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Studentenprojekte

ACHTUNG: Die aktuellen Kursunterlagen und Studentenprojekte befinden sich auf einer geschlossenen Moodle-Kursseite. Dieses Material hier dagegen ist veraltet und dient lediglich der öffentlich zugänglichen Orientierung über den Kurs.

Als Leistungsnachweis wird in diesem Modul ein kleines Projekt bearbeitet und bewertet (alternative Prüfungsform).

  • Die Projekte werden in der zweiten Hälfte des Semesters bearbeitet.
  • Das Thema kann eines aus der nachfolgenden Liste oder nach Absprache (!) auch ein eigenes, zur Vorlesung passendes Thema sein.
  • Jeder Student wählt/sucht sich ein Thema und teilt uns dieses zu Beginn seiner Bearbeitungszeit mit.
  • Ein Projekt kann allein oder in einer Gruppe mit zwei (in Ausnahmen drei) Studenten bearbeitet werden.
  • Ein Thema kann unabhängig voneinander auch von mehreren Studenten oder Teams gewählt und bearbeitet werden.
  • Jedes Projekt muss aus den folgenden drei Teilen bestehen:
    • (i) kleines Experiment und dazu passend:
    • (ii) numerische Analyse sowie 
    • (iii) analytische Abschätzung.

Vortrag

  • Jeder Teilnehmer hält über sein Projekt (oder seinen Projektanteil, falls Gruppenarbeit) einen Vortrag von 10 Minuten Dauer (nicht länger!).
  • Die Vorträge werden voraussichtlich in der letzten Semesterwoche gehalten.

Bericht

  • Jeder Teilnehmer fertigt einen kleinen Bericht (oder Berichtsanteil, falls Gruppenarbeit) mit 5 bis 8 Seiten an.  Der Bericht eines Zweier-Teams umfasst damit 10 bis max. 16 Seiten.  Hierbei werden Titel, Gliederung, Literaturliste nicht mitgezählt. 
  • Bitte unbedingt kennzeichnen, wer was geschrieben hat.
  • Ein Bericht sollte in der Regel etwa folgende Struktur haben:
    1. Einleitung: Hintergrund, Motivation, Forschungsfrage.
    2. Experiment: Versuchsaufbau, -durchführung, Ergebnisse.
    3. Analytische Abschätzung: Annahmen, Theorie, Rechnung, Ergebnisse.
    4. Numerische Simulation: Geometrie, Netz, Werkstoff, Last- u. Randbedg., Solution-Infos, Ergebnisse.
    5. Diskussion: Ergebnisse vergleichen (-> Tabelle), Stärken u. Schwächen der Methoden, Forschungsfrage beantworten, Fazit ziehen und Bogen zur Einleitung schließen.
  • Fremde Quellen, auch aus dem Internet, auch Bilder müssen unbedingt gekennzeichnet werden.
  • Die Berichte sind voraussichtlich drei Wochen nach dem Vortrag fällig.

Beurteilung

  • Bei der Beurteilung achten wir auf die inhaltliche Qualität der Projektteile (Numerisches Modell, Experiment, analytische Abschätzung), auf eine kritische Diskussion der eigenen Methoden und Ergebnisse, eine knappe aber sinnvolle Einleitung sowie auf die Form der Präsentation und des schriftlichen Berichts.  Dazu gehört auch, dass die Vortragszeit und die Seitenanzahl NICHT überschritten werden!

Achtung, aktuelle Spielregeln stehen auf der Moodle-Kursseite!

Liste möglicher Projektthemen (beispielhaft)

Gestaltoptimierung / 3D-Druck

Passend zu unserer Übung zur Gestaltoptimierungdazu kann ein statisch belastetes Objekt in seiner Gestalt zunächst numerisch, anschließend ggf. auch experimentell (3D-Drucker ist im UZWR vorhanden) optimiert und untersucht werden.

Vorführ-Modell zur Anisotropie

Passend zur Übungsaufgabe "L-förmiger Körper aus anisotropem Material" soll ein Vorlesungs-Vorführ-Modelle z.B. aus Holz entwickelt werden.  Wichtig wäre, dass die Verformungen und die Unterschiede bei den Verformungen in Abhängigkeit von der Faserorientierung auch von 5 m Entfernung deutlich sichtbar sind.  Zur besseren Auslegung des Vorführ-Modells sollen passende Simulationen und analytische Abschätzungen gemacht werden.

Eigenschwingungen bei Systemen mit n Freiheitsgraden

Ein geeignes schwingungsfähiges System soll entweder in der Umwelt gefunden oder aber gebaut werden.  Das System soll mindestens 2 Freiheitsgrade und damit 2 Eigenschwingungen (Eigenvektoren u. Eigenfrequenzen) besitzen.  Hinweis:  Ein einzelner, elastisch aufgehängter, starrer Körper besitzt schon 6 FG, betrachtet man diesen in einer Ebene hat er immerhin noch 3 FG, wäre also grundsätzlich geeignet.

  • Experiment:  System auf verschiedene Arten anstoßen und Schwingungen (Form u. Freq.) messen.  Hinweis: Langsame Schwingungen können evtl. mit einem einfachen Handy-Video aufgezeichnet und ausgewertet werden;  bei hochfrequenten Schwingungen kann man ggf. die hörbare Frequenz per Audiosignal (Tool: Audacity) aufnehmen und auswerten.
  • Simulation:  Simulink oder SimMechanics oder Adams
  • Analytische Abschätzung:  Gemäß Kap. 7.1  im MMSM-1-Script

Kontinuums-Eigenschwingungen

Ein geeignes schwingungsfähiges System (Musikinstrument, Balken-, Platten-, Saitenschwingung, ...) soll entweder in der Umwelt gefunden oder aber gebaut werden.  Wie wäre es mit einem Windspiel und den Eigenschwingungen (Klang) der daran aufgehängten Röhrchen?

  • Experiment:  System auf verschiedene Arten anstoßen und Schwingungen (Form u. Freq.) messen.  Hinweis: Langsame Schwingungen können evtl. mit einem einfachen Handy-Video aufgezeichnet und ausgewertet werden;  bei hochfrequenten Schwingungen kann man ggf. die hörbare Frequenz per Audiosignal (Tool: z.B. Audacity) aufnehmen und auswerten.  Ggf. könnten schnelle Eigenschwingungsformen auch mit einer Stroboskoplampe sichtbar machen (Lehrmittelsammlung Physik).
  • Simulation:  Ansys (Modalanalyse)
  • Analytische Abschätzung:  Gemäß Kap. 8  im MSM-1-Script