ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
BCharakterisierung des ungesättigten Verhaltens von hydrophoben granularen Böden mittels Verdunstungsversuch: Bodenwasserretentionskurve und PermeabilitätsfunktionLaborversuchecto
A sand grain can be made hydrophobic by coating it, a technique from process engineering. Although this technology is already in use in some fields, geotechnical industry has not yet benefited much from it. The coupled hydraulic-mechanical behaviour of those unsaturated soils is described by the soil water retention curve (saturation degree vs. suction) and by the unsaturated water permeability function (permeability coefficient vs. saturation degree/suction). For the current thesis, an evaporation test (HYPROP 2) will be used to obtain the above described functions (SWRC and permeability) to evaluate the unsaturated behaviour of hydrophobic soils. Hamburg Sand, a model soil at TUHH, and granulometry equivalent soda-lime glass beads, both coated with two different hydrophobic substances are to be tested. As a result, their unsaturated behavior will be compared.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
B/P/MUntersuchung des Einflusses verschiedener Membranmaterialien auf das Scherverhalten von granularen oder kohäsiven Böden im TriaxialversuchLaborversuchepka
Das Spannungs-Dehnungsverhalten von Böden kann unter anderem im Triaxialversuch untersucht werden. Für einen reibungsfreien Versuchsablauf muss die zu untersuchende Bodenprobe dicht von einer Membran umhüllt werden. Diese Membran beeinflusst jedoch das Bodenverhalten. Standardmäßig werden für Normversuche Latexmembranen mit geringer Steifigkeit verwendet, um diesen Einfluss zu minimieren. Hierfür sind in der Normung auch Korrekturfaktoren genannt, um den Membraneinfluss in den Versuchsdaten zu bereinigen. Für bestimmte Forschungsversuche muss jedoch auf andere Membranmaterialien mit unterschiedlichen Materialeigenschaften zurückgegriffen werden. Der Einfluss andersartiger Membrane als in der Norm vorgesehen muss experimentell bestimmt werden. Hierfür soll im Rahmen einer studentischen Arbeit eine Versuchsreihe mit unterschiedlichen Triaxialversuchen durchgeführt und in Hinblick auf den Membraneinfluss ausgewertet werden.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
MKonzept und Konstruktion eines Versuchsgeräts für AbziehversucheLaborversuche/Konstruktionfwr / msc
Die Verklebung von Werkzeugen im maschinellen Tunnelbau ist bisher nicht vollständig verstanden. Grundsätzlich ist das Anhaftungsverhalten von Tonböden an Metalloberflächen Gegenstand der Forschung. Am Institut sollen dazu Abziehversuche im Labormaßstab durchgeführt werden. Dafür muss ein neues Versuchsgerät geplant, konstruiert, gebaut und schließlich in Betrieb genommen werden. Das Gerät besteht aus einem Aktuator mit einem Metallstempel und einem Probenhalter. Die Steuerung des Geräts wird voraussichtlich mit LabView realisiert. Grundsätzlich muss das Gerät für weitere Untersuchungen erweiterbar sein: Untersuchungen mit der PIV-Methode und der Einsatz von Tensiometerkerzen und -platten stellen weitere Erweiterungsmöglichkeiten da, die bereits in der Konzeption berücksichtigt werden müssen.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
B/PKonstruktion eines KonsolidometersLaborversuche/Konstruktionmsc
Die Verklebung von Werkzeugen im maschinellen Tunnelbau ist bisher nicht vollständig verstanden. Grundsätzlich ist das Anhaftungsverhalten von Tonböden an Metalloberflächen Gegenstand der Forschung. Am Institut werden dazu Abziehversuche im Labormaßstab durchgeführt. Die Proben für diese Versuche werden hergestellt, indem eine Tonslurry auf die gewünschte Konsistenz herunterkonsolidiert wird. Im Zuge der Arbeit soll ein Konsolidometer/Großödometer konzeptioniert und schließlich in Inventor konstruiert werden. So entsteht, nachdem viele Liter flüssiges Material eingefüllt wurde, ein standfester Block aus Tonboden, aus dem wiederum die Proben für die Laborversuche gewonnen werden können.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
