Themenvorschlag für Diplomarbeit

Technische Universität München
Lehrstuhl für Zerstörungsfreie Prüfung
Baumbachstr. 7
81245 München
Prof. Dr.-Ing. habil. Christian Große
Vertiefung Fakultät BGU
29. September 2016
Aufgabenstellung der Masterarbeit
Titel:
Druckschwellversuche an Probekörpern aus hochfestem Beton zur
Modellbildung für das Structural Health Monitoring von Windenergieanlagen
Betreuer:
Manuel Raith, M.Sc.
Tel.: +49 089 289 27223
[email protected]
Ausgangssituation und Motivation:
Die Lebensdauer einer Windenergieanlage (WEA) wird durch das Ermüdungsverhalten der
einzelnen Komponenten festgelegt. Neben den bewegten Teilen wird vor allem auch die
Tragstruktur im Betrieb beansprucht. Die Tragstruktur älterer WEA ist vor allem aus Stahl
gefertigt. In den letzten Jahre gewinnt jedoch zunehmend die Hybridbauweise der Türme an
Bedeutung, welche die Kombination von Stahl und Spannbeton nutzt.
Das Verhalten von Stahlkonstruktionen unter zyklischer Belastung ist seit langem bekannt
und in ausreichendem Maß verstanden. Modelle der Stahlstrukturen können zur Simulation
von Ermüdungsvorgängen erstellt werden und liefern im Rahmen des Structural Health Monitoring Erkenntnisse über deren Zustand. Für Betonkonstruktionen liegen jedoch nur unzureichende Kenntnisse bezüglich des Ermüdungsverhaltens vor.
Aufgabenstellung & Zielsetzung:
Ziel der ausgeschriebenen Arbeit ist die Ermittlung von Parametern für Modellierung der
Ermüdung hochfester Betone. Diese Parameter gilt es, mit Hilfe geeigneter Messverfahren
und Messdatenauswertung zu bestimmen. Versuche zum Druckschwellverhalten der Probekörper werden durchgeführt und mittels Ultraschallverfahren und durch Dehnungsmessungen (Quer- und Längsdehnung) überwacht. Die Aufzeichnung und Interpretation lastzyklenabhängiger Änderungen soll erfolgen.
Ein Großteil der Arbeiten wird dabei am Centrum Baustoffe und Materialprüfung cbm in
München-Pasing durchgeführt.
Schwerpunkte der Masterarbeit:
• Recherche und Einarbeitung in die Thematiken der
−
Betondegradation unter zyklischer Druckschwellbeanspruchung
−
Ultraschallmesstechnik (Transducer, Sensoren, AD-Wandlung und Speicherung)
−
Ermittlung von Parametern zur Modellbildung auf der Grundlage der durchgeführten Experimente
•
Aufbau eines geeigneten Messsystems zur Ultraschalluntersuchung und Aufzeichnung
von Dehnungen bei der Druckschwellbeanspruchung von Betonprobekörpern.
•
Durchführung und Auswertung der Messungen zur Extraktion von Modellparametern.
•
Betrachtung der Messungenauigkeiten zur Bewertung der Daten.
Voraussetzung:
• MATLAB Kenntnisse
•
Kenntnisse zur Sensortechnik (z.B. Piezoelektrische Sensoren, Laservibrometer) wünschenswert.
•
Handwerkliches Geschick und Freude am experimentellen Arbeiten.
•
Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise.
Die Anfertigung der schriftlichen Ausarbeitung unter Berücksichtigung des Layouts des
Lehrstuhls, sowie Vorstellung der Ergebnisse und Abgabe aller Schriftstücke und Daten in
elektronischer Form schließt die Arbeiten ab.
Die Bewertungskriterien für die Abschlussarbeit liegen vor und sind dem Studierenden bekannt. Die Vorstellung der Ergebnisse erfolgt in einem etwa 30-minütigen Vortrag am Lehrstuhl, an den sich die Notenfindung anschließt. Zu diesem Zeitpunkt liegt die korrigierte
Endversion der Abschlussarbeit den Prüfern vor.
Beginn der Masterarbeit:
Voraussichtliche Dauer:
ab sofort
6 Monate

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