Lijst van mogelijke onderwerpen voor stage-opdrachten(WFW)Citation for published version (APA):Schreurs, P. J. G., Brekelmans, W. A. M., & Veldpaus, F. E. (1984). Lijst van mogelijke onderwerpen voor stage-opdrachten (WFW). (DCT rapporten; Vol. 1984.050). Technische Hogeschool Eindhoven.

Document status and date:Gepubliceerd: 01/01/1984

Document Version:Uitgevers PDF, ook bekend als Version of Record

Please check the document version of this publication:

• A submitted manuscript is the version of the article upon submission and before peer-review. There can beimportant differences between the submitted version and the official published version of record. Peopleinterested in the research are advised to contact the author for the final version of the publication, or visit theDOI to the publisher's website.• The final author version and the galley proof are versions of the publication after peer review.• The final published version features the final layout of the paper including the volume, issue and pagenumbers.Link to publication

General rightsCopyright and moral rights for the publications made accessible in the public portal are retained by the authors and/or other copyright ownersand it is a condition of accessing publications that users recognise and abide by the legal requirements associated with these rights.

• Users may download and print one copy of any publication from the public portal for the purpose of private study or research. • You may not further distribute the material or use it for any profit-making activity or commercial gain • You may freely distribute the URL identifying the publication in the public portal.

If the publication is distributed under the terms of Article 25fa of the Dutch Copyright Act, indicated by the “Taverne” license above, pleasefollow below link for the End User Agreement:www.tue.nl/taverne

Take down policyIf you believe that this document breaches copyright please contact us at:openaccess@tue.nlproviding details and we will investigate your claim.

Download date: 25. Nov. 2020

-1-

Lijst van mooeliike onderwerpen voor staoe-opdrachten (WFW).

1 . Alsemeen en niet-1ineair:Informatie: P.J.G. Schreurs, W.A.H. Brekelmans, F.E. Veldpaus.

1.1. Naam: Iteratieve oplosmethode voor een stelsel lineaire vergelijkingen. Korte omschriivinq: Literatuuronderzoek; zo mogelijk programmeren en vergelijken met een directe oplosmethode. Onderzoekuebied/Proiect: algemeen; ook onderwijs (bijv. niet-lineaire mechanica: numerieke aspecten). Aard: numeriek. Voorkennis: ?

1.2. Naam: In overleg met diverse docenten, bedenken en maken van demonstra- tiemodellen voor colleges.

Korte omschriivinq: Een voorbeeld: voor het college Elast. & Inl. Plast. zou het zeer handig zijn te beschikken over een constructie, waarmee eigenschappen (verbanden tussen diverse spannings- en rekcompo- nenten) van isotroop materiaal zichtbaar gemaakt kunnen worden. Onderzoeksebied/Proiect: onderwijs. Aard: "experimenteel". Voorkennis: basis.

1 . 3 . Naam: Problemen doorrekenen met bestaande programmasystemen. Korte omschriivinq: - Onderzoekoebied/Proiect: alle. Aard: numeriek. Voorkennis: ?

1 . 4 . Naam: De Petrov-Galerkin methode bij de methode der gewogen afwij- kingen.

Korte omschriivinq: Meestal worden de weegfuncties, die voorkomen in de gewogen afwijkingen formulering van de evenwichtcvergelijkingen, geko- zen volgens de methode van Galerkin (eigenlijk Bubnov-Galerkin; zie dictaat Elasticiteit & Inleiding Plasticiteit hst. 9). Een andere me- thode om deze weegfuncties te kiezen is die van Petrov-Galerkin. Een literatuuronderzoekje naar het gebruik van deze methode en het toepas- sen op enkele eenvoudige voorbeelden zou in een stage kunnen gebeuren.

-2-

Onderzoekcrebied/proiect: ? meer onderwijs. Aard: theoretisch. Voorkennis: Elasticiteit en Inleiding Plasticiteit.

