Biegebalken

Der virtuelle Lernraum „Biegebalken“ ermöglicht, die theoretischen, oft abstrakten Lehrinhalte der Technischen Mechanik anhand von branchentypischen Gegenständen der Theater- und Veranstaltungswelt zu erfahren. Ziel des VR-Prototypen ist es,  Krafteinflüsse und mechanische Belastungen in ihrem komplexen Zusamenspiel zu verstehen und die Balkentheorie der Technischen Mechanik leicht verständlich und intuitiv zu erlernen: Der virtuelle Lernraum simuliert eine weitläufige Messehalle mit einer Übungssituation bestehend aus einer Zugstange / einem Träger und einer Reihe an technischem Equipment (Scheinwerfer, Lautsprecher etc.).

In drei Leveln mit jeweils unterschiedlichen Aufgabenstellungen und Schwierigkeitsgraden können nun Belastungsgrößen und Kräfteverläufe erprobt werden.

Level 1 = Verläufe vorhersagen: Hier soll der Verlauf des Biegemoments und der Querkraft eines belasteten Trägers vorhergesagt werden. Hierzu muss ein „+“ oder ein „-“ in die Flächen des entsprechenden Abschnitts bewegt werden.

Level 2 = Verläufe nachbauen: In diesem Level ist die Aufgabenstellung entgegengesetzt, denn die Verläufe von Biegemoment und Querkraft sind vorgegeben.  Die Belastung mit veranstaltungstechnischem Equipment soll nun so nachgebaut werden, dass sie den vorgegebenen Verläufen entspricht.

Level 3 = Auflager belasten: Ziel dieses Levels ist es, eine vorgegebene Belastung der beiden Auflager (Motorkettenzug) des Balkens zu erreichen. Die korrekte Art und Anzahl an technischem Equipment muss an den Träger angeschlagen werden.

Weil die Aufgaben auf zufälligen Variablen basieren, die in jedem Durchlauf neu angepasst werden, gibt es keine identischen Wiederholungen und die Level können prinzipiell unendlich oft bearbeitet werden. Die Echtzeit-Berechnung erlaubt dabei ein unmittelbares Feedback, das einen genauen Rückschluss auf das Ursache-Wirkung-Prinzip erlaubt. Der entwickelte Prototyp versteht sich als begleitendes Tool der theoretischen Lehre. Die Einsatzmöglichkeiten sind dabei vielfältig, da sowohl allein als auch mit Betreuung oder in Gruppenarbeit gelernt werden kann.

Studierende:  Robin Klein, Jonas Krapf, Samuel Vocke

Der Prototyp ist im Sommersemester 2021 unter Leitung von Lea Schorling am Studiengang Theater- und Veranstaltungstechnik der Beuth Hochschule für Technik Berlin in Kooperation mit der digital.DTHG im Forschungsprojekt „Im/material Theatre Spaces“ entstanden.

 

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