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In dieser Diplomarbeit wird die Entwicklung einer Simulation für mobile, mit ihrer Umwelt interagierende Roboter beschrieben. Verwendung findet das LEGO Mindstorms NXT System als Roboterplattform für die Realisierung der Simulation. Die Leistungsgrenzen dieses Systems werden ausgelotet und beschrieben. Untersuchungen hinsichtlich des Leistungsver-mögens des Microsoft Robotics Studios und des Bricx Command Center werden angestellt. Ein Vergleich beider Entwicklungsumgebungen wird durchgeführt und eines davon für die softwareseitige Realisierung der Simulation ausgewählt. Vorüberlegungen für die Umsetzung der Simulation werden getroffen und verschiedene Konzepte und Sensoren getestet. Eine Beschreibung der software- und hardwaretechnischen Lösungen für verschiedene aufgetretene Probleme wird gegeben. Es ist das Anliegen dieser Arbeit, an einem Beispiel einen Einblick in die Entwicklung benötigter Algorithmen und den dabei auftretenden Problemen der mobilen Robotik zu geben. Auf diesem Gebiet soll ein Beitrag für mögliche weitere Untersuchungen im Rahmen der Lehre im Studiengang Informatik an der Westsächsischen Hochschule Zwickau geleistet werden.
Für einen Kfz-Diagnosetester wurde ein Testkonzept geplant und umgesetzt. Dieses Testkonzept beinhaltet sowohl Hard- als auch Software des Diagnosetesters. Für den Test der Hardware wurde in die vorhandene Software des Testers ein Selbsttest integriert, der mit Hilfe eines Prüfadapters die Hardware automatisch prüft. Der Softwaretest erfolgt automatisiert über ein Testablaufprogramm.
Zur Funktion des Bassbalkens
(2008)
Teil 1: Sammlung, Aufarbeitung und Kommentation von meist englischsprachigen Publikationen zum Thema "Funktion des Bassbalkens im Streichinstrument" im Sinne eines Nachschlage-, Referenzwerkes. Teil 2: Durch Auswertung einer zu diesem Zwecke entwickelten und durchgeführten Versuchsreihe wird die Bedeutung der Querschnittsform des Bassbalkens in Bezug auf die Möglichkeiten der Einflussnahme auf Abstimmung der Deckenplatte sowie der Wirkung auf das Instrument als ganzes untersucht.
Die Arbeit befasst sich mit dem Einsatz von Metallschaum in Kraftfahrzeugmotoren. Durch Experimente konnten in der Vergangenheit gute Dämpfungseigenschaften hochporöser Metalle nachgewiesen werden. Daraus resultiert die Annahme, dass der Einsatz dieser Werkstoffe an Kraftfahrzeugmotoren, durch Fertigung und Austausch bestehender Bauteile, akustisch verbesserte Eigenschaften des Antriebsaggregates erwarten lässt. Um diese Annahme experimentell zu prüfen, wurde ein Bauteil eines Motors mit großer Hüllfläche favorisiert, das gleichzeitig im Betrieb geringen Belastungen ausgesetzt ist. Die Wahl fiel dabei auf eine Ölwanne eines PKW-Ottomotors. Da keine konstruktiven Änderungen am bestehenden Versuchsfahrzeug vorgenommen werden konnten, wurden drei Varianten entworfen, die der Geometrie des Originalbauteils bestmöglich nachempfunden wurden. Nach anschließender simulativer Modalanalyse mit einem FEM-Programm und Variantenvergleich nach VDI 2225 wurde die beste Variante vollständig konstruktiv umgesetzt und aus AFS-Platten gefertigt. Im Anschluss wurden mittels Schalldruckpegelmessung im Nahfeld und Intensitätssondenmessung über einem genormten Terzspektrum die jeweiligen Schallpegel der Prototypen- und Originalwanne erfasst, ausgewertet und verglichen. Dabei konnte gezeigt werden, dass im niederfrequenten Bereich Vorteile für den Schaum zu erkennen sind, die sich jedoch nicht für den hochfrequenten Bereich bestätigt haben. Die guten Dämpfungseigenschaften konnten vor allem durch die Verringerung des Schalldruckpegels, vorwiegend hervorgerufen durch die Ölpumpe, bei niedrigen Drehzahlen nachgewiesen werden.