1.5. Naam: Combinatie van eindige differentiemethode en eindige elementenme- thode voor eenvoudige problemen.

Korte omschriivinq: Voor dynamische problemen is de combinatie van dif- ferentie- en elementenmethode niets nieuws: het beschouwde gebied waar- in de onbekende grootheid moet worden bepaald, wordt gediscretiseerd volgens de elementenmethode en de tijd wordt gediccretiseerd volgens de differentiemethode. Het moet echter ook mogelijk zijn om uitsluitend voor discretisatie van het gebied de beide methoden te combineren. Voor sommige probleemgebieden is dit misschien uitermate efficient. De moge- lijkheid van combinatie zou kunnen worden onderzocht voor eenvoudige (kkn-dimensionale) problemen. Onderzoekcrebied/Proiect: omvormtechnologie; onderwijs. Aard: theoretisch; numeriek. Voorkennis: El. & Inl. P1.

1.6. Naam: Hierarchische elementen, wat zijn het, wat kun je er mee doen? Korte omschriivinq: De verplaatsing van punten binnen een element wordt, zoals gebruikelijk is, geschreven als lineaire combinatie van een aantal bekende interpolatiefuncties. De parameters in die lineaire combinatie zijn dan de elementknooppuntsverplaatsingen. Voor een vier- kant vlakspanningselement, bijvoorbeeld, wordt dit

L: ofwel: u 5 = p(x,y)Ue 5

De interpolatiefuncties p(x,y) zijn bepaald door u(x,y) en v(x,y) eerst

-3-

bo i- als volgt te schrijven: u(x,y) = a. t a , ~ t a y t a3xy; v(x,y) =

b x t b y t b xy en daarna de parameters a en bi uit te drukken in de elementknooppuntsverplaatsingen. Recentelijk zijn er enkele artikelen verschenen van de hand van Zienkiewicz, waarin deze ervoor pleit om de formulering op te zetten in termen van de parameters ai en b. en niet in termen van knooppuntsgrootheden. Hij noemt de aldus geformuleerde elementen: hierarchische elementen. Deze schijnen bepaalde voordelen te hebben in vergelijking met de "normaal" geformuleerde elementen, voor- namelijk bij het (automatisch) aanpassen van de elementverdeling aan spanningsconcentraties e.d. Nadere bestudering van genoemde publicaties lijkt zinvol, wellicht gevolgd door een ad hoc programmering. Bestude- ring, verslaglegging en toepassing zouden meerdere stages kunnen vul- len. Onderzoekoebied/uroiect: Algemeen; optimaliseren. Aard: theoretisch; numeriek. Voorkennis: basis elementenmethode;

2 1 2 3 i

1

2. Stabiliteit: Informatie: C.M. Wenken.

2 . 1 . Constructief:

Het ontwerpen van een opstelling waarin met een verplaatsingsopnemer de dwarsverplaatsing van een kippende balk gemeten wordt. De door de opne- mer op de balk uitgeoefende kracht moet zo gering mogelijk zijn.

2.2. Prosrammeren:

Het gebruikersvriendelijk maken van het kipprogramma, zodat dit ook in het onderwijs snel te gebruiken is, bijv. overeenkomstig RUBSIC.

2.3. Gebruik Prowammatuur:

Gevraagd wordt de kniklast te bepalen van een gebogen buis, waarin lo- kaal een (verstijfde) opening zit (gat in lantaarnpaal).

-4-

2 . 4 . Literatuurstudie + analytisch:

Om lokale knik (kip) in rekening te brengen wordt wel gebruik gemaakt van modellen met "gereduceerde stijfheden". Voor wat betreft de invloed van lokale knik op buig en torsiestijfheid is dit duidelijk. Niet dui- delijk is hoe gereduceerde stijfheid en welving gecombineerd moeten worden. In eerste instantie wordt een literatuurstudie op dit gebied gevraagd.

