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Ziel dieser Diplomarbeit ist die Untersuchung der grundsätzlichen Eignung des Laserstrahlhärtens homokinetischer Gelenke als Alternative zu den etablierten Induktions- und Einsatzhärteverfahren. Dabei wird untersucht, inwiefern eine partielle Härtung der Funktionsflächen den Anforderungen an die Gelenke genügt und welches Optimierungspotenzial aus Sicht der Fertigungs- und Kosteneffizienz durch eine erwartete Minimierung des Nachbearbeitungsaufwands eröffnet werden kann. Hierfür erfolgt aufbauend auf dem Stand der Lasertechnik die Erörterung eines für das Oberflächenhärten geeigneten Lasersystems und die Darstellung des Verfahrensprinzips zum Laserstrahlhärten. Anschließend werden die Anforderungen hinsichtlich der Oberflächenhärtung exemplarisch für das radseitige Kugelfestgelenk RO3700 und eines typischen Fertigungsprozesses analysiert und in einer Anforderungsliste zusammengefasst. Für die eigentliche Bewertung des Laserhärtens werden Versuche in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer Institut für Werkstoff- und Strahltechnik in Dresden durchgeführt, welche die Leistungsfähigkeit aktueller Laserhärteverfahren aufzeigen. Die Erkenntnisse aus diesen Versuchen bilden auch die Grundlage für die konstruktive Ausgestaltung von Prototypen, welche erste Prüfstanduntersuchungen hinsichtlich der Bruchfestigkeit und der Lebensdauer ermöglichen. Abschließend erfolgt ausgehend von den Anforderungen und den Versuchsergebnissen eine Bewertung des Laserstrahlhärtens aus Fertigungs-, Kosten- und Konstruktionsgesichtspunkten.
Ziel der Diplomarbeit ist, für einen konventionellen Fensterheber, als Antriebsmedium ein geeignetes Kunststoffgarn zu finden, welches allen Normen und Kundenspezifikationen gerecht wird. Folglich sollte geprüft werden, ob ein Kunststoffseil in künftigen Fensterheberantrieben das Stahlseil ersetzen kann. Hierfür ist es notwendig vorab alle Rahmenbedingungen zu klären die zur Auslegung des Seiles und Fensterhebersystems notwendig sind. Auf der Grundlage eines Vergleichstest wurde zunächst aus der Vielzahl der vorliegenden Seile eine Grobauswahl getroffen. Nach anschließenden Untersuchungen wurde ein temperaturfixiertes und beschichtetes Dyneemagarn ausgewählt. Des Weiteren wurde für dieses Garn eine geeignete Verbindungstechnik gefunden. Mehrere Verbindungskonzepte wurden miteinander verglichen, untersucht und anschließend ausgewertet. Das Ergebnis der Arbeit ist ein Basis-Fensterheber Fa. Brose, bei dem das Stahlseil, das als Antriebselement diente, durch das ausgewählte Kunststoffseil ersetzt wurde. Der Prototypfensterheber wurde an den Schnittstellen wie Seilverbindung, Seilumlenkung und Seilaufwicklung optimiert und einem Dauertest unterzogen. Anschließend wurde eine wirtschaftlich-technische Bewertung für den Fensterheber mit dem Kunststoffseil erstellt.
Im Rahmen der Diplomarbeit wird die Produktionslinie eines Echtholzproduktes im Werk Langfang V.R. China geplant. Hintergrund: Das Werk Langfang in der V.R. China ist ein Fertigungsstandort der Novem Car Interior Design GmbH. Dieses Werk produziert seit 2007 Echtholzteile für den Automobilinnenraum. Zum momentanen Zeitpunkt werden 3 verschiedene Projekte im Werk Langfang produziert. Ab Oktober 2010 wird eine neue Produktionslinie für das Projekt Audi C7 eingerichtet. Die Planung dieser neuen Produktionslinie wird im Rahmen dieser Diplomarbeit behandelt. Hauptaufgabestellungen sind: Kapazitätsplanung Materialflussplanung Lagerplanung Layoutplanung
Diese Arbeit behandelt das Thema der Entfernung von Schwefelwasserstoff aus gasförmigen Medien durch adsorptive Vorgänge. Hierbei sollten insbesondere modifizierte Fasern als Adsorptionsmittel dienen. Im Fokus dieser Arbeit stand die Prüfung der prinzipiellen Eignung dieser Fasern für den vorliegenden Anwendungsfall. Durch die experimentelle Ermittlung der Adsorptionskapazität wurde eine Eignung der Fasern festgestellt. Die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse sollen als Grundlage für weitere Untersuchungen dienen, um eine Verbesserung der Beladekapazitäten der Fasern zu erzielen.
