Aktuális TDK témák a tanszéken

Oktató szerint Téma szerint
Baranyai Tamás
Hegyi Dezso
Juhász Károly Péter
Pluzsik Anikó
Sipos András
Ther Tamás
Várkonyi Péter
Vető Dániel
Hová tegyük egy laptopban az érzékeny alkatrészeke...
Ponyva és kötélszerkezetek
Szálerősítésű beton próbagerendák kiértékelési mód...
Kísérlet sebességének hatása a szálerősítésű beton...
Acél- és makro szálerősítésű beton panelek elemzés...
Száltartalom meghatározása szálerősítésű beton ger...
Pókháló: a geometriába kódolt mechanikai ellenállá...
A Möbius szalag alakja
Alakemlékező ötvözetek tartószerkezeti alkalmazása
Fabeton öszvérfödémek alkalmazhatóságának korlátai
Billegő szerkezetek vizsgálata Fizikai Motor Szimu...
Ki építse a kerítést?
Calatrava után - szabadon
A Duna, Budapest motorja
Kinyitható habszerkezetek
Épületmerevítő rendszerek elcsavarodási stabilitás...

 


Oktató: Baranyai Tamás

Hová tegyük egy laptopban az érzékeny alkatrészeket?

Téma leírása:

Egy leejtett, közel vízszintesen földre érkező síkszerű (vagy vonalszerű) test érdekes ütközési sorozaton megy keresztül, melynek során jellemzően a csúcsain/sarkain pattog. ([1],[2]). Vonalszerű testnél már megmutatták hogy a test közepének környékén kialakul egy biztonságos zóna, ahol kis sebességváltozások hatnak ([3]). Elektronikai ezközöknél ez ideális lehet érzékeny alkatrészek számára. A kérdést síkszerű testek (pl. egy laptop) esetén nem vizsgálták. Foglalkozni lehet a test kontúrjainak és inerciasugarainak függvényében a biztonságos zóna alakjával, illetve esetleg ennek az ütközési sorozatban résztvevő sarkak sorrendjére gyakorolt hatásával.

Kiknek javasolt:

Akit érdekel, a gimnazista dinamika tudáson túl egy kicsit kell hozzá-tanulni.
Megközelíthető analitikusan (egyenletek), numerikusan, de grafikusan is (ellipszis indukálta polaritás).

Fontosabb irodalmak:

[1] S. Goyal, J. M. Papadopoulos, and P. A. Sullivan, “Thedynamics of clattering i: Equation of motion and examples,”Journal of Dynamic Systems, Measurement, andControl, 1998

[2] S. Goyal, J. M. Papadopoulos, and P. A. Sullivan, “Thedynamics of clattering ii: Global results and shock protection,”Journal of Dynamic Systems, Measurement,and Control, 1998.

[3] S. Goyal, J. M. Papadopoulos, "Safe zones for shock-protection of fragilecomponents during impact-induced clatter", Shock and VibrationVolume 9 (2002)

 


Vissza a lap tetejére


Oktató: Hegyi Dezso

Ponyva és kötélszerkezetek

Téma leírása:

Anyagvizsgálatok: szakítóvizsgálatok és anyagtörvény vizsgálata. Szerkezeti rendszerek: a szerkezet tönremenetele.Ponyvazsalu alkalmazása, betonkenu építés.

Kiknek javasolt:

Másodév és feljebb
Programozás és/vagy laborkísérletek.

Fontosabb irodalmak:

[1] link

[2] link

[3] link

 


Vissza a lap tetejére


Oktató: Juhász Károly Péter

Szálerősítésű beton próbagerendák kiértékelési módjának pontosítása a szálak valós eloszlásának a figyelembe vételével

Téma leírása:

A szálak a próbagerendában véletlenszerűen helyezkednek el, ami viszont nagy hatással van a teszteredményekre. Új módszert dolgoztam ki, amely segítségével a gerenda eredmények nagy szórása csökkenthető. Ezt a módszert lehet még finomítani, illetve az elemi szálak kihúzódását is figyelembe véve konkretizálni.A TDK-hoz acél és szintetikus szálerősítésű gerendákat készítünk, eltörjük őket, majd félbetörjük, a felületen levő szálakat megszámoljuk, analizáljuk. Az elemi szálakból kihúzóvizsgálatot is készítünk. Ez után az elsőrendű és másodrendű nyomatékhoz hasonló értéket definiálunk, amely segítségével az eredmények pontosíthatóak.