2.5. Num. Wiskunde + Procframmeren:

Bij het college Stabiliteit en Knik worden veel begrippen en werkwijzen aan de hand van eenvoudige discrete modellen ingeleid, en wel analy- tisch. Voor het onderwijs kan het ook nuttig zijn het gedrag van zulke constructies op het beeldscherm te simuleren, vooral het gedrag van de imperfecte constructies, via numerieke integratie. Gevraagd wordt hier- toe eenvoudige programmatuur te ontwikkelen.

2.6. Analytisch:

In sommige literatuur en normen komt een tern: voor die de verhouding der (hoofd) buigstijfheden op de kiplast in rekening brengt, in andere niet. Gevraagd wordt, uitgaande van de algemene relaties der niet-li- neaire mechanica, voor een eenvoudige rechthoekige dwarsdoorsnede, na te gan wat de juiste formulering is.

3 . DvnamicalTrillinsen: Informatie: A . de Kraker.

3.1. Trefwoord: Rotordynamica/Stat. theorie van proefopzetten.

Korte omschriivinq: Evaluatie van de mogelijkheden van de STPO voor het opzetten van een niet-lineaire lagermodel op basis van een eenvoudig analytisch model. Dit laatste kan dan later eventueel vervangen worden door een eindige elementenmethode berekening.

-5-

3.2. Trefwoord: TRANSF. progr./programma verbetering

Korte omschriivinq: Het programma TRANSF kan discrete systemen analyseren (bijv. de over- drachtfunctie) bepalen en bevat enkele eenvoudige grafische weergavemo- gelijkheden. Hieraan zou wat uitbreiding gepleegd moeten worden (o.a. een numerieke integratie module) en de communicatie met het programma zou verbeterd moeten worden.

3 . 3 . Trefwoord: Niet-lineaire systemen/Experimenteel.

Korte omschriivinq: Op dit moment wordt onderzoek verricht betreffende het schatten van een niet-lineair systeem en wel via methoden in het tijd- en frequentiedo- mein. Om de te ontwikkelen methoden te testen worden een aantal elec- tronische schakelingen gebouwd die een bepaald niet-lineair systeem na- melijk de DUFFING vergelijking moeten gaan simuleren. Gevraagd wordt de eigenschappen en het gedrag in tijd en frequentiedomein van de systemen uitvoerig te analyseren en hun karakteristieken zoals reproduceerbaar- heid etc. vast te leggen.

3.4. Trefwoord: Random Trillingen/Software.

Korte omschriivinq: Bij systemen met meerdere in- en uitgangen is het van belang te kunnen bepalen welk deel van het vermogen aan een bepaalde uitgang het gevolg los van een specifieke ingang. Hierbij kan men gebruik maken van de co-

herentie functie, multiple coherentie functie of partiële coherentie- functie. De bedoeling is om voor een relatief eenvoudig systeem (2 in- gangen, 2 uitgangen), deze functies te bepalen en hun toepassingsgebied te evalueren via een zelf op te zetten rekenprogramma op de PRIME com- puter.

3 . 5 . Trefwoord: Rotordynamica/Software.

Korte omschriivins: Het binnen de vakgroep ontwikkelde Rotordynamica programma ROTODYN is nog niet geheel geschikt voor toepassing in het onderwijs op volledige

-6-

"stand-alone" basis. Wat o.a. nog ontbreekt is een eenvoudige, doelge- richte handleiding en een aantal illustratieve testvoorbeelden uit de verschillende probleemgebieden van de rotordynamica en de evaluering van deze problemen.

3.6. Trefwoord: Rotordynamica/Experimenteel.

Korte omschriivinq: Voor de analyse van dynamische problemen kan men veelal met vrucht ge- bruik maken van geavanceerde experimentele apparatuur zoals de Trans- fer-Functie-Analyse apparatuur van onze afdeling. Ook voor roterende werktuigen biedt deze methodiek grote mogelijkheden. Gevraagd wordt om aan de hand van een eenvoudige opstelling (bijv. de rotorkit) de moge- lijkheden van deze apparatuur in samenwerking met de PRIME computer te evalueren.

4 . Optimaliseren: Informatie: A.J.G. Schoofs.

