Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICTKonstruktion eines Prüfstandes zur Validierung der mechanischen Eigenschaften von CFK-Fahrrad-Kettenblättern
- Bachelor- oder Masterarbeit
- studentische Hilfskraft
Abschlussarbeiten, studentische Hilfskräfte und Praktika
Motivation
Im Rahmen der Optimierung der manuellen Herstellung von Fahrrad-Kettenblättern mittels 3D-Skelett-Wickeltechnik (3DSW) ist es notwendig, die mechanischen Eigenschaften der gefertigten Kettenblätter systematisch zu überprüfen. Ein geeigneter Prüfstand ist daher unerlässlich, um standardisierte Tests und Validierungen durchzuführen.
Ziele
In dieser Bachelor-/Mastearbeit entwickelst, konstruierst und nimmst du einen Prüfstand in Betrieb, der die mechanischen Eigenschaften von CFK-Fahrrad-Kettenblättern, die mit der 3DSW-Technik hergestellt wurden, zuverlässig messen und validieren kann.
Aufgaben
- Anforderungsanalyse
- Definition der zu prüfenden mechanischen Eigenschaften (z.B. Zugfestigkeit, Biegesteifigkeit, Torsionssteifigkeit am Bauteil).
- Darstellung eines Anforderungskatalogs basierend auf den Spezifikationen und Anforderungen der bisherigen Forschung und relevanter Normen.
- Konzeptentwicklung:
- Entwicklung verschiedener Konzepte für den Prüfstand unter Berücksichtigung der Anforderungskriterien.
- Bewertung und Auswahl des am besten geeigneten Konzepts.
- Detailkonstruktion:
- Ausarbeitung der Konstruktion in CAD-Software.
- Dimensionierung und Auswahl der erforderlichen Komponenten und Materialien.
- Erstellung von Fertigungszeichnungen und Stücklisten.
- Erstellung eines Fertigungszeit- und Kostenplanes
- Simulation und Analyse:
- Durchführung von Simulationen zur Überprüfung der mechanischen Belastbarkeit und Funktionalität des Prüfstandes.
- Optimierung der Konstruktion basierend auf den Simulationsergebnissen.
- Fertigung und Montage:
- Planung und Begleitung der Fertigung der Komponenten.
- Montage und Justierung des Prüfstandes.
- Inbetriebnahme und Testphase:
- Durchführung erster Tests zur Validierung der Funktionsfähigkeit des Prüfstandes.
- Kalibrierung und Feineinstellung der Messgeräte.
- Erstellung von Testprotokollen und Analyse der Testergebnisse.
- Dokumentation und Auswertung:
- Detaillierte Dokumentation der Entwicklung und Konstruktion des Prüfstandes.
- Auswertung der Testergebnisse und Diskussion der Validierungsmethoden.
Voraussetzungen
- Studium des Maschinenbaus, Mechatronik, Materialwissenschaften oder verwandter Ingenieurwissenschaften
- Kenntnisse in CAD-Software (z.B. SolidWorks, AutoCAD)
- Grundlagenwissen in der Messtechnik und Prüfstandskonstruktion
- Interesse an experimenteller Arbeit und Konstruktion
- Fähigkeit zum selbständigen Arbeiten und analytischem Denken