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Duplex steels are used for applications that require high strength and ductility combined with good corrosion resistance. An economical welding technology to handle these steels is achieved by combining the MIG and TIG arc processes. The aim is to improve welding speed and quality by utilizing a TIG-MIG hybrid welding process to join 1.4462 duplex steel with a thickness of 2 mm. The interaction between the two arcs, caused by the blowing effect, is an enormous challenge that can be counteracted with a defined torch position and current modulation. For this purpose, a variation of the MIG (pulsed and AC pulsed arc) and TIG process (AC and pulsed DC) took place. The influence of electrical parameters on process stability and material transfer was investigated. For analysis, an evaluation of high-speed recordings (5000 frames per second) and synchronized measured current/voltage curves (200 kHz) is carried out. Based on a number of selected specimens, a welding procedure test according to ISO 15614-1 is performed to determine the welding seam quality. The test includes the characterization by tensile and hardness testing and macroscopic and microscopic examination. Additionally, the specimens are examined according to ISO 5817.
Model predictive control (MPC) is a promising approach to the lateral and longitudinal control of autonomous vehicles. However, the parameterization of the MPC with respect to high-level requirements such as passenger comfort, as well as lateral and longitudinal tracking, is challenging. Numerous tuning parameters and conflicting requirements need to be considered. In this paper, we formulate the MPC tuning task as a multi-objective optimization problem. Its solution is demanding for two reasons: First, MPC-parameterizations are evaluated in a computationally expensive simulation environment. As a result, the optimization algorithm needs to be as sample-efficient as possible. Second, for some poor parameterizations, the simulation cannot be completed; therefore, useful objective function values are not available (for instance, learning with crash constraints). In this work, we compare the sample efficiency of multi-objective particle swarm optimization (MOPSO), a genetic algorithm (NSGA-II), and multiple versions of Bayesian optimization (BO). We extend BO by introducing an adaptive batch size to limit the computational overhead. In addition, we devise a method to deal with crash constraints. The results show that BO works best for a small budget, NSGA-II is best for medium budgets, and none of the evaluated optimizers are superior to random search for large budgets. Both proposed BO extensions are, therefore, shown to be beneficial.
Dynamically loaded structures made of thermoplastic polymers have been extensively exploited in several demanding industries. Due to the viscoelastic and thermal properties of thermoplastic polymers, self-heating is generally inevitable, especially during dynamic deformations at high frequencies. Therefore, the thermoplastic polyether ether ketone (PEEK), with its high temperature resistance and high specific strength, is a particularly ideal candidate for dynamically loaded applications. Using scanning laser Doppler vibrometry and infrared thermography, an experimental study of the vibration characteristics and the vibration-induced heating of flat-sheet PEEK specimens was carried out. The specimens were base-excited by means of a piezoelectric actuator at high frequencies in the range between 1 and 16 kHz. As a result, a maximum temperature rise of approximately 6.4 K was detected for the highest investigated excitation. A high correlation between the spatial distribution of the velocity along the beam’s axial direction and the resulting temperature increase was measured. To summarize, the occurring self-heating of PEEK due to the dissipation of vibrational energy has to be critically considered for dynamically loaded structural applications, especially areas with high displacement amplitudes, such as antinodes, which yield the highest temperature increase.
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.
This master's thesis focuses on developing a robust framework for co-simulating microscopic traffic scenarios and vehicle dynamics, leveraging the capabilities of SUMO and CARLA. The essence of this research lies in its meticulous analysis of existing simulation tools, leading to identifying the most effective co-simulation strategies and intercommunication methods. A comparative study elucidates the strengths and limitations of these methodologies, guiding the selection of an optimal approach.
Central to the methodology is a thorough understanding and application of SUMO and CARLA, enhanced by the strategic implementation of intercommunication methods. The detailed integration of these tools and the introduction of test automation significantly boost simulation efficacy. The framework's reliability and accuracy are rigorously validated through well-defined procedures and metrics, ensuring fidelity in simulation results.
Key to this research is the design of experimental scenarios that reflect real-world traffic conditions underpinned by carefully chosen simulation parameters. These scenarios are pivotal in validating the co-simulation framework's performance, supplemented by a performance cost analysis focusing on processing efficiency. The thesis culminates with a critical discussion of the findings, addressing the research objectives and posing solutions to identified challenges. Potential areas for future enhancements are explored, highlighting the framework's limitations.
In conclusion, this thesis contributes significantly to the field of traffic simulation for autonomous driving technologies. It presents a comprehensive co-simulation framework, offering researchers and engineers a sophisticated tool for advanced testing and validation. The insights and recommendations provided are instrumental for ongoing research and development in this rapidly evolving domain.
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.
In this work, a new method for selecting suitable materials is presented. This method has a high potential for a variety of engineering applications, such as the design of sound-absorbing and vibration-loaded structures, where a large number of different requirements have to be met. The method is based on the derivation of functional dependencies of selected material parameters. These dependencies can be used in parameter studies to consider parameter combinations that lie in the range of real existing and targeted material groups. This allows the parameter space to be reduced, the calculation to be accelerated, and suitable materials to be (pre-)selected for the respective application, which contributes to a more target-oriented design. The method is applied to the example of a plate resonator. For this purpose, a semi-analytical model is implemented to calculate the transmission loss as well as the reflected and dissipated sound power of plate silencers, taking into account the influence of flow velocity and fluid temperature on the performance of plate silencers.
