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Erstellung einer FMEA für ein Mikromobilitätsfahrzeug mit anschließender Konstruktionsanpassung
(2024)
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Erstellung einer Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse für ein Mikromobilitätsfahrzeug und den daraus hervorgehenden konstruktiven Anpassungen. Das Ziel der Arbeit ist es, für das bereits bestehende Funktionsprinzip eines Lastenscooters ein Sicherheitskonzept zu erstellen.
Die Gewährleistung eines sicheren Transports großer Lasten ist dabei von besonderer Bedeutung. Zur Erfüllung des Ziels wird die Methodik der FMEA nach geltenden Normen auf ausgewählte Komponenten angewendet. Dabei werden potentielle Fehler auf Schwere, Auftritts- und Entdeckungswarscheinlichkeit bewertet und ein Maßnahmenplan zur Minderung der Risiken erstellt. Anschließend werden
diese Maßnahmen für besonders kritische Fehlerrisiken konstruktiv umgesetzt. Dafür gilt es, die Konstruktionen hinsichtlich Funktionalität, Festigkeit, Herstellbarkeit und Montierbarkeit unter Berücksichtigung der Designvorgaben zu optimieren bzw.
abzuändern.
Heutzutage ist es für Unternehmen, insbesondere in der hart umkämpften Automobilbranche, essenziell, die Effizienz in Zeit- und Kostenmanagement zu maximieren. Das frühzeitige Erkennen und Nutzen von Optimierungs- und Automatisierungsmöglichkeiten sind dabei von zentraler Bedeutung. Ein optimierbarer Bereich in der Fahrzeugentwicklung ist der Prozess der Erstellung von Bauteildaten aus Stylingflächen.
Diese Flächen durchlaufen in den Anfangsphasen eines Projekts mehrere Überarbeitungen, wobei oft verschiedene Designoptionen erwogen werden. Die schnelle Bewertung der Umsetzbarkeit dieser Entwürfe ist entscheidend, um notwendige Anpassungen rechtzeitig vornehmen und eine endgültige Designentscheidung zu treffen. Dafür werden Untersuchungen zum Fahrzeuggewicht, dem Schwerpunkt und Bauraum von einzelnen Komponenten sowie deren Herstellbarkeit gemacht. Die benötigte Basis für die Untersuchungen bieten neben Schnittdarstellungen dreidimensionale Volumenkörper. Durch häufige Styling Änderungen und geringe Stylingflächen Qualität in frühen Projektphasen kommt es zu einem hohen Zeit- und Kostenaufwand. Dies führt zur Zielsetzung.
Es wird ein teilautomatisierter Prozess für die Konstruktion entwickelt, mit dem in der angesprochenen Phase schnell erste Datenstände für Untersuchungen erstellt werden. Um diesen Prozess zu entwickeln werden die Hauptprobleme in der Konstruktion rausgefiltert. Diese sind die Reparatur von fehlerhaften A-Flächen und die Aufdickung dieser Flächen zu einem Körper. Für diese beiden Probleme werden eine Vielzahl von Ansätzen erarbeitet und an mehreren Fallstudien getestet. Bei den Ansätzen werden die Softwares Siemens NX und Synera genutzt. Nach der Bewertung und Auswertung der einzelnen Ansätze wird mit der jeweils besten Lösung für ein Teilgebiet ein Gesamtprozess gebildet. Er besteht aus einer Flächenreparatur in NX und einem Bauteilgenerierungsansatz in Synera. Der teilautomatisierte Prozess wird danach an einem weiteren Beispiel getestet und dabei das wirtschaftliche Ersparungspotenzial errechnet, sowie die Nutzbarkeit der Daten betrachtet.
Die Ergebnisse zeigen, dass die entstehende Datenqualität für frühe Projektstadien im Bereich der Konzeptentwicklung nutzbar sind aber noch deutliches Optimierungspotenzial vorhanden ist. Dieses Potenzial steckt vor allem in der Performance von Synera. Dadurch würden sich weitere Arbeitsschritte im teilautomatisierten Prozess einsparen und die Genauigkeit erhöhen lassen.
In den letzten Jahrzehnten hat sich die Automobilindustrie durch neue Materialien, Technologien und Designansätze stetig entwickelt. Das Design, das entscheidend für die Kaufentscheidung ist, muss sowohl Kundenwünsche erfüllen als auch technischen Anforderungen wie Sicherheit und Aerodynamik gerecht werden. Der Prozess zur Erstellung des endgültigen Designs ist komplex und umfasst mehrere Überarbeitungen. Da in der frühen Projektphase Zeit eine entscheidende Rolle spielt, haben Stylingflächen zu Beginn oft eine geringe Qualität, was den Arbeitsaufwand erhöht. Insbesondere die Erstellung erster Körper aus diesen Stylingflächen wird dadurch schwieriger. Dabei stellen fehlerhafte A-Flächen und Radien, die kleiner als die Materialstärke sind, die größten Probleme dar. Mit der zunehmenden Komplexität von Fahrzeugen und kürzeren Entwicklungszyklen ist die Effizienzsteigerung durch Automatisierung, besonders unter begrenzten Budgets, essenziell für die Verbesserung von Qualität und Effizienz im Entwicklungsprozess.
Daher ist das Ziel dieser Studie, die Automatisierungsmöglichkeiten in der Entwicklung von designrelevanten Kunststoffkomponenten in der Automobilbranche zu analysieren. Dabei liegt der Fokus darauf, den Entwicklungsablauf effizienter zu gestalten, ohne die Stylingfläche und zu viel Genauigkeit zu verlieren. Vor dem Hintergrund zunehmender Fahrzeugkomplexität und kürzerer Entwicklungszeiten betont die Arbeit die Wichtigkeit, Automatisierungschancen zu erkennen und zu nutzen, um den Entwicklungsprozess in der Automobilindustrie zu optimieren.
Um verschiedene Methoden zur Erstellung erster Bauteile zu erarbeiten, werden die Ansätze an zwei Fallbeispielen getestet. Dabei ist die Abschlepphaken-Abdeckung als simples Teil anzusehen und das Logo als komplexes. Die Untersuchung teilt sich in die Reparatur von A-Flächen und die Erzeugung von Materialstärken auf. Die traditionellen Lösungen für beide Aufgaben werden im aktuellen Stand der Technik dargestellt und dienen als Vergleichsmodell. Eine Reparatur wurde nur beim Logo betrachtet, da nur hier Fehler in den Stylingflächen vorlagen. Es stellte sich heraus, dass eine vollautomatische Reparatur nicht möglich ist, eine Teilautomatisierung jedoch in Betracht gezogen werden kann. Die bei der Generierung der Materialstärke entstandenen Lösungen werden auf Genauigkeit und Aufwand analysiert und bewertet. Darüber hinaus werden die Kosten der benötigten Systeme miteinander verglichen. Der Sieger aus dieser Bewertung zeigt den Ansatz, der das beste Verhältnis zwischen Genauigkeit und Aufwand bietet. Der Voxel-Ansatz im System Synera erreicht die besten Ergebnisse. Anhand eines dritten Bauteils wird das Potential zur Einsparung von Zeit und somit auch Geld mit dem gewählten Ergebnis aufgezeigt.
Der erarbeitete teilautomatisierte Prozess besitzt seine Grenzen hinsichtlich der zu verarbeitenden Datenmengen und Stabilität des Systems. Wenn Synera dahingehend Verbesserungen einbringt, wird dieser Ansatz zunehmend genauere Ergebnisse erzeugen können. Doch für einen vollständig automatisierten Prozess braucht es noch Einiges an Forschung.
Ziel dieser Arbeit war die Erarbeitung einer Strategie zur Aufklärung von Schadenfällen mit Manipulationsverdacht unter Beteiligung von Tieren untersucht. Im Vordergrund stand dabei die umfangreiche Literaturrecherche.
