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Studienschwerpunkt: Mathematik und Technik
FEM Modell eines Zahnrades [Abb. groß] |
Die hier ausgebildeten Mathematiker zeichnen sich dabei gegenüber ihren Arbeitspartnern, den Ingenieuren und Naturwissenschaftlern, durch vertiefte mathematische Methodenkenntnisse und deren Umsetzung in Software aus. Am Beispiel des Computer Aided Design (CAD) lässt sich das verdeutlichen: Während Ingenieure in ihrem Studium vorwiegend lernen, wie man mit einem CAD-System z.B. Bauteile konstruiert, lernen Mathematiker, wie ein CAD-System aufbauend auf mathematischen und programmiertechnischen Methoden funktioniert und wie diese entwickelt werden. So werden Mathematiker über die qualifizierte Anwendung hinaus Beiträge zur Entwicklung und Beurteilung graphischer und computergestützter Systeme leisten können.
Die mathematische Beschreibung von Vorgängen in Natur, Umwelt und Technik spielt vor dem Hintergrund einer wirtschaftlichen Nutzung der vorhandenen Ressourcen und der Optimierung technischer Produkte eine immer größer werdende Rolle. Das mathematische Modell muss einerseits das Wesentliche der komplexen Wirklichkeit widerspiegeln, andererseits aber auch mit mathematischen Verfahren behandelt werden können. Dies setzt Kenntnisse des jeweiligen Anwendungsgebietes und fundierte mathematische Methodenkenntnisse voraus.
Vor dem Bau einer Brücke will man etwa wissen, wie sie sich unter der Belastung verformen wird und welche Beanspruchungen dabei auftreten. Bauteilverformungen, Schadstoffausbreitung in der Luft oder Gewässern, Schallausbreitungen in einem Auto, Temperaturverteilungen in einem Motor, all das soll berechnet werden, um es gezielt beeinflussen zu können. Diese so unterschiedlichen Probleme können mit sehr ähnlichen mathematischen Methoden behandelt werden: z.B. mit der Beschreibung durch Differentialgleichungen und deren Lösung mit Hilfe von computergestützten Berechnungsverfahren wie der Methode der Finiten Elemente, die ein universelles Verfahren zur Lösung von Differentialgleichungen ist und auf Variationsmethoden aufbaut.
Die Lehrveranstaltungen Mathematische Methoden des CAD, Differentialgleichungen, Numerische Mathematik und Finite-Elemente-Methoden sind neben Technischer Mechanik, Dynamik und dem Physiklabor sich gegenseitig ergänzende Bestandteile des Studiums.
Detaillierte Informationen zu den einzelnen Modulen liefern die Modulhandbücher [hier: siehe rechte Menüleiste]
In Abschlussarbeiten hat neben der naturwissenschaftlichen Aufgabenstellung und der Behandlung ihres mathematischen Hintergrunds fast immer die elektronische Datenverarbeitung eine wesentliche Bedeutung: es geht dabei um die Umsetzung des Problems in ein Computerprogramm oder die Verwendung eines professionellen Softwaresystems mit Industriestandard wie z.B. MATHEMATICA oder MSC/NASTRAN.
Da es bisher noch keine Abschlussarbeiten zum Bachelor of Science in Mathematik gibt, sind hier einige typische Themen von Diplomarbeiten aus den letzten Semestern angegeben:
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Letzte Änderung: 25.11.2009 von Angela Schwenk