Analysis of a Film Forming Process through Coupled Image Correlation and Infrared Thermography
(2022)
The aim of the present investigation was to determine the dependence of the material and process parameters of the bending process of thermoplastic films. In this context, parameter combinations leading to high resulting forming ratios were identified. To measure the relevant parameters within the hot bending process, a coupled evaluation of infrared thermography (IRT) and deformation measurement using digital image correlation (DIC) was performed. The coupled measurement enables the identification of the actual mechanically stressed bending area of the film as a result of the bending process. This allows for the specification of the local forming temperatures required for the desired forming ratios. Furthermore, the mechanical and thermal strain along the defined measuring sections and their deviation in individual tests as well as the effect of thermal strain on process control on a larger scale were determined. Based on the results, a process window was defined for the film materials investigated, which will serve as a starting point for future efforts to develop a continuous manufacturing process.
The removal of bacterial infections within the root canal system is still a challenge. Therefore, the cleansing effect of established and new irrigation-protocols (IP) containing silver diamine fluoride (SDF) 3.8% on the whole root canal system was analyzed using quantitative PCR (qPCR) and 4′,6-diamidino-phenylindole-(DAPI)-staining. Extracted human premolars were instrumented up to F2 (ProTaper Gold) under NaCl 0.9% irrigation and incubated with Enterococcus faecalis for 42 days. Subsequently, different ultrasonically agitated IP were applied to the roots: control (no irrigation), 1. NaOCl 3%, EDTA 20%, CHX 2%, 2. NaOCl 3%, EDTA 20%, 3. NaOCl 3%, EDTA 20%, SDF 3.8%, 4. SDF 3.8%, and 5. NaCl 0.9%. One half of the root was investigated fluorescent-microscopically with DAPI. The other half was grinded in a cryogenic mill and the bacterial DNA was quantified with qPCR. The qPCR results showed a statistically significant reduction of bacteria after the application of IP 1, 2, and 3 compared to the control group. While IP 4 lead to a bacterial reduction which was not significant, IP 5 showed no reduction. These data corresponded with DAPI staining. With qPCR a new molecular-biological method for the investigation of the complete root canal system was implemented. The novel IP 3 had an equally good cleansing effect as the already established IP.
The aim of this study was to investigate the antimicrobial efficacy of different disinfection protocols in a novel Enterococcus faecalis biofilm model based on a visualization method and to evaluate the potential alteration of dentinal surface. A total of 120 extracted human premolars were allocated to 6 groups with different irrigation protocols. The assessment of the effectiveness of each protocol and the alteration of dentinal surface were visualized by using SEM and fluorescence microscopy (DAPI). A dense E. faecalis biofilm with a penetration depth of 289 μm (medial part of the root canal) and 93 μm (apical part) validated that the biofilm model had been successfully implemented. A significant difference between the 3% NaOCl groups and all the other groups in both observed parts of the root canal (p < 0.05) was detected. However, the SEM analysis revealed that the dentinal surface in the 3% NaOCl groups was severely altered. The established biofilm model and the visualization method based on DAPI are appropriate for bacterial quantification and evaluation of the depth effect of different disinfection protocols in the root canal system. The combination of 3% NaOCl with 20% EDTA or MTAD with PUI allows the decontamination of deeper dentine zones within the root canal but simultaneously alters the dentinal surface.
Models of artificial root canals are used in several fields of endodontic investigations and pre-clinical endodontic training. They allow the physical testing of dental treatments, the operating of instruments used and the interaction between these instruments and the tissues. Currently, a large number of different artificial root canal models exist whose geometry is created either on the basis of selected natural root canal systems or to represent individual geometrical properties. Currently, only a few geometric properties such as the root canal curvature or the endodontic working width are taken into consideration when generating these models. To improve the representational capability of the artificial root canal models, the aim of the current study is therefore to generate an artificial root canal based on the statistical evaluation of selected natural root canals. Here, the approach introduced by Kucher for determining the geometry of a root canal model is used, which is based on the measurement and statistical evaluation of the root canal center line’s curvatures and their cross-sectional dimensions. Using the example of unbranched distal root canals of mandibular molars (n = 29), an artificial root canal model representing the mean length, curvature, torsion and cross-sectional dimensions of these teeth could be derived.
Structures made of the thermoplastic polymer polyether ether ketone (PEEK) are widely used in dynamically-loaded applications due to their high-temperature resistance and high mechanical properties. To design these dynamic applications, in addition to the well-known stiffness and strength properties the vibration-damping properties at the given frequencies are required. Depending on the application, frequencies from a few hertz to the ultrasonic range are of interest here. To characterize the frequency-dependent behavior, an experimental approach was chosen and applied to a sample polymer PEEK. The test setup consists of a piezoelectrically driven base excitation of the polymeric specimen and the non-contact measurement of the velocity as well as the surface temperature. The beam’s bending vibrations were analyzed by means of the Timoshenko theory to determine the polymer’s storage modulus. The mechanical loss factor was calculated using the half-power bandwidth method. For PEEK and a considered frequency range of 1 kHz to 16 kHz, a storage modulus between 3.9 GPa and 4.2 GPa and a loss factor between 9 × 10−3 and 17 × 10−3 were determined. For the used experimental parameters, the resulting mechanical properties were not essentially influenced by the amplitude of excitation, the duration of excitation, or thermal degrad.ation due to self-heating, but rather slightly by the clamping force within the fixation area.
This paper deals with systematic approaches for the analysis of stability properties and controller design for nonlinear dynamical systems. Numerical methods based on sum-of-squares decomposition or algebraic methods based on quantifier elimination are used. Starting from Lyapunov’s direct method, these methods can be used to derive conditions for the automatic verification of Lyapunov functions as well as for the structural determination of control laws. This contribution describes methods for the automatic verification of (control) Lyapunov functions as well as for the constructive determination of control laws.
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.
