Oktató szerint Téma szerint
Baranyai Tamás
Hegyi Dezso
Juhász Károly Péter
Pluzsik Anikó
Sipos András
Ther Tamás
Várkonyi Péter
Vetõ Dániel
Az energiaminimum elve és ennek használata rácsost...
Lemezmû számítási modellek összehasonlítása
Ponyva és kötélszerkezetek
Szálerõsítésû beton próbagerendák kiértékelési mód...
Kísérlet sebességének hatása a szálerõsítésû beton...
Acél- és makro szálerõsítésû beton panelek elemzés...
Száltartalom meghatározása szálerõsítésû beton ger...
Alakemlékezõ ötvözetek tartószerkezeti alkalmazása
Spirális szerkezetek az állatvilágban.
Fabeton öszvérfödémek alkalmazhatóságának korlátai
Billegõ szerkezetek vizsgálata Fizikai Motor Szimu...
Oszlopok 3D billegése - laborkísérletek
Ki építse a kerítést?
Calatrava után - szabadon
A Duna, Budapest motorja
Kinyitható habszerkezetek
Kis elemkbõl épült torony összeomlása
Boltívek oldalnyomása

 


Oktató: Baranyai Tamás

Az energiaminimum elve és ennek használata rácsostartó megoldásra (optimalizálsára)

Téma leírása:

A szilárdságtan tanulmányaink során nem feltétlen szembesülünk a ténnyel, hogy ha választás elé kerülnek a tartószerkezetek is az energiaminimum elvét követik.Ennek fényében nemcsak megérteni tudjuk õket jobban, de számíthatjuk õket is ezt használva: a megfelelõen kiválaszott energiafüggvény minimalizálásával.Technikailag ez azt jelenti, hogy akár statikailag határozatlan tartónak is elég a statikai egyenleteit felírjuk, majd a lehetséges megoldásokon minimalizálni az energiafüggvényt. Erre ma már rengeteg informatikai eszköz áll rendelkezésünkre, a Kvadratikus programozás például sok szoftverben gyárilag beépítésre került.A TDK egyrészt ennek a lehetõségnek a szélesebb (kari) közönségnek való bemutatásáról szól, például a többi eljárással összehasonlítva bonyolultságban.
Érdekes aspektusa a megoldásnak, hogy az alakváltozási energia minimalizálása rácsostartók topológia optimalizálásához is gyakran használt stratégia, bár a szakirodalomban a megoldást hagyományosabban (erõmódszer, elmozdulásmódszer) számolják.Ehhez képest az energia-minimalizálás határozott elõnye, hogy kevesebb egyenletet tartalmaz a hagyományos eljárásokhoz képest. Igény és kíváncsiság esetén meg lehet próbálni topológia-optimalizálásra is használni ezt a számítási módszert.

Kiknek javasolt:

A témáról való beszélgetéshez szükséges a statikai határozatlanság tulajdonságainak ismerete, legalább a statika félév sikeres abszolválását szükségesnek tartom.
A téma feldolgozási ezköze valamilyen matematikai program, a MatLab például ingyen elérhetõ az egyetemi hallgatóknak.
A téma matematikai nyelve jellemzõen lineáris algebra, ahol csak szorozni és összeadni kell tudni, viszont nagy egyenletrendszerek lesznek (a gépben).
Az informatikai és matematikai vonalhoz némi kíváncsiság szükséges, a részletekkel szívesen segítek.

Fontosabb irodalmak:

[1] link

 


Lemezmû számítási modellek összehasonlítása

Téma leírása:

Készült egy mechanikai modell a tanszéken mellyel lemezmûvek számíthatók térrácsok analógiájára, vagy akár egy helyettesítõ rácsostartóval. Ez a modell a rácsos tartó ismert csuklós modelljéhez hasonlóan idealizát. Rácsos tartók esetén azért érjük be a csuklós modellel a sarokmerev kapcsolatok figyelembe vétele helyett, mivel az eltérés a két módszer eredménye között jellemzõ mérnöki szerkezetek esetén elenyészõ (és a sarokmerev modell számításigényesebb). A TDK kérdése az hogy ez hasonlóan igaz-e lemezmûvek esetén is.
A vizsgálat több, különbözõ részletességû végeselem-modell felépítését és kiszámítását jelentené, geometriai illetve anyagi paraméterek változtatásával; majd az így kapott eredmények összevetését a megfelelõ idealizáltan számolt lemezmû viselkedésével.

Kiknek javasolt:

Alapszigorlat után.

