JB Jens Burgert

Dr.-Ing. Jens Burgert

  • Institut für Technische Mechanik
    Teilinstitut Dynamik/Mechatronik
    Geb. 10.23, 2.OG
    Kaiserstraße 10
    76131 Karlsruhe

Werdegang

seit 01/2021 PostDoc, Wissenschaftlicher Mitarbeiter
am Institut für Technische Mechanik des KIT
03/2016 – 12/2020 Wissenschaftlicher Mitarbeiter
am Institut für Technische Mechanik des KIT

Dissertationsschrift: On direct and inverse problems related to longitudinal impact of non-uniform elastic rods
Mehrwöchige Forschungsaufenthalte an dem Angström Laboratory, Uppsala, Schweden und an der Technischen Universität Tampere, Finnland
01/2016 – 02/2016 Englisch Lehrer AIES International, Vietnam
04/2013 – 10/2015 Maschinenbaustudium
am Karlsruher Institut für Technologie

Vertiefungsrichtung: Theoretischer Maschinenbau
Schwerpunkte: Dynamik und Schwingungslehre und Kognitive Technische Systeme
Abschluss: Master of Science mit Auszeichnung
Masterarbeit:  Modellbasierte Entwicklung einer systematischen Vorgehensweise zur Optimierung von elektrischen Antriebssystemen mit veränderlicher Betriebsspannung
09/2013 – 05/2014 Auslandsstudium an der
Heriot-Watt University Edinburgh, Schottland
04/2013 – 08/2013  Werkstudententätigkeit
bei der Robert-Bosch GmbH, Bühlertal

Aufbau eines parametrischen Hecklappenmodells
10/2009 – 03/2013 Maschinenbaustudium
am Karlsruher Institut für Technologie

Schwerpunkt: Dimensionierung und Validierung mechanischer Konstruktionen
Abschluss: Bachelor of Science
Bachelorarbeit:  Implementierung der thermo-mechanischen Belastung auf eine Kupplungsanpressplatte: Schwerpunkt thermische Berechnung
10/2012 – 03/2013 PreMaster
bei der Robert-Bosch GmbH, Bühl

Geräuschuntersuchung und Modellierung eines elektrischen Kleinmotors

Spannungswellenoptimierung bei aufeinandertreffenden Stäben

Bild
Versuchsaufbau (oben) und schematische Darstellung des Versuchsaufbaus (unten)
hitGif Jens Burgert
Diskontinuirliche Bewegung der Stange nach Auftreffen des Kolbens, aufgenommen mit einer Hochgeschwindigkeitskamera

Bei vielen technischen Geräten stoßen Stäbe aufeinander. Beim Schlagbohren, zum Beispiel, wird ein Kolben hydraulisch bzw. pneumatisch beschleunigt und trifft anschließend auf eine Bohrstange. Durch den Stoß zwischen Kolben und Bohrstange wird die kinetische Energie des Kolbens auf die Bohrstange übertragen. Diese leitet die entstehenden Spannungswellen zum Ende der Bohrstange weiter. Dort befindet sich der Bohrbit, mit dem das nachfolgende Material bearbeiten wird.

Trotz der langen Historie des Bohrens sind grundlegende Mechanismen, die zu einem effektiven Bohrprozess beitragen, noch unbekannt. Neuste Untersuchungen zum Thema Optimierung zeigen, dass die Effizienz des Bohrprozesses erhöht werden kann, wenn die in das Gestein einlaufende Spannungswelle ein gewünschtes Spannungsprofil aufweist. Diese Erkenntnis motiviert das Hauptziel des Forschungsvorhabens: Eine Methode zu entwickeln mit der die geometrische Form des Kolbens bestimmt wird, sodass jede beliebig vorgegebene Spannungsform realisiert werden kann. Es handelt sich hierbei um ein inverses Problem, da von der Wirkung (Spannungswelle nach dem Aufprall) auf die Ursache (Geometrie und Auftreffgeschwindigkeit des Kolbens) rückgeschlossen wird. Bei inversen Problemen gilt es außerdem zu klären, ob eine Lösung existiert und ob diese Lösung eindeutig ist.

Zur Validierung der theoretischen Ergebnisse wird ein Prüfstand aufgebaut, mit dem über Dehnmessstreifen (DMS) und mit einem Signalkonditionierer die entstehenden Spannungswellen nach dem Stoß gemessen werden. Mit der Hochgeschwindigkeitskamera lässt sich ermitteln, wann sich der Kolben von der Bohrstange löst. Es lassen sich außerdem interessante Phänomene darstellen. So lässt sich die theoretische Annahme, dass der Stab sich nach dem Aufprall nicht kontinuierlich, sondern in Schüben vorwärtsbewegt (siehe Bild links), validieren.

Contact: Prof. W. Seemann, J. Burgert

Monografien


Publikationen


Measuring the wave shape and wave propagation speed of two impacting rods of arbitrary cross section and material.
Burgert, J.; Seemann, W.
2019. 26th International Congress on Sound and Vibration 2019 (ICSV26), Montreal, Canada, 7 - 11 July 2019, 199–206, Curran Associates, Inc 
Pneumatic single hit test rig for analysis of the stress wave profile of non-uniform impacting rods.
Burgert, J.; Seemann, W.; Moilanen, C.; Montonen, J.; Miettinen, J.; Saarenrinne, P.
2018. Proceedings of ISMA2018, International Conference on Noise and Vibration Engineering/USD2018, International Conference on Uncertainty in Structural Dynamics : Leuven, Belgium, 17 - 19 September, 2018. Ed.: W. Desmet, 3535–3547, KU Leuven 
Optimization of the piston geometry to generate a desired stress wave shape.
Burgert, J.; Seemann, W.; Hartenbach, F.
2017. Proceedings in applied mathematics and mechanics, 17 (1, SI), 675–676. doi:10.1002/pamm.201710306

Lehre

Betreute Lehrveranstaltungen

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SS 18
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