Dank unserer Simulationen können wir reale Belastungen aus Versuchsständen abbilden und bieten damit eine Möglichkeit schnelle Entscheidungen für mögliche Designverbesserungen treffen. Trotzdem sind reale Tests zur Validierung der Simulationsergebnisse enorm wichtig, weshalb wir auch über einen Rahmenprüfstand im Labor benutzen.
Schweißnahtsimulation nach Kerbspannungskonzept
Simulation der Kraftänderung innerhalb der Speichen durch eine äußere Kraft
Neben unseren Forschungsvorhaben bieten wir auch Studierenden die Möglichkeit, interessante Projekte zu realisieren und die Forschungsinhalte in der Finite-Elemente Simulationsausbildung im Studiengang Maschinenbau an der HTWK Leipzig zu nutzen.
Lehre
Im Rahmen der Lehre können Fahrrad bezogene Abschlussarbeiten im Bereich Simulationen und oder experimentellen Aufbauten durchgeführt werden.
Aktuell zu vergebende Themen:
- Strömungssimulation von Anbau- und Fahrradteilen
- Hochdynamische Simulation (Unfallverhalten eines Fahrrades)
- Simulationsmodell zum Laufrad mit KI Auswertung zum Einspeichen
- Sensor ausgestattetes Fahrrad
- Onlinetool mithilfe eines KI-Modells zur Berechnung von Steifigkeitswerten für beliebige Geometrieparameter
Forschung
Wir arbeiten aktuell an der Erstellung eines digitalen Zwillings (Digital Twin) mithilfe von Finite-Elemente Modellen für verschiedene Fahrradrahmen sowie unterschiedliche Fahrradteile. Dabei werden Verformungen und Spannungen im Simulationsmodell bestimmt und mit dem Experiment abgeglichen.
Fokus der Arbeiten ist dabei:
- Lebensdauerbewertung der Fahrradrahmen, insbesondere der Schweißnahtverbindungen
- Topologieoptimierungen von Fahrradrahmen und -teilen
Team
Prof. Dr.-Ing. Stephan Schönfelder
Professur Simulation energetischer und technischer Systeme
Telefon: +49 (0)341 3076 4157
E-Mail: stephan(dot)schoenfelder(at)htwk-leipzig.de
M.Eng. Felix Kaule
Wissenschaftlicher Mitarbeiter | Laboringenieur
Telefon: +49 (0)341 3076 4137
E-Mail: felix(dot)kaule(at)htwk-leipzig.de
M.Eng. Kjell Nikolaus Bühler
Wissenschaftlicher Mitarbeiter
Telefon: +49 (0)341 3076 8825
E-Mail: kjell(dot)buehler(at)htwk-leipzig.de