Diese Arbeit befasst sich mit den Einsatzmöglichkeiten thermoelektrischer Generatoren zur Stromerzeugung im Kraftfahrzeug. Der Umfang des Gebietes erfordert die Behandlung der thermoelektrischen Grundlagen bis hin zu technischen Daten der Module. Für einen direkten Vergleich zu alternativen Möglichkeiten der Stromerzeugung im Fahrzeug wurde die derzeitige Elektroenergieerzeugung und Speicherung betrachtet. Alternative Möglichkeiten wie Solar- und Brennstoffzelle, Abgasturbine und Dampfsystem wurden erläutert, bewertet und gegenübergestellt. Die Ermittlung der vorherrschenden Randbedingungen der Umwelt und im Fahrzeug bilden die Grundlage für die Absteckung der Einsatzgrenzen und Möglichkeiten der thermoelektrischen Generatoren. Zu diesem Zweck wurde eine Abgastemperatur-messung nach dem neuen europäischen Fahrzyklus durchgeführt. Außerdem wurden Einbaubedingungen und Probleme, die sich daraus ergeben, erläutert. Die Entwicklung von drei Konzeptvarianten bildet den Hauptteil der Arbeit, wobei eine überschlägige Wärmetauscherberechnung, Dimensionierung durchgeführt wird und ein Konstruktionsvorschlag erfolgt. Die elektrische Konfiguration und Schaltung der Module sowie der Einsatz von Gleichspannungswandlern rundet das Themengebiet ab. In der Auswertung werden die drei Konzepte miteinander und mit alternativen Systemen verglichen. Es wird dabei Wert auf die möglichen, zu erzeugenden elektrischen Leistungen gelegt. Es erfolgt eine Endempfehlung, die sich auf den derzeitigen Stand der Technik und die notwendigen Entwicklungen bezieht.
Im Rahmen eines Forschungsvorhabens wurden neuartige komplexe Profilkonturen für formschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen (WNV) entwickelt. Unter Anwendung der Finite-Elemente-Methode (FEM) konnten Unterschiede zu herkömmlichen Profilen nach DIN in Festigkeit, Schlupf oder Spannungszustand dargestellt werden. Ziel dieser Arbeit war es, an verschiedenen Profilgruppen Berechnungen unter reiner, statischer Torsion durchzuführen. Die Ergebnisse wurden mit entsprechenden genormten Zahnwellenprofilen nach DIN 5480 verglichen. Durch die Veränderung wichtiger formgebender Parameter wurden außerdem tendenzielle Entwicklungen innerhalb der jeweiligen Profilklassen sichtbar gemacht. Auf diese Weise konnten die Vor- und Nachteile der neuartigen WNV verifiziert werden.
Im Rahmen dieser Arbeit wird das Ziel verfolgt, eine Ergänzung für die DIN ISO 5459 zur Ermittlung anliegender Geraden zu geben. Dabei wurde Wert auf einen sicheren Stand des Bauteils auf der zu ermittelnden Gerade gelegt. Die Arbeit beginnt mit der Erläuterung einiger grundlegender Begriffe. Es werden Ausführungen zum Bilden von Bezügen an geraden Linien und Ebenen gemacht. Dabei wird auf die Bestimmungen der Norm DIN ISO 5459 und die Betrachtungen von Univ-Prof. (em.) Dr.-Ing. Walter Jorden in seiner Publikation
Grundlegende baukörperliche Erscheinung ist zu erst ein massiver Sockel, welcher alle öffentlichen Räume einer Botschaft beinhaltet. Im Anschluss daran folgt ein großer Garten, der in der 8m hohen Zwischenebene platziert ist. Dieser hohe Freibereich erlaubt Passanten echte Einblicke und Duchblicke. Hiermit möchte ich der Transparenz gerecht werden. Der obere Gebäudeteil ist ein schwebender Ring. In diesem Ring finden wir die privaten Räume der Bewohner und des Botschafters. Getragen wird dieser Ring von einem Stützensystem, welches ebenfalls aus zwei Ringen besteht, sowie 2 Versorgungskernen. Dadurch wird eine wunderbare Leichtigkeit erzielt. Zudem bietet der Entwurf 2 Lichthöfe.