4 . 1 . Naam: Uitbreiden van het programma DYNOPT t.b.v. het optimaliseren van eigen- frequenties bij vlakspanningsproblemen (Numeriek).

4 . 2 . Naam: Uitbreiden van het programma DYNOPT t.b.v. het optimaliseren van span- ningsgrootheden (Numeriek).

4.3. Naam: Koppelen van de meshgenerator TRIQUAMESH aan het programma DYNOPT (Nu- meriek).

5. Werktuicrkundis reqelen: Informatie: J. van Heck.

5.1. Practicumopstellina schotelantenne: Ontwerpen van een model van een Schotelantenne om regelingen in een practicum-sfeer te demonstreren. Bij het ontwerp dient een (een-dimen- sionale) PID regelaar alsmede een multivariabele regeling ontworpen te worden (experimenteel/numeriek).

-7-

5 . 2 . Practicumopstellina satelliet: Ontwerpen van een vereenvoudigd model van een satelliet met &en reac- tiewiel, om in practica ingezet te worden. Bij het ontwerp dient een stationaire regeling en een stationair filter ontworpen te worden (ex- perimenteel/numeriek).

5 . 3 . Inbouwen van Kalman-Buoy filter in Reaelen I1 proqramma: Om de effecten van toestandschatten m.b.v. een filter te demonstreren moet het programma voor practicum Regelen I1 uitgebreid worden met een simulatie van zijn filter (analytisch/numeriek).

5 . 4 . Inbouwen van enkele extra moaelijkheden in Reqelen I practicum prouram- - ma (numeriek).

5 . 5 . Ontwerpen van een instationaire multivariabele reqelinq m.b.v. IBM-PC (analytisch/numeriek) (evt. stukje experimenteel).

5 . 6 . Ontwerpen van een instationair Kalman-Buoy-filter op IBM-PC (analy- tisch/numeriek, evt. stukje experimenteel).

6 . Biomechanica: Hartkleppen en artherosclerose. Informatie: A . A . van Steen- hoven.

6 . 1 . Laser-Doppler metingen aan vloeistofstroming tijdens het hapgedrag van vissen.

6 . 2 . Experimenteel onderzoek naar buigrekken tijdens het openen en sluiteii van een hartklepvlies.

6.3. Numerieke analyse van het instationaire stromingsgebeuren achter een (oscillerende) cylinder.

6 . 4 . Numerieke en experimentele evaluatie van diverse hechtmethoden in ge- bruik bij implantatie van hartklepprothesen.

6 . 5 . Visualisatie en laser-Doppler metingen aan instationaire stroming in 2-

dimensionaal model van halsslagadervertakking.

-8 -

6.6. Experimentele analyse van het sluitingsgedrag van een pericardium- vliesklepprothese.

6.7. Experimentele bepaling van de visco-elastische materiaaleigenschappen van de diverse segmenten in de halsslagadervertakking.

6.8. Numerieke analyse van de drukverdeling rondom een willekeurig statio- nair omstroomd object in een 2-dimensionaal model van een windtunnel.

7. Biomechanica: Constitutief gedrag van zachte biologische materialen Informatie: C.W.J. Oomens, A.A.H.J. Sauren.

Experimenteel oetinte opdrachten:

7.1. Uitvoeren van zogenaamde "ramp"-tests aan huidweefsel van een varken.

7.2. Het gedrag van huidweefsel onder invloed van een sinusvormige opgelegde verplaatsing.

7 . 3 . Trekproeven aan rechthoekige huid/bindweefsel stukjes om rekdistributie te onderzoeken.

7 . 4 . Afschuifproeven aan rechth. Ruidfbinüweefsel.

7.5. Studie naar de invloed van verschillende oplossingen (Ringers, plasma, eiwit-rijke) op mechanische gedrag van huid/bindweefsel met eenvoudige proef. (unconfined compression bijv.).

7.6. Studie naar de invloed van invriezen op structuur van huis/bindweefsel.

7 . 7 . Uitbreiden van bestaand verwerkingsprogramma (alg.!) van meetdata.

