Duffing-Oszillator

Der Versuchsaufbau ist in der Lage nichtlineare Schwingungen, die mithilfe einer Duffing'schen Differentialgleichung beschrieben werden können, zu erzwingen. Der linear geführte Rahmen wird durch einen elektrodynamischen Shaker harmonisch angeregt und überträgt die Anregung über eine feste Einspannung an einen Kontinuumschwinger. Dieser ist symmetrisch zwischen zwei Elektromagneten positioniert, welche zu einer nichtlinearen Systemantwort führen (können). Die Messung der Bewegung von Rahmen und Schwinger erfolgt durch zwei Lasersensoren. Ein echtzeitfähiges Interface ermöglicht eine exakte Ansteuerung und Regelung des Systems.


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Inverses Pendel

Die Versuchseinrichtung besteht aus einer Linearführung, auf deren Schlitten ein Pendel gelagert ist. Die Position x, die Geschwindigkeit v und die Beschleunigung a des Schlittens kann über einen Motor vorgegeben werden. Über einen am Pendel angeschlossenen Encoder im Lager wird der Istwert des Winkels jederzeit abgetastet. Die Bewegung des Pendels wird durch den Drallsatz um einen bewegten Bezugspunkt beschrieben. Das Ziel ist es, das Pendel in der senkrechten Lage zu halten. Entspricht die aktuelle Lage nicht dieser Vorgabe, so muss über die Bewegung des Schlittens dementsprechend korrigiert werden. Es werden also die gemessenen (Ist-) Werte mit den Vorgabe- (Soll-) Werten verglichen.


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Führen eines Industrieroboters Kuka KR6 bzw. KR15

Die Robotik stellt ein häufiges Einsatzgebiet der Mechatronik dar, bedingt durch die Kombination von mechanischen, elektronischen und regelungs- technischen Problemstellungen. Kommunikation und Vernetzung spielen in der Welt der Maschinen eine immer wichtigere Rolle. Dies beginnt im großen Maßstab im Bereich der Logistik und führt bis zu Anwendungen für einzelne
Konsumenten wie Netzwerke im Wohnbereich.

Im Labor des Instituts für Mechanik befinden sich Industrieroboter die in dem Bereich der Lehre eingebunden sind. Verschiedene Programmierübungen sollen dem Studenten das Arbeiten mit einem solchen Industrieroboter näher bringen.

In einem kurzem Video werden solche Laborübungen gezeigt, welche von den Studenten umgesetzt werden.


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Bau und Belastungstest einer Reibungsbrücke

Photographie der Reibungsbrücke
© Katrin Ellermann - TU Graz/IFM

Auch im Rahmen der Grundlagen-vorlesungen zur Mechanik sind praktische Versuche, die direkt abstrakte Theoreme mit der physikalischen Realität verbinden von großem Wert. Die emotionale Bindung, die der Lernstoff durch solche Demonstrationen verliehen bekommt ist dabei ein wichtiges  pädagogisches Hilfsmittel: Gelerntes wird so leichter auf Dauer im Gedächtnis verfügbar gemacht, was besonders der Langzeitstabilität solcher Erinnerungen zu Gute kommt. Ein eindrucksvolles Beispiel hinsichtlich des Brückenbaus und der Reibung wurde kurz vor Weihnachten 2010 in der Vorlesung zur Technischen Mechanik 1 in diesem Video festgehalten:


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Konstruktion und Bau eines Triboks

Photographie des Triboks
© Girstmair

Im Zuge einer Projektarbeit wurde ein Konstruktions-, Berechnungs- sowie auch ein real existierendes Modell einer mittelalterlichten Belagerungsmaschine, genauer eines Triboks, erstellt.


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Sprechstunden
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Montags, von 13:00 bis 15:00 Uhr
im Seminarraum NT04098
(Kopernikusgasse 24, 4.OG)

Kontakt
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Institutsleitung
Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Katrin Ellermann

Sekretariat
Talil Hündür

Kopernikusgasse 24/IV
A-8010 Graz
Tel.: +43 (0) 316 873 - 7141
Fax: +43 (0) 316 873 - 107141

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