Körperliche Veränderungen sowie psychische und soziale Herausforderungen verlangen eine explizit auf die Bedürfnisse und Erfordernisse des Alterns ausgerichtete Pflege und Betreuung. Diesem Anliegen ist eine Berücksichtung der Lebensgeschichte des alternden Menschen verpflichtend. Demnach fokussiert die vorliegende gerontologische Untersuchung die Biographiearbeit als Grundlage der Pflege- und Betreuungskonzeption in einem Pflegeheim der vierten Generation. Das dargestellte Forschungsvorhaben zielt darauf ab, die Prozesshaftigkeit des Lebens mit seiner Differenziertheit und Variabilität des individuellen Erlebens zu erfassen und zum Gegenstand einer persönlichkeitswertschätzenden Pflege und Betreuung zu definieren. Unter diesem Anspruch versucht die empirische Ausarbeitung die vielen Gesichter des Alters zu erblicken, um somit das Alter mit all seinen Einschränkungen erlebbar und lebbar werden zu lassen.
Das Dokument beschreibt die Erweiterung eines Prüfstandes für ein AFS-Steuergerät zu einem automatisierten Testsystem. Das System ist echtzeitfähig und wurde mit LabVIEW programmiert. Eingebunden wurde der Bertrandt-Sequenzer und NI-Teststand. Des Weiteren wurde die Integration von EXAM des Volkswagenkonzerns evaluiert. Es wurden ausserdem ATML Möglichkeiten geprüft und das NI-Requirements Gateway eingebunden.
Um die Möglichkeiten effizienter parametrischer Konversion zu demonstrieren und zur Untersuchung verschiedenster nichtlinearer Kristalle und Konversionsprozesse wurde in dieser Diplomarbeit die Erzeugung von rotem, grünem und blauem Laserlicht aus monochromatischer Strahlung realisiert. Gütegeschaltete Lasersysteme bieten aufgrund hoher Pulsenergien die Möglichkeit der parametrischen Konversion in diverse Wellenlängenbereiche mit hoher Effizienz. Auf dieser Basis wurden die zweite und dritte Harmonische mit 10\,ns-Pulsen mit einer Pulsenergie von 0,3\,mJ (40\,kHz) und einer Wellenlänge von 1064\,nm erzeugt. Durch die Verwendung periodisch gepolter Kristalle in Kombination mit einem signal-resonanten optisch- parametrischen Oszillator konnte mit dem übrigen fundamentalen Laserlicht von 100\,\textmu J für die Konversion zu 1,6\,\textmu m eine Effizienz von über 32\,\% erreicht werden. Diese hohe Effizienz ermöglicht die anschließende Konversion zu Blau und Rot mit der zuvor generierten dritten Harmonischen und der restlichen Fundamentalen. Numerische Simulationen ergaben eine zu erwartende Laserleistung zwischen 0,5 und 1\,W pro Farbe. Aufgrund der durch einen Materialfehlers hervorgerufenen Zerstörung der Faser der Pumpdiode, welches die Beeinträchtigung weiterer optischer Bauteile des Pumplasers zur Folge hatte, konnten die hohen theoretisch vorhergesagten Werte praktisch nicht erreicht werden. Trotzdem konnte gezeigt werden, dass eine effiziente Konversion mit einem eher unüblich signal-resonanten OPO und der anschließenden gezielten Konversion zu Wellenlängen im sichtbaren Spektralbereich auch direkt aus einem gütegeschalteten Laseroszillator ohne kostenintensive Verstärkersysteme realisierbar ist.
