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Forschungsgebiete der Technometrie

Optimierung von Werkzeugen und Maschinen

Betonbohrversuch,
Foto vom Institut für Spanende Fertigung, TU Dortmund

Bei der Konstruktion von Werkzeugen und Maschinen gibt es in der Regel zwei Hauptziele: Die Werkzeuge und Maschinen sollen einerseits möglichst effizient sein, insbesondere möglichst wenig Energie verbrauchen. Daneben sollen sie möglichst lange funktionstüchtig bleiben. Um zu untersuchen, wie lange diese funktionstüchtig sind, werden statistische Zuverlässigkeitsanalysen eingesetzt. Die Optimierung bezüglich der Effizienz und der Zuverlässigkeit erfolgt mittels statistischer Versuchsplanung und Optimierung. Mit diesen Methoden optimiert das B4 „Statistische Prozessmodellierung bei der Bearbeitung inhomogener mineralischer Untergründe Teilprojekt“ des SFB 823 "Statistical modelling of nonlinear dynamic processes" Betonbohrer, die mit Diamanten besetzt sind.

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Haltbarkeitsanalyse von Bauwerken

Rissmessung an einer Autobahnbrücke,
Foto von KHP-Frankfurt

Die Haltbarkeit von Bauwerken hängt stark von zufälligen Faktoren wie Umweltfaktoren und unregelmäßige Belastung ab, so dass in letzter Zeit vermehrt statistische Verfahren zur Haltbarkeitsabschätzung von Bauwerken eingesetzt werden. So beschäftigt sich das Teilprojekt B5 „Statistische Methoden für Schädigungsprozesse unter zyklischer Beanspruchung“ des SFB 823 "Statistical modelling of nonlinear dynamic processes" mit der Sicherheit von Spannbetonbrücken. Dazu werden Feldversuche und Laborversuche durchgeführt. Bei den Feldversuchen werden Risse einer Brücke kontinuierlich erfasst und statistisch ausgewertet, während bei den Laborversuchen einzelne Spannbetonträger bekannten zyklischen Belastungen ausgesetzt werden. Diese Laborversuche erleichtern die Entwicklung von statistischen Prognoseverfahren zur Haltbarkeit der Träger und letztendlich der Brücke.

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Statistik in den Materialwissenschaften

Die Materialwissenschaften beschäftigen sich mit Eigenschaften von Materialien und diese sind oft zufälligen Einflüssen ausgesetzt. So wird die Materialermüdung durch das zufällige Wachsen von Rissen sowie durch Klima bedingte Korrosion hervorgerufen. Der Lehrstuhl „Statistik mit Anwendungen im Bereich der Ingenieurwissenschaften“ beschäftigt insbesondere mit Rissentstehung und Risswachstum. Das Teilprojekt B1 „Modellierung und Kontrolle thermokinetischer Beschichtungsprozesse“ des SFB 823 "Statistical modelling of nonlinear dynamic processes" dagegen untersucht, wie die Beschichtung von Materialien optimiert werden kann.

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