MEntwurf eines Versuchsaufbaus zur Untersuchung von gashaltigen Böden mittels ComputertomografieLaborversuche/Konstruktionpka
Im marinen Bereich enthalten nahezu alle Böden geringe Mengen an Gas, das durch bakteriellen Stoffwechsel entsteht. In einigen Gebieten sind auch größere Mengen thermogener Gase (meist Methan, also allgemein gesagt „Erdgas“) in tiefen Schichten vorhanden. Alle theoretischen Ansätze, die die Mechanik gashaltiger Böden beschreiben, verlassen sich jedoch auf spezielle Charakteristika der Gasphase; bspw. das Vorkommen des Gases in kleinen Bläschen ohne Kontakt zu den Bodenpartikeln. Wie eine Gasphase im Boden mit dem Porenwasser und den Bodenpartikeln interagiert, ist jedoch zum aktuellen Stand der Forschung nicht abschließend geklärt. Um diese Fragestellung weiter zu untersuchen, bieten bildgebende Verfahren wie die Computertomografie eine mögliche Lösung. Im Rahmen einer Masterarbeit soll ein Versuchsaufbau entwickelt werden, mit dem Proben unterschiedlicher Sättigungsgrade im CT gescannt und das Zusammenspiel der verschiedenen Phasen analysiert werden kann.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
B/PKonstruktion von Mini-ÖdometernLaborversuche/Konstruktionmsc
Die Verklebung von Werkzeugen im maschinellen Tunnelbau ist bisher nicht vollständig verstanden. Grundsätzlich ist das Anhaftungsverhalten von Tonböden an Metalloberflächen Gegenstand der Forschung. Am Institut wurde dazu ein miniaturisierter Versuchsaufbau entwickelt, der es erlaubt Abziehversuche in einem Computertomographen durchzuführen. Um die Proben für die Untersuchungen im CT herzustellen, müssen miniaturisierte Ödometer konstruiert werden. In diesen werden Proben hergestellt, indem eine Tonslurry auf die gewünschte Konsistenz herunterkonsolidiert wird. Im Zuge der Arbeit sollen die Ödometer konzeptioniert und schließlich in Inventor konstruiert werden.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
MAutomatische Aufbereitung von Sandbetten durch FluidisierungLaborversuchefwr / dvd
Bei geotechnischen Modellversuchen ist die Vorbereitung von Sandbetten auf eine gewünschte Lagerungsdichte von wesentlicher Bedeutung. Traditionell wird die Verdichtung trockener Sandproben durch Stampfen, Rütteln und verschiedene Pluviationstechniken erreicht. Obwohl diese Methoden im Labor weit verbreitet sind, lassen sie sich nur schwer automatisieren. Die fehlende Automatisierung führt zu Zeit- und Personalkosten, da der Sand zunächst im Bett entleert und dann erneut geschüttet werden muss. Darüber hinaus ist es schwierig, bei der Pluviation gleichmäßige Proben mit geringer Dichte zu erhalten. Die Oberfläche einer durch Pluviation erzeugten Probe ist in der Regel uneben und muss nach der Ablagerung durch zeitaufwändiges Absaugen geebnet werden, was die Probe stören kann. Aus diesen Gründen soll in dieser Arbeit ein automatisiertes Sandbettpräparationsgerät unter Verwendung eines Wirbelbetts gebaut werden. Der Fluidisierungsprozess ähnelt der Verflüssigung, bei der körniges Material von einem statischen, feststoffähnlichen Zustand in einen dynamischen, fluidähnlichen Zustand umgewandelt wird, wenn ein Fluid nach oben durch das körnige Material strömt. Die Fluidisierung wird in der chemischen Verarbeitungsindustrie häufig für Trennungen, Wärmeübertragungsvorgänge und katalytische Reaktionen eingesetzt. Mit solchen Geräten können Lagerungsdichten von 10 % bis 92 % gezielt erreicht werden. Im Rahmen dieses Projekts wird ein Prototyp eines automatisierten Sandbettaufbereitungsgeräts gebaut. Der Prototyp wird sich auf die Steuerung der Veränderung der Entfluidisierungsrate beschränken, um unterschiedliche Lagerungsdichten zu erreichen. Die Steuerung des Rotors erfolgt über Matlab/Simulink. Weiterhin soll eine Konzeptstudie für einen größeren Versuchsstand geprüft werden und entsprechende Berechnungen zur benötigten Hardware skizziert werden.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