Als erstes fand eine Auswertung aktueller Statistiken zu Unfällen mit Wildbeteiligung statt. Im Anschluss wurden die rechtlichen Rahmenbedingungen und der aktuelle Stand im Bereich der Versicherung genauer erläutert. Anschließend wurde eine Literaturrecherche
durchgeführt, um den aktuellen Stand der Technik zu diesem Thema zu untersuchen. Anschließend wurden morphologische Daten zu verschiedenen Wildtieren tabellarisch zusammengestellt in Anlehnung an die Tabelle von BRÖSDORF.
Als nächstes erfolgten die Betrachtung und Auswertung wildtierspezifischer Schadenbilder mit Hilfe bereitgestellter Datensätze von KRUSE. Danach wurden charakteristische Merkmale für Schadenbilder bei Wildunfällen ausgearbeitet. Mit den gewonnenen Erkenntnissen wurde eine Arbeitsanleitung zur Aufklärung von Schadenfällen mit Manipulationsverdacht unter Beteiligung von Tieren erarbeitet. Zusätzlich wurden im Anschluss mehrere Berechnungen zum Bewegungsverhalten von Wildtieren angestellt.
Es konnte herausgearbeitet werden, dass die Betrachtung der Untersuchung von Schadenfällen mit Manipulationsverdacht unter Beteiligung von Tieren in dieser Arbeit dazu beitragen kann, die Aufklärung von Manipulationen zu verbessern.
Während der Erstellung der Diplomarbeit ist ersichtlich geworden, wie hilfreich die Wildtier-Datenbank vom KRUSE ist. Diese wird stetig erweitert. Die Erstellung einer internationalen Datenbank unter bestimmten Randbedingungen wäre optimal, um in Zukunft auf eine noch größere Datenbasis zurückgreifen zu können. Außerdem gestaltete es sich schwierig, aktuelle Geschwindigkeitsangaben zu den untersuchten Wildtieren zu finden. Hier wäre die Untersuchung zu neuen Methoden zur Geschwindigkeitsmessung zukünftig interessant, wie z. B. der Einsatz von Drohnen.
Metallische Deformationsstrukturen sind ein fester Bestandteil passiver Sicherheitssysteme und finden in nahezu allen modernen Verkehrsmitteln Anwendung. Eine spezielle Anwendung dieser metallischen Deformationsstrukturen ist die Crashbox, die für den Einsatz im Bereich von Low-Speed-Impact im Kraftfahrzeug verwendet wird. Dabei wird der Geschwindigkeitsbereich bis etwa 15 km/h definiert. Zu Beginn wurden Recherchen zu den Entwicklungen im Bereich der passiven Sicherheit, insbesondere im Bereich Low-Speed-Impact, durchgeführt.
Es wurden verschiedene geometrische Umsetzungen sowie verschiedene Werkstoffe und Werkstoffkombinationen analysiert. Anschließend wurde ein Überblick über die derzeit verwendeten Systeme verschiedener Hersteller verschafft.
Da sich diese Arbeit mit dem Einfluss der Temperatur befasst, mussten entsprechende Erkenntnisse zu den vorherrschenden Temperaturbereichen solcher Strukturen gewonnen werden, um diese möglichst gut einzugrenzen. Anschließend wurde eine mögliche Vorgehensweise der analytischen Berechnung für metallische Deformationsstrukturen erläutert und zur Auslegung verwendet. Das Ergebnis der Auslegung wurde mithilfe einer FEM-Simulation abgeglichen.
Aufgrund dieser Erkenntnisse konnten dann praktische Versuche mithilfe eines Fallwerkes durchgeführt werden, bei denen die Proben bei drei verschiedenen Temperaturen und deformiert wurden. Dadurch konnte der Einfluss der Temperatur auf das Deformationsverhalten dokumentiert werden.
Mittels dieser Daten konnte dann ein Vergleich mit den Auslegungsmethoden gezogen werden, wobei die FEM-Simulation angepasst und der Einfluss der Selbsterwärmung in die Simulation eingeflossen ist.
Eine wichtige Eigenschaft eines Verkehrsunfalls ist der Knotenpunkttyp. Deutschlandweit gibt es keine Verkehrsunfalldatenbank, die diese Eigenschaft für Verkehrsunfallanalysen bereithält.
Eine Methode zur Klassifizierung von niveaugleichen Knotenpunkten existiert, jedoch sind die Erkennungsraten und die Anzahl der Knotenpunkttypen gering. In dieser Arbeit wird die Methode weiterentwickelt, um die Erkennungsraten zu erhöhen. Dazu wird ein vergrößerter Trainings- und Testdatensatz angewendet. Weitere Knotenpunkttypen werden eingeführt, verschiedene Optimierungen sowie neue Merkmale getestet und eingearbeitet. Die Anzahl der klassifizierten Knotenpunkttypen wird von fünf auf neun erhöht. Die positive Erkennungsrate steigt um 31,0 Prozent auf 88,1 Prozent, die negative um 9,4 Prozent auf 98,7 Prozent und die Korrektklassifikationsrate um 14,8 Prozent auf 97,6 Prozent.
Mit den Ergebnissen dieser Arbeit können Handlungsempfehlungen für fahrzeugspezifische Maßnahmen und für Maßnahmen zur Infrastruktur abgeleitet werden. Dadurch wird die Verkehrssicherheit gesteigert und die Anzahl der Verkehrsunfälle mit Personenschaden werden verringert. Diese Arbeit kann einen Beitrag zum Projekt „Vision Zero“ des Bundes leisten.
Diese Arbeit befasst sich mit der Darstellung und Vorplanung verschiedener technischer Lösungen für die Wärmeversorgung der Friedenskirche Zwickau. Das Hauptanliegen ist die Entwicklung und Bewertung eines Heizkonzepts, mit dem Ziel, den Energieverbrauch zu senken und das Raumklima im Kirchensaal zu verbessern.
Es wird die Möglichkeit untersucht, das Alter von Schäden an metallischen Karosserieteilen des Exterieurs zu bestimmen. Dazu werden Korrosionsprozesse und die Unterwanderung der Korrosionsschutzschichten näher untersucht. Darüber hinaus wird ein Feldversuch an realen Fahrzeugen konzipiert, welcher der verbesserten Einschätzung von Korrosionsraten um Beschädigungen dienen soll und Einflussfaktoren untersucht.
Diese Arbeit konzentriert sich auf die Entwicklung eines integrierbaren Niederdruckspülkreises im Hochdruckprüfkreis zur initialen Spülung von Axialkolbeneinheiten auf einem Pumpenprüfstand. Der Fokus liegt dabei auf der allgemeinen Thematik der Spülkreise, wobei
besondere Aufmerksamkeit den spezifischen Anforderungen bei der Auslegung dieser Kreise gewidmet wird. Ein zentraler Aspekt dieser Arbeit betrifft die Hydraulikfilter, die als entscheidende Komponenten in einem Spülkreis betrachtet werden. Daher nehmen die
Hydraulikfilter einen umfassenden Teil dieser Forschungsarbeit ein.
Um die Integration in den Hochdruckprüfkreis zu ermöglichen, wurde intensiv an der Konstruktion von Hydrauliksteuerblöcken gearbeitet, wobei auch die Verschaltung und Integration von Logik-Elementen thematisiert wurde. Im Verlauf dieser Arbeit wurde durch Spülversuche zudem eine auf die Nenngröße einer Axialkolbeneinheit bezogene Mindestspüldauer ermittelt. Eine Wirtschaftlichkeitsprüfung wurde ebenfalls durchgeführt, um die entstehende Prüfzeitverlängerung durch den Spülprozess mit den bisherigen, durch Verschmutzung bedingten Stillstandszeiten zu vergleichen.
