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Details zur Studienarbeit
Titel der Studienarbeit:
Fertigungsgerechte Auslegung und strukturelle Weiterentwicklung eines Finnen-Systems
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Voraussetzungen:
● Technische Mechanik (Festigkeitslehre) ● Grundlagen der Konstruktion und Maschinenelemente ● CAD-Konstruktion (z. B. SolidWorks, Fusion 360) ● Kenntnisse in Fertigungsverfahren (z. B. spanend, additiv) ● Grundkenntnisse FEM (von Vorteil) ● Strukturierte und praxisorientierte Arbeitsweise
Geeignet für die folgenden Studiengänge:
TMK
TML
TMM
TMP
TMA
TMT
TLE
TLS
Themenbeschreibung:
Ziel des Projektes „SeeRoc“ ist es, eine Experimentalrakete zu entwickeln und damit an unterschiedlichen Raketen-Wettbewerben teilzunehmen, u.a. am Wettbewerb „EuRoC“ im Jahr 2027. Die Technik der bestehenden Raketenversion (KW-1) soll weiter verbessert werden, was auch Ziel dieser Arbeit ist. Für die aktive Stabilisierung wurde bereits ein Finnenkonzept inklusive Reglerentwurf und erstem Prototyp entwickelt. Die bisherige Ausführung fokussiert sich auf die funktionale Demonstration, während eine fertigungsgerechte und strukturell belastbare Umsetzung bislang nicht vollständig ausgearbeitet ist. Insbesondere Aspekte wie Bauteilfertigung, Toleranzen, Montage, Werkstoffwahl und Belastbarkeit unter realen Einsatzbedingungen sind noch unzureichend betrachtet. Ziel dieser Studienarbeit ist die fertigungsgerechte und strukturelle Weiterentwicklung des bestehenden Finnen-Systems hin zu einer robusten, realisierbaren und flugtauglichen Lösung. Die Arbeit ist als T3101 vorgesehen, aber grundsätzlich teilbar zur Bearbeitung als getrennte Studienarbeiten T3100 & T3200. Aufgaben: ● Analyse des bestehenden Finnenkonzepts und Identifikation fertigungstechnischer Schwachstellen ● Definition relevanter Lastfälle (aerodynamisch, inertial, thermisch) ● Strukturelle Auslegung der Finnen und tragenden Komponenten ● Entwicklung eines fertigungsgerechten Designs (Design for Manufacturing & Assembly) ● Konstruktion von Verbindungselementen (z. B. Schraub-, Klebe- oder Steckverbindungen) ● Berücksichtigung von Montage- und Wartungsaspekten ● CAD-Konstruktion eines optimierten Finnen-Systems ● Durchführung von Berechnungen oder Simulationen (z. B. FEM) zur Absicherung der Auslegung ● Bewertung von Versagensmechanismen (z. B. Materialversagen, Spiel, Verschleiß) ● Dokumentation und Ableitung von Empfehlungen für die Umsetzung Optionale Aufgaben: ● Fertigung eines funktionsfähigen Prototyps ● Integration und Test des Systems am bestehenden Raketenaufbau ● Untersuchung von Leichtbaupotenzialen (z. B. Topologieoptimierung)
