@misc{Kavrakov, type = {Master Thesis}, author = {Kavrakov, Igor}, title = {Structural Optimization of Composite Cross-Sections and Elements using Energy Methods}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3959}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20190815-39593}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {96}, abstract = {Structural optimization has gained considerable attention in the design of structural engineering structures, especially in the preliminary phase. This study introduces an unconventional approach for structural optimization by utilizing the Energy method with Integral Material Behavior (EIM), based on the Lagrange's principle of minimum potential energy. An automated two-level optimization search process is proposed, which integrates the EIM, as an alternative method for nonlinear structural analysis, and the bilevel optimization. The proposed procedure secures the equilibrium through minimizing the potential energy on one level, and on a higher level, a design objective function. For this, the most robust strategy of bilevel optimization, the nested method is used. The function of the potential energy is investigated along with its instabilities for physical nonlinear analysis through principle examples, by which the advantages and limitations using this method are reviewed. Furthermore, optimization algorithms are discussed. A numerical fully functional code is developed for nonlinear cross section, element and 2D frame analysis, utilizing different finite elements and is verified against existing EIM programs. As a proof of concept, the method is applied on selected examples using this code on cross section and element level. For the former one a comparison is made with standard procedure, by employing the equilibrium equations within the constrains. The validation of the element level was proven by a theoretical solution of an arch bridge and finally, a truss bridge is optimized. Most of the principle examples are chosen to be adequate for the everyday engineering practice, to demonstrate the effectiveness of the proposed method. This study implies that with further development, this method could become just as competitive as the conventional structural optimization techniques using the Finite Element Method.}, subject = {Strukturoptimierung}, language = {en} } @misc{Lauterbach2005, type = {Master Thesis}, author = {Lauterbach, Anne}, title = {Studie zu bautechnischen Voraussetzungen f{\"u}r automatisierte Fertigteilmontagen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.556}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-5566}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {Diese Arbeit umfasst eine Zusammenfassung der aktuellen Fertigteil- und Montagetechnik sowie Grundkenntnisse von automatisierten Systemen im Bauwesen. Dabei wird ein {\"U}berblick {\"u}ber den Stand der Technik gegeben und die daraus entstehenden Voraussetzungen f{\"u}r eine automatisierte Fertigteilmontage, beginnend bei den TUL-Prozessen bis hin zur Montage, definiert. Folgend werden Grund{\"u}berlegungen hinsichtlich weiterer Forschungsans{\"a}tze bzw. Weiterf{\"u}hrungen dieser modernen Technologien aufgezeigt sowie Schnittstellen zwischen Maschinen und Vermessungstechniken und Systeml{\"u}cken bei der Anwendung analysiert. Eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der mechanischen und automatisierten Fertigteilmontage soll die Zeit- und Lohnkosteneinsparungen aufzeigen. Weiterhin wurde eine Systematisierung von besonderen Verbindungs- und Anschlaghilfsmittel durchgef{\"u}hrt. Dabei bezog sich die Auswertung auf die Produktpaletten der vier gr{\"o}ßten deutschen Firmen. Grunds{\"a}tzlich versteht sich die Arbeit als zukunftsorientiert und basiert auf einer sachlichen Untersuchung der Zusammenh{\"a}nge.}, subject = {Montage / Automation}, language = {de} } @misc{Drude2005, type = {Master Thesis}, author = {Drude, Erik}, title = {Studie zu bautechnischen Voraussetzungen f{\"u}r automatisierte Fertigteilmontagen am Beispiel von Stahlbeton-Skelettbauwerken}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.672}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6725}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {In Deutschland hat sich das vollautomatische Bauen bisher vergleichsweise bescheiden entwickelt. Ein hoher Automatisierungsgrad ist dagegen seit Jahren bei den station{\"a}ren Mischanlagen von Baustoffen, wie Beton und Asphalt sowie in der Serienfertigung standardisierter Betonwaren zu finden. Jedoch fehlen in Deutschland die Voraussetzungen, um grundlegend neu konzipierte, flexibel automatisierte oder roboterisierte Maschinen