This research investigates the Leipzigerstraße and Gießereistraße intersection in Rackwitz to enhance safety and sustainable transportation. The study analyzes existing designs that experience accidents and proposes a design plan of mini roundabout to improve safety while using the guideline Anlage von Kreisverkehren. In this project, the roundabout is planned according to the currently valid guidelines from phase 2 of the HOAI (Fee Structure for Architects and Engineers). Rainwater management strategies and traffic quality of the roundabout are considered. Additionally, cyclist-friendly paths connecting Rackwitz and Zschölkau are developed in line by using guideline ERA. The proposed roundabout design and elevated cycle paths are identified as effective solutions to enhance safety and support eco-friendly transportation. By adhering to established guidelines and prioritizing safety, this research contributes to creating a secure and sustainable urban transportation network.
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.
Since Carbon emissions are soaring all over the atmosphere, the world suffers from significant problems daily. It has become apparent that reliance on single occupancy vehicle transportation is unsustainable, expensive, and primarily harmful to humankind. Rural areas are frequently abandoned while expanding
transportation infrastructure as urbanisation grows. In rural areas, a lack of adequate and inexpensive transportation options leads to seclusion and restricted access to products, facilities, and job opportunities.
This study explores the potential of alternative transportation methods to improve mobility in rural areas. The objectives of the research are to expand knowledge on sustainable alternative transportation in rural regions and to offer practical solutions for enhancing accessibility and mobility for rural residents.
The study employed a mixed-method approach, including a literature review, a survey, and interviews with participants in two rural regions, Mosel and Oberrothenbach. The findings suggest that the transportation challenges faced by rural inhabitants can be effectively and sustainably addressed through walking and by using alternative transportation modes, such as cycling and public transit. This thesis provides a range of ideas and strategies to improve regulations, programs, and infrastructure related to alternative transportation modes in rural areas. This study dives into the characteristics and requirements
of these places using a combination of quantitative and qualitative surveys done in representative two rural regions to recommend successful alternative transportation solutions of On-Demand Transport Services and Electric or Trolley bus Services for daily commutes. The findings underline the need for flexible, multimodal, and on-demand transit choices, as well as the need for community participation and technology integration.
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.
Research and studies have indicated that rural highways globally exhibit a disproportionately high incidence of accidents and fatalities, which can be attributed to inadequate traffic safety measures. This paper primarily examines the causes of inadequate traffic safety, with a particular emphasis on factors associated with road conditions. These causes can be broadly categorized into human factors, road factors, and vehicle factors. Indeed, the movement of vehicles on these rural roads is characterized by unrestricted traffic flow, whereby the driving stability of a vehicle is primarily impacted by factors such as road alignments and surface conditions. Single-vehicle run-off-road crashes frequently exhibit a correlation with insufficient road conditions. Hence, enhancing the alignment design of roadways can prove to be efficacious in minimizing the occurrence of traffic accidents. However, constraints may arise in the context of rural roads, thereby imposing limitations on designers and engineers in their ability to modify road design. Therefore, it is imperative to explore alternative measures to enhance road safety as required. The objective of this study is to analyse driving behaviour on a two-lane rural road in Germany, taking into consideration the varying alignments of the road. The WHZ static simulator is an innovative technological tool utilized within the field of road design analysis, specifically for the purpose of evaluating driving behaviour. Speed, lateral positions, and are the primary parameters utilized in the evaluation of driving behaviours.
Keywords: Driving Simulators, Driving Behaviour, Traffic Safety, Trajectory Classification
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.
This thesis presents a case study conducted at the Potsdamer Platz intersection in Berlin, focusing on the effects of transitioning from fixed phase control to Vehicle Actuated Signal Control (VA). The objective is to optimize the signal control system to improve traffic flow and reduce waiting times for motorists. Traffic data from the Berlin authority is analyzed, and various stage sequences are developed using the signal planning tool LISA+ and simulated using VISSIM microsimulation. The impact of the proposed vehicle-actuated signal control system on overall traffic performance is evaluated by comparing the Level of Service (LOS) with the existing fixed-time plan. The analysis reveals the limitations of the proposed approach and identifies areas for further improvement in control systems. Results indicate that the VA system shows comparable effectiveness to the current scenario only at lower volume, with room for enhancement. By considering two variations of the signal group from the current sequence, valuable insights are gained into the effects of the proposed changes. The results contribute to the development of optimized signal control strategies, aiming to create safer and more efficient traffic environments at urban intersections.
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.
Mit dieser Arbeit wurde das Ziel verfolgt den Nachweis der Dauerfestigkeit von Kurbelwellen an Kolbenverdichtern der Firma BORSIG ZM Compression GmbH mit Hilfe eines aktuellen Regelwerkes nachzuweisen. Dazu musste die Statik der Kurbelwellen berechnet werden, welche die Lagerreaktionen und die Schnittlasten beinhaltet. Nach den Regeln der Festigkeitslehre wurden die in der Kurbelwelle vorhandenen Spannungen berechnet und nach den Methoden der FKM-Richtlinie ”Rechnerischer Festigkeitsnachweis von Maschinenbauteilen“ des ”Forschungskuratorium Maschinenbau e.V“ die Dauerfestigkeit nachgewiesen. Es war eine detaillierte Literaturrecherche notwendig, um die Einzelheiten der Technischen Mechanik genau auf das Berechnungsproblem ”Kurbelwelle von Kolbenverdichtern“ anwenden zu können, da das benötige Wissen teilweise stark über die in den Vorlesungen behandelten Thematiken hinausging. Einige relevante Kenngrößen für die Berechnung des Dauerfestigkeitsnachweises mussten aufgrund des aktuellen wissenschaftlichen Standes oder weil die Bearbeitung den Rahmen dieser Arbeit sprengen würde, konservativ abgeschätzt werden. Das Ergebnis dieser Arbeit bildet aber eine gute Grundlage für weitere Aufarbeitungen.
