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Entwicklung eines Messsystems für die Ermittlung der Betriebslasten einer high-performance Composite Fahrradsattelstütze

Titel: Entwicklung eines Messsystems für die Ermittlung der Betriebslasten einer high-performance Composite Fahrradsattelstütze
Typ:
  • Masterarbeit
Betreuer:
Status: offen

Hintergrund

Beginn: ab sofort

Zusammen mit der Fa. Tune entwickelt das IFB innerhalb eines Projektes eine neuartige, hoch performante Fahrradsattelstütze aus Faserverbundwerkstoff. Innerhalb des Projektes  spielt die Ermittlung der Ermüdungseigenschaften der Fahrradsattelstütze eine sehr wichtige Rolle. Das Zusammenspiel von Strukturermüdung und -dämpfung,  welche wiederum den Fahrtkomfort stark beeinflusst steht im Vordergrund. Dabei müssen die realen Belastungen ermittelt werden, was zu einem äquivalenten Lastspektrum für Fahrräder führt. Dieses Lastspektrum soll die Testzeiten erheblich verkürzen und die Möglichkeit schaffen,  den Fahrtkomfort und somit das Dämpfungsverhalten schon in der Designphase zu berücksichtigen.

Problemstellung

Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Messsystems, welches  die realen Lasten einer Fahrradsattelstütze  im Fahrbetrieb in

Echtzeit ermittelt. Dabei sollen unterschiedliche Untergründe für die Messfahrten berücksichtigt werden. Durch   unterschiedliche Sensoren, welche auf  der Sattelstütze angebracht werden, liefert das System zahlreiche Output Signale, welche verarbeitet und interpretiert werden müssen.

 

Zunächst wird ein Sensorkonzept entwickelt und die passende Sensorik ausgewählt. In diesem Rahmen müssen die Messanforderungen definiert werden sowie die notwendige Messtechnik definiert.

Ein Messverstärker auf Basis bekannter low-cost Hardware Lösungen und die passenden Datenaufnahmeprozesse werden entwickelt.

Daraufhin folgen die ersten Statischen Versuche zur Ermittlung der Genauigkeit des Messsystems. Nachdem das Messsystem die notwendige Genauigkeit aufzeigt, wird dieses in einer realem Umgebung getestet. Die Daten werden automatisiert zusammengefasst und ausgewertet und eine Analyse der Dämpfung und Ermüdung wird durchgeführt.

Aufgabe

  • Entwicklung eines Messkonzepts für eine Fahrradsattelstütze
  • Entwicklung des Messverstärkers auf Basis der low-cost Hardware
  • Auswahl notwendiger Sensorik und ihrer Implementierung
  • Durchführung der statischen Kalibrierungsversuche
  • Durchführung der real-life Versuche
  • Zusammenfassung und Analyse der Daten
  • Diskussion der Ergebnisse

Anforderung

  • Interesse an praktischer Arbeit
  • Verantwortungsvolle und gewissenhafte Arbeitseinstellung
  • Python Kenntnisse von Vorteil
  • Erfahrung mit Open-Source Hardware von Vorteil
  • Erfahrung mit Materialprüfung von Vorteil