und Systeme zu entwickeln und einzusetzen. Zur Schaffung dieser Voraussetzungen soll die vorliegende Arbeit einen Beitrag leisten. Sie betrachtet ausschließlich die Skelettbauweise. Diese stellt ein Teilgebiet des Betonfertigteilbaus dar. Da eine Automatisierungsl{\"o}sung grunds{\"a}tzlich erst bei großen Objekten mit einer hohen Wiederholungsrate der Prozesse und Elemente wirtschaftlich ist, wird die Montage eines Mehrzweckkomplexes untersucht. Die Tragstruktur dieses Geb{\"a}udes setzt sich, charakteristisch f{\"u}r die Skelettbauweise, aus St{\"u}tzen und Bindern zusammen. Dabei werden im Hinblick auf die Aufgabenstellung dem herk{\"o}mmlichen Montageablauf die Besonderheiten und bautechnischen Voraussetzungen einer automatisierten Montage hinzugef{\"u}gt. Es wird eingrenzend speziell die Montage einer Fertigteilst{\"u}tze und eines Unterzuges aufgezeigt. Nach einem einleitenden Kapitel sind in Kapitel 2 die Grundlagen der Automatisierung dargestellt. Darin werden die Gr{\"u}nde f{\"u}r eine Automatisierung und deren theoretischen Vorraussetzungen beleuchtet. Vornehmlich umfasst dies die Erl{\"a}uterung der Anforderungen an Automatisierungsger{\"a}te und automatisierungsgerechte Fertigteile. Im sich anschließenden Kapitel 3 werden die Vorraussetzungen der Planung, der Vermessung und der Herstellung umfassend dargelegt. Die Planungs-voraussetzungen beschreiben den ganzheitlichen L{\"o}sungsansatz von Entwurf, Planung, Herstellung, Ausf{\"u}hrung (Montage) und Betrieb der Geb{\"a}ude. Die verschiedenen Technologien zur Positionsbestimmung, Identifikation und Objektverfolgung werden in den vermessungstechnischen Grundlagen erl{\"a}utern. Um alle Bereiche, die vor dem Beginn der eigentlichen Montage notwendig sind zu beleuchten wird schließlich in den herstellerseitigen Vorraussetzungen insbesondere beschrieben, welche optischen Markierungen, Sensoren und andere Hilfsmittel in die Fertigteile zu integrieren sind. Das Kapitel 4 beschreibt detailliert die beispielhafte Montage der Fertigteilst{\"u}tze und des -unterzuges. Erg{\"a}nzend sind in die einzelnen Schritten der Montage selbst entwickelte Varianten integriert. Als Grundlage werden zu jedem Prozess Gemeinsamkeiten aller Varianten aufgef{\"u}hrt. Daran schließen sich nach Bedarf individuelle Erl{\"a}uterungen an. Die Varianten sind aus {\"U}berlegungen des Autors und aus den Konsultationen mit dem betreuenden Lehrstuhl entwickelt worden. Sie werden in diesem Teil der Arbeit detailliert beschrieben und ihre Eigenarten und Verwendungszwecke erl{\"a}utert. Im Ganzen gesehen ergibt dieses Kapitel eine komplette Montage mit verschiedenen M{\"o}glichkeiten die einzelnen Schritte auszuf{\"u}hren. Im Kapitel 5 werden zu den jeweiligen Varianten die Vor- und Nachteile knapp und {\"u}bersichtlich dargestellt. Aus welchen Gr{\"u}nden eine Variante weiterverfolgt werden sollte oder sie nicht umsetzbar ist, ist in einem sich jeweils anschließenden kurzen Fazit begr{\"u}ndet. Anschließend wird unter teilweiser Verwendung der Varianten eine Vorzugsvariante zur automatisierten Montage entwickelt. Auf detailliertere Ausf{\"u}hrungen wurde hier verzichtet um sich nicht zu wiederholen und Redundanzen zu vermeiden. Ausf{\"u}hrlich wurden die einzelnen verwendeten Varianten bereits im Kapitel 4 beschrieben. Das Kapitel 6 untersucht die wirtschaftlichen Potentiale einer automatisierten Fertigteilmontage und stellt die Kosten einer automatisierten Montage, denen einer herk{\"o}mmlichen Montage gegen{\"u}ber. Dabei wurden verschiedene Annahmen getroffen, die aus den Ergebnissen der vorliegenden Arbeit, den Ergebnissen der Diplomarbeit von Frau Lauterbach und weiteren Literaturrecherchen abgeleitet wurden. Kapital 7 fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und gibt Hinweise auf notwendige weiterf{\"u}hrende Forschungen und Untersuchungen.}, subject = {Montagegerechte Konstruktion}, language = {de} } @misc{Luedtke, type = {Master Thesis}, author = {L{\"u}dtke, Cornelius}, title = {Systemidentifikation von Bauteilen mittels optischer Messmethoden}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2429}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20150706-24293}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {97}, abstract = {Im Rahmen der Forschung an Bauteil- und F{\"u}gestellend{\"a}mpfung wurden die Schwingungen der Bauteile bisher mit 1D-Laser-Vibrometern gemessen. Nun steht ein 3D-Laser-Scanner zur Verf{\"u}gung. Diese Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Frage, ob mit dem 3D-Laser-Scanner bessere und weitere relevante Daten bei der Schwingungsmessung gewonnen werden k{\"o}nnen.}, subject = {Schwingung}, language = {de} }