Bachelorprojekte

Die nachfolgende List von Themen stellt mögliche Themen für Bachelorprojekte und Masterprojekte dar, welche auf Wunsch angepasst werden können. Eigene Themenvorschläge sind jedoch auch möglich und werden gerne diskutiert.

• Erstellen von Lehrmaterialien für Baumechanik 1, 2, 3 und Hydromechanik
  Ausarbeitung von Musterlösungen, erstellen von Animationen für Beispiele aus der Dynamik und Hydromechanik
• Symbolische Berechnung von Stabtragwerken
  Am Institut wird derzeit ein Python-Skript für die symbolische System Berechnung von Stabssystemen entwickelt, welches in der Lehre eingesetzt wird (Hausübung). Im Zuge einer Projektarbeit können zusätzlich Funktionen implementiert werden.
• Ausarbeitung der Biegelinie für Kreisbogenträger
• Untersuchung einer Modellierungsvariante für die dynamische Berechnung von Fachwerken
• Code-crashing Studien
  Testen und Ausloten der Zuverlässigkeit von entwickelten Softwarelösungen aus der Sicht von Endnutzer*innen

Bei Projekten mit Programmieraufgaben sind Programmiererfahrungen keine Voraussetzung. Es wird lediglich eine Bereitschaft zum Lernen von Neuem erwartet.

Masterarbeiten

Der Forschungsschwerpunkt des Institut für Baumechanik liegt im Bereich der Entwicklung computergestützten Simulationswerkzeugen. Im Rahmen einer Masterarbeit kann an der Weiterentwicklung und der Anwendung mitgearbeitet werden. Mögliche Themen:

• Weiterentwicklung und Anwendung der am Institut entwickelten C++ Bibliothek HyENA zur Randelementmethode (BEM)
  Mit der Bibliothek HyENA können unterschiedliche Probleme in der Mechanik gelöst werden: z.B. Wärmeleitungsprobleme, Elastizitätsprobleme (Deformationen und Spannungen), Akustikprobleme, Wellenausbreitung in porösen Medien. Im Zuge einer Masterarbeit können zusätzlich Funktionen implementiert werden, oder die Bibliothek für die Lösung von Anwendungsproblemen verwendet werden.
• Implementierung innovativer Finite Elemente Methoden für Balken, Platten und Schalen
  Am Institut werden neue Varianten der Finite Elemente Methode (z.B. Isogeometric Analysis, Ficticous domain methods, ...) für strukturmechanische Probleme entwickelt. Im Zuge einer Masterarbeit .
• Simulation des Erhärtungsverhaltens von Frischbeton
  Am Institut wird Frischbeton als poröses Medium bestehend aus einer festen, einer flüssigen und einer gasförmigen Phase beschrieben. Für die Lösung wird die Finite Elemente Methode verwendet. Im Zuge einer Masterarbeit sollen Rechnungen durchgeführt werden um des Erhärtungsverhalten besser verstehen zu können.
• Optimierung in der Bauphysik
  Im Zuge einer Masterarbeit sollen am Institut entwickelte Optimierungsalgorithmen anwendet werden um einen möglichst effektiven Wärmeschutz von Gebäuden zu erzielen.
• Formoptimierung von Balken, Platten und Schalen
  Im Zuge einer Masterarbeit sollen am Institut entwickelte Optimierungsalgorithmen auf Probleme der Strukturmechanik anwendet werden.
• Robustheitschecks an der Schittstelle von CAD und Simulation
  Die Interaktion von Computer-Aided Design (CAD) und Ingenieurssoftware (BIM, FEM, BEM, etc.) soll anhand eines am Institut entwickelten CAD-PlugIns untersucht werden.

Für weitere Themenvorschläge sind wir gerne offen.

Details zu den einzelnen Arbeiten sind im TUGrazonline zu finden.