Hinsichtlich der Steigerung der Effizienz neuer Motorenkonzepte ist das Ziel aktueller Motorenentwicklungen, die Verluste auf dem Weg von chemischer Energie des Kraftstoffes zu mechanischer Arbeit zu verringern. Um Einzelverluste dieser Umwandlungskette bestimmen und entsprechende Optimierungspotentiale ableiten zu können, wird eine detaillierte thermodynamische Verlustteilung im Fahrzyklus an einem direkteinspritzenden Ottomotor auf der Basis dynamischer Motorversuche angewandt. Die Schwerpunkte dieser Arbeit liegen bei der Weiterentwicklung der Prozessanalysesoftware, der Durchführung und Auswertung von Messungen im NEFZ sowie der Verbesserung der Datenaufbereitung. Durch Messungen im dynamischen Motorbetrieb und an stationären Betriebspunkten werden die zur Quantifizierung der Verluste notwendigen Prozessparameter arbeitsspielbezogen ermittelt. Anschließend werden die motorischen Einzelverluste mit Hilfe teilprozessbeschreibender Untermodelle berechnet. Daraufhin werden die Ergebnisse beider Betriebszustände dargestellt und den entsprechenden motorischen Ursachen zugeordnet. Ferner wird eine Anforderungsliste für die Prozessanalysesoftware erstellt, durch die der Auswerteprozess vereinfacht und die Berechnungsstabilität verbessert wird.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit Crashelementen für Gleichlaufgelenke in Längswellen. Diese werden mit einer bestimmten Auslösekraft bei einem Frontalcrash eines allradbetriebenen Kraftfahrzeuges zerstört. Durch diese Elemente wird ein unkontrolliertes Ausknicken mehrteiliger Längswellen in den Fahrzeuginnenraum verhindert, um so die Insassen vor Verletzungen zu schützen. Im Mittelpunkt der Diplomarbeit steht die Entwicklung der Crashelemente. Dafür werden im ersten Teil der Arbeit die theoretischen Grundlagen der Gleichlaufgelenke in Kraftfahrzeugen erläutert. Anschließend erfolgen Entwürfe mehrerer Varianten der Crashelemente unter Berücksichtigung einer Anforderungsliste. Diese werden basierend auf einer Variantenbewertung nach der VDI 2225 beurteilt. Der danach beste Vorschlag wird analytisch anhand mathematischer und geometrischer Zusammenhänge weiter untersucht und in einer technischen Zeichnung dargestellt. Basierend auf den gewonnen Ergebnissen, erfolgt die Modellierung verschiedener FEM Modelle, welche anschließend simuliert und ausgewertet werden. Im letzten Teil der Diplomarbeit werden die praktischen Versuche mit den theoretischen Erkenntnissen gegenüberstellt.
Die Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Verbindungselementes für eine Koppelstange eines PKW-Fahrwerks mit einzelnen Gelenkköpfen. Nach einer Situationsanalyse des technischen Standes zu bestehenden Verbindungselementen wird eine Werkstoffauswahl getroffen. Dieser folgt die Bestimmung entsprechender Materialkennwerte für die ausgewählten Werkstoffe mit Hilfe von Laborversuchen. Die ermittelten Materialdaten werden für die weitere Verwendung in nichtlinearen FEM-Berechnungen aufbereitet. Es werden konstruktive Lösungsvarianten erarbeitet, ausgelegt und einem Variantenvergleich, der die Vorzugsvariante ergibt, unterzogen. Anschließend erfolgt die endgültige Dimensionierung des Verbindungselementes mit Hilfe von nichtlinearen FEM-Berechnungen. Ein Ausblick zeigt abschließend einige Ansätze zur Verbesserung der Konstruktion und Berechnung von Kunststoffbauteilen auf
Im Rahmen eines Forschungsvorhabens an der WHZ wurden neuartige komplexe Profilkonturen für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen (WNV) entwickelt. In der vorliegenden Arbeit wurden 2D-FEM-Modelle erstellt, basierend auf einer hybriden komplexen Profilkontur, dem Typ M-T04. Die Ergebnisse wurden dem Normprofil (DIN 5480), der Evolventenverzahnung gegenüber gestellt. An ausge-wählte Varianten wurde der MFFDP berechnet und lokalisiert, eine modifizierte Art des Fatigue-Fretting Damage Parameter. Ebenso wurden drei 3D-FEM-Modelle erstellt und u.a. der MFFDP-Analyse unterzogen. Die FEM-Modelle wurden mit reiner Torsion beaufschlagt. Das Fügen (Herstellen von Kontakt) wurde an weiteren 2D-FEM-Modellen mit Doppelfuge durchgeführt. Durch die Veränderung wichtiger Modell-Parameter wurden außerdem tendenzielle Entwicklungen innerhalb der jeweiligen Profilklassen sichtbar gemacht. Auf diese Weise konnten die Vor- und Nachteile der neuartigen WNV verifiziert werden.
