Refine
Is part of the Bibliography
- no (1)
Has Fulltext
- yes (1)
Year of publication
- 2021 (1)
Document Type
- Master's Thesis (1)
Institute
Language
- German (1)
Diese Arbeit umfasst Windkanalmessungen und numerische Simulationen zum Kollisionsverhalten von Insekten mit Fahrzeugen. Dabei werden unter anderem die Einflüsse von Fahrzeuggeschwindigkeit, Insektenmasse und Fahrzeugaerodynamik bewertet. Um Tierversuche mit Insekten durchführen zu können, wird zunächst aufgezeigt, dass die gesetzlichen Vorgaben eingehalten werden. Ferner wird ein gesetzlich konformer Ablauf definiert, wie die erforderlichen Experimente durchzuführen sind. Als Insekten kommen Goldfliegen (Lucilia sericata) zum Einsatz.
Die geplanten Kraftmessungen am Insekt werden mittels einer eigens entwickelten Einkomponentenwaage durchgeführt und vorab an einer zylindrischen Scheibe validiert. In zwei Versuchsreihen werden Flugfähigkeit und Flügelstellung in Abhängigkeit der Geschwindigkeit untersucht. Genannt seien zwei Ergebnisse:
Erstens, es existiert eine kritische Grenzgeschwindigkeit, ab der die untersuchten Insekten nicht mehr flugfähig sind. Zweitens, der Verformungswinkel der Flügel steigt erwartungsgemäß mit zunehmender Geschwindigkeit. In der numerischen Studie wird ein Modell zur Simulation der Insektenkollision mit einem Fahrzeug aufgebaut, in dem Insekten als kugelförmige Partikel vereinfacht betrachtet werden. Für die Untersuchung der Insektenkollision werden zwei Fahrzeuggeometrien entwickelt: ein generisches Modell eines Geländewagens und eine aerodynamisch optimierte Version dessen. Das Kollisionsverhalten wird für jede Geometrie mit zwei unterschiedlichen Insekten- bzw. Partikelmassen untersucht. Bei den in dieser Arbeit gewählten Geometrien und Insektenmassen ergeben sich unter anderem folgende Erkenntnisse: Grundsätzlich kann ein Insekt nur dann mit einem Fahrzeug kollidieren, wenn es sich innerhalb der Projektionsfläche stromauf des Fahrzeuges befindet. Innerhalb dieses Bereiches wiederum existieren Startpositionen (beispielsweise auf der Staupunktstromlinie, was ca. der Höhe des Kennzeichenträgers entspricht), bei denen die Insekten unabhängig von Masse und Fahrzeuggeometrie sicher kollidieren werden.
Weiterhin gibt es Bereiche der Fahrzeuggeometrie, an denen das Kollisionsverhalten deutlich von der Aerodynamik des Fahrzeugs beeinflusst wird. Der Einfluss der Insektenmasse ist unter den gewählten Bedingungen gering.