Entwicklung einer systematischen Prüfstrategie zur Zuverlässigkeitsbewertung sensorintegrierender Schrauben

Forschungsthema/Bereich

Sensorintegrierende Maschinenelemente

Typ der Abschlussarbeit

Bachelor / Master

Startzeitpunkt

01.10.2026

Bewerbungsschluss

31.01.2027

Dauer der Arbeit

-

Beschreibung

Sensorintegrierende Schrauben müssen neben ihrer mechanischen Funktion zusätzlich Belastungen erfassen, Messdaten verarbeiten und diese zuverlässig bereitstellen. Ein Ausfall kann sich daher sowohl durch den Verlust der mechanischen Tragfähigkeit als auch durch eine zunehmende Messabweichung, Signaldrift oder den Ausfall elektronischer Komponenten äußern. Bisherige Untersuchungen konzentrieren sich überwiegend auf einzelne Funktionen und kurze Belastungsdauern. Es fehlt eine systematische Grundlage dafür, welche Ausfallarten und Einflussgrößen bei einer sensorintegrierenden Schraube berücksichtigt werden müssen und mit welchen Prüfungen sich ihre Zuverlässigkeit auf Komponenten-, Teilsystem- und Gesamtsystemebene bewerten lässt.

Im Rahmen der Arbeit soll eine systematische Strategie zur Zuverlässigkeitsbewertung sensorintegrierender Schrauben entwickelt werden. Hierzu sind bestehende Methoden und Normen zur Bewertung mechanischer, sensorischer und mechatronischer Systeme zu untersuchen und voneinander abzugrenzen. Ausgehend von den geforderten Funktionen der Sensorschraube sollen mögliche Fehlfunktionen, Schadensmechanismen und relevante Einflussgrößen identifiziert und priorisiert werden. Darauf aufbauend sind geeignete Prüfgrößen, Bewertungskriterien und Versuchsarten abzuleiten und in einer abgestuften Prüfstrategie für Komponenten, Teilsysteme und das Gesamtsystem zusammenzuführen. Die entwickelte Strategie soll anhand eines ausgewählten Teilsystems oder vorhandener Versuchsdaten exemplarisch angewendet und hinsichtlich ihrer Aussagekraft bewertet werden.

Voraussetzung

Voraussetzungen an Studierende

• • Studium des Maschinenbaus, der Mechatronik, des Wirtschaftsingenieurwesens oder einer vergleichbaren Fachrichtung
• • Grundkenntnisse in Statistik, Mess- oder Versuchstechnik von Vorteil
• • Interesse an Systemzuverlässigkeit, Messtechnik und technischer Produktentwicklung
• • Sie arbeiten zielstrebig, strukturiert und selbständig

Studiengangsbereiche

• Ingenieurwissenschaften
  Maschinenbau
  Mechatronik & Informationstechnik
  Mechanical Engineering
  Mechatronics and Information Technology
• Wirtschafts- und Rechtswissenschaften
  Wirtschaftsingenieurwesen

Betreuung

Titel, Vorname, Name

M.Sc. Fabian Deeg

Organisationseinheit

IPEK – Institut für Produktentwicklung

E-Mail Adresse

fabian.deeg@kit.edu

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Website

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Bewerbungsunterlagen

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