Entwicklung einer systematischen Prüfstrategie zur Zuverlässigkeitsbewertung sensorintegrierender Schrauben

Research topic/area

Sensorintegrierende Maschinenelemente

Type of thesis

Bachelor / Master

Start time

01.10.2026

Application deadline

31.01.2027

Duration of the thesis

-

Description

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.

Requirement

Requirements for students

• • 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

Faculty departments

• Engineering sciences
  Mechanical engineering
  Mechatronics & information technologies
  Mechanical Engineering
  Mechatronics and Information Technology
• Economic & law sciences
  Business management

Supervision

Title, first name, last name

M.Sc. Fabian Deeg

Organizational unit

IPEK – Institut für Produktentwicklung

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fabian.deeg@kit.edu

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