In dieser Arbeit wurden ausgewählte EES-Methoden auf ihre üblichen Anwendungsbereiche und Grenzen untersucht und diese mit den EES-Werten der GIDAS-Datenbank verglichen. Es wurde deutlich, dass die ausgewählten EES-Methoden über modellspezifische oder anwendungsspezifische Grenzen verfügen. Um die Grenzen der EES-Methoden und die dadurch entstehenden Unsicherheiten gering zu halten, wurden stets zwei EES-Methoden miteinander kombiniert. In einer vom Verfasser entwickelten Qualitätsbetrachtung wurden die Ergebnisse der EES-Methoden zueinander bewertet. Weiterhin wurde der EES-Wert der GIDAS in den Qualitätssicherungsprozess einbezogen und bewertet. Für diese Qualitätsbetrachtung wurde die Realunfalldatenbank der GIDAS zum Stand Juni 2022 bereitgestellt. Die Datenbank hatte zum benannten Zeitpunkt einen Umfang von 55955 Datenbankeinträgen. Diese wurde nach unterschiedlichen Kriterien untersucht, wie beispielsweise nach häufigen Fahrzeugtypen, Anstoßbereich und angegebenen EES-Wert. Nach erfolgter Datensichtung wurden vier Fahrzeugtypen der Kompaktklasse und vier Fahrzeugtypen der Kleinwagenklasse ausgewählt. Aus diesen zwei Fahrzeugklassen wurden insgesamt 40 GIDAS-Fälle für die Qualitätssicherung ausgewählt.
In dem Qualitätssicherungsprozess wurden vier übliche, praktikable und reproduzierbare EES-Methoden verwendet. Dabei handelt es sich um Methoden mit unterschiedlichen Lösungsansätzen. Durch die Kombination von visuellen Methoden wie der Expertenschätzung und dem visuellen Vergleich mit mathematischen Methoden wie dem 3D-EES-Modell und der Crash3-Methode können objektive Ergebnisse erzielt werden. Andere Methoden wie die FE-Methode, die Energieraster-Methode und die Faustformel konnten nicht in den Qualitätssicherungsprozess einbezogen werden. Grund dafür sind teilweise veraltete und unzureichende Modellannahmen. Weiterhin wurden ausschließlich Methoden genutzt, die zugänglich und öffentlich publiziert wurden. Das fördert die Objektivität und Nachvollziehbarkeit.
Es wurde überprüft, ob der EES-Wert mit den ausgewählten EES-Methoden dieser 40 GIDAS-Fälle ermittelt werden konnte. Die Expertenschätzung konnte in 39 von 40 aus-gewählten GIDAS-Fällen durgeführt werden. Grundsätzlich ist eine EES-Bewertung mit der Expertenschätzung immer dann möglich, wenn der Untersuchungsfall über ausreichende Fotodokumentationen und Fahrzeugdaten, wie Masse und Fahrzeugtyp verfügt. Die Expertenschätzung wurde auf der Plattform ReconData durchgeführt. Auf dieser Grundlage wurde die Differenz zwischen dem EES-Wert der GIDAS-Datenbank und dem Ergebnis der Expertenschätzung ausgewertet. Die Differenz lag im Mittel bei 23,59 %. Weiterhin wurden Betrachtungen zur Entwicklung des Energieverhältnisses und der Anzahl der schätzenden Experten durchgeführt.
Mit der Crash3-Methode konnten 13 GIDAS-Untersuchungsfälle bewertet werden. Da-bei wurden auch die Differenzen zwischen dem EES-Wert der GIDAS-Datenbank und dem berechneten EES-Wert mit dem Crash3-Modul dargestellt. Die Abweichung lag bei 25,24 %. Innerhalb dieser Arbeit wurden ausschließlich Crashtests verwendet, die hinsichtlich des Fahrzeugherstellers, Fahrzeugtyps und des Baujahres übertragbar gewesen sind. Aufgrund modularer und herstellerübergreifender Bauweisen können auch Crashtests anderer baugleicher Fahrzeuge zufriedenstellende Berechnungsergebnisse liefern. Dies sollte jedoch in weiteren Arbeiten untersucht werden.
Die EES-Berechnung der ausgewählten GIDAS-Datensätze mit dem 3D-EES-Modell konnte in 37 Fällen durchgeführt werden. Dabei ergab sich eine Abweichung zwischen dem EES-Wert der GIDAS-Datenbank mit dem berechneten EES-Wert des 3D-EES-Modells von 38 %.
Der visuelle Vergleich konnte mit einem Untersuchungsfall der GIDAS-Datenbank durchgeführt werden. Die Differenz zwischen dem EES-Wert der GIDAS-Datenbank mit dem berechneten EES-Wert mit dem visuellen Vergleich beträgt 53,9 %.
Weiterhin wurde bei 39 Untersuchungsfällen auch die EES-Bewertung mit dem EES-CNN-Modul durchgeführt. Grund für die Auswertung mit dem EES-CNN-Modul ist, dass es plausible Ergebnisse liefern kann und durch die Einbindung in das Simulationsprogramm PC-Crash den meisten Nutzern dieses Simulationsprogramms zur Verfügung steht. Weiterhin könnte die Verwendung des EES-CNN-Moduls zur EES-Bewertung eine gute Alternative gegenüber den bisherigen EES-Methoden darstellen. Bei der Auswertung der Methode wurde der ausgegebene EES-Bereich des EES-CNN-Moduls mit dem EES-Wert der GIDAS-Datenbank verglichen. Dieser stimmte in 11 Fällen überein. Dabei war jedoch auffallend, dass der detektierte Schadenbereich mit dem EES-CNN-Modul teilweise stark vom tatsächlichen Schadenbereich abweicht. Dies war unabhängig vom ausgegebenen EES-Bereich. Mit dem EES-CNN-Modul konnte in 11 GIDAS-Untersuchungsfällen der Schadenbereich gut erfasst werden.
Die Qualitätssicherung der 40 ausgewählten GIDAS-Untersuchungsfälle erfolgte, indem die ermittelten EES-Werte mit den ausgewählten EES-Methoden zueinander in einer Qualitätsformel betrachtet wurden. Dazu wurden zwei Methoden für die Qualitätsbewertung ausgewählt und die entsprechende Differenz bewertet. Im Qualitätsprozess konnte in 92,5 % der Untersuchungsfälle die Expertenschätzung verwendet werden, in 72,5 % das 3D-EES-Modell, in 22,5 % die Crash3-Methode und in 2,5 % der visuelle Vergleich. 22 der 40 ausgewählten GIDAS-Untersuchungsfälle konnten das vorgegebene Qualitätsintervall einhalten oder unterschreiten. Der vorgegebene EES-Wert der GIDAS-Untersuchungsfälle wurde nun in einem zweiten Schritt mit den Ergebnissen der EES-Methoden bewertet. Dazu wurde der Mittelwert aus den ausgewählten EES-Methoden eines Untersuchungsfalls gebildet und mit dem EES-Wert der GIDAS-Datenbank verglichen. Auch diese Werte sollten einem vorgegebenen Qualitätsintervall entsprechen. Wenn dieses Qualitätsintervall eingehalten werden konnte, dann kann der entsprechende Untersuchungsfall als qualitätsgesichert betrachtet werden. Dieses Qualitätsintervall konnte in 14 GIDAS-Untersuchungsfällen eingehalten werden. Das entspricht einem prozentualen Anteil von 35 %. Diese stellen aufgrund ihrer guten Dokumentationslage und Nachvollziehbarkeit eine gute Basis für die EES-Bewertung von anderen Schadenfällen dar und können dem Sachverständigen als Referenzfall dienen. Um diese Nachvollziehbarkeit und Objektivität gewährleisten zu können, ist es maßgeblich, dass die qualitätsgesicherten Untersuchungsfälle der GIDAS, die Vorgehensweise der Qualitätssicherung und die entsprechenden Berechnungsergebnisse sowie relevante Fahrzeugdaten protokolliert und dem Nutzer bereitgestellt werden. Wenn diese qualitätsgesicherten GIDAS-Untersuchungsfälle zur EES-Ermittlung anderer Schadenfälle dienen, dann ist es notwendig, diese trotz erfolgter Qualitätssicherung mit hinreichendem Sachverstand zu bewerten.