WHO estimates that 1.25 million people worldwide pass away in traffic accidents each year. Accidental damage to the economy costs USD 520 per year. Road traffic accidents account for 2.1% of all fatalities worldwide. In total, 50,000 people die in Europe each year. One of the most significant economic and social issues, traffic accidents result in thousands of fatalities and serious injuries each year in Germany and around the world. Whenever there is an accident involving vehicles, trucks, motorized two-wheelers, bicycles, or pedestrians that results in casualties or property damage, the questions of what caused the accident and how it could have been prevented naturally arises: whether it was due to human factors (e.g., carelessness, speeding, or drinking), vehicular flaw (e.g., faulty brakes, a faulty chassis, or old tires), road surface, poor visibility, and so on. The list of possible explanations is really long. The problem is to implement effective steps to prevent accidents from happening in the first place, regardless of what caused the mishap.
The German federal states of Sachsen, Sachsen-Anhalt, Brandenburg, Hessen, and cities of Hamburg, and Bremen are examined in this study's analysis of accidents. This study aims to (i) identify the human factors, environmental factors, and road/infrastructural factors that lead to human failures which cause road accidents, and (ii) explore ways of mitigating these accidents.
In dieser Arbeit wurde die Arbeit von Wu weitergehend untersucht. Der Betankungsvorgang eines Wasserstoffbehälters vom Typ IV wurde mit einem Druck von 70 MPa untersucht, indem mathematische Modelle für die Bildung von Pipelines und den Betankungsprozess im Wasserstoffbehälter erstellt wurden. Es wurde eine gasdynamische Analyse des Strömungsverhaltens in den Leitungen durchgeführt und eine thermodynamische Analyse des Wasserstoffs im 70MPa-Behälter vorgenommen. Die ursprünglichen Programme wurden optimiert und zusammengeführt. Anschließend wurden die Ergebnisse des Betankungsprozesses unter verschiedenen Anfangsbedingungen miteinander verglichen.
Darüber hinaus wurde ein mathematisches Modell für den Entleerungsprozess des Fahrzeugbehälters entwickelt, um den Entleerungsprozess von Wasserstoffgas aus einem 70MPa-Typ-IV-Wasserstoffbehälter zur Versorgung einer Brennstoffzelle zu untersuchen. Eine thermodynamische Analyse des Wasserstoffs in diesem System wurde durchgeführt, und ein Berechnungsprogramm für den Entleerungsprozess wurde erstellt. Anschließend wurden die Ergebnisse des Entleerungsprozesses unter verschiedenen Anfangsbedingungen miteinander verglichen.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Vorabkühlung des Wasserstoffs an der Tankstelle von großer Bedeutung ist. Die Temperatur des Wasserstoffs an der Tankstelle beeinflusst einerseits die endgültige Gastemperatur im Fahrzeugbehälter und andererseits die endgültige Masse.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Konstruktion einer innovativen Fahrradabstellmöglichkeit in Schienenfahrzeugen. Die Konstruktion findet dabei in einem von der Firma Alstom Transportation Germany GmbH vorgegebenen generischen
Eisenbahnwagen statt.
Ein besonderes Merkmal bei der Konstruktion ist die Hubeinrichtung mitsamt der Fahrradaufnahme. Für einen sicheren Transport ist zusätzlich eine Befestigung des Vorderrades vorgesehen. In der Arbeit werden der Stand der Technik, sowie einige Patente dargestellt. Des Weiteren werden unterschiedliche Antriebskonzepte in den Lösungsvarianten aufgezeigt. Unter der Berücksichtigung zahlreicher Aspekte und Voraussetzungen werden an die Konstruktion hohe Ansprüche gestellt. Eine Bewertung der
Lösungsvarianten mittels verschiedener Kriterien schließt den konstruktiven Entwicklungsprozess ab. In der konstruktiven Umsetzung wird die präferierte Variante mit zugehörigen Dokumenten beschrieben und veranschaulicht.
In dieser Diplomarbeit wird nach Lösungen gesucht, komplexe Geometrien im Konstruktionsprozess am Beispiel eines fiktiven Kühlerschutzgitters parametrisch assoziativ aufzubauen. Zunächst wird sich ein Überblick über die bestehenden Programme verschafft, eines ausgewählt und mithilfe dessen ein Kühlerschutzgitter konstruiert sowie die Schwierigkeiten aufgezeigt.
Anschließend werden die komplexen Geometrien extrahiert, parametrisch assoziativ nachgebaut und im Anschluss in Bezug auf bestimmte Bewertungskriterien untersucht. Dabei stellen sich einige Funktionen des ausgewählten Programms als hilfreiche Ergänzung heraus.
Die erhaltenen Ergebnisse geben Aufschluss über die gestellten Erwartungen und den effektiven Einsatz der Software in der Praxis.
In dieser Arbeit wurde das Feder-Masse-Dämpfer-System für den Antriebsbatteriepack in Elektrofahrzeugen untersucht, dazu wurden den mathematischen Modellen der erzwungenen Schwingungen von Systemen mit einem Freiheitsgrad mit Dämpfung gebildet. Es gibt zwei Hauptaufgaben.
Erste Aufgabe: numerische Analyse
Bei Kenntnis der Anregung und der Reaktion ist das System zu ermitteln. Mehrere Datensätze sind bekannt: Intrusionsbeschleunigung der Batteriepack, Intrusionsgeschwindigkeit, Verformung der äußeren Batteriepack. Umfassend den inhärenten Schwingungseigenschaften des Systems werden auch die Elastizitäts- und Dämpfungskoeffizienten des einzelnen Feder-Masse-Dämpfer-Systems gelöst. Weitere Untersuchung von in Prallel geschalteten mehren Feder-Masse-Dämpfer-Systemen.
Zweite Aufgabe: Analyse der Simulation
Methode 1:
Die Erregung und das System sind bekannt, werden die Reaktion per Rechner gerechnet.