Studentenwohnhaus Weimar
(2008)
Ein Stadtteil über dem Rhein Die Aufgabe war es eine Wohnbrücke für Duisburg mit weiteren Nutzungen zu entwerfen. Die Brücke ist 800 Meter lang und muss den Rhein 250m stützenfrei überspannen. Die Stadt Duisburg hat 499.000 Einwohner und eine Fläche von 232qkm. In Duisburg gibt es den mit 10 qkm größten Binnenhafen der Welt, der sich entlang des Rheins befindet. Am Brückengrundstück befindet sich das Naherholungsgebiet der Stadt Duisburg, die Rheinwiesen, welche gleichzeitig Flutrinne des Rheins sind. Der Rhein und die Wiesen teilen an dieser Stelle die bebaute Fläche. Östlich des Rheins befindet sich Duisburg Mitte, die Innenstadt und westlich des Rheins die Vorstadt von Duisburg, Rheinhausen. Der Entwurf holt ein Stück Stadt auf die Brücke, mit den Funktionen die das Wohnumfeld bestimmen. Wohnen liegt in einem Netz von Funktionen, die miteinander verwoben sind. Heutzutage ist ein möglichst kurzer Arbeitsweg und gleichzeitiges Wohnen im Grünen, mit nahegelegenen Freizeitmöglichkeiten, gefragt. Die Brücke schafft dies durch ihre verschiedenen Nutzungen, wie Wohnen, Arbeiten, Sport und Kultur, welche durch Straßen, Wege, Fahrstühle und Treppen miteinander verbunden sind. Das Äußere erinnert an eine Stadtsilhouette. Um die Staffelung der Stadt darzustellen liegt das Gebäude in drei Schichten hintereinander. Zwei Ausschnitte mit einer Größe von 16 mal 16 Meter und 8 mal 12 Meter schaffen große begrünte Aussenbereiche. Hier wird eine Verbindung zwischen Erholung, Freizeit und Wohnen geschaffen. Es gibt fließende Übergänge von den begrünten Ausschnitten zu den anliegenden Dachterrassen. Für das Gebäude ist eine Lochfassade vorgesehen, die sich mit den nebenliegenden Sonnenschutzelementen zu Bändern zusammenfasst. Die Sonnenschutzelemente bestehen aus Lochblech, welche in zwei Schienen vor den Fenstern in den Bändern beliebig hin und her geschoben werden können. In der Nacht zeigt sich das Gebäude wie eine kleine beleuchtete Stadt, da nur die Lochfassade wahrgenommen wird, die Bänder sind nicht mehr sichtbar. Neben den Fenstern gibt es große Glasflächen hinter denen die öffentlichen Nutzungen ablesbar sind. Bewohner der Innenstadt können über einen öffentlichen Weg vom Stadtteil Duisburg Mitte nach Rheinhausen gelangen. Treppenabgänge machen es möglich schneller auf die Rheinwiesen zu gelangen. An einem der Treppenabgänge liegt ein Fahrradweg mit Fahrradverleih und ein Fahrradparkhaus. Ein zweiter Treppenabgang endet an einer Kletterhalle mit Aussenkletteranlage, die sich am Brückenpfeiler befindet. Der dritte Treppenabgang liegt auf der westlichen Seite des Rheins und gewährleistet den Rheinhausenern einen ungefährlichen Weg über die Straße zu den Rheinwiesen. Öffentliche Nutzungen Die öffentlichen Funktionen, wie Galerie, Gastronomie, Kletterhalle, Schlittschuh/ Rollschuhbahn, locken auch andere Bewohner der Stadt an. Besondere Highlights sind die Strandlounge mit Pool auf dem Dach und das Panoramarestaurant in Ebene 16 