Berechnungsformel zur Vorhersage der Tragfähigkeit von Schraubenprototypen auf konventionelle Holzschrauben

  • Subject:Berechnungsformel zur Vorhersage der Tragfähigkeit von Schraubenprototypen auf konventionelle Holzschrauben
  • Type:Masterarbeit
  • Date:ab sofort
  • Tutor:

    M.Sc. Kevin Hölz

  • Zusatzfeld:

    offen

Berechnungsformel zur Vorhersage der Tragfähigkeit von Schraubenprototypen auf konventionelle Holzschrauben

Holzschrauben sind ein wichtiges Verbindungsmittel. Eine besondere Eigenschaft von diesen ist die axiale Tragfähigkeit - daher auch ein wichtiges Optimierungskriterium. Die Tragfähigkeit wird durch den Gewindekontakt bestimmt. Bisher sind die Einflüsse der Gewindeparameter auf die Tragfähigkeit jedoch unbekannt. Um diese Einflüsse zu erforschen, wurde am IPEK ein eigener Versuchsaufbau mit speziellen Schraubenprototypen entwickelt. Wie im Bild dargestellt, weisen diese Schraubenprototypen eine gerade Schraubenflanke auf, wodurch die Störgrößen im Holz reduziert werden können. Dadurch können erstmals Einflüsse der Gewindeparameter auf die Tragfähigkeit erforscht werden. Durch den speziellen Aufbau und die Veränderung der Flankengeometrie wird jedoch der Betrag der absoluten Tragfähigkeit verändert. Unklar ist daher wie die ermittelte absolute Tragfähigkeit der Schraubenprototypen auf konventionelle Schrauben übertragen werden kann. Die Erforschung dieser Übertragung leistet einen direkten Beitrag für die Entwicklung von Holzschrauben.

Aufgabe:

Ihre Aufgabe ist es, eine Berechnungsformel zu entwickeln mit derer die absolute Tragfähigkeit der Schraubenprototypen auf konventionelle Schrauben vorhergesagt werden kann. Für diese Arbeit wird die Tragfähigkeit von unterschiedlichen konventionellen Schrauben und Schraubenprototypen, sowie der Veränderung des Versuchsaufbau ermittelt. Dazu müssen Sie zuerst die Schraubenprototypen konstruieren. Die konventionellen Schrauben stehen zur Verfügung. Zur Ermittlung der Tragfähigkeiten können Sie an einer, für Sie bereitgestellten Prüfmaschine, die experimentellen Versuche mit den Schrauben und Schraubenprototypen durchführen. Die Versuchsauswertung soll in MATLAB durchgeführt werden. Auf Basis der durchgeführten Versuche kann eine Berechnungsformel entwickelt werden. Dazu kann zunächst eine Umrechnung der Tragfähigkeit von konventionellen Schrauben auf die Tragfähigkeit von konventionellen Schrauben mit Einfluss des Prüfaufbaus erfolgen. Im Anschluss kann dies auf die Tragfähigkeit von Schraubenprototypen mit Prüfaufbau überführt werden. Ziel ist eine Berechnungsformel für die Vorhersage der zu erwartenden Tragfähigkeit der Geometrie der Schraubenprototypen auf konventionelle Holzchrauben.

Profil:

 


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