P/MNumerische Simulation der Spannungsverteilung unterhalb des Kettenfahrwerks einer RammmaschineNumerikfwr / dvd
Baumaschinen, insbesondere im Tiefbau, sind aufgrund ihres hochliegenden Massenschwerpunkts kippgefährdet. Eine der Ursachen für das Umkippen dieser Maschinen ist das Versagen des Untergrundes unterhalb des Kettenlaufwerks. Die derzeitigen Normen gehen von vereinfachten Modellen zur Berechnung der Spannungsverteilung bei einer rein statischen Analyse unter der Annahme einer starren Kette und eines starren Untergrundes aus. Eine genauere Spannungsverteilung unter der Maschinenkette kann mit Hilfe numerischer Methoden bestimmt werden. Im Rahmen der Arbeit sind zwei bestehende dynamische Mehrkörpermodelle in der kommerziellen FE-Software Abaqus zusammenzuführen. Anschließend ist die Spannungsverteilung unter dem Kettenlaufwerk der Maschine unter vordefinierten Betriebsbedingungen zu untersuchen, um Erkenntnisse über die Beziehungen zwischen der Maschinenkonfiguration und den resultierenden Spannungen im Boden zu gewinnen.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
M/PUntersuchungen zum Einfluss von Kriechverformungen auf den Lastabtrag von kombinierten SäulensystemenNumerik, PLAXISdmn
Hydraulisch gebundene Baugrundverbesserungssäulen werden als rigid inclusions oder Stabilisierungssäulen bezeichnet. Diese unterscheiden sich von klassischen Tiefgründungen unter anderem durch den Einbau einer granularen Lastverteilungsschicht (LVS) oberhalb der Säulen (kombiniertes System). Ziel der Projekt- bzw. der Masterarbeit ist es, den Einfluss von Kriechverformungen des Bodens zwischen den Säulen zu untersuchen. In einer FE-Parameterstudie mit dem Solver PLAXIS soll die Lastumlagerung zwischen Boden und Säule im Zuge der Sekundärkonsolidation bei schlaffem und starrem Lastabtrag untersucht werden.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
P/MExperimental investigation of water jet induced erosion in saturated sandLaboratory experiment / collection and analysis of measurement datarso
The jet grouting technology is frequently used in geotechnical engineering for the construction of underpinnings and piles, reducing settlements of new and existing foundations, supporting open and underground excavations, and creating water cut-offs for dams. As a part of this project work, high velocity water jetting through a nozzle into saturated Hamburger sand is to be carried out in a cylindrical test stand. Experimental data like change in pore-water pressure, total pressure, etc are to be collected and analysed.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
B/PLaborversuche zur Bestimmung visko-hypoplastischer Stoffparameter und deren OptimierungLaborversuche, Numerikdvd
Im Rahmen eines Projekts in der Ostsee wird die Interaktion zwischen Strukturen und verschiedenen Meeresböden im undränierten Zustand untersucht. Die vorliegenden Bedingungen erfordern, dass Kriech- und Relaxationsverhalten sowie die Geschwindigkeitsabhängigkeit berücksichtigt werden. Ein Stoffmodell, das die genannten Eigenschaften in die Berechnungen einbindet, ist das visko-hypoplastische Stoffmodell nach Niemunis. Zur Bestimmung der entsprechenden Stoffparameter sind eine Reihe genormter und spezieller Laborversuche notwendig. Nach Optimierung mit Hilfe verschiedener Anwendungen sollen unter Einsatz der ermittelten Parametersätze einfache Elementversuche simuliert werden, um deren Reliabilität und Validität zu prüfen. Erste Erfahrungen mit MATLAB sind empfehlenswert.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