mit Dachterrasse. Besucher können zu Fuß, per Fahrrad oder mit dem Auto, auf die Brücke gelangen und in der unteren Ebene ihr Auto abstellen. Öffentliche Fahrstühle verbinden Parkebene, wie auch die Eingangsbereiche mit den jeweiligen Nutzungen. In der Strandlounge angekommen laden Pool, Strandstühle, eine Bar zur Erholung und Entspannung ein. Umkleidemöglichkeiten liegen im Eingangsbereich. Wohnen Die Bewohner der Brücke gelangen über öffentliche Erschließung und private Treppenaufgänge, Fahrstühle und Flure zu ihren Wohnungen, können aber auch, wie die Besucher, ihr Auto in der unteren Ebene abstellen. Die 106 Wohnungen sind im gesamten Gebäude verteilt. Die 1- bis 5-Raum-Wohnungen erstrecken sich über ein, zwei oder 3 Ebenen. Zu einigen Wohnungen gehört eine Loggia oder eine Dachterrasse mit Gemeinschaftscharakter. Die Wohnungen sind sehr unterschiedlich, und sprechen so verschiedene Zielgruppen an. Arbeiten Weiterhin befinden sich auf der Brücke 13 Büroräume in verschiedenen Größen, welche als Kombibüro konzipiert sind. Das Tagungszentrum bietet sechs Säle in denen 54 bis 170 Gäste Platz finden. Jeweils vor den Sälen liegt ein Cateringbereich von dem der Aussenbereich betreten werden kann. Übernachten Übernachtungsmöglichkeiten für Tagungsteilnehmer sind im Hotel und der Jugendherberge vorhanden. Das Hotel liegt in den Ebenen 17 bis 19, von wo sich ein fantastischer Blick auf Duisburg und den Rhein bietet. Die Zimmer bestehen aus einem Schlafraum mit anliegendem Bad. Direkt unter dem Hotel im Panoramarestaurant auf Ebene 16 können die Hotelgäste speisen. Die Jugendherberge befindet sich auf Ebene 9 und 10 mit drei bis sieben Bett-Zimmern, welche den Gästen einfache Übernachtungsmöglichkeiten bieten. Gastronomie An dem öffentlichen Weg gibt es weiterhin zahlreiche gastronomische Einrichtungen, wie ein Kochstudio, ein Billardcafé, das Panoramarestaurant und ein zum Mehrzwecksaal gehörendes Restaurant mit 60 Plätzen. Freizeit Im Gebäude an dem öffentlichen Weg befindet sich ein dreigeschossiger Raum der durch seine große Glasfassade Ausblick gewährt und Wiesenhügel, als Spielfläche auch für Kinder des Kindergartens, bereithält. Der Mehrzwecksaal bietet vielfältige Freizeitmöglichkeiten, es können Konzerte, Theateraufführungen und Kinovorführungen stattfinden. Mit dem Fahrstuhl gelangt man zur Galerie, welche aus mehreren Ausstellungsräumen und einem kleinen Galeriecafé besteht. Hier erhalten Künstler die Möglichkeit ihre Werke zu präsentieren. Am östlichen Ende des Gebäudes findet der Besucher die Bibliothek mit Computerplätzen und Lesesaal. Über diesen gelangt man zu einem kleinen begrünten Aussenbereich. Auf der Dachterrasse des Hauses befindet sich die Rollschuh- und Schlittschuhbahn, die Sommer wie Winter in Benutzung ist. An die Dachterrasse grenzt ein begrünter Ausschnitt, der mit Bänken zum Sitzen und Verweilen einlädt. Durch die vielfältigen Nutzungen erhält die Brücke mit ihrem Gebäudekomplex die Funktion eines neuen Duisburger Stadtteils.