Diese ermittelte Qualitätssicherungsmethode stellt ein beispielhaftes Verfahren dar, welche die EES-Werte der GIDAS-Datenbank mit ausgewählten EES-Methoden vergleicht und ein Bewertungsschema für ein wahrscheinliches Ergebnis vorgibt. Dabei ist es momentan nicht möglich numerische Sicherheiten auszugeben. Innerhalb dieser Arbeit wurde ein Verfahren entwickelt, welches die geforderte Nachweispflicht der DIN EN ISO 9000 für Validierung erfüllt und ein mögliches Qualitätssicherungsverfahren bereitstellt. Möglicherweise ergeben sich im Laufe der Zeit weitere Erkenntnisse, um dieses Verfahren fortzuführen oder zu verbessern.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Verwendbarkeit von differentiellen globalen Satellitennavigationssystemen (DGNSS) und Echtzeitkinematik (RTK) in der Unfallanalytik. Dazu wurden zwei Messsysteme in Hinblick auf ihre Genauigkeit der Positions-, Geschwindigkeits-, und Fahrtrichtungsdaten untersucht. Eines der Messsysteme verfügte über einen herkömmlichen GNSS-Empfänger, während das Zweite mit einem DGNSS und RTK-Empfänger ausgestattet war. Im Anschluss an eine theoretische Einführung in das Thema der Satellitennavigation und einer Marktanalyse wurden verschiedene Fahrversuche durchgeführt, die sich an den Anforderungen der Unfallanalytik orientierten. Dabei wurde die Messgenauigkeit der Systeme unter günstigen und ungünstigen Bedingungen in Bezug auf die Satellitensignalverfügbarkeit getestet.
Nach der Auswertung der Versuche und der Fehlerbetrachtung wurde im Fazit ein Überblick über die Ergebnisse sowie ein Ausblick über weiteres Forschungspotential gegeben.
In dieser Arbeit wird das Blickverhalten von Fahrzeugführern von PKW durch die
Innen- und Außenspiegel thematisiert.
Dazu werden zu Beginn der technische Stand von Fahrzeugspiegeln und Assistenzsystemen
im Zusammenhang mit diesen, rechtliche Rahmenbedingung zu
Fahrzeugspiegeln (insbesondere für PKW) sowie Grundlagen zur Informationsaufnahme
und Distanzschätzung des Menschen behandelt. Weiterhin werden die Ergebnisse
vorheriger Untersuchungen zum Blickverhalten von Fahrzeugführern
durch die Rückspiegel sowie zur Einschätzung von Distanzen durch die Rückspiegel
thematisiert.
Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt darauf, in einem Versuch unter der Vorgabe der
Fixationszeiten vergleichbare Ergebnisse zu vorangegangenen Untersuchungen
hinsichtlich der Qualität von Distanzschätzungen durch die Fahrzeugspiegel zu erzielen.
Dazu wurde im Vorfeld ein System entwickelt, welches es dem Versuchsleiter
ermöglicht die Fixationsdauern der Probanden für die einzelnen Spiegel gezielt
zu steuern. Die gewonnenen Ergebnisse des Versuchs werden im Anschluss ausgewertet
und mit denen vorangegangener Untersuchungen verglichen.
Schlussendlich werden Rückschlüsse für die Verkehrssicherheit sowie die Verwendbarkeit
der Probandenaussagen im Rahmen der Rekonstruktion von Verkehrsunfällen
gezogen. Abschließend erfolgt ein Ausblick auf weiterführende Untersuchungen.
Die Diplomarbeit untersucht die Realisierbarkeit einer zentralen Wärmepumpe im Fahrzeugwerk Zwickau mit dem Ziel der Dekarbonisierung des Standorts. Basierend auf einer umfassenden Literaturrecherche werden Spezifikationen von Industriewärmepumpen mit Kältemittel CO2 untersucht. Die Wärmequelle, der Kühlwasserrücklauf, wird detailliert beschrieben. Ergebnisse zeigen, dass diese Wärmequelle nicht dauerhaft verfügbar ist, sondern nur während Produktionszeiten. Durch thermodynamische Modellierung im Druck-Enthalpie-Diagramm werden Aussagen über Temperaturen in Wärmeübertragern und dem COP getroffen. Mit einem Unterkühler kann ungenutzte Energie verwendet und die Temperatur der Wärmequelle erhöht werden. Die thermische Leistung von 9 MW ergibt sich aus der Leistung der Wärmequelle, erhöht durch den Unterkühler, und dem COP. Die Wärmepumpe kann als Grundlastwärmeerzeuger dienen. Die Integration der Wärmepumpe erfordert eine Betrachtung des Kühlwassertransports zum Heizhaus sowie Baumaßnahmen im Heizhaus. Die energetische Bewertung nutzt die Grundlagenbetrachtung zur Bestimmung des COPs von Wärmepumpen. Durch die Wärmepumpe resultiert ein Einsparpotential an CO2-Emissionen von 43,55% und damit eine beachtliche Möglichkeit zur Dekarbonisierung.
Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Konzeptionierung eines wasserstoffbetriebenen Energiemoduls für fahrerlose Transportfahrzeuge. Das Energiemodul soll mit dem Einsatz von Wasserstoff als Energieträger die Verfügbarkeit des Transportfahrzeugs und somit die Effizienz der Intralogistik steigern. Dabei wurden zunächst auf Basis eines vorgegebenen Betriebsszenarios Energiebetrachtungen durchgeführt, welche Aussagen über die minimale und maximale Leistung des Brennstoffzellsystems sowie den Wasserstoffbedarf liefern. Mithilfe der Ergebnisse der Energiebetrachtungen wurden Komponenten recherchiert und verglichen. Die auf Basis der Vergleiche ausgewählten Komponenten wurden anschließend für die Erstellung von Packagevarianten eingesetzt. Die Untersuchung möglicher Packagevarianten resultierte in zwei Konzepte. Bei Konzept 1 wurde auf eine optimierte Kühlung des Brennstoffzellsystems und bei Konzept 2 auf kurze Wasserstoffleitungen geachtet. Die beiden Konzepte wurden abschließend basierend auf den Vor- und Nachteilen verglichen.
Die vorliegende Arbeit untersucht verschiedene Varianten der Wärme- und Kälteversorgung eines Klinikums in Traunstein. Dafür wird im Vorfeld der Betrachtungen eine Literaturrecherche für energieeffiziente Wärme- und Kälteversorgungssysteme durchgeführt und verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt. Auf Basis dieser wurden Varianten für die Betrachtungen erstellt.
Dabei liegt der Fokus auf dem Vergleich der Kälteerzeugung mit den Systemen der freien Kühlung und der Wärmerückgewinnung der Verflüssigerleistung von Kältemaschinen. Des Weiteren wird die Einflussnahme eines Blockheizkraftwerkes auf das Gesamtsystem betrachtet und bewertet. Es werden Berechnungen verschiedener Varianten durchgeführt und mit der Annuitätsmethode nach VDI 2067 wirtschaftlich miteinander verglichen.
Die Ergebnisse werden schlussendlich bewertet und mit Änderungen der Endenergiepreise entsprechend interpretiert.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll das Fahrverhalten im Zusammenhang mit der Wahrnehmbarkeit bei Rückwärtsfahrt in eine Parklücke zwischen zwei Fahrzeugen mit einem PKW gegen ein unvorhergesehen auftretendes Hindernis untersucht werden. Hierzu werden Versuche mit Probanden durchgeführt. Im Anschluss an diese Versuche füllt jeder Proband einen zuvor erstellten Fragebogen aus. Dann werden die Daten des Fragebogens ausgewertet und es erfolgt eine Darstellung der Ergebnisse.