MNumerische Simulation der Ankerstrang-Boden-InteraktionNumerikdvd
Für die Gründung schwimmender Anlagen dienen Ankerstränge als Verbindung zwischen der Verankerung im Meeresboden und der schwimmenden Einheit. Es wurde beobachtet, dass sich an verschiedenen marinen Gründungsformen Gräben unterhalb des Stranganschlusspunktes bilden. Es wird angenommen, dass die Bewegungen der Ankerstränge diese verursachen. Mit Hilfe numerischer Methoden soll das Durchpflügen des Bodens durch den Ankerstrang simuliert werden, um Erkenntnisse über die Strang-Boden-Interaktion zu liefern.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
B/PBemessen mit FEM: Auswirkungen von Teilsicherheitsbeiwerten auf das Materialverhalten des Bodens in numerischen SimulationenLiteraturrecherche, Finite-Elemente-Methodepvo
Gemäß Eurocode 7 besteht durch das Nachweisverfahren DA3 die Möglichkeit geotechnische Konstruktionen im GZT mit numerischen Methoden zu bemessen. Hierbei werden die Teilsicherheitsbeiwerte (TSB) in der Modellierung lediglich zur Abminderung der Scherfestigkeit des Bodens berücksichtigt. In dieser Arbeit soll das mit TSB veränderte Materialverhalten von Böden untersucht werden. Hierfür sollen zunächst Laborversuche an verschiedenen Böden durchgeführt werden und mittels FEM unter Verwendung verschiedener Stoffmodelle nachgerechnet werden. Anschließend sollen die Auswirkungen infolge TSB untersucht werden.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
B/PBemessen mit FEM: Numerische Nachrechnung von BestandskaimauernLiteraturrecherche, Finite-Elemente-Methodepvo
Die Bemessung von geotechnischen Bauwerken mittels FEM ist zurzeit noch Stand der Wissenschaft. Generell gilt es die Bauwerke für den Grenzzustand der Tragfähigkeit zu bemessen. Hierfür gibt es verschiedene Ansätze zur Bemessung von Neubauten. Ziel der Arbeit ist es diese Ansätze hinsichtlich Anwendbarkeit bei der Nachrechnung von Bestandskaimauern zu untersuchen und zu vergleichen.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
B/P/MKaimauern: horizontale Beanspruchung der KaiplattenpfähleLiteraturrecherche, Finite-Elemente-Methodepvo
Der typische Hamburger Querschnitt für Kaimauern besteht aus einer kombinierten Spundwand und einem Pfahlrost. Die Kaiplattenpfähle des Pfahlrosts erfahren infolge Verformung der Wand und Ausbildung eines Erddruckgewölbes zwischen den Pfählen eine horizontale Beanspruchung. In den aktuellen Richtlinien zur Bemessung von Kaimauern gibt es keinen Ansatz wie diese Pfähle auf Biegung und Querkraft infolge horizontaler Beanspruchung bemessen werden sollen. Ziel der Arbeit ist es relevante Parameter auf die horizontale Beanspruchung der Pfähle zu identifizieren und einen möglichen Bemessungsansatz zu entwickeln.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
B/P/MKaimauern: Untersuchung eines vereinfachten Pfahlelements zur Simulation des Tragverhaltens von Pfählen in PlaxisLiteraturrecherche, Finite-Elemente-Methodepvo
In Plaxis gibt es die Möglichkeit mit embedded beams das Tragverhalten von Pfählen mit speziellen Balkenelementen zu simulieren. Vorteil dieser Modellierung ist die Einsparung von Elementen bzw. Freiheitsgraden im Modell und dadurch eine Reduktion der Rechenzeit. Interessant ist dies für größere Modellabmessungen einer Kaimauer zur Simulation eines Ankerausfalls oder lokalen Kolkbildung im Hafenbecken. Ziel der Arbeit ist es die Möglichkeiten und Grenzen des vertikalen und horizontalen Tragverhaltens des Strukturelements durch Vergleichsrechnungen zu bestimmen. Hierzu sollen verschiedene Simulationen bzgl. des vertikalen und horizontalen Tragverhaltens an Stahl- und Stahlbetonpfählen durchgeführt werden.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