Der Entwurf für das Wohnbauprojekt erfolgte unter den Gesichtspunkten einer effzienten Nutzung von alternativen und regenerativen Energien des Landes Südafrika, am Beispiel des Grundstückes in "Hout Bay".(Provinz Western Cape). Die Baumaterailien sollten ebenfalls den Gegenbenheiten vor Ort entsprechend mit in den Entwurf einfliessen.Verwendet wurden zu einem grossen Teil ökologische Materalien wie Lehm oder Holz, die auch im Land vorhanden sind und durch Ihre Verwendung wesentlich zur Energieeinsparung beitragen können. Für das Grundstück selbst ist ein "Baukastensystem" entstanden, mit insgesamt vier variablen Bausteinen. Diese werden je nach Grundstückslage und Ausrichtung für die geplanten Häuser kombiniert. Durch dieses System sind verschieden grosse Haustypen entstanden, die aus mindestens zwei der vier Bausteine bestehen. Beide Gebäudeteile sind durch einen Glasgang miteinander verbunden. Auf diesem sind aufgrund der ständige hohen Temperaturen des Landes zusätzlich unterbrochenen Holzlamellen angebracht, die den Gang verschatten. Bei den kleineren Häusern gliedert sich dort eine Terasse mit integrierten Pool an. Die Grundrisse spiegeln grosszügiges Wohnen wieder und alle Räume sind unter den Gesichtspunkten der klimatischen Bedingungen der Provinz ausgerichtet. Im ersten Baustein orientieren sich dabei die Nebenräume wie Garage, Arbeits- oder Hobbyraum und im zweiten Teil schliessen sich daran eine offene Küche mit Wohnraum und inneliegender überdachter Terasse an. Ebenfalls befinden sich hier die Schlafräume, die jeweils unter den Gesichtspunkten der klimatischen Nutzung immer zur kühleren Seite der Gebäude ausgerichtet sind. Die Idee des Entwurfes war es so unterschiedliche Zielgruppen, wie zum Beispiel Familien mit Kindern, Paare oder auch den reicheren Single anzusprechen. Ein weiterer Gedanke war der "des grünen Wohnenes". Enstanden ist ein Band, das das Grüne von Außen nach Innen zieht und gleichzeitig auch verschiedene Nebenutzungen (wie Garderobe oder Bad) mit integriert. An den Wohnräumen wird dieses "Grüne Band" zu einem offenem Glasgang, in dem Kakteen oder Palmen wachsen können. Aufgrund der natürlichen Bewässerung ist dieser nach oben offen. Ein vollständiges Energiekonzept mit Berechnungsnachweisen für die Nutzung der Photvoltaikanlage, dem Heizwert und Strom - und Wasserverbrauch ist ebenfalls entstanden. Aus diesem geht hervor, das die Wohnhaussiedlung den derzeitigen Stromverbrauch um mehr als die Hälfte auf 60KWh senkt und dabei wesentlich zur Verbesserung der Situation vor Ort beitragen kann. Geheizt werden die Häuser ausschließlich über Fußbodenheizung und die benötigte Wärme dafür wird über eine "umkehrbare" Wärmepumpe erzielt, die das Haus in Sommermonaten kühlt. Eine natürlich Belüftung ist ebenfalls über die Anordnung der Fenster gegeben, die zusätzlich mit verstellbaren Holzlamellen verschattet werden können. Durch den Einsatz einer 300m³ (siehe Berechnung) Zisterne und der Wassernutzung für die verschiedenen Verbrauchsstellen (wie Dusche, Waschmaschine, Badewanne, Waschbecken) im Haus wesentlich zur Wassereinsparung beitragen. Entstanden sind so ökologische Häuser, die durch den konzipierten Entwurf auf die klimatischen Bedingungen der "Provinz "Western Cape" eingehen und dabei alternative und regnerative Energien effizient nutzen. Gleichzeitig ist durch den Entwurf der grosszügigen grünen Wohnhäuser sicher auch ein neuer Anziehungspunkt für den Ort Hout Bay entstanden.