Kiknek javasolt:

Szilárdságtan alapszigorlat - vasbeton
Sok laborkísérlet, sok vizsgálat, némi matematika és elemzés.

Fontosabb irodalmak:

 


Kísérlet sebességének hatása a szálerősítésű betonok anyagparamétereire

Téma leírása:

Jelenleg is folyó kísérletbe való becsatlakozás, amelynek az első eredményei idén lesznek publikálva. Hogyan változtatja meg a terhelés sebessége az anyagparamétereket acél- illetve szintetikus makro szálerősítésű betonok esetén? Az eredmények hogyan hasznosíthatóak különböző tervezési feladatok esetén?

Kiknek javasolt:

Szilárdságtan alapszigorlat - vasbeton
Sok laborkísérlet, sok vizsgálat, betontechnológia.

Fontosabb irodalmak:

 


Acél- és makro szálerősítésű beton panelek elemzése törésmechanikai módszerekkel

Téma leírása:

EFNARC panelek készülnek, különböző betonból, különböző adagolású szálakkal, majd a törési képük, repedéstágasságuk alapján vizsgáljuk a szálak duktilitásra tett hatását.EFNARC panelek készülhetnek különböző vastagságban is. Törés után a szálak elemzése az eltört felületen.Arra a kérdésre próbálunk felelni, hogy bizonyos szálak miért teljesítenek jobban az EFNARC panelben, mások pedig miért teljesítenek rosszabbul. A gerenda eredmények jellegéből lehet-e prognosztizálni az EFNARC eredményeket.

Kiknek javasolt:

Szilárdságtan alapszigorlat - vasbeton
Sok laborkísérlet, sok vizsgálat, sok matematika.

Fontosabb irodalmak:

 


Vissza a lap tetejére


Oktató: Pluzsik Anikó

Száltartalom meghatározása szálerősítésű beton gerendák keresztmetszetében

Téma leírása:

Különböző anyagú rövid szálakat keverve a betonhoz kedvezően változtathatjuk az anyag tulajdonságait. A szálerősítésű betonok egyre elterjedtebbek, a belőlük készült szerkezetek modellezése sok új megoldásra váró problémát vet fel. A szálerősítésű betongerendák számításához a szakirodalomban található elméletek homogén anyagmodellt feltételeznek. A gerendák viselkedése azonban erősen függ a kritikus keresztmetszetekbe kerülő szálak mennyiségétől és elhelyezkedésétől. A várható száleloszlás meghatározásával és inhomogén anyagmodell használatával pontosíthatjuk a meglévő számítási módszereket. A TDK dolgozat célja a várható száleloszlás meghatározása lenne. Ez történhet analitikusan (elméleti modellek), numerikusan (végeselem programok) vagy statiszikailag (minták elemzésével).

Kiknek javasolt:

Legalább Másodévet végzett hallgatóknak.
Irodalomkutatás.Statisztikai minták elemzése.Esetlegesen végeselemeses programozás.

Fontosabb irodalmak:

[1] fib Model Code 2010 (2011) fib Model Code 2010 Final Draft. Model Code prepared by Spetial Activity Group 5, Lausanne, 2011

[2] Vandewalle, L., et al. (2002) RILEM TC 162-TDF „Test and design methods for steel fibre reinforced concrete.” Materials and Structures, Vol. 33, January-February, 3-5.