P/MKaimauern: Auswirkung von Schäden und Instandsetzungsmaßnahmen auf das TragverhaltenLiteraturrecherche, Finite-Elemente-Methodepvo
Im Rahmen dieser Arbeit sollen numerisch die Auswirkungen von verschiedenen Schäden (Abrostung, Reduktion passiver Erdwiderstand durch Kolke, Kriechen/Schwinden von Stahlbeton) sowie verschiedener Instandsetzungsmaßnehmen auf das Tragverhalten der Kaimauer bzw. die Beanspruchung der einzelnen Bauteile untersucht werden.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
B/P/MModellversuche zum räumlichen Tragverhalten von KaimauernVersuche / (Numerik)jbe
Um das Tragverhalten von Kaimauern bzw. kombinierten Spundwänden besser zu verstehen, werden Modellversuche an einem Kaimauermodell mit 3D-gedruckten Kunststoffprofilen durchgeführt. Dabei soll herausgefunden werden, wie viel Erddruck auf die Doppel-T Träger und wie viel auf die Zwischenbohlen geht. Weiterhin ist der Einfluss der Herstellung und der Installation des Kaiplattenpfahls interessant. Die Versuche könnten bei Bedarf mit numerischen Simulationen ergänzt werden. Für weitere Hinweise zu meiner Forschung klickt gerne auf mein Kürzel.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
MUntersuchung zur zielgerichteten Einbringung von Trägern kombinierter Spundwände mittels eines ErsatzmodellsLiteratur / Numerikjbe
Die Einbringung von Trägern / Tragbohlen kombinierter Spundwände ist aufgrund der Profillänge, der Bodenverhältnisse sowie der dynamischen Interaktion aus Einbringgerät-Rammführung-Träger-Boden herausfordernd. Verstärkt wird die Problematik durch die hohen Anforderungen an die Einbringtoleranz, um die Zwischenbohlen passgenau einbringen zu können. Zur Abbildung des Einbringprozesses wurde bereits ein umfangreiches Ersatzmodell zur kontinuierlichen Einbringung entwickelt. Für die Weiterentwicklung und Untersuchung weiterer Einflüsse ist die Einarbeitung in Python und Abaqus erforderlich. Aufgrund des vorhandenen Modells und umfangreicher Vorerfahrungen sind die Aussichten auf spannende Ergebnisse groß. Für weitere Hinweise zu meiner Forschung klickt gerne auf mein Kürzel.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
P/MUntersuchung des Einflusses der Profilrotation zur BodenverdichtungLiteratur / Numerikjbe
Im Rahmen von Bodenverbesserungsmaßnahmen werden bereichsweise auch Doppel-T Profile in locker gelagerte Böden einbracht, um diesen zu verdichten. Die Einbringung erfolgt dabei mittels Schlagrammung oder Vibration. Es soll nun überprüft werden, ob eine oszillierende Bewegung eine größere Verdichtung des umliegenden Bodens bewirken kann. Dazu werden numerische Simulationen mittels der FEM unter Zuhilfenahme des Programmcodes Abaqus durchgeführt. Für weitere Hinweise zu meiner Forschung klickt gerne auf mein Kürzel.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
B/PNumerical study of critical-mass fluctuations in an evolving sandpileDEM (Musen)ast
Gegenstand der Arbeit ist die numerische Modellierung eines Schüttkegelversuchs mittels der Diskrete-Elemente-Methode (DEM) mit dem Ziel experimentell zu beobachtende Massenfluktuationen numerisch abzubilden und diese im Frequenzbereich auszuwerten.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
MNumerische Untersuchungen zum Scherbruchversagen von FangedämmenFEM (Plaxis)ast