Die Hauptaufgabe besteht darin, zu überprüfen, ob die dynamische Reaktion des Systems während des Betriebs (z. B. Verformungen, Verschiebungen, Spannungen usw.) den vorgesehenen Sicherheitsanforderungen entspricht.
Zunächst wurde mit Catia V5 ein Modell des Batteriepacks eines Elektrofahrzeugs erstellt und anschließend mit der Finite-Elemente-Software Abaqus eine dynamische Analyse des Batteriepacks durchgeführt.
Es wird simuliert, ob die folgenden Anforderungen für den Batteriepacks bei einem Frontalaufprall erfüllt sind:
- Die Verformung der Zellen liegt innerhalb von 4,5 mm.
- Die Streckgrenze von normalem Stahl DC03 liegt bei 183 MPa und die Festigkeitsgrenze bei 413 MPa. Um die Sicherheit des Batteriepacks zu gewährleisten, darf die Belastung des Batteriepackgehäuses und der Laschen während des Aufpralls die Festigkeitsgrenze nicht überschreiten.
Methode 2:
Der Batteriepack ohne Feder-Masse-Dämpfungssystem und der Batteriepack mit Feder-Masse-Dämpfungssystem werden getrennt simuliert und die Ergebnisse der beiden Analysen werden verglichen, um zu beweisen, dass das entworfene Feder-Masse-Dämpfungssystem aus Sicht der Beanspruchung, Dehnung und Energie schützend für den Batteriepack ist.
Der Karosseriebau der Volkswagen Sachsen GmbH benutzt seit 2012 Legato Classic der Firma Gefasoft als zentrales Anlagenüberwachungssystem. Die Kernaufgaben des ZAÜ-Systems sind die Überwachung der Produktion, die Erfassung von Störungen und Meldungen, die Leistungsanalyse und die Erstellung der Reports. Der Volkswagen Konzern nutzt dieses System, um die betriebliche Effizienz zu steigern, die Produktionskosten zu senken, die Produktqualität zu verbessern und die Produktionsprozesse im Karosseriebau zu optimieren.
Der Support für das aktuell für die Zentrale Anlagenüberwachung (ZAÜ) im Karosseriebau eingesetzte Softwaresystem Legato Classic wird Ende 2025 auslaufen. Ein möglicher Weiterbetrieb des Systems würde zu unverhältnismäßig hohen Kosten im Vergleich zum Einsatz einer neuen zentralen Anlagenüberwachung führen. Daher soll Anfang 2026 ein neues ZAÜ-System zum Einsatz gelangen.
Die vorliegende Masterarbeit dokumentiert die Ist-Analyse des ZAÜ-Systems und der IT-Infrastruktur sowie den Stand der Technik. Weiterhin wird ein Anforderungskatalog erstellt und mit den Stakeholdern abgestimmt und auf Basis dieses Anforderungskatalogs erste Budgetangebote von Anbieterfirmen eingeholt. Auf der Grundlage dieser Budgetangebote wird eine Investitionsbewertung durchgeführt, um ein ZAÜ-System auszuwählen.
Abschließend wird ein zukünftiges ZAÜ-System für den Karosseriebau vorgeschlagen und ein Umstellungskonzept für das Nachfolgesystem entwickelt.
Im Rahmen dieser Arbeit werden Versuche eines bivalenten, diffusiven Brennverfahrens mit Diesel als Zündstrahl und Ammoniakzumischung durchgeführt und ausgewertet. Anschließend wird ein Simulationsmodell zur Abbildung dieses Brennverfahrens in der Simulationssoftware GT-Power erstellt und bewertet.
Zum Beginn dieser Arbeit wird dabei auf die Grundlagen der diffusiven Verbrennung sowie der Prozessanalyse eingegangen. Zudem wird auf verbrennungsrelevante Eigenschaften von Ammoniak als Kraftstoff eingegangen und der Versuchsträger sowie das Einspritzsystem beider Kraftstoffe vorgestellt. Die Versuchsergebnisse aus drei Messprogrammen werden anschließend ausgewertet und der Einfluss der Ammoniakzumischung auf das Brennverhalten diskutiert.
Auf Grundlage dieser Messungen wird ein Simulationsmodell für den reinen Dieselbetrieb und Dual-FuelBetrieb erstellt und kalibriert. Abschließend wird die Güte der Modelle anhand des Vergleiches von Messungen und Simulationsergebnissen bewertet und diskutiert.
Die aktuellen Prüfverfahren der UN-Regelung Nr. 51 ÄS03 sind nichtmehr ausreichend um die Geräuschemissionen von Fahrzeugen der EG-Fahrzeugklassen M1 und N1, welche mit Technologien zur flexiblen Gestaltung des Außengeräuschs ausgestattet sind, wirkungsvoll zu bewerten. Hierfür wurde ein neues zusätzliches Prüfverfahren entwickelt. Das neue RD-ASEP-Prüfverfahren (Real-Driving Additional Sound Emission Provisions) ist im Arbeitsdokument GRBP (75-37) der IWG-ASEP enthalten. Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde das RD-ASEP-Prüfverfahren in die Praxis umgesetzt und in das bereits bestehende Prüfprotokoll der KÜS Technik GmbH integriert, welches die bisherigen Prüfverfahren der UN- Regelung 51 ÄS03 enthält.
Die Klima- und Kältetechnik in Deutschland trägt direkt und indirekt Emissionen zu 5% der Treibhausgasemissionen und ci. 15% des Stromverbrauchs pro Jahr bei. Das derzeit weit verbreitete Kältemittel fluorierte Gase weist einen sehr hohen GWP-Wert auf. Die Verwendung dieser fluorierten Gase wird im Rahmen der F-Gas-Verordnung bis 2030 schrittweise eingeschränkt. In der Folge wird die Verwendung alternativer Kältemittel mit niedrigerem GWP-Wert erforderlich sein.