Fontosabb irodalmak:

[1] link

 


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

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

Téma leírása:

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

Kiknek javasolt:

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

Fontosabb irodalmak:

[1] link

[2] link

 


Kísérlet sebességének hatása a szálerõsítésû betonok anyagparamétereire

Téma leírása:

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

Kiknek javasolt:

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

Fontosabb irodalmak:

[1] link

 


Acél- és makro szálerõsítésû beton panelek elemzése törésmechanikai módszerekkel

Téma leírása:

EFNARC panelek készülnek, különbözõ betonból, különbözõ adagolású szálakkal, majd a törési képük, repedéstágasságuk alapján vizsgáljuk a szálak duktilitásra tett hatását.EFNARC panelek készülhetnek különbözõ 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 jellegébõl lehet-e prognosztizálni az EFNARC eredményeket.

Kiknek javasolt:

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

Fontosabb irodalmak:

[1] link

 


Vissza a lap tetejére


Oktató: Pluzsik Anikó

Száltartalom meghatározása szálerõsítésû beton gerendák keresztmetszetében

Téma leírása:

Különbözõ anyagú rövid szálakat keverve a betonhoz kedvezõen változtathatjuk az anyag tulajdonságait. A szálerõsítésû betonok egyre elterjedtebbek, a belõlük készült szerkezetek modellezése sok új megoldásra váró problémát vet fel. A szálerõsítésû betongerendák számításához a szakirodalomban található elméletek homogén anyagmodellt feltételeznek. A gerendák viselkedése azonban erõsen függ a kritikus keresztmetszetekbe kerülõ szálak mennyiségétõl és elhelyezkedésétõl. A várható száleloszlás meghatározásával és inhomogén anyagmodell használatával pontosíthatjuk a meglévõ 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

Alakemlékezõ ötvözetek tartószerkezeti alkalmazása

Téma leírása:

Az alakemlékezõ ötvözetek vizsgálata az 1960-as években kezdõdött, az anyagtudományban jelenleg is intenzív kutatások folynak ezen a területen. Az alakemlékezõ ötvözeteket széleskörûen használják az orvosi mûszergyártás, a gépjármûipar és a robottechnika területén. Annak ellenére, hogy költséges anyagokról van szó, építõipari alkalmazások is ismertek elsõsorban meglévõ épületek földrengéssel szembeni biztonságának növelésére [1-6].
A TDK keretében az eddig megvalósult, alakemlékezõ ötvözeteket felhasználó tartószerkezeti megoldásokat gyûjtenénk össze. Az egyes alkalmazásoknál elsõdleges célunk annak bemutatása, hogy az alakemlékezõ ötvözetek ún. szuperrugalmas anyagtörvénye milyen lehetõségeket rejt a tartószerkezet-tervezõ számára.
A konkrét esetek bemutatásán túl a téma lehetõvé teszi a szuperrugalmas anyagtörvény elmélyültebb szilárdságtani vizsgálatát és/vagy újfajta, emlékezõ 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

 


Spirális szerkezetek az állatvilágban.

Téma leírása:

Kagylóhéjak, csigaházak és sok egyéb példa mutatja, hogy a spirális alakzatok sok állat és növényfajnál megfigyelhetoek. A konkrét alakzatokat a biológiai szakirodalom elsosorban az egyed növekedésével, illetve evolúciós okokkal magyarázza. A szakirodalom bizonytalan azzal kapcsolatban, hogy a lehetséges geometriák terében az állatvilág miért csak egy szuk tartományt preferál. Célunk annak vizsgálata, hogy ez nem-e mechanikai okokra vezetheto vissza? Azaz igaz-e az a feltételezés, hogy a spirális héjszerkezetek csak a jelezett szuk tartományban minimális héjvastagsággal megvalósíthatóak?

Kiknek javasolt:

Elsosorban "gondolkodós" téma, sok irodalomgyûjtéssel.
Némi programozás és/vagy
Laborkísérletek

Fontosabb irodalmak:

[1] Mike Hansell: Animal Acrhitecture, Oxford University Press, 2005

 


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

Billegõ szerkezetek vizsgálata Fizikai Motor Szimulációval

Téma leírása:

A billegõ (rocking) szerkezetek vizsgálata régóta a kutatás homlokterében álló téma. Az egyetlen merev, billegõ elem mozgásának felírását számos kutató elvégezte. A mozgás ugyanakkor igen összetett, leginkább a peremfeltételek érzékenysége és az ütközés jelensége miatt.A TDK téma feldolgozása során a "Blender" nevû, nyílt forráskódú programmal ismerkedhet meg a hallgató. A program egy olyan 3D szerkesztõ program, amelyben beépített Fizikai Motor (Physics Engine Simulation) teszi lehetõvé, hogy az összeállított modell mozgásait animálni lehessen.A kutatás egyik fõ 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

 


Oszlopok 3D billegése - laborkísérletek

Téma leírása:

