau zu vermitteln.
InhaltLeichtbaukonstruktionen
Dünnwandige Träger und Konstruktionen
Instabilitätsverhalten dünnwandiger Konstruktionen
Versteifte Schalenkonstruktionen
Krafteinleitung in Leichtbaukonstruktionen
Verbindungstechnik
Sandwich Konstruktionen
SkriptSkript, Handouts, Übungen