Auf Basis numerischer Untersuchungen mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) ist das Scherbruchversagen von Fangedämmen zu untersuchen. Die Ergebnisse der numerischen Simulationen sollen als Grundlage für die Bewertung aktueller Nachweisverfahren und Bemessungsansätze dienen. In Kooperation mit der Bauwirtschaft möglich.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
BInvestigation of the dependence of the mechanical properties of grouted sand on cementation degree and grain size distributionExperimentalmko
The need of describing and predicting the mechanical response of cemented soils in geotechnical application is evident in all infrastructure projects involving soil enhancement; from underground sealing walls in dams to soil reinforcement in tunneling in soft soil. While the investigation of the interaction between cement suspensions (grout) and granular soil is a multidimensional and rather complex subject, the current proposal focuses exclusively on the determination of the mechanical properties of such material in lab conditions, via preparing various modes of cemented soil specimens and investigating their response via uniaxial testing. The result output shall be evaluated with existing scientific evidence and incorporated into existing constitutive models; furthermore, their interpretation shall rely on mesoscale facts of interaction between rigid grains bonded by brittle cement paste.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
P/MUmschreibung bestehender Matlabroutinen zur Topologieoptimierung unter Verwendung bestehender Optimierungstoolboxen innerhalb von MatlabNumerikeha
Im Rahmen dieser Arbeit sind bestehende Matlabroutinen, denen eine Optimierungsaufgabe innerhalb der Topologieoptimierung der Geotechnik zugrunde liegt, umzuschreiben. Die bestehenden Routinen basieren dabei auf manuell definierten Optimierungsfunktionen in Matlab und sollen nun unter Verwendung der bestehenden Optimierungstoolboxen in Matlab umgeschrieben werden. Die numerischen Ergebnisse unter Verwendung der Optimierungstoolbox sind anschließend mit den bestehenden Ergebnissen auf Basis der manuellen Definition der Optimierungsfunktionen u.a. in Bezug auf Qualität, Effizienz und Rechenzeit verglichen werden. Erste Matlaberfahrungen sind empfehlenswert.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
P/MMulti-body simulation (MBS) in Matlab/Simulink of the vibrodriving process and a fuzzy logic controller implementation to reduce the installation timeMBS/Controlfwr
In vibrodriving, a harmonic excitation force generated by an unbalance vibrator coupled to the pile is used to induce temporal local soil liquefaction around the pile. Vibrodriving requires smaller loads to penetrate the soil and, in general, allows for a faster penetration rate. The vibrators generally consist of an array of eccentric masses rotating in opposite directions. On the one hand, this project aims to construct an MBS in the Simscape Multibody of Matlab/Simulink software and implement the soil reaction forces. On the other hand, a fuzzy logic controller should be implemented. Variation of parameters in the simulation with different soil conditions should be presented.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
MUntersuchungen zum Einfluss des gewählten Verfahrens und ausgewählter Randbedingungen auf die Streuung bei der experimentellen Ermittlung des KollapspotentialsExperimentelle Untersuchungen (Ödometerversuche), Stochastik, Literaturrecherchenhu