In der vorliegenden Arbeit wurde ein Konzept eines nichtmagnetischen, robusten und wartungsfreien Lagersystems für Reluktanz-Rad-Direktantriebe in Anlehnung an den schematischen Entwicklungsprozesses nach VDI 2223 entwickelt.
Auf Grundlage der anwendungsspezifischen Anforderungen wurden sechs Varianten aufgestellt und nach VDI 2225 gemäß ihrer Anwendbarkeit bewertet. Auf dieselbe Weise wurden für die Wälzlagerkomponenten passende Werkstoffe definiert.
Aus der Bewertung geht das zweireihige Schrägkugellager in O-Anordnung als Vorzugsvariante hervor. Diese Variante zeichnet sich durch hohe Drehzahlen, kombinierte Belastungsfähigkeit und geringe Kosten aus.
Zeitgleich gehen Wälzlagerringe aus Wälzlagerstahl, Wälzkörper aus Zirkonoxid, ein Käfig aus PEEK und eine Dichtung aus PTFE aus der Bewertung hervor.
Die nachfolgende Detailauslegung betrachtet die genauere Bestimmung des Schrägkugellagers. Darunter auch das für den Reluktanzantrieb essenzielle Betriebsspiel sowie die Definition der Passung, des Schmierstoffs und des Dichtungskonzepts.
Aus der Untersuchung des Wälzlagers nach der Finite-Elemente-Methode resultiert eine eindeutige Beständigkeit gegenüber den definierten Betriebsbelastungen. Daraufhin wurde das Schrägkugellager in seinem Querschnitt optimiert und anschließend erneut seine Robustheit nachgewiesen.
Abschließend wurden weitere Optimierungspotenziale aufgezeigt, die im Fortgang des Entwicklungsprozesses genauer untersucht und ausgenutzt werden sollten.
Diese Diplomarbeit setzt sich mit einer Möglichkeit eines automatisierten Absicherungsverfahrens für die Spracherkennung in einem Kraftfahrzeug auseinander.
Anhand von konkreten Beispielen wird dargelegt, inwieweit die Funktionen der Sprachassistenzsysteme der Versuchsträger innerhalb des Fahrzeuganlaufes in einem BMW-Werk vollständig analysiert werden können. Die technische Vorbetrachtung des zugrundeliegenden Systems soll neben der Betrachtung möglicher Einflussfaktoren mithilfe der 5M-Methode auf die fehlerhafte Erkennung von Spracheingaben untersucht werden. Auf Grundlage dessen sollen konkrete Anforderungen an eine sog. Testautomatisierung erstellt werden, sodass diese am System Gesamtfahrzeug verwendet werden kann. Hierbei wird mittels der Durchführung einer Nutzwertanalyse unter einer Auswahl von verfügbaren Konzeptansätzen, das anzustrebende Lösungskonzept ermittelt. Der gewählte Entwurf wird mithilfe des Softwarewerkzeuges „ECU-Testª zu einem automatisierten Absicherungsverfahren für das vorliegende Infotainmentsystem entwickelt. Dabei wird gezielt der Einfluss von akustischen Störsignalen sowie verschiedenen Positionen der Sprecher im Fahrzeug auf die Spracherkennung bewertet.
Durch die Einführung des entwickelten Automatisierungskonzeptes ist eine Minimierung des Absicherungsaufwands der Spracherkennung unter Berücksichtigung der Aspekte der Zeit sowie des Personalbedarfes erkennbar. Weiterhin wird durch die listenbasierte Eingabe von Funktionalitäten eine erhöhte Erweiterungsfähigkeit für zukünftige anstehende Funktionsumfänge geboten. Durch die Automatisierung des Absicherungsprozesses wurde eine erhöhte Reproduzierbarkeit von auftretenden Fehlerbildern gewährleistet. Darüber hinaus bietet das entwickelte Absicherungsmodell auch die Möglichkeit der Skalierung auf andere Sprachen und Varianten des Spracherkennungssystems innerhalb des Infotainmentclusters.
Diese Arbeit dient zur Erarbeitung einer möglichen Abfolge von Prüfschritten für ein wasserstoffbetriebenes Fahrzeug mit Brennstoffzelle. Hierfür werden zunächst bestehende nationale und internationale Gesetze und Richtlinien genauer betrachtet.
Im Anschluss werden verschiedene Arten von Brennstoffzellen und deren Funktionsweise untersucht. Es folgt ein Überblick bezüglich einer Auswahl von aktuellen Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb. Danach erfolgt eine genauere Analyse des verbauten Brennstoffzellensys-tems im Fahrzeug mit Blick auf sicherheitsrelevante und somit zu prüfende Bauteile.
Des Weiteren folgt eine Zusammenfassung der Problemstellung aktueller Untersuchungen an Fahrzeugen mit Brennstoffzellenantrieb. Ausgehend von dieser Problemstellung werden abschließend einzelne Prüfschritte ausgearbeitet. Dies erfolgt in Verbindung mit einer Auflistung hierfür benötigter Hilfsmittel und Ausbildungen.
Diese Arbeit soll als Vorschlag zur Ausarbeitung eines allgemein gültigen Prüfablaufes für wasserstoffbetriebene Fahrzeuge mit Brennstoffzelle dienen.
Diese Masterarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines autonomen Forschungsmodellfahrzeugs im Maßstab 1:10 auf der Basis eines RC-Modellautos.
Hauptziel ist die Schaffung eines leicht bedienbaren Systems, das weitere Entwicklungen im Bereich der Fahrerassistenzsysteme und des autonomen Fahrens ermöglicht. Als Ausgangspunkt dient ein konventionelles Modellfahrzeug, das mit einer Kamera, LiDAR, einer Trägheitsmesseinheit und weiteren Sensoren ausgestattet ist. Ein detaillierter Leitfaden für den Nachbau des Systems ist ebenfalls Bestandteil dieser Arbeit.
Die Masterarbeit umfasst Marktanalysen, Komponentenrecherche, Konzepterstellung und die Entwicklung der Funktionen sowie deren prototypische Umsetzung und Erprobung. Das Endprodukt ist ein akkubetriebenes, autonomes Modellfahrzeug, das die Grundlage für zukünftige Forschungen in einem abgegrenzten Bereich darstellt.
In der Diplomarbeit wird eine Kupplung für einen leistungsgesteigerten Simson Motor M541 entwickelt. Zunächst werden in einer Literaturrecherche die wichtigsten technischen Grundlagen herausgearbeitet sowie aktuell technische Innovationen und künftige Entwicklungen dargelegt.
Als Grundlage für die Entwicklung einer solchen Kupplung dient ein Gutachten, welches es ermöglicht die erhöhte Motorleistung in einem Kleinkraftrad des Typ Simson S51, nach einer Abnahme des Technischen Überwachungsvereins, legal im Straßenverkehr zu bewegen. Die Lamellenkupplung wird dabei so ausgelegt, dass sie die gestiegene Leistung sicher übertragen kann. Ziel ist es den vorhandenen Bauraum optimal auszunutzen. Dafür wird zunächst das originale Motorgehäuse gescannt. Mit den gewonnenen Erkenntnissen werden zwei Kupplungsvarianten entworfen und nach VDI 2225 bewertet. Die gewählte Vorzugsvariante wird anschließend als 3D-CAD-Modell mit Catia V5 erstellt. Außerdem werden davon technische Zeichnungen angefertigt sowie die dazugehörigen Stücklisten und eine Montageanleitung erarbeitet. Abschließend wird die Lamellenkupplung nach den drei Grundprinzipien der Konstruktion einfach, eindeutig und sicher, strukturell überprüft.