7 . 8 . Uitvoeren van trekproeven aan kunststoffen met "inhomogene randvoor- waarden" m.b.v. belastingapparaten; vergelijken met numerieke bereke- ningen.

7 . 9 . Testen & verbeteren van belastingapparaten; toevoegen van extra moge- lijkheden voor het voorschrijven van verplaatsingen.

-9-

7.10. Uitvoeren van "lOo off-axis tensile test" aan anisotroop kunststof (en eventueel biologisch materiaal).

7.11. Testen van CCn (of twee) methode voor het oplossen van niet-lineair elastisch materiaal gedrag (m.b.v. bestaande software).

7.12. Uitvoeren van drukproeven (zie Fung) op biologisch materiaal m.b.v. een eenvoudig exp. opstelling.

7.13. Testen van een krachtinleiding via een lijmverbinding en "kunststof- klemmen '' .

7.14. Rekmetingen m.b.v. spoeltjesmeetsysteem aan kunststoffen en/of biolo- gisch materiaal.

7.15. (Enkele) materiaalparameters bepalen volgens een bestaand materiaalmo- del via trekproeven.

7.16. Testen van rekstrookjes voor grote rekken op kunststof.

7.17. Testen van de invloed van een ballon op het "totaal gedrag" van een kunststofkoker (nabootsing van spierkoker).

Theoretisch setinte opdrachten:

7.18. Incorporatie van enkele uit de literatuur bekende rekenenergieen in elementen model en bestudering van gedrag bij een aantal relevante testsituaties.

7.19. Incorporatie van "zwel" effect in 2-fase element (Mow, 1984).

7.20. Doorreken m.b.v. E.E.M. van verschillende afschuifproeven. (koppelen aan eventuele afstudeerder).

7.21. Doorreken van een of twee afschuifproeven voor anisotroop materiaal gedrag met materiaal parameters die "lijken" op biologische mate- rialen.

-10-

7 . 2 2 . Ontwerpen van een gesp en analyse van het ontwerp (E.E.M.).

7 . 2 3 . Berekeningen uitvoeren met programma-pakket Heemp aan geidealiseerde situaties die voorkomen tijdens experimenten (bijv. lichaam met h zon- der twee incisies).

7 . 2 4 . E.E.M. berekening aan 2-D trekproeven (lineair elast. isotroop mate- riaal + lineair elast. anisotroop materiaal).

8. Biomechanica: knie- en elleboog-project. Informatie: A.A.H.J. Sauren.

8.1. Het ontwerpen en testen van een opstelling voor het meten van krachten en verplaatsingen, resulterend in globale stijfheden, van een onder druk gezet kniegewricht (statisch). Probleem: wegklappen. Eventuele oplossing: m.b.v. onze opstelling waarin de shaker gebruikt wordt (tot 200 N statische belasting) en krachten die m.b.v. de snaren overgebracht worden. Dan is het probleem: Meten van de relevante verplaatsingen van bijv. botdelen en menisci.

8 . 2 . Het ontwerpen van een methode voor het zo eenvoudig en nauwkeurig moge- lijk Depaien van de stand van k e t gewricht in onze opstelling Uitgaande van de positie van de botbussen (nauwkeurigheid?)

8 . 3 . Het ontwerpen van een methode voor het bepalen van de wrijving (hyste- rese) in een vers kniepreparaat (statische o f laag-frequente belas- ting).

8 . 4 . Het bedenken van een numeriek geschikte methode voor het vinden van Fung's materiaal parameters uit de resultaten van de metingen in de dy- namische beproevingsopstelling van Fransse & Groenen.

8.5. Het vinden van een geschikte methode voor de bepaling van de spannings- respons van het model van Fung op een random input om daarmee via FFT technieken, numeriek, transferfuncties te bepalen voor het nagaan van

-11-

de invloed van - niet-lineaire effecten. - ruis. - windowfuncties. etc.

8 . 6 . Het analyseren van een eenvoudig statisch model van het heupgewricht m.b.v. het algemene kniemodel. Gegevens naar Hans Meerman.

