Projekt: Numerische Mathematik
Thema: Designoptimierung. Oder wie konstruiert man eine Brücke?
Nepomuk Krenn
Österreich, Land der Berge, Täler, Flüsse und Eisenbahnen. Schon vor über 100 Jahren, als man von Computern noch nicht einmal zu träumen wagte, brachten Ingenieure wahre Meisterleistungen zustande, um große und kleine Flüsse zu überqueren. Und auch heute sehen diese Fachwerkbrücken im Wesentlichen noch immer gleich aus.
Doch wie kann man berechnen, wie sich die Belastungen und Kräfte übertragen? Wie kann man Schwachstellen finden und diese verstärken, ohne das Gesamtgewicht zu erhöhen?
Zunächst werden wir experimentell ein mathematisches Modell für die Beziehung zwischen Kraft und Verzerrung in einem einzelnen Stab herleiten und aus diesem Stück für Stück immer komplexere Systeme bauen. Mithilfe eines kleinen Computerprogramms können wir dann ganze Brücken simulieren und die optimale Dicke für jeden einzelnen Stab berechnen. Unsere Ergebnisse werden wir versuchen mit Messungen an einem Modell zu verifizieren und vielleicht unsere eigene Brücke zu bauen...