Zur Erfassung der wichtigsten Einflussgrößen des Einspritzmengenprüfprozesses einer Common-Rail-Dieselinjektor-Serienprüfanlage, wurde ein Prüfkopf an den verschiedenen Adaptionsstellen mit Druck-, Kraft-, Temperatur- sowie Stromstärkenmesssystemen implementiert. Dabei stand ein serienbegleitender Versuchsaufbau bei der Entwicklung im Vordergrund. Das Messen dieser Einflussgrößen war erforderlich, da das Einspritzniveau des Injektors ein hohes Streuverhalten bei Wiederholmessungen aufweist. Um den Betrag der Einflussgrößen auf den Prüfprozess zu erkennen, wurden alle regelbaren Größen sequentiell an den Spezifikationsgrenzwerten betrieben. Die durchgeführten, experimentellen Untersuchungen haben aufgezeigt, dass jeder Messpunkt der Funktionsprüfung unterschiedlich auf jede regelbare Prozessgröße reagiert. Bei diesen Analysen hat sich ein Zusammenhang der Einspritzmengen zu den Prozesstemperaturen herauskristallisiert. Die Wirkungen dieser Temperaturen überlagerten den Messprozess derartig, dass sich der Einfluss der anderen Messgrößen nicht zweifelsfrei detektieren ließ. Aufgrund dieser Erkenntnis lässt sich der Prüfprozess durch Konditionierung der Prozesstemperaturen, speziell des zum Injektor führenden Einspritzmediums, optimieren, sodass permanent identische Ausgangsbedingungen geschaffen werden. Erst nach dieser Prozedur lassen sich die Wichtungen anderer Prozessgrößen prägnanter erkennen. Des Weiteren wurden Regelungsdefizite bei der Leckagegegendruck-, Hochdruckgenerierung und der Einspannkrafterzeugung detektiert, welche zusätzliches Optimierungspotenzial implizieren.
Beeinflussung des Durchstoßverhaltens von Kautschukmaterialien bei Verwendung von Schmiermitteln
(2010)
Im Rahmen dieser Diplomarbeit soll der Einfluss von Schmiermitteln auf das Impact-Verhalten verschiedener Elastomermischungen mittels Hochgeschwindigkeitsprüfstand untersucht werden. Dabei wird zunächst ein allgemeiner Überblick zum Aufbau und den mechanischen Eigenschaften der Elastomere sowie den unterschiedlichen Kontaktbedingungen gegeben. Die Einsatzgebiete der Elastomerwerkstoffe bedingen oft hohe dynamische Belastungen bei denen die Reibverhältnisse eine sehr wichtige Rolle spielen. Anschließend wird auf die schlagartigen Prüfmethoden für Elastomere und die bruchmechanische Auswertungskonzepte eingegangen. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der experimentellen Untersuchung, dabei wird speziell der Schmiermitteleinfluss auf das Durchstoßverhalten der elastomeren Werkstoffe in Abhängigkeit von Prüfgeschwindigkeit und Prüfkörperdicke ermittelt. Durch die Darstellung der Ergebnisse in Diagrammen und Abbildungen und mit der Analyse des Bruchverhaltes können Rückschlüsse auf die Beeinflussung der mechanisch dynamischen Eigenschaften durch den Schmiermitteleinsatz gezogen werden.
Unter Berücksichtigung der Flächen- und Materialflussoptimierung, wird eine Vorzugslösung erarbeitet, die die strategische Neuausrichtung des Unternehmens für zukünftige Aufgaben flexibel und einsatzbereit macht. Mit einer ausführlichen IST-Anlayse, wird das Produktionsprogramm analysiert und basierend darauf, die komplette Konzeptplanung erarbeitet. Im Ergebnis steht das Vorzugslayout, das mit Bereichstrennung und Optimierung neu strukturiert und übersichtlich gestaltet ist.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Auslegung, Weiterentwicklung und Erprobung eines neuartigen Spurstangen-Außengelenkes für Personenkraftwagen. Eine umfassende Anforderungsliste entsprechend Kundenvorgabe wird erstellt und ein serienmäßiges Spurstangengelenk analysiert. Es werden Optimierungsmöglichkeiten aufgezeigt und entsprechende neue Varianten gebildet Anschließend erfolgt ein technologisch-wirtschaftlicher Variantenvergleich sowie die Berechnung, der Prototypenaufbau und die praktische Erprobung der Vorzugsvarianten in zwei Stufen.
Grundschule Ostrau
(2010)
Den Hintergrund für das Entwurfskonzept des Schulneubaus bildet eine umfangreiche Recherche, an der über 270 Grundschüler beteiligt waren. Nach gründlicher Auswertung wurden verschiedene Aussageelemente dieser Umfrage für das Gesamtkonzept des Grundschulneubaus mit berücksichtigt, um eine Schule zu gestalten, in der man aus dem Leben für das Leben lernen kann. Außerdem orientiert sich die Entwurfsidee an der Geländetopographie und an der Trennung von Straßen- und Schulhofbereich. Daraus resultierend entsteht ein kompakter zweistöckiger Baukörper linearer Form. Diese Blockform des Neubaus vermittelt optisch die Silhouette eines Bandes. Der Bandcharakter der Gebäudegrundform spiegelt sich wiederum vervielfältigt im Gebäude selbst als auch im Außenbereich wieder. Die Bänder sind in ihrer Länge konform, in ihrer Breite differenziert und gekennzeichnet durch eine kontrastreiche Anatomie. Die einzelnen Bänder wirken wie Zonen und symbolisieren jeweils unterschiedliche Funktionsbereiche. Jeder Funktionsbereich im Gebäude erhält einen eigenen Farbcode. Dieses Prinzip wiederholt sich in der Fassade des Grundschulneubaus.