Ziel der konstruktiven Bauteiloptimierung ist es, Produkte des Maschinen- und Apparatebaus hinsichtlich Funktion, erwarteter Lebensdauer, Fertigungs- und Betriebskosten, sowie Umweltverträglichkeit optimal zu gestalten.

Diese Schlüsseltätigkeit des Ingenieurs in der Produktentwicklung setzt die genaue Kenntnis sowohl des Werkstoff- als auch des Bauteilverhaltens voraus und erfordert damit den konsequenten Einsatz moderner Versuchstechniken und computer-gestützter Simulationsmethoden.

Im Labor für Betriebsfestigkeit und konstruktive Bauteiloptimierung werden die Studierenden im Rahmen des Versuchstechnik-Praktikums u.a. mit der experimentellen Spannungsanalyse insbesondere der DMS-Meßtechnik - , der Verformungsanalyse bei der Blechumformung, sowie der Rißerkennung und der Messung des Rißfortschritts an Bauteilen und bauteilähnlichen Probekörpern vertraut gemacht.

An ein - und mehrachsigen Pulseranlagen und Universalprüfmaschinen werden Dauer- und Betriebsfestigkeitsuntersuchungen z.B. an gekerbten und geschweißten Bauteilen durchgeführt.

Parallel zu den experimentellen Methoden der Spannungsanalyse werden moderne, rechnergestützte Simulationstechniken insbesondere die FEM eingesetzt und die Ergebnisse aus Versuch und Rechnung kritisch gegenübergestellt.

Das Versuchstechnik-Praktikum baut inhaltlich auf den Fächern "Gestalt-optimierung" und "FEM-Simulationstechnik" auf und führt die dort erarbeiteten theoretischen Grundlagen und Berechnungsergebnisse in entsprechenden Versuchen fort.

Neben dem Praktikumsbetrieb werden im Labor verstärkt experimentelle und theoretische Diplomarbeiten durchgeführt, in denen praxisnahe Aufgabenstellungen aus der Industrie, aber auch eigene Themenstellungen, z.B. aus der Konstruktions-ausbildung, bearbeitet werden.

Laufende und geplante Untersuchungsthemen im Labor sind:

Versuche an dynamisch belasteten Gleit- und Wälzlagern in Schmutzwasser- umgebung zur Erprobung unterschiedlicher Abdichtungen
Dynamische Messungen und Simulation mit FEM + Matlab/Simulink an Modellen zur aktiven Schwingungsminderung
Mobile Betriebsfestigkeitsuntersuchung an Fahrzeugkomponenten
Entwicklung von Tools für die Betriebsfestigkeitsrechnung auf der Basis von FEM- Ergebnissen
Untersuchung geeigneter FEM-Techniken zur Berechnung der Kerbspannungen in Schweißnähten
Entwicklung eines Mikroheizkraftwerkes zur kombinierten Erzeugung von Strom und Wärme für Ein- und Mehrfamilienhäuser auf der Basis eines Wankel- Dampfmotors mit äußerer Verbrennung.

 
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