Történeti falazott tégla és kõ szerkezeteink igen érzékenyek a földrengési hatásra. Szerte a világban sok ezer templom és középület épült az évszázadok során oszlopokkal vagy boltozatokat hordó ívekkel. Ezek közül számos épület megsérült akár közepes földrengések miatt.Földrengés során ezen szerkezeteken a repedések, illetve az alkotó elemek közötti hézagok megnyílnak és záródnak, amely a szerkezet mozgásában jóval nagyobb szerepet játszik, mint a szerkezet rugalmas alakváltozása. Ezt a viselkedést nevezzük billegõ mozgásnak.A billegõ mozgású szerkezetek vizsgálata már számos innovatív szerkezeti alkalmazáshoz vezetett, amelyek jellemzõen földrengési-szigetelési megoldások: billegõ keretek, billegõ merevítõ falak, billegni képes hídpillérek. Ezen elemek alkalmazásának elõnye, hogy az épület földrengési terhét csökkenti, miközben egy önközpontosító merevítést biztosít, vagyis a szerkezet a földrengést követõen ismét függõleges helyzetbe tér vissza.
A kutatás során kísérleti úton azt vizsgáljuk, hogy az egyes eltérõ keresztmetszetû oszlopok (négyzet, téglalap, sokszög) milyen módon közelíthetõk síkbeli mozgással, illetve, hogy a síkbeli mozgással való közelítés mekkora hibát eredményez az oszlop felborulásával kapcsolatban.

Kiknek javasolt:

Másodév és feljebb
Laborkísérletek: mérõeszközök használata (X-IMU, HD kamera), kísérleti sorozatok elvégzése, adatok kiértékelése

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 egyértelmûen alkalmazható szabályos, négyzethálós telekstruktúra esetén, de nem ad egyértelmû eligazítást organikus telekosztások esetén. A TDK kutatás célja egyszerû matematikai modellek keresése, amelyek segítségével átlátható és a lehetõ legtöbb helyzetben egyértelmûen 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 kiegészítõ szerkezetek alkalmazásával egy nyomásvonaltól eltérõ rúdszerkezet is hajlításmentessé tehetõ. Calatrava Sevilla-i hídja szép példája annak, hogy az egyenes szakaszokból álló híd a húrozásnak köszönhetõen nyomatékmentessé válik. A TDK kutatás keretében arra keressük a választ, hogy egy esztétikai vagy egyéb szempontok szerint szabadon formált rúdszerkezet hogyan tehetõ 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 mûszaki 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 építõipari innováció mérföldköve a PUR hab, mely a flakonból való kinyomás után mintegy 50-100-szorosára növeli a térfogatát. A kutatás során a habosodó mûanyagoknak 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] teljesítményjellemzõivel. Távlati cél az ûreszközökben való felhasználás lehetõségeinek 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

 


Kis elemkbõl épült torony összeomlása

Téma leírása:

Diákok és mérnök hallgatók körében népszerû konstruálási feladat kis faelemkbõl (Jengga, Kapla, KEVA, stb.) nagy tornyokat tervezni és megépíteni. A legmagasabb torony rekordját a Guinness rekordok könyve is rögzíti. Az építési projektek leglátványsabb része a torony ledöntése, melyre általában nagyszámú közönség kiváncsi.
A TDK kutatás célja annak vizsgálata, hogy az összedõlés során milyen védõtávolságot igényel a nézõk biztonsága. Gyakorlati tapasztalatok azt mutatják, hogy a távolság meglepõen kicsi a torony magasságához képest. Javasolt módszerek: toronyépítõ és - döntõ kísérletek elvégzése és videók elemzése, ezek alapján közelítõ képlet kidolgozása, opcionálisan elméleti magyarázat kidolgozása vagy számítógépes szimulációk vizsgálata.

Kiknek javasolt:

Bárkinek, aki szeret építeni - csapatmunkára is nagyon alkalmas

Fontosabb irodalmak:

 


Vissza a lap tetejére


Oktató: Vetõ Dániel

Boltívek oldalnyomása

Téma leírása:

Boltívek esetén kulcsfontosságú, hogy az oldalnyomást valamilyen megtámasztó szerkezet felvegye. Az oldalnyomás függ a boltívre ható terhelés nagyságától, megoszlásától, illetve az ív geometriájától. Azonban az is belátható, hogy a számításainkban használt modellek feltételezései, közelítései is nyilvánvalóan hatással vannak a számított oldalnyomásra. Megfogalmazható a kérdés: milyen modellt célszerû felvenni, hogy a fellépõ vízszintes támaszerõre (azaz az oldalnyomásra) vonatkozóan megbízható eredményt kapjunk. Tudunk-e adott boltív esetén felsõ becslést adni az oldalnyomásra? A téma feldolgozásakor az a fõ cél, hogy egyszerû eszközök révén sikerüljön megérteni, hogy a boltozatok által kifejtett oldalnyomásra milyen körülmények vannak hatással. Kép forrása: http://themasonryarch.com

Kiknek javasolt:

Statika tantárgy után ajánlott

Fontosabb irodalmak:

 


Vissza a lap tetejére