Bei locker gelagerten Böden droht im Zuge einer Aufsättigung ein sogenannter kapillarer Kollaps, bei dem die zunehmende Auflösung der Kapillarbrücken über den Verlust des inneren Zusammenhalts zu plötzlichen Umlagerungen des Korngerüsts in Form von teils sehr großen Setzungen führen kann. Ein wichtiges Kriterium bei der Risikoabschätzung ist daher das in Laborversuchen experimentell ermittelte Kollapspotential. Trotz standardisierter Randbedingungen können natürliche Schwankungen der Probeneigenschaften, wie z. B. Unterschiede in der Mikrostruktur, jedoch zu starken Abweichungen in den gewonnenen Ergebnissen führen. Im Rahmen der Arbeit soll daher untersucht werden, wie groß die Streuung des Kollapspotentials unter verschiedenen Randbedingungen ist und wie groß der Probenumfang gewählt werden muss, um für alle untersuchten Randbedingungen die Repräsentativität der Stichprobe sicherzustellen. Es soll außerdem geprüft werden, inwiefern sich die Wahl des Verfahrens auf die Streuung auswirkt. Es sind daher die beiden gängigsten Methoden zur Bestimmung des Kollapspotentials, die beide auf Ödometerversuchen basieren, miteinander zu vergleichen.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
MAnpassung bestehender Matlabroutinen zur Topologieoptimierung und Anwendung auf vielfältige geotechnische Konstruktionen in AbaqusNumerik eha
Im Rahmen dieser Arbeit soll eine bestehende Matlabroutine zur Topologieoptimierung geotechnischer Konstruktionen, die auf dem sogenannten SIMP-Ansatz (Solid Isotropic Material witth Penalization) beruht, angewendet werden. Dazu müssen einige Anpassungen in der Routine vorgenommen werden, um die Routine mit vielfältigen geotechnischen Modellen verbinden zu können. Die Modelle sind im FE-Programm Abaqus zu erstellen. Es sollten je nach Komplexität in etwa zwei bis drei verschiedene geotechnische Konstruktionen im Rahmen dieser Arbeit modelliert und entsprechend in der Routine angepasst werden. Erste Matlaberfahrungen sind empfehlenswert.
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
MInvestigation of the mechanics of cemented sands with the help of mesoscale FEFEMmko
While the mechanics of binded granular materials have been approached by quite complex mathematical frameworks, x-ray CT combined with adapted meshing techniques has been a modern game changer. Considering the fact that non standard morphology is widely addressed to be the reason behind the notorious complex mechanics of geomaterials, the researcher is already much closer to a more complete and elegant description of the problem. The development of tools which are able to produce mesh twins of the real tested material, bridges the 3D images with FE formulations, opening the way to the so called 'Mesoscale FEM'. Based on the aforementioned framework, the current thesis proposes the simulation of the microstructure of cemented sand samples, as captured in November 2021, using a developed python code based on CGAL library and the ABAQUS solver. All codes are functional and tested; the candidate will be taught how to understand them, use them and possibly expand them. More info on: https://drive.google.com/file/d/1AOKcIUwN3_UHgUKIQbkj2fiU9tSEhfZh/view?usp=sharing
ArbeitstypTitelMethodeBetreuer_In
MEnergiespundwände - Untersuchungen zum Einsatzmöglichkeiten des Hinterfüllungsmaterials einer Spundwandvorsetze als oberflächennahe GeothermieLiteraturrecherche / Numerikkce
Eine Spundwandvorsetze ist eine häufig gewählte Lösung bei der Sanierungsarbeiten der historischen Kaimauer. Dabei wird eine Spundwand im Abstand zur alten Uferlinie eingebracht und der verbleibende Bereich mit einem geeigneten Material hinterfüllt. Im Rahmen dieser Arbeit sollen Untersuchungen verschiedener Materialien hinsichtlich Ihrer Wärmeleitfähigkeit, Wärmespeicherfähigkeit und Einsetzbarkeit als Hinterfüllungsmaterial durchgeführt werden. Dabei sind Literaturrecherche vorzunehmen, um ein möglichst optimales Material zu finden. Weiterhin werden Berechnungen in Matlab/Simulink durchgeführt, um eventuelle Energiegewinn zu ermitteln. Ziel dieser Arbeit ist die Einschätzung des Wärmepotenzials von Energiespundwände bei der Anwendung vom optimalen Hinterfüllungsmaterial.