[3] Tóth, M. Pluzsik, A. and Juhász, K. P. (2017) “Effect of mixed fibers on the ductility of concrete.” Journal of Materials in Civil Engineering, Vol. , 29 Issue 9, September 2017

 


Vissza a lap tetejére


Oktató: Sipos András

Pókháló: a geometriába kódolt mechanikai ellenállás

Téma leírása:

Az élő és élettelen természetben számtalan, tartószerkezetként is értelmezhető jelensége, formációja komoly inspirációt jelent a szerkezettervező számára. Az irodalomban néhány publikáció (pl: [1], [2]) foglalkozik a pókháló, mint esetleges teherre optimalizált szerkezet vizsgálatával. Általános megállapításuk, hogy a pókháló sugaras - körív menti szimmetrikus elrendezése olyannyira optimális, hogy szinte minden pókfaj által készített háló ezt az elrendezést követi. Ezzel együtt néha megfigyelhetünk térbeli elrendezést is.
A TDK munka egy - kifejlesztendő - valószínuségi modell alapján vizsgálja a szerkezet optimalitását: az elkapni kívánt áldozat helyét valószínuségi változóként kezelve keresünk optimálisnak tekintheto háló elrendezéseket. Megpróbáljuk meghatározni a síkbeli vagy térbeli hálót eredményező környezeti paramétereket.

Kiknek javasolt:

Legalább másodéves hallgatóknak.
Némi programozás.
Laborkísérletek.

Fontosabb irodalmak:

[1] Simple Model for the Mechanics of Spider Webs, Phys.Rev. Letters, 2010 PRL 104, 038102

[2] Wind induces variations in spider web geometry and sticky spiral droplet volume, J. Exp. of Experiemental Geometry, 216(17), 201

 


A Möbius szalag alakja

Téma leírása:

A Möbius szalag egy egyetlen oldallal és egyetlen éllel rendelkező kétdimenziós felület. Különböző szélességű szalagok esetén változatos alakokat figyelhetünk meg. A szalag mechanikáját a közelmúltban részletesen elemezték [1], minél szélesebb a szalag, a végső alak annál inkább közelít egy háromszögszerű alakzathoz. Meglepő módon, az egyenes téglalapból készülő Möbius-szalag paraméterezésére nem ismert zárt képlet (azaz nincs olyan egyszerű összefüggés, ami a téglalap egyes pontjaihoz megadja ugyanazon pont térbei koordinátáit a Möbius szalagon). Célunk olyan numerikus eljárás fejlesztése, ami előállít egy ilyen lehetséges paraméterezést.

Kiknek javasolt:

Legalább másodéves hallgatóknak.
Középhaladó programozás (kiválóan alkalmas a programozás elsajátítására).

Fontosabb irodalmak:

[1] E.L.Starostin, G.H.M. van der Heijden: The Shape of the Möbius strip, Nature Materials 6, 563 - 567 (2007

 


Alakemlékező ötvözetek tartószerkezeti alkalmazása

Téma leírása:

Az alakemlékező ötvözetek vizsgálata az 1960-as években kezdődött, az anyagtudományban jelenleg is intenzív kutatások folynak ezen a területen. Az alakemlékező ötvözeteket széleskörűen használják az orvosi műszergyártás, a gépjárműipar és a robottechnika területén. Annak ellenére, hogy költséges anyagokról van szó, építőipari alkalmazások is ismertek elsősorban meglévő épületek földrengéssel szembeni biztonságának növelésére [1-6].
A TDK keretében az eddig megvalósult, alakemlékező ötvözeteket felhasználó tartószerkezeti megoldásokat gyűjtenénk össze. Az egyes alkalmazásoknál elsődleges célunk annak bemutatása, hogy az alakemlékező ötvözetek ún. szuperrugalmas anyagtörvénye milyen lehetőségeket rejt a tartószerkezet-tervező számára.
A konkrét esetek bemutatásán túl a téma lehetővé teszi a szuperrugalmas anyagtörvény elmélyültebb szilárdságtani vizsgálatát és/vagy újfajta, emlékező ötvözeteket tartalmazó tartószerkezetek konstruálását is.

Kiknek javasolt:

Legalább harmadéves hallgatóknak
Némi programozás és/vagy
Laborkísérletek

Fontosabb irodalmak:

[1] Aizawa S., Kakizawa T., Higasino M.: Case studies of smart materials for civil structures, Smart Materials and Structures, 7, pp. 617, 1997, doi: 10.1088/0964-1726/7/5/006

[2] DesRoches R., Delemont M.: Seismic retrofit of simply supported bridges using shape memory alloys, Engineering Structures, 24, pp. 325-332,2002, doi:10.1016/S0141-0296(01)00098-0

