Masterarbeit - Konzeptentwicklung zur Erstellung von Imperfektionen auf Basis einer Modalanalyse

Im Kranbau werden an verschiedenen Stellen dünnwandige Blech- und schlanke Rohrstrukturen verwendet, deren Auslegung einen Stabilitätsnachweis erfordert. Dazu ist es notwendig, imperfekte Strukturen zu erstellen. Lineare Beulanalysen sind eine Möglichkeit, die für die Belastung passenden Imperfektionen zu finden. Im Rahmen der Arbeit soll untersucht werden, unter welchen Umständen in ihrer Wirkung vergleichbare Imperfektionen auf Basis einer Modalanalyse erzeugt werden können und wie dieser Ansatz den Berechnungsaufwand sowie die Durchlaufzeit im Auslegungsprozess beeinflusst.

Forschungsfragen

• Wie und unter welchen Umständen kann eine Modalanalyse als Ausgangspunkt für die Definition von Imperfektionen im Rahmen eines Stabilitätsnachweises bei dünnwandigen Strukturen genutzt werden?
• In welcher Form gleicht die so erzeugte Struktur hinsichtlich der auszuwertenden Eigenschaften einer imperfekten Struktur, welche mittels konventioneller Ansätze erzeugt wurde?

Einzelaufgaben

• Recherche zum aktuellen Stand der Technik und Einarbeitung in das Themengebiet
• Erarbeiten eines Konzeptes zur modalbasierten Erstellung von Imperfektionen
• Numerische und ggf. analytische Tests an akademischen Beispielen
• Übertragung und Test der Erkenntnisse auf bzw. an einer repräsentativen realen Struktur
• Verallgemeinerung der Ergebnisse zur Anwendung im industriellen Auslegungsprozess
• Übersichtliche Dokumentation und Zusammenfassung des Vorgehens sowie der Ergebnisse

• Fortgeschrittenes Master- oder Diplomstudium im Bereich Maschinenbau, Mechatronik, Computational Engineering oder eines vergleichbaren Studiengangs
• Grundlagenkenntnisse im Bereich der nichtlinearen Stabilität
• Kenntnisse im Bereich der Finite Elemente Methode
• Verhandlungssichere Deutsch- und sehr gute Englischkenntnisse
• Hohes Maß an Eigeninitiative und Eigenverantwortung

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