Aufgrund des Preisanstiegs des Stroms und der fossile Brennstoffe hat die alternative Kälteerzeugenden Methode alle Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Dabei stehen die Kältetechnik mit natürlichen Kältemittel und die Möglichkeit der Kälteanlage alternativ betrieben zu können, im Mittelpunkt. Die wichtigste Frage für Klimaanlagenhersteller ist, in welche Richtung sich die Klima- und Kältetechnik entwickeln wird.
Diese Masterarbeit beantwortet die Frage, welche Veränderungen in die Zukunft für die Kältetechnik zu erwarten sind. Es werden die möglichen alternativen Kälteerzeugenden Methoden, der Einsatzmöglichkeiten der natürlichen und umweltfreundlichen Kältemitteln, alternative Kühlmethoden sowie deren Einsatz in RLT-Anlagen thematisiert. Dabei wurde großes Gewicht auf die Initial kosten, Betriebs- und Wartungskosten und der Plausibilität der jeweiligen Methode gelegt. Dies ergibt einen Gesamtüberblick über nachhaltige und Energie effiziente Lösungskonzepten im Bereich der Klima- und Kältetechnik.
Automotive transportation plays an important role in everyday urban life. The motorization is increasing along with rising population every year. The constant increase of cars causes various problems in big cities. One of the major problems is parking. Parking search traffic contributes to about 30% of the traffic volume in city centers. This leads to problems like congestion, road accidents, increase of fuel emission due to the circling of cars inside the city looking for parking facilities, environmental pollution etc. Most of the cities face this problem not because of the unavailability of parking spots in parking facilities but rather because drivers don't have the right information on where to park. This can be solved by providing proper guidance about the parking facilities to the drivers. For this, efficient parking space management including the design of a suitable parking guidance system is required. The Entsorgungs and Vekehrsbetrieb (EVB) Wismar has been responsible for the parking space management in the city since 2012 and is implementing the parking space concept in Wismar that was approved by the town council. So far, there is a static parking guidance system in Wismar, which consists of 20 locations with signs pointing to six parking facilities. The Entsorgungs und Vekehrsbetrieb (EVB) intends to replace the static parking guidance system of the Hanseatic City of Wismar with a dynamic parking guidance system (DPGS). The aim of my master thesis is to create a concept for the development of a dynamic parking guidance system in the Hanseatic city of Wismar, including the technical operation and possible implementation, taking autonomous driving into account.
Im Rahmen der Diplomarbeit wurde eine Prüfeinrichtung entwickelt, mit der es möglich ist seitliche Schläge auf PKW-Achsen aufzubringen.
Somit können extreme Belastungen, die z.B. bei einem Bordstein-Anprall oder bei einem Leitplanken-Anprall entstehen, reproduziert werden.
Der Umfang beschränkt sich auf eine ausführliche Literaturrecherche für Anforderungen und Prüfbedingungen, auf die Variantenentwicklung und Variantenbewertung, auf die Konzepterstellung zur Vorzugsvariante und schlussendlich auf die Konstruktion der Prüfeinrichtung. Die Komponenten und Verbindungen in der Prüfeinrichtung wurden dabei ausgelegt und nachgerechnet.
Despite lacking sufficient evidence, the shift to automated mobility has often been regarded as progress towards a safer road transport system. Following the introduction of the first production car that has been officially certified as Level 3 earlier in 2022, the driver can shift their role to only as a fallback when the automated driving system reaches its limit of the Operational Design Domain. In the event of an accident, though, the matter will only get even more complicated, especially in the process of unravelling the party that was performing the Dynamic Driving Task at the time of the collision. An accident investigation is done to provide insight into how it occurred and uncover the liable parties. This thesis reviews various methods reconstructing an accident scene, such as photogrammetry and laser scanning, as well as elaborating the relevant data that has already available in the vehicle and from the infrastructure. Recommendations are also presented on for the future data collection, specifically in the scenario of automated driving, to improve such practice.
Die vorliegende wissenschaftliche Arbeit beschäftigt sich mit irregulären Verbrennungsvorgängen in Verbrennungsmotoren.
Neben einer Literaturrecherche zu regulären und irregulären Verbrennungen erfolgt die Beschreibung der relevanten Kraftstoffeigenschaften sowie den Motorsteuerungsfunktionen zur Erkennung und Reaktion auf irreguläre Verbrennungen. Ziel der Arbeit war eine Optimierung der Applikation der entsprechenden Parameter. Die Versuche wurden am Motorenprüfstand mit einem Versuchsmotor des Typs BMW B48A20T2 TÜ2 ECE und entsprechender Messtechnik inkl. Indizierung durchgeführt. In der vorgelagerten Voruntersuchung wurde ein Zyklus zur Generierung irregulärer Verbrennungen erarbeitet. Es werden die relevanten Einstellungen am Prüfstand für die Versuchsdurchführung der Vorentflammungs- und Superklopferversuche beschrieben. Die Mess- und Applikationstätigkeiten am Prüfstand werden hergeleitet und beschrieben. Nachfolgend wird die Auswertung der Applikation zu den Ergebnissen der Erkennung und Reaktion auf irreguläre Verbrennungen sowie eine Validierung mit verschiedenen Kraftstoffen aufgezeigt. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die Motorsteuerung in der Lage ist, irreguläre Verbrennungen zu erkennen und entsprechend zu reagieren, sodass Motorschäden bestmöglich vermieden werden können.