8 . 7 . A l s 8 . 6 maar nu voor het elleboog gewricht (kan leuk zijn voor Henk van Wameren en Gerrit). Gegevens: mogelijk na contact met Henk.

8 . 8 , Voor de computerenthousiasteling: Het maken van een programma waarmee uit twee rijen getallen m.b.v. FFT een transferfunctie bepaald kan worden. De uitvoer kan gekoppeld worden aan programmatuur van Jos van Heck voor plaatjes etc. Eisen: - variabel aantal getallen.

- middelingsproces. - windowing. - snel.

9 . Biomechanica: Nechanische modelvorming linkerventrikel. Informatie: C.W.J . Oomens.

Theoretisch:

9 . 1 . Doorbloeding van zacht weefsel: wiskundige modellering.

9 . 2 . Gevoeligheidsstudie van een contractiemodel van hartspierweefsel.

9.3. Erectiele eigenschappen van de hartspier.

9 . 4 . Torsie van het kloppende hart.

9.5. Traagheidseffecten in bloedstroming.

-12-

Experimenteel:

9.6. Trekproeven op annulus-fibrosus weefsel (annulus fibrosus: de colla- geenring waaraan hartkleppen zijn bevestigd).

9.7. Schaalmodel bouwen van een elastische vaatstructuur.

9.8. Schaalmodel bouwen van een bifurcatie van een bloedvat.

&€d. E.

3.3. Beneken 5P100 Metingen in de geneeskunde 2.

3.1. 3.1. 3.1. 3.2. 3.2. 3.2. 3.2. 3.2. 3.3. 3.3. 3.3. 3.3. 3.3.

Veltkamp 2N210 inl. num. meth. Veltkamp 2N020 Num. wiskunde 2. De Jong 2P110 Optimaliseringstheorie 1. Veltkamp 2N220 Methoden uit de numerieke algebra. Benders 2P120 Optimaliseringstheorie 2. De Jong 2P210 Optimaliseringsmethoden, modellen en algoritmen 1. Doornbos 2S150 Lineaire modellen. Peters 22400 Inleiding informatica voor W. Doornbos 2S170 Proefopzetten. Van Amstel 2K720 Software engineering. Peters 22410 Informatica voor W2. Hautus 2P500 Optimalisering van regelsystemen. Veltkamp 2N230 Methoden uit de numerieke analyse.

Keuzevakken, die mogelijk van interesse zijn voor afstudeerders WFW.

(afgezien van keuzevakken verzorgd door WFW zelf).

Afd. W .

3.2. 3.2. 3.2. 3.2. 3.2. 3.3. 3.3.

Kals 4T010 Bewerkingseigenschappen van materialen. Kals 4T020 Omvormtechnologie B. Stal 4T710 Flexibele automatisering. Schouten 4N010 Voortg. Tribotechn. t aandrijftechn. I (lagers). Van der Hoek 4N510 Basisaspecten van het construeren. Koumans 4L040 Vervoerstechniek (voertuigdynamica). Schouten 4N020 Voortgezette tribotechn. + aandrijftechn. 11.

3.3. v.d. Wolf 4V020 Numerieke besturing. 4.1. v.d. Wolf 4V031 Bijzondere onderwerpen produktiemiddelen.

Afd. T.

3.1. 3.2. Heikens 67210 Inleiding kunststoftechnologie.

German 6W030 Polymere materialen 2.

Afd. N.

3.2. Vossers 3T100 Voortg. stromingsleer 1. 3.3. Vossers 3T110 Voortg. stromingsleer 2. 3.3. 3.2/3.3. Hagebeuk 3F110 Computational Physics. 3.3. V.d. Grinten 3F130 Procesbesturing. 3.3. Van Dongen 3T120 Gasdynamica 1. 4.1. Van Dongen 3T130 Gasdynamica 2. 4.1. Vossers 3T140 Voortgezette Stromingsleer BO, Stabiliteit.

De Muynck 3N100 Methodologie van de natuurkunde.