Dynamik und Festigkeit

Das Dynamik- und Festigkeitsteam hat sich über viele Jahre darauf spezialisiert, Festigkeits- und Dynamikuntersuchungen an Bauteilen oder ganzen Maschinen durchzuführen. Beispielsweise können über die Finite-Elemente-Methoden Festigkeits-, Temperatur- oder Schwingungsprobleme analysiert werden und gezielt Verbesserungsvorschläge erarbeitet werden. Über die FKM-Richtlinie können Aussagen zur Ermüdungsfestigkeit gemacht werden.

Komplexe Mehrkörpersimulationen erlauben es, Bewegungsvorgänge an Fahrzeugen (z.B. Auto, Zug, Seilbahnen) oder Werkzeugmaschinen zu untersuchen und deren dynamisches Verhalten zu verbessern. Dazu stehen moderne Simulationstools und die Erfahrung zur Verfügung, welche Berechnungsmethode für welche Problemstellung am besten geeignet ist.

In unserem Prüflabor befinden sich mehrere Shaker und Hydraulikprüfmaschinen, um diverse Belastungen auf Bauteile oder Prüflinge aufzubringen und damit Ermüdungs- oder Verschleisstests zu fahren. Auch können mit geringem Aufwand Wöhlerlinien für Rundproben auf einer Biegeumlaufmaschine erstellt werden.

Mit der Kombination aus Versuch und Simulation sind wir in der Lage, Digitale Zwillinge zu erstellen, mit denen die Eigenschaften realer Bauteile oder Maschinen relativ genau abgebildet werden können.

Wir hoffen, dass wir Ihr Interesse geweckt haben. In den folgenden Projektbeispielen sind konkrete Vorgehensweisen beschrieben. 

Mehrkörpersimulation: Ein kräftiges Handwerkszeug

Zwei Beispiele zeigen, wie Mehrkörpersimulationen helfen, reale mechatronische Systeme zu optimieren. Anhand eines Prototyp-Fahrzeugs und einer Seilbahnanlage wird aufgezeigt, wie sich verschiedene Ingenieurdisziplinen wie Konstruktion, Versuch, Simulation und Informatik sinnvoll ergänzen und dabei enorme Produktverbesserungen ermöglichen. Bei diesen Beispielen konnten auch viele Studierende die Verbindung von Theorie und Praxis ideal miterleben.

Projekte

Allgemeines Projekt

Urbane Seilbahn - der digitale Seilbahn-Zwilling als Entwicklungsbeschleuniger

In diesem Projekt wurde ein komplexes Mehrkörpermodell einer bestehenden Seilbahngondel erstellt – der digitale Seilbahn-Zwilling. Das Ziel war es, kostengünstige Massnahmen zu entwickeln, sodass die Stationseinfahrt auch bei wesentlich höherer Anlagengeschwindigkeit sicher und komfortabel umgesetzt werden kann.

Forschungsprojekt

Optimierung des Fahrkomforts

Da in neuen Elektrofahrzeugen vermehrt on-board Bremssysteme in Kombination mit Rekuperation verwendet werden, reduziert sich die ungefederte Masse am Rad. Dieses Projekt behandelt die Untersuchung und Optimierung von Fahrkomfort und Fahrsicherheit für unterschiedliche ungefederte Massen an Personenwagen.

Allgemeines Projekt

Fahrsicherheit mittels Torque Vectoring durch elektromechanische Bremseingriffe

In diesem Projekt wurde der Fahrsicherheit mittels Torque Vectoring untersucht. Beim Ausfall eines Steer-by-Wire Lenksystems soll die elektromechanische Bremse das Lenken übernehmen und so ein sicheres Fahrverhalten sicherstellen.

Allgemeines Projekt

Elektromechanisches Bremssystem für Elektroautos

In diesem Projekt wurde der Prototyp einer elektromechanischen Bremseinheit entwickelt. Das Ziel war die effiziente Nutzung der Bremssysteme auch als aktives Element zur Unterstützung der Lenksysteme mittels Torque-Vectoring.

Allgemeines Projekt

Mehrkörpersimulation eines mechanischen Systems - Modellkran EC-H 8 - LIEBHERR

Baukräne werden auf der Baustelle sehr viel angewendet. Daher ist es erstaunlich, dass die Steuerung dieser Kräne alleine durch die Kranführer ausgeführt wird ohne von einem Computer unterstützt zu werden, wie es z.B. bei einem Auto üblich ist. Durch dieses Projekt soll die Regelung für ein Modell des Oberdrehkrans EC-H 8…

Allgemeines Projekt

Torque-Vectoring für Kurvenfahrten bei Elektroautos - BRUSA

In dieser Bachelorarbeit wurde aufgezeigt, wie moderne elektrische Antriebstechnik ein verbessertes Fahrgefühl und eine erhöhte Leistung in der Kurvenfahrt ermöglicht. Dies wurde durch Antriebsmomentenverteilung, auch Torque-Vectoring genannt, für ein Elektrofahrzeug umgesetzt. Problemstellung Die maximale…