Mit stetiger Weiterentwicklung moderner Kraftfahrzeuge wächst auch der Anspruch diese, umweltfreundlicher, sicherer und komfortabler zu gestalten. Dieser steigende An-spruch bedeutet auch in vielen Fällen ein Mehrkostenaufwand für den Unterhalt der Fahr-zeuge in vielerlei Hinsicht, was die Halter dazu bestrebt, Fahrzeuge zu Ihrem Vorteil zu manipulieren.
Die softwareseitigen Möglichkeiten zur Manipulation steigen mit zunehmender Tendenz, Regelungen vollelektronisch über eine Software zu führen. Um diese Manipulationen er-kennbar zu machen, benötigt es sich stetig weiterentwickelnde Überprüfungssoftware.
Diese Arbeit beschäftigt sich damit, welche Hardware- und Softwaremanipulationen an Fahrzeugen während einer Hauptuntersuchung nach § 29 StVZO zu erkennen sind und welche unerkannt bleiben.
In dieser Diplomarbeit wurden die Prozesse zur Demontage eines Motors, mit absolvierter Betriebszeit, des Unternehmens Continental Aerospace Technologies GmbH untersucht. Auf dieser Basis wurde ein Demontagehandbuch erstellt, das die notwendigen Prozesse zur Zerlegung, Vermessung und Befundung dieser Motoren beschreibt. Zusätzlich wurde ein Prozessschaubild zur Struktur des Handbuches erstellt, um die vorhandenen Prozesse zu optimieren und dem Anwender Informationen aller notwendigen Schritte zu geben.
Mithilfe des Handbuches wurden anschließend zwei Motoren demontiert und untersucht. Während der Demontage wurde aufgrund von Rissen im Zylinderkopf eine TMF-Beanspruchung vermutet und eine entsprechende Schadenshypothese aufgestellt.
Diese wurde anhand der Demontage-Anleitung weiterverfolgt und schließlich auch bestätigt.
Zusätzlich wurde eine Kurzversion des Demontagehandbuches erstellt, anhand dem auch externe Auftragnehmer die Motoren des Unternehmens demontieren können.
Die Diplomarbeit „Untersuchungen zu Schadenfällen mit Flugobjekten im Straßenverkehr insbesondere mit Vögeln“ behandelt ausführliche Recherchen zum Thema, vor allem aber Literatur aus Deutschland und Europa. Nach einer Zusammenfassung wichtiger Grundlagen werden Kollisionszahlen und Schadenbilder zu Realunfällen dargelegt. Anschließend dazu werden Versuche zu Kollisionen zwischen Kraftfahrzeugen und Vögeln durchgeführt. Nach einer Auswertung von wichtigen Erkenntnissen folgt eine Beschreibung möglicher Reduktionsmaßnahmen von Schäden und Kollisionszahlen sowie ein Ausblick.
Um den steigenden Anforderungen an die Verkehrssicherheit und den Umweltschutz gerecht zu werden, ist die stetige Weiterentwicklung der Hauptuntersuchung gemäß § 29 StVZO (im Folgenden als HU bezeichnet) unentbehrlich. Angesichts dieses Kontexts stellt die Einführung der Partikelanzahlmessung eine der wesentlichen Neuerungen der letzten Dekade dar. Sie ermöglicht es, die Funktionalität von Partikelfiltern im Rahmen der HU schnell und effizient zu prüfen. Die Anwendung dieses Messverfahrens ist aktuell auf Fahrzeuge mit Dieselmotor der Emissionsnorm Euro 6/VI beschränkt.
Fahrzeuge mit Dieselmotor der Emissionsnorm Euro 6/VI sind jedoch nicht die einzigen, die mit Partikelfiltern ausgerüstet sind. Fahrzeuge mit Euro-5/V-Dieselmotor sind ebenfalls mit Partikelfiltern ausgerüstet. Hinzu kommen partiell Fahrzeuge mit Dieselmotor der Emissionsnorm Euro 4/IV sowie Fahrzeuge mit direkteinspritzendem Ottomotor der Emissionsnorm Euro 6/VI. Mit den Messverfahren, die derzeit bei diesen Fahrzeugen zum Einsatz kommen, lässt sich die Funktionalität des Partikelfilters nur bedingt beurteilen.
Ziel dieser Arbeit ist es in Anbetracht dessen, zu untersuchen, bei welchen Fahrzeugen, neben denen mit Euro-6/VI-Dieselmotor, die Partikelanzahlmessung im Leerlaufmessverfahren sinnvoll angewendet werden kann. Außerdem wird untersucht, welche Anpassungen des Messverfahrens nötig sind, um die Partikelanzahlmessung bei anderen Fahrzeugen zielführend anwenden zu können.
In dieser Diplomarbeit wird die Modellierung eines Fahrzeuginnenraums mittels 3D-Photogrammetrie behandelt. Dazu wird zunächst ein Überblick über die Unfallaufnahme und Unfallrekonstruktion gegeben. Anschließend wird die 3DPhotogrammetrie vorgestellt, wobei unter anderem die geschichtliche Entwicklung und die Anwendung in der Verkehrsunfallrekonstruktion aufgezeigt werden. Das Verfahren des Laserscanning, welches als Vergleich dienen soll, wird beschrieben. Fachliteratur zum Thema der 3D-Photogrammetrie in
Fahrzeuginnenräumen wird zusammengefasst und kritisch gewürdigt.
Anschließend sollen Versuche zur Modellierung eines Fahrzeuginnenraums mittels 3D-Photogrammetrie sowie Laserscanning und Aufnahmen mit einer Panoramakamera konzipiert, durchgeführt und schließlich ausgewertet werden.
Die daraus entstehenden Versuchsergebnisse werden mit den Schlussfolgerungen der Literatur vergleichend betrachtet. Zum Schluss werden die Ergebnisse zusammengefasst und Ausblicke zum behandelnden Thema gegeben.
In dieser Diplomarbeit wurde ein zweigeteilter Schmierstoffkreislauf für einen Zweitakt-Wasserstoff-Versuchsmotor entwickelt und konzipiert. Ein Hauptfokus lag dabei auf der gleichmäßigen Minimalmengenschmierung für die Zylinderlaufbahn, um schädliche Emissionen durch die Verbrennung von Schmieröl zu minimieren. Hierzu wurden verschiedene technische Ansätze zur Schmierölverneblung vorgestellt.
Des Weiteren wurden geeignete Positionen für die Platzierung von Düsen am Prüfstandsmotor identifiziert. Aufgrund der Tatsache, dass Schmierölnebel im Kurbelgehäuse zu einem erhöhten Öleintrag in den Brennraum führen kann, wurde auch die Herausforderung der Absaugung des Ölnebels behandelt. Hierbei wurden zwei mögliche Absaugpositionen näher erläutert.
Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Trennung von Schmierölnebel und dem zusätzlichen Blow-By-Gas, das sich mit dem Ölnebel vermischen kann. Verschiedene Methoden zur Ölnebelabscheidung wurden vorgestellt und diskutiert.
Sowohl für den Schmierkreislauf des Rädertriebs wurden Berechnungen der erforderlichen Ölmengen zur Schmierung und Kühlung durchgeführt eine Auswahl geeigneter Hardwarekomponenten zur Verfügung gestellt.
Die Ergebnisse dieser Diplomarbeit dienen als Grundlage für den zukünftigen Bau und Test eines zweigeteilten Prüfstandsaufbaus zur Schmierung des H2T-Motors.
Im Rahmen einer Dreizylinder-Rennmotorentwicklung gilt es ein, bereits ausgearbeitetes Wassermantelkonzept zur Kühlung mittels dreidimensionaler Strömungssimulation zu untersuchen und auf Basis der Ergebnisse zu optimieren. Dafür werden anhand der bereits festgelegten Motorkenndaten die Wassermantel-kenngrößen bestimmt und anhand dieser der Ausgangszustand geometrisch analysiert.