Bachelorarbeiten

• GAUGL, Paula: Modellierung und nachhaltige Optimierung von Seilkräften am Beispiel einer Straßenlaterne
• GARTNER, Dominik: Dynamische Berechnung von Fachwerken
• SÖLLRADL, Sophie: Symbolic calculation of beam structures
• KRENN, Jonathan: Belastung in einem symbolischen Stabprogramm
• GLATZ, Sandra: Visualisierung eines instationären Ausflusses aus einem Behälter
• STÖCKL, Ralph: Fachwerkgenerator - Erstellen eines Fachwerks durch zufällige Punkte
• MEEH, Alexander: An Implementation of the Argyris element for thin plate bending problems
• FARASSATI, Sassan: Berechnung eines Dreigelenkrahmens unter nichtlinearen geometrischen Bedingungen
• EGG, Philipp und KAISER, Michael: Programm zur Berechnung von Querschnittswerten - Python-Programm mit symbolischer oder numerischer Ergebnisausgabe
• MUJA, Gramos: Vergleich zwischen der Euler-Bernoulli-Balken-Theorie und der Timoshenko-Balken-Theorie
• MEEH, Alexander: Dynamic bending of beams: A finite element formulation
• HAUSER, Laurin: Flachwassergleichungen
• PÖLZ, Dominik: Skalare Wellengleichung in der Finite-Differenzen-Methode (FDM)
• GFRERER, Michael Helmut: Behandlung von Newton-Potentialen mit der Randelementmethode
• FISCHER, Christian: Handbuch des Abaqus-Dateiformatbetrachters für die HyENA BEM-Bibliothek
• CELLA, Erich: Differentialgleichungen von Scheiben und Platten

Masterarbeiten und Diplomarbeiten

2021

• Kramer, Thomas: Dynamische Analyse von zweidimensionalen Rahmensystemen unter der Verwendung der Numerischen Assemblierungsmethode

2018

• MEEH, Alexander: Space-Time Methods for the One Dimensional Wave Equation

2015

• PÖLZ, Dominik: Galerkin-Randelementformulierungen für Impedanz-Randbedingungen in der Akustik

2013

• GFRERER, Michael: Finite Element Formulation for the Consolidation Process in poro-elasto-plastic Media

2008

• RAMMERSTORFER, Franz: Simulation von Wellenausbreitung unter Verwendung von „Perfectly Matched Layers“
• MESSNER, Michael: Zeitabhängige Körperkräfte innerhalb einer Randelemente Formulierung

2006

• FÄSSLER, Bernhard: Seildynamik von Zweiseilbahnen
• NENNING, Mathias Johannes: Modellierung der frequenzabhängigen Interaktion zwischen Festkörper und Porenfluid im Boden

Dissertationen

Dissertationen am Institut für Baumechanik werden in der Serie "Computation in Engineering and Science (CES)", Teil der "Monographic Series" des Verlages der Technischen Universität Graz, veröffentlicht.

2019

• PÖLZ, Dominik: Space-Time Boundary Elements for Retarded Potential Integral Equations

2020

• GIRSTMAIR, Bernhard: Fehlerdetektion und Zustandsdiagnose von Eisenbahndrehgestellen mithilfe von Methoden des maschinellen Lernens und wahrscheinlichkeitsbasierter Entscheidungsfindung

2019

• BUCHEGGER, Blasius: Das akustische Verhalten von Wand- und Deckenverbindungen im Massivholzbau

• LI, Linke: Hypoplastic modelling of grain stiffness degradation in granular material

2018

• BERNSTEINER, Christof: Untersuchung von Mechanismen zur Entstehung des Schienenfehlers Squat

2017

• GFRERER, Michael Helmut: Vibro-Acoustic Simulation of Poroelastic Shell Structures

2016

• TRAUB, Thomas: Eine auf Kerninterpolation basierende Fast Multipole Method für elastodynamische Probleme

2015

• MEIERHOFER, Alexander: Ein neues Rad-Schienen-Kraftschlussmodell basierend auf elasto-plastischen Third-Body-Layern

2014

• KAGER, Bernhard: Eine Effiziente Randelementeformulierung für die Elastodynamik im Zeitbereich basierend auf der Faltungsquadraturmethode

• MESSNER, Michael: Eine schnelle Multipol Galerkin Randelementmethode für die Transiente Wärmeleitungsgleichung

2012

• PENG, Li: Randelementmethode für Wellenausbreitung in teilgesättigtes porösen Materialien

2011

• MESSNER, Matthias: Schnelle Randelementmethode in der Akustik
• NAGLER, Loris: Simulation von Schallübertragungen durch plattenähnliche Strukturen

2010

• NENNING, Matthias: Infinite Elemente für Elasto - und Porolastodynamik

2009

• KIELHORN, Lars: Eine Symmetrische Galerkin Randelementmethode für viskoelastische Kontinua im Zeitbereich

2008

• ROSENBERGER, Martin: Das stationäre Bogenlaufverhalten und die aktive Spurführung von Schienenfahrzeugen
• TANTONO, Sendy: Zum mechanischen Verhalten einer Granulatpackung unter vertikaler Kompression

2007

• ALVERMANN, Steffen: Effektive viskoelastische Eigenschaften von zellulären auxetischen Materialien
• RÜBERG, Thomas: Nichtkonforme Kopplung von Finite- und Randelementmethode im Zeitbereich
• THIEL, Alexandra: Ein Framework für die numerische Simulation im Tunnelbau