Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der statischen Modellierung und Analyse adaptiver Fachwerke und der Entwicklung eines Algorithmus zur automatisierten Aktorplatzierung unabhängig vom einwirkenden Lastfall. Adaptive Fachwerke besitzen die Fähigkeit, durch gezielt vorgegebene Verformungen, die mithilfe mechanischer Aktoren realisiert werden, innere Kräfte und Systemverschiebungen an äußere Lasten anzupassen. Dadurch können spezifische vordefinierte Ziele erreicht werden, die grundlegend in kraftadaptionsbezogene und verschiebungsadaptionsbezogene Kategorien unterteilt werden können. In dieser Arbeit wird die Kraftadaption, also die aktive Beeinflussung der inneren Schnittgrößen durch Aktuierung, umfassend untersucht. Abschließend werden für zwei spezifische kraftadaptive Ziele – die Minimierung der euklidischen Norm der Normalkräfte sowie die Minimierung der maximalen Querschnittsausnutzung – Zielfunktionen formuliert und optimiert, um die optimalen Aktorwege zu berechnen. Mithilfe der QR-Zerlegung und der Analyse der Redundanzmatrix wird eine Methode entwickelt, die die Anzahl und Position der Aktoren in einem Fachwerk bestimmt. Im Rahmen einer Toleranzwertstudie werden numerische Fehler der Methode analysiert und ein geeigneter Toleranzwert anhand von Fachwerkbeispielen aus der Literatur abgeleitet. Zur Automatisierung und Anpassung an beliebige Fachwerke werden die entwickelten Algorithmen in der Programmiersprache Python implementiert. Diese Implementierung ermöglicht eine flexible Anwendung der Methoden auf unterschiedliche Strukturen.     «

Diese Bachelorarbeit befasst sich mit der statischen Modellierung und Analyse adaptiver Fachwerke und der Entwicklung eines Algorithmus zur automatisierten Aktorplatzierung unabhängig vom einwirkenden Lastfall. Adaptive Fachwerke besitzen die Fähigkeit, durch gezielt vorgegebene Verformungen, die mithilfe mechanischer Aktoren realisiert werden, innere Kräfte und Systemverschiebungen an äußere Lasten anzupassen. Dadurch können spezifische vordefinierte Ziele erreicht werden, die grundlegend i...     »

This bachelor's thesis deals with the static modeling and analysis of adaptive truss structures as well as the development of an algorithm for automated actuator placement independent of the applied load case. Adaptive trusses have the ability to adjust internal forces and system displacements to external loads through specifically predefined deformations implemented via mechanical actuators. This capability enables the achievement of specific predefined objectives, which can be broadly categorized into force-adaptation and displacement-adaptation goals. This thesis thoroughly examines force adaptation, i.e., the active manipulation of internal sectional forces through actuation. Finally, for two specific force-adaptation objectives—the minimization of the Euclidean norm of normal forces and the minimization of maximum cross-sectional utilization—objective functions are formulated and optimized to compute the optimal actuator displacements. Using QR decomposition and the analysis of the redundancy matrix, a method is developed to determine the number and positions of actuators in a truss structure. As part of a tolerance study, numerical errors of this method are analyzed, and an appropriate tolerance value is derived based on truss examples from the literature. To automate and adapt to various truss structures, the developed algorithms are implemented in the Python programming language. This implementation enables flexible application of the methods to different structural configurations.     «

This bachelor's thesis deals with the static modeling and analysis of adaptive truss structures as well as the development of an algorithm for automated actuator placement independent of the applied load case. Adaptive trusses have the ability to adjust internal forces and system displacements to external loads through specifically predefined deformations implemented via mechanical actuators. This capability enables the achievement of specific predefined objectives, which can be broadly categ...     »