Mit der Analyse wird ein Simulationssetup erstellt und eine isotherme, stationäre Strömungssimulation für einen Betriebspunkt durchgeführt. Basierend auf den Simulationsergebnissen werden konstruktive Entwicklungsschritte abgeleitet und diese umgesetzt. Die weiteren Entwicklungsstände werden hinsichtlich Strömungskenngrößen, wie z.B. Massenstromverteilung, Druckverlust und Wärmeübergangskoeffizienten, mit dem Ausgangszustand verglichen.
Diese Analyse dient als Grundlage für weitere thermische Berechnungen des gesamten Kühlsystems.
Der Fahrzeugsitz ist ein komplexes Bauteil mit unterschiedlichsten Komponenten und Materialien. Viele Funktionskomponenten bei restriktivem Bauraum führen zu Beeinträchtigungen in der Konstruktion. Selbst wenige Millimeter können im Entwicklungsprozess entscheidend sein. Dementsprechend muss festgelegt werden, welcher Bauraum benötigt wird und wie dieser optimal genutzt werden kann. Die Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Erstellung einer Konstruktionsrichtlinie von Funktions- und Komfortkomponenten im Sitz, welche als Grundlage zukünftiger Sitzkonzepte dient.
Mittels des CAD-Systems Catia V5 werden Geometrien in verschiedenen Sitzmodellen ermittelt und zusammen mit den Lastenheftvorgaben für die Konstruktionsrichtlinie herangezogen. Dabei wird die Lehnenspiegelfläche gesondert betrachtet und es werden aufgrund des wenigen Bauraumes Lösungsvarianten ausgearbeitet. Die Richtlinie beschreibt mithilfe von bildlicher Darstellung alle Größen, Positionen und Abstände der Komponenten wie Klimatisierung, Pneumatik, Schaum und Sitzheizung. Des Weiteren werden alle Vorüberlegungen für die Richtlinie sowie die Bauteilgeometrie und die Wahl der Messgrößen erklärt. Für eine dreidimensionale Darstellung wird ein CAD-Modell erzeugt und aufgezeigt, welches die Festlegungen der Richtlinie enthält.
Mittels Priorisierung werden alle Bauteile hinsichtlich ihrer Wichtigkeit analysiert und bewertet, um die Problematik des geringen Bauraumes zu verbessern und alle Vorgaben der Konstruktionsrichtlinie einhalten zu können. Der Schwerpunkt der Untersuchung beruht darauf, wie alle Komponenten im Schaum zueinander bemaßt sind, wie diese optimal positioniert werden können und welche Funktionen als erstes bei zu geringem Bauraum eingeschränkt werden sollten.
Untersuchungsergebnisse deuten auf eine Package Optimierung der Massagefunktion noch vor der Klimatisierung hin. Zusätzlich wird die Drehung der Massageblase zur Optimierung der Lehnenspiegelfläche empfohlen. Zuletzt werden die zukünftigen Entwicklungen im Fahrzeugsitz beleuchtet, wobei ein besonderes Augenmerk auf deren Auswirkungen auf das Package gelegt wird.
Die Arbeit betrachtet das thermodynamische und strömungstechnische Verhalten Phasenwechselmaterial-gefüllter Speicherflaschen in einem umgebenden Fluidstrom.
Über die theoretische Betrachtung der thermodynamischen Zusammenhänge und messtechnischen Untersuchungen an unterschiedlich gefüllten Flaschen, werden maßgebliche Eignungsfaktoren im Sinne der Anwendung als thermischer Speicherkörper festgestellt und bewertet.
Durch die messtechnische Untersuchung wird ein Erkenntnisgewinn zu dem Verhalten der vorgegebenen Standardflasche und eine Analyse der Optimierungsmöglichkeiten in Anbetracht des des geplanten Anwendungsfalls, der massentauglichen Latentwärmespeicherung in Versorgungssystemen, angestrebt.
Für diese messtechnische Untersuchung der gefüllten Speicherflasche wird eigens ein Versuchsstand entwickelt, konstruiert und betrieben. Dieser wird in Folge der messtechnischen Auswertung in seiner Eignung zur Untersuchung thermischer Speicherflaschen bewertet.
Weiter erfolgt eine mathematische Modellierung der Zustände in und an der Flasche. Diese Modellierung wird über die messtechnischen Untersuchungen, soweit möglich, validiert und optimiert.
Auf Basis der theoretisch und messtechnisch gewonnen Erkenntnisse, erfolgen Ableitungen zu präzisierenden, fortführenden Untersuchungen im Sinne der Funktionalitätsoptimierung der Speicherflasche und des gesamten Latentwärmespeichers.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird die Umsetzbarkeit der Herstellung einer Spritzgussform mithilfe der additiven Fertigung evaluiert. Gefordert werden eine hohe Wärmeleitfähigkeit, eine hohe mechanische Belastbarkeit und eine gute Reproduzierbarkeit des Herstellungsprozesses.
Um die Anforderungen an das Material zu erfüllen, kommt ein photoreaktives Harzsystem in der Stereolithographie zum Einsatz. Diesem wird bis zum maximal umsetzbaren Volumenanteil eine hochwärmeleitende Keramik beigemischt. Dabei wird auf die mit einem ansteigenden Feststoffanteil entstehenden Problematiken eingegangen und ein anwendbares zweiprozentiges Harz-Keramik-System umgesetzt.
Zur Untersuchung des Einflusses der Keramik auf die Eigenschaften des Materials werden Probekörper mit verschiedenen Harz-Keramik-Anteilen hergestellt und mehreren Versuchen unterzogen.
Die Ergebnisse der Prüfungen der Zug- und Druckfestigkeit sowie der Wärmeleitfähigkeit zeigen, dass sich auch bei einem geringen Volumenanteil an Aluminiumnitrid von einem Prozent, die Eigenschaften deutlich verbessern.
Gegenüberstellung gepanzerter Türkassettenvarianten am Beispiel eines JLR L460 Sentinel VPAM 8
(2023)
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Konstruktion einer Panzerung für die vordere Tür des 2021 vorgestellten Geländewagens JLR L460. Diese soll im Anschluss ausgiebig auf verschiedene Faktoren wie die ballistische Hemmungswirkung, Masse oder die Abdichtung zwischen dem Nass- und Trockenbereich geprüft werden. Im Anschluss an die Prüfung wird ein Vergleich zwischen der im Umfang der Arbeit entstandenen außenliegenden Türpanzerung und einer von einem Zulieferer angebotenen innenliegenden Türpanzerung erfolgen. Hierbei sollen besonders die Aspekte: Package im Nass- und Trockenbereich, Massebetrachtung, Beschuss- und Sprenghemmung, Abdichtung zwischen Nass- und Trockenbereich, Einsatz bei anderen Beschussklassen und sprengtechnischen Anforderungen, Bewertung der Investitions- und Bauteilkosten und Fertigungs- und Montageprozesse betrachtet werden. Im Ergebnis dieses Vergleiches soll eine Checkliste erstellt werden, welche die Grundlage für eine frühzeitige Auswahl der Türpanzervariante für die Firma IndiKar bilden soll. In ihr sollen nach der Eingabe verschiedener benötigter Werte eine Beurteilung erfolgen, welche Türpanzervariante die bessere für das Projekt ist.
Zum Betrieb von Achsprüfständen sind Messräder notwendig, um die äußeren Radkräfte und -momente zu erfassen. Die zu prüfenden Achsen werden bei Umweltsimulationsprüfungen mit einer korrosiven Salzwasserlösung beregnet. Bisher eingesetzte Messräder müssen zum Schutz der darauf verbauten Messtechnik vor der Salzwasserbeaufschlagung geschützt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Messrad vorgestellt, dass ohne Abdichtmaßnahmen unter direkter Salzwasserberegnung eingesetzt werden kann. Die Ausarbeitung umfasst eine Literaturrecherche zum Stand der Technik bei Messrädern und zeigt erhältliche Bauformen auf. Die Konzeptentwicklung umfasst die Erstellung und Bewertung mehrerer Lösungskonzepte eines neuen Messrades und endet mit der Festlegung einer Vorzugsvariante. Zudem wird eine Werkstoffauswahl unter Berücksichtigung der Korrosionsbeständigkeit vorgenommen. Die Vorzugsvariante wird als detailliertes CAD-Modell auskonstruiert. Schließlich wird mit der FEM (Finite-Elemente-Methode) die Anordnung der Messstellen bestimmt. Das entwickelte Messrad besitzt mehrere Ebenen zum Schutz gegen Salzwasser, wodurch eine nachträgliche Abschirmung des Messrades nicht mehr notwendig ist.