[3]Dobránszky J, Magasdi A: Az alakemlékezo ötvözetek alkalmazása napjainkban. Kohászat, 134: pp. 411-418. 2001Humbeeck JV: Non-medical applications of shape memory alloys, Materials Science and Engineering A, 273-275, 1999, doi:10.1016/S0921-5093(99)00293-2

[4] Indirli M., Castellano MG., Clemente P., Martelli A.: Demo-application of shape memory alloy devices: the rehabilitation of the S. Giorgio Church bell tower, Proc Spie 4330, 262, 2001, doi:10.1117/12.434126

[5] Janke L., Czaderski C., Motavalli M., Ruth J.: Applications of shape memory alloys in civil engineering structures - Overview, limits and new ideas, Materials and Structures, 38, pp. 578-592, 2005, DOI: 10.1007/BF02479550

[6] Song G., Ma N., Li HN: Applications of shape memory alloys in civil structures, Engineering Structures, 28, pp. 1266-1274, 2006, doi:10.1016/j.engstruct.2005.12.01

 


Fabeton öszvérfödémek alkalmazhatóságának korlátai

Téma leírása:

társtémavezeto: Dr. Dobszay Gergely (ÉPSZERK)
A fabeton öszvérfödémek (ökológiai, kivitelezési...stb.) elonyei széles körben közismertek. Ugyanakkor a felhasznált anyagok elonyein túl azok hátrányait is egyesítik. A TDK dolgozat célja, hogy épületszerkezettani és tartószerkezeti szempontok, azaz tuzvédelem, akusztika, lengési és alakváltozási korlátok alapján ajánlást fogalmazzon meg fa gerenda - vasbeton lemez kialakítású öszvérfödémek hasznos funkció szerinti maximális fesztávolságára és az ahhoz rendelheto szerkezeti kialakításra.

Kiknek javasolt:

Legalább harmadéves hallgatóknak.
Némi programozás és/vagy végeselemes analízis.
Laborkísérletek

Fontosabb irodalmak:

[1] Analysis of a Compsite Timber-Concrete Structures According to The Limit States. Journal of Architecture and Civil Engineering 2(2):169-184, 2001.

[2] Design of Timber-Concrete Composite Floors for Fire Resistance, Journal of Structural Fire Engineering 2(3):31-42, 2011.

[3] Feasibility of timber-concrete composite road bridges with under-deck stay cables, 39th International IABSE Symposium, 2017.

 


Vissza a lap tetejére


Oktató: Ther Tamás

Billegő szerkezetek vizsgálata Fizikai Motor Szimulációval

Téma leírása:

A billegő (rocking) szerkezetek vizsgálata régóta a kutatás homlokterében álló téma. Az egyetlen merev, billegő elem mozgásának felírását számos kutató elvégezte. A mozgás ugyanakkor igen összetett, leginkább a peremfeltételek érzékenyésge és az ütközés jelensége miatt.A TDK téma feldolgozása során a "Blender" nevű, nyílt forráskódú programmal ismerkedhet meg a hallgató. A program egy olyan 3D szerkesztő program, amelyben beépített Fizikai Motor (Physics Engine Simulation) teszi lehetővé, hogy az összeállított modell mozgásait animálni lehessen.A kutatás egyik fő kérdése, hogy a komlex numerikus modellekkel már megoldott feladatokhoz képest a Blender "real-time" szimulációja mennyire ad helyes közelítést.

Kiknek javasolt:

Másodév és feljebb
Programozás, Blender modell építése, irodalomkutatás, esetleg laborkísérletek.

Fontosabb irodalmak:

[1] link

[2] link

 


Vissza a lap tetejére


Oktató: Várkonyi Péter

Ki építse a kerítést?

Téma leírása:

Magyarországon az OTÉK szabáályozza azt, hogy két telek közt kinek kell megépítenie a kerítést. A szabályozás egyértelműen alkalmazható szabályos, négyzethálós telekstruktúra esetén, de nem ad egyértelmű eligazítást organikus telekosztások esetén. A TDK kutatás célja egyszerű matematikai modellek keresése, amelyek segítségével átlátható és a lehető legtöbb helyzetben egyértelműen alkalmazható szabályozás hozható létre.

Kiknek javasolt:

Alsóbb éves hallgatónak ideális
Nem igényel tartószerkezeti ismereteket
A feladat matematikai modellalkotást, kísérletezést és esetleg programozást igényel.

