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Die vorliegende Arbeit umfasst die 3D-CFD-Strömungsberechnung der dieselmotorischen Verbrennung mithilfe des Programmpaketes STAR- CD. Diesbezüglich werden Verbrennungsmodelle untersucht, die im Hinblick auf ingenieurtechnische Aspekte geeignet sind, um als Werkzeug in der Serienentwicklung eingesetzt zu werden. In dieser Hinsicht widmet sich die Arbeit dem Problem des Abgleichens der Verbrennungsmodelle mit Messdaten. Dementsprechend werden die Modellparameter der Verbrennungsmodelle untersucht, die für diesen Abgleich zweckdienlich sind. Anhand der Ergebnisse, deren Grundlage auf zwei praxisnahen Betriebspunkten basiert, werden Beurteilungen über die Möglichkeiten der gezielten Einflussnahme in Hinsicht auf die dieselmotorischen Teilprozesse getroffen. Unter Nutzung der Erkenntnisse aus den Parameteruntersuchungen werden die Verbrennungsmodelle mit den Messdaten abgeglichen. Abschließend wird ein Vorzugsmodell ermittelt, das aus ingenieurtechnischem Blickpunkt und dem Ergebnis des Abgleichens überzeugt.
Thema dieser Diplomarbeit ist die Ablation periodischer Mikrostrukturen mittels Femtosekunden-Pulsen eines Ti:Saphir-Lasers unter Nutzung der Laserinterferenztechnik.Der Schwerpunkt liegt auf der gezielten Änderung der Strukturtopographie durch die definierte Beeinflussung von Anzahl, Phase sowie Lage der interferierenden Teilstrahlen. Flexibel gestaltbare Mikrostrukturen sind u.a. die Basis für die Herstellung photonischer Kristalle. Die Vorteile der Laserstrahlung, speziell ultrakurzer Pulse, in der Materialbearbeitung ermöglichen einen schädigungsarmen, direkten Materialabtrag im Mikrometerbereich. Dies gestattet den Einsatz von Femtosekundenlasern für die Herstellung periodischer Mikro- und Nanostrukturen. Die Aufspaltung des einfallenden Laserstrahles in zwei oder mehrere Teilstrahlen wird durch optische Transmissionsgitter realisiert. Über Anzahl und Typ der Beugungsgitter (Amplituden- bzw. Phasengitter) kann die Anzahl und Konfiguration der entstehenden Teilstrahlen beeinflusst werden. Die Phasenbeziehung der einzelnen Strahlen kann über Regelung des Abstands zwischen den optischen Gittern nahezu exakt kontrolliert werden. Für die Überlagerung der Teilstrahlen, unter Berücksichtigung der Interferenzbedingung, werden diese über ein Schwarzschild-Reflexions- bzw. Linsenobjektiv auf der Probenoberfläche zusammengeführt. Mit dieser Methode lassen sich verschiedenartige Mikrostrukturen erzeugen, deren Größe und Topographie von den definierten Eigenschaften der interferierenden Teilstrahlen abhängig sind. Die Strukturtiefen und
Aufgrund steigender thermischer- und mechanischer Belastungen in modernen Verbrennungsmotoren, sowie höhere Anforderungen an die Wartungsfreiheit, ist eine ansteigende Tendenz bei der Anwendung des Steuerkettentriebs erkennbar. Der Kettentrieb erfüllt die gestiegenen Anforderungen unter der Verwendung von Zusatzmaßnahmen besser als der Zahnriemen. Der Nachteil des Steuerkettenkonzepts ist aber die vergleichsweise schlechtere Akustik und die höheren Reibverluste. Die Aufgabe dieser Arbeit ist es, die Reibverluste im Steuerkettentrieb zu analysieren und zu quantifizieren, um die Einflussfaktoren näher untersuchen zu können. Ausgehend von den theoretischen Betrachtungen, sind Ableitungen für einen Versuchsstand zu treffen, an dem die Erkenntnisse experimentell untersucht werden können. Weiterhin ist für ein Motorprojekt eine reibungsoptimierte Konstruktion des Steuerkettentriebs durchzuführen. Die Layoutgestaltungen und kinetostatischen Reibleistungsberechnungen wurden unter Verwendung des
Die Werkzeugkonstruktion der AUDI AG wird zukünftig drei neuen Herausforderungen gegenüberstehen. Das sind die kontinuierliche Steigerung der Produktivität durch Erhöhung der Hubzahlen, mit der Forderung nach massereduzierten Komponenten. Die zunehmende Komplexität der Blechteile und eine Verringerung der Anzahl von Operationsstufen. Diese Situation erfordert die Erweiterung des Aufgabenfeldes eines Werkzeugkonstrukteurs. Durch die gestiegene Funktionalität des CAD- Systems CATIA V5 eröffnen sich neue Möglichkeiten. Mit der Bereitstellung des Wissens über programmspezifische Funktion kann bereits während der Konstruktion eine Analyse auf der Basis der FEM durchgeführt werden. In der vorliegenden Arbeit werden Schieberkonstruktionen unter Anwendung der FEM- Umgebung in CATIA analysiert. Die statische Untersuchung eines Füllschiebers aus einem Seitenwandrahmen- Werkzeug zeigt die kritischen Stellen der Konstruktion, verdeutlicht aber auch die Unkenntnis der realen Prozesskräfte bei formenden Werkzeug in weggebundenen Pressen. Erste Anhaltswerte liefert ein Versuch mit Druckmessfolien im formgebenden Bereich. Diese Arbeit beschäftigt sich weiterhin mit der Topologieoptimierung von gegossenen Werkzeugbauteilen. Die Erprobung des etablierten FE- Systems OptiStruct auf Schieberkonstruktionen erfordert zunächst die Auswahl geeigneter Optimierungsvarianten. Mit der anschließenden Nachkonstruktion der ausgegebenen Designvorschläge und einer form- und gießtechnischen Beurteilung wird die Anwendbarkeit nachgewiesen. Im Vergleich zu den Ursprungskonstruktionen löst sich die meist angewandte einhüllende Struktur auf und wird durch eine dichtere Verrippung ersetzt. Durch die veränderte Struktur und einer Verminderung der Gusswandstärken ergibt sich eine Masseeinsparung.