Ein mehrfach gebogenes Rechteckrohr weist starke Schwankungen in der Produktion
auf. Es soll untersucht werden, was die Ursache für die Schwankungen ist. Untersucht werden soll das Material, hinsichtlich seiner Geometrie und der resultierenden Toleranzen. Da der Biegefehler des gebogenen Biegeteiles mehrfach eingeht, aufgrund der verschiedenen Biegungen, wird das Bauteil auf eine einzige Biegung reduziert. Das zu untersuchende Bauteil wird einmal um 90° gebogen. Die um 90° gebogenen Bauteile werden alle einzeln vermessen. Rechnerisch wird ein
Prozessfenster erstellt, indem man die erforderlichen Kräfte und Koeffizienten
ermittelt, welche nötig sind, um das Bauteil zu biegen.
Die Rotationszugbiegemaschine und deren verwendetes Werkzeug werden dahingehend überprüft und optimiert. Mit dem optimierten Werkzeug und dem errechneten Prozessfenster werden weitere Bauteile um 90° gebogen. Diese werden dann vermessen und mit dem Vormaterial verglichen. Um die realen Ergebnisse abzugleichen, werden verschiedene Simulationen zu bestimmten Werkzeugen durchgeführt. Abschließend werden die gesammelten Ergebnisse verglichen, ausgewertet und ein Ausblick gegeben.
In dieser Arbeit werden Maßnahmen zur Optimierung des Straßenverkehrs beim Brückenbau an Bahnübergängen und Eisenbahn- und Straßenüberführungen untersucht. Das Hauptprojekt umfasst den zweispurigen Bau von Mühldorf nach Freilassing, der erste Teil dieses Projekts umfasst 2 Bahnübergänge und 11 Eisenbahn- und Straßenüberführungen.Außerdem wird der Bauablauf an diesen Kreuzungen untersucht. Für die Verkehrsgestaltung im örtlichen Straßennetz werden drei allgemeine Konzepte vorgestellt: An jeweils 13 Kreuzungen werden mögliche Probleme untersucht und für jede Situation entsprechende Lösungen bereitgestellt.
In dieser Arbeit wird versucht, alle Aspekte und Faktoren einschließlich der Vorschriften und der Lage der Region zu berücksichtigen, um optimalere Modelle zu planen. Außerdem werden alle Grundmodelle der Kreuzungen während des Brückenbaus vorgestellt, so dass ein klareres Bild des Bauprozesses entsteht. Abschließend wird der Generalplan überprüft, um die Auswirkungen des Brückenbaus auf das Straßenverkehrsnetz zu minimieren.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Konzeptentwicklung und Konstruktion einer Motorradsitzbank. Als Sitzbank eines Elektromotorrads soll die Abdeckung einer Ladedose integriert werden. Dazu wird zunächst der Stand der Technik analysiert und drei Konzepte für die Öffnung der Sitzbank erstellt.
Die Konzeptauswahl und Konstruktion entstehen nach Anforderungen der Funktion, Kosten und Montage. Der Freigang bei der Öffnung wird mit Hüllflächen einer Kinematiksimulation geprüft. Es wird ein Montagekonzept erstellt und eine FEM-Analyse für die Belastung des Halteriemens durchgeführt.
Es gilt zu prüfen, ob eine künftige Vorgabe, welche die Reduzierung der TPM-Zeiten um 50 % vorsieht, nach derzeitigem Stand umgesetzt werden kann. Für den Standort Leipzig bedeutet dies eine Reduzierung von 30 auf 15 Minuten.
Derzeit ist es erforderlich, die Anlagen während des Betriebs zu reinigen, was zu einer Reduzierung der Einschaltdauer führt. Bisher wurden die TPM-Umfänge anhand von Erfahrungswerten aus früheren Projekten umgesetzt, was zu einem standortbezogenem Lesssons Learned führt. Es ist daher sinnvoll, ein einheitliches Standardverfahren zu entwickeln, welches übergreifend anwendbar ist.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit war es, die Varianten der Luftfederkomponente zu erörtern und darzustellen. Weiterhin sollte ein Berechnungstool zur Auslegung der Komponente Luftfeder entstehen. Dieses soll Eingangsdaten vom Hersteller aufnehmen können und entsprechende Daten zur resultierenden Luftfeder für einen Lieferanten ausgeben können. Im Zuge der Auslegung wurde auf die einzelnen Berechnungen der Werte eingegangen und die entsprechenden Formeln hergeleitet. So sollen die Werte der Berechnung dargestellt und im weiteren Konzeptionsprozess der Fahrzeugplanung genutzt werden können. Zur Validierung der Richtigkeit des Berechnungstools wurden die dadurch berechneten Werte mit den Werten real existierender Luftfedern verglichen. Zusätzlich wurde ein parametrisches CAD-Modell der Luftfeder erstellt und die einzelnen Bestandteile dargelegt. Die Diplomarbeit ist sowohl für Studierende im Studiengang Kraftfahrzeugtechnik und anderen technischen Studiengängen als auch für Ingenieure im Bereich der Fahrzeugentwicklung interessant.
In dieser Arbeit wird das Potential der Effizienzsteigerung von modulierenden Luft-Wasser-Wärmepumpen ausgehend von Temperaturunterschieden zwischen Tag und Nacht untersucht. Es werden Parameter wie Gebäudetyp, Gebäudenutzung, Gebäudespeicherfähigkeit, unterschiedliche Hydraulikschaltungen, Wärmeübergabesysteme, Gebäudestandort und Außentemperaturverläufe variiert. Die Variationen werden mittels Polysun Simulationssoftware ausgewertet und verglichen.
Für die betrachteten Varianten ergaben sich keine signifikanten Effizienzsteigerungen unter Ausnutzung höhere Tagestemperaturen. Es ist jedoch gelungen eine Vielzahl an Testvarianten zu erstellen und die Abhängigkeiten verschiedener Auslegungsparameter für die Auswahl einer geeigneten Wärmepumpe zu beschreiben.
Durch die ständig ansteigenden Anforderungen bezüglich Leistung, Komfort, Emission und Sicherheit im Pkw- und Nfz-Bereich kommt es zu immer höheren Fahrzeugmassen. Um die Fahrzeugmasse zu begrenzen werden Methoden des Leichtbaus eingesetzt. Eine Möglichkeit, gewichtsoptimierte Bauteile zu konzipieren, ist die Topologieoptimierung mit Hilfe der FEM. Im Rahmen dieser Arbeit erfolgt die Konzeptentwicklung eines gewichtsoptimierten Vorderachsschwenklagers. Für die Konzeption dieses Schwenklagers wird die Topologieoptimierung verwendet. Der sich daraus ergebende Topologievorschlag wird in einem CAD-Programm umgesetzt. Dabei wird auf eine schmiedegerechte Gestaltung geachtet.
Anschließend erfolgt ein Vergleich zwischen den geforderten Eigenschaften und den Eigenschaften der Nachkonstruktion. Es werden Maßnahmen zur Verbesserung der Konstruktion abgeleitet und die Nachkonstruktion entsprechend angepasst. Diese angepasste Konstruktion wird erneut mit den Vorgaben bezüglich Festigkeit und Steifigkeit verglichen. Im Anschluss werden als Ausblick die weiteren Schritte im Produktentwicklungsprozess genannt.