Fontosabb irodalmak:

 


Calatrava után - szabadon

Téma leírása:

A nyomott, hajlításmentes ívszerkezetek alakját meghatározzák a rájuk ható terhek. Ugyanakkor kiegészítő szerkezetek alkalmazásával egy nyomásvonaltól eltérő rúdszerkezet is hajlításmentessé tehető. Calatrava Sevilla-i hídja szép példája annak, hogy az egyenes szakaszokból álló híd a húrozásnak köszönhetően nyomatékmentessé válik. A TDK kutatás keretében arra keressük a választ, hogy egy esztétikai vagy egyéb szempontok szerint szabadon formált rúdszerkezet hogyan tehető hajlításmentessé húrozás segítségével.Fénykép: Mary Ann Sullivan.

Kiknek javasolt:

Szilárdságtant végzett hallgatóknak ajánlom
Alapfokú programozást igényel (de ez megtanulható, segíteni tudok)

Fontosabb irodalmak:

 


A Duna, Budapest motorja

Téma leírása:

A projekt célja a folyóvíz hajtóerejét felhasználó építmények / szerkezet építészeti és műszaki koncepciójának kidolgozása, amely Budapest vonzerejét növelhetné. Kép forrása: A Magyar Hajózás Képes Története

Kiknek javasolt:

Interdiszciplináris feladat: építészet, gépészet, tartószerkezetek
Csapatmunkára nagyon alkalmas

Fontosabb irodalmak:

 


Kinyitható habszerkezetek

Téma leírása:

Az építőipari innováció mérföldköve a PUR hab, mely a flakonból való kinyomás után mintegy 50-100-szorosára növeli a térfogatát. A kutatás során a habosodó műanyagoknak ezt a tulajdonságát kihasználva szeretnénk kis helyen tárolható, kinyitható tartószerkezeteket létrehozni. A TDK munka célja valódi szerkezet létrehozása, mechanikai tulajdonságainak vizsgálata, és a habszerkezetek összehasonlítása más összecsukható tartószerkezetek [1] teljesítményjellemzőivel. Távlati cél az űreszközökben való felhasználás lehetőségeinek feltérképezése. Kép forrása: https://dowac.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/5724

Kiknek javasolt:

Építés, konstruálás, laborkísérlet bárkinek aki szeretne nagyot alkotni.

Fontosabb irodalmak:

[1] link

 


Vissza a lap tetejére


Oktató: Vető Dániel

Épületmerevítő rendszerek elcsavarodási stabilitásvesztésének vizsgálata

Téma leírása:

Épületek merevítőrendszerének kialakításakor a tervezői gyakorlat sokszor nem fordít kellő figyelmet az egyik lényeges stabilitásvesztési lehetőség, az elcsavarodási tönkremenetel vizsgálatára. A kutatás célja annak egyszerű eszközökkel történő megállapítása, hogy milyen paraméterek (épületmagasság, szintszám, alaprajzi méretek, merevítőelem-kialakítás és -elrendezés) esetén mértékadó ez a tönkremeneteli mód. A vizsgálatok során a vékonyfalú keresztmetszettel rendelkező rudakra vonatkozó összefüggések is felhasználhatók bizonyos feltételekkel. Ez a megközelítés jól használható eszközként szolgálhat a szerkezettervezés kezdeti fázisában. Kép forrása: http://www.aeconline.ae

Kiknek javasolt:

Szilárdságtan alapszigorlat után ajánlott

Fontosabb irodalmak:

[1] Zalka K.: Épületek komplex statikai vizsgálata. e-kiadás, 2015

[2] Petersen, Ch.: Statik und Stabilität der Baukonstruktionen. Vieweg, Braunschweig, 1982

[3] Csellár Ö. - Szépe F.: Táblázatok acélszerkezetek méretezéséhez. Tankönyvkiadó, Budapest, 1974

[4] MSZ EN 1993-1-3:2007 Eurocode 3: Acélszerkezetek tervezése. 1-3. rész: Általános szabályok. Kiegészítő szabályok hidegen alakított elemekre

 


Vissza a lap tetejére

Kövess minket a Facebook-on!