Der Ausstoß von CO2-Emissionen und die Reduzierung dessen ist derzeit eines der größten gesellschaftlichen Themen. Der Sektor des Schienenverkehrs gilt allgemeinhin als umweltfreundlich, insbesondere wenn die Schienenfahrzeuge über Oberleitungen elektrisch versorgt werden. In Regionen ohne Oberleitungen werden heutzutage vorwiegend Dieselfahrzeuge eingesetzt, die lokale Emissionen verursachen. Um die lokalen Emissionen zu reduzieren, werden aktuell Fahrzeuge mit alternativen Antrieben entwickelt, vorwiegend Wasserstoff- und batterie-elektrische Fahrzeuge.
Schienenfahrzeuge zeichnen sich idealerweise durch ihren langen Lebenszyklus aus. Um batterie-elektrische Fahrzeuge ebenfalls einen langen Lebenszyklus zu ermöglichen, müssen die Batteriezellen in einem engen Temperaturfenster gehalten werden.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit einem System, die diese Aufgabe übernimmt und untersucht Optimierungspotenziale beispielsweise hinsichtlich der Dimensionierung und der verwendeten Materialien. Weiterhin wird ein abgewandeltes System unter anderen Umgebungsbedingungen ausgelegt.
Für eine bessere Körperhaltung und Passform beim Bewegen eines Fahrzeuges soll der AirGo Seat, basierend auf der Grundlage des M Carbon Schalensitzes, mit einer höheren Anzahl von Verstellmöglichkeiten dienen. Ziel der vorliegenden Arbeit ist das neuartige, mit Vakuum funktionierende Verstellsystem in Bezug auf die Verstellgeschwindigkeit zu optimieren. Um dies zu realisieren werden verschiedene Methoden der Optimierung für die von einer Folie umschlossenen Konturschäume und der Vakuumpumpe analysiert und auf ihre Umsetzbarkeit hin untersucht.
Nach dem Umsetzen der am einfachsten zu realisierenden Methoden wird der Sitz einem klimabasierten Dauerlauf unterzogen und anschließend mit Hilfe von Missbrauchsversuchen auf seine Dichtigkeit hin untersucht.
Die Ergebnisse zeigen, dass der Prototyp eine gute Grundlage bietet. Die Schäume weisen ein Setzungsverhalten von ca. 20% auf und müssen für den Serieneinsatz weiterhin optimiert werden. Positiv hervorzuheben ist die Optimierung der Gesamtverstellzeit im unbelasteten Zustand durch wenig Aufwand von 1:55min auf 55s.
Für die allgemeine Bevölkerung wird der Umweltschutz immer wichtiger. Dabei ist der Verkehrssektor einer der größten Bereiche, der CO2 ausstößt. Mit Elektrofahrzeugen wird eine Reduzierung erreicht. Doch das Elektrofahrzeug hat Probleme mit geringen Reichweiten, was durch starke Temperatureinflüsse noch verstärkt wird.
Da in solchen Situationen die Heizung/Kühlung durch elektrische Energie erzeugt werden muss, da die Abwärme des Motors nicht ausreicht. Dabei helfen Wärmepumpen, diese bieten die Möglichkeit, die benötigte Leistung zu reduzieren und die Reichweite zu steigern.
In dieser Arbeit werden Klimasysteme, deren Varianten und die unterschiedlichen Kältemittel dargestellt und verglichen. Zudem wurde der Stand der Technik vom Heizverhalten, den Heizvarianten und den Wärmepumpen-Konzepten untersucht. Daraufhin wurde konstruktionsmethodisch ein Verbindungselement für ein R744-Klimasystem bewertet. In Hinsicht auf die Fertigung wurde sich auf eine Vorzugsvariante festgelegt. Der Umformprozess der Vorzugsvariante wurde simuliert und optimiert.
Danach wurde das Werkzeugkonzept, der Umformschritt als auch die Dichtigkeitsprüfung für das fertige Bauteil beschrieben.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Konstruktion eines Prüfstandes zur Lebensdauerermittlung von Rillenkugellagern. Durch Erfassung der Randbedingungen in einer Anforderungsliste und Recherche bereits vorhandener Baumuster, konnte eine Auswahl geeigneter Varianten erstellt werden. Daraus konnte mittels einer Variantenbewertung eine geeignete Bauform ermittelt werden.
Für dieses Konzept erfolgte anschließend die Auslegung der Antriebstechnik. Nach der Auslegung des Schmier-, bzw. Kühlsystems konnte die Konstruktion des Prüfstandes erfolgen. Diese begann mit groben Zeichnungen und ersten CAD-Modellen. Für ausgewählte Bauteile erfolgten weiterhin FEM-Simulationen, um die Dauerfestigkeit der Teile sicherzustellen. Es erfolgte zudem die Nachrechnung anderer gefährdeter Querschnitte.
Anschließend konnten die Aktoren für die Belastung der Prüfkörper ausgewählt werden, welche sowohl radial, als auch axial belastet werden. Zudem war die Konstruktion eines Gestells notwendig, um die Prüfapparatur aufzunehmen. In das Gestell musste zudem die Messtechnik integriert werden, welche aus bewährten Vorzugslösungen besteht. Die Messtechnik gewährleistet dabei, dass die Prüfkörper mit der vorgegebenen Last beaufschlagt werden, um eine Vergleichbarkeit der Prüfläufe zu gewährleisten.
In dieser Diplomarbeit wird die taktile Wahrnehmbarkeit bzw. die taktile Bemerkbarkeit von Türanschlagkollisionen zwischen einer Fahrzeugtür und einem anderen Kollisionsobjekt untersucht. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den Türen von
Personenkraftwagen (Pkw). Zur Beantwortung der Fragestellung nach der taktilen Wahrnehmbarkeit sind experimentelle Untersuchungen in Form von Versuchen notwendig, die mehrere Versuchsprobanden mit einbeziehen.
Im ersten Schritt dieser Arbeit wurde eine Literaturanalyse zu den Grundlagen der Unfallrekonstruktion, zu vorhandenen Untersuchungen von Türanschlagschäden sowie zu bereits vollzogenen Untersuchungen zur Wahrnehmbarkeit und Bemerkbarkeit von
Fahrzeugkollisionen durchgeführt. Anschließend wurde ein erster Versuch konzeptioniert und realisiert, bei dem mehrere Personen während des Türöffnungsvorganges beobachtet wurden. Die Ergebnisse der Beobachtungen waren nötig, um den zweiten Versuch zu konzeptionieren und durchzuführen. Mit einem Fadenpendel wurde eine Türanschlagkollision simuliert, bei der mehrere Versuchsprobanden angeben sollten, ob diese für sie wahrnehmbar war.
Die Ergebnisse wurden im Anschluss zusammengefasst und diskutiert. Das Ergebnis dieser Arbeit zeigt das optisch erkennbare, unterschiedliche Türöffnungsverhalten beobachteter Personen sowie, ob und in welchem Rahmen eine Türanschlagkollision für den Verursachenden der Kollision wahrnehmbar ist.
Die vorliegende Arbeit untersucht das Prinzip der flexiblen Taktlänge zur Auslegung von getakteten Fließmontagesystemen und vergleicht es mit dem im VW-Konzern verwendeten Standard mit fixen Taktlängen. Hierfür wurde die bereits mit der flexiblen Taktlänge konzeptionierte Achsmontage der Porsche Leipzig GmbH als Fallbeispiel betrachtet und ein Vergleichssystem mit fixen Taktlängen erstellt. Die beiden Systeme sind anschließend einer dualen Bewertungsmethodik mittels Nutzwertanalyse und Wirtschaftlichkeitsvergleichsrechnung unterzogen worden, um eine Aussage über die Wirtschaftlichkeit und Flexibilität der beiden Montagen geben zu können. Weiter wurden Prozesse betrachtet, welche das vollumfängliche Potential der flexiblen Taktlänge bisher verhindern und Konzepte zur Lösung erarbeitet.
Es zeigte sich, dass ein Montagesystem mit flexibler Taktlänge anpassungsfähiger hinsichtlich Stückzahl- und Variantenvarianz ist. Zudem konnte bestätigt werden, dass ein System mit flexibler Taktlänge wirtschaftlicher ist. Unter Betrachtung des Fallbeispiels konnte eine Differenz von 12,11 € pro Fahrzeug, im Vergleich zu einem System mit fixen Taktlängen, ermittelt werden.
The objective of the study is to improve the functionality of the Virtual Reality Laboratory (VR Labs) of the Faculty of Automotive Engineering and enhance its applicability in Road Traffic Engineering education and training at the University of Applied Sciences Zwickau (WHZ). In this study, a comprehensive description of Virtual Reality (VR) and Augmented Reality (AR) as well as their wide application in education has been given.
An insight into the VR Labs of the Faculty of Automotive Engineering at WHZ is provided. The study built and proposed eight use cases of VR Labs in road traffic engineering training and education at WHZ. The limitations and barriers in deploying application cases are analyzed and suitable solutions are given. The adoption of virtual reality can be an easy transition based on BIM modeling software development, and 3D and 360 degrees scanning.
An extension of the VR Labs application for other areas of education at WHZ has been identified. In addition, technologies, areas of application, and future research directions are mentioned. Innovations such as 3D modeling and BIM-based workflows that are being encouraged through the development of content-created engines will provide students with opportunities for using VR/AR on road traffic and infrastructure projects in the future.
Im Verlauf dieser Diplomarbeit wurde eine universell einsetzbare Frontblitzer- Halteeinrichtung für das Behördenfahrzeug Volkswagen Passat B9 – VW492 bis hin zu einem Lieferantenanfragestatus auskonzipiert.
Hierbei lag das Augenmerk auf einer Kombination mehrerer korrelieren Anforderun-gen. Die Halterung war so zu konstruieren, dass eine Montage der zuvor definierten Frontblitzer-Typen in allen Ausstattungsvarianten des VW492 – Passat B9 ermög-licht wird, sodass tatsächlich jeder Kundenanforderung entsprochen werden kann.
Hierzu wurde aus einer umfassenden Situationsanalyse eine Anforderungsliste de-finiert, welche die Grundlage der CAD-gestützten Konstruktion mehrerer Varianten bildete.
Anhand unterschiedlicher Anforderungswichtungen wurden drei Varianten konstru-iert. Nach der Fertigung von Prototypenteilen konnte eine Vorabbetrachtung der Lichtwerte mit Unterstützung der Firma Hänsch Warnsysteme durchgeführt werden. Die ermittelten Größen wurden einer Auswertung unterzogen, mit dem Ergebnis, dass die Lichtwerte, durch eine vollständige Integration der Frontblitzer in vorhan-dene Serienkomponenten, nicht erreicht werden konnten.
In Form einer Nutzwertanalyse nach VDI 2225 Blatt 3 konnten die Parameter zu-sammengefasst und bewertet werden. Hierzu wurden Angebote qualifizierter Liefe-ranten eingeholt. Daraus ergibt sich, dass die Variante II den höchsten Nutzwert aufweist und somit als Vorzugsvariante gilt.
Anschließend wurde eine Produktdokumentation erstellt, auf deren Grundlage die Endmontage der entwickelten Frontblitzer-Integration durchgeführt werden kann.
The traffic calming measures aim to slow down traffic speed, accident frequency, and reduction of through traffic caused mainly by motorized vehicles in residential areas. These measures are primarily addressed to the specific streets and lead the necessary or remaining traffic to drive in a restrained or considerate manner. While these measures are designed to prevent conflicts between pedestrians and motorists, they impose unstable traffic patterns and are sometimes unable to accommodate the increasing motor vehicle flows, as they are concentrated only on certain streets.
This paper investigates area-wide urban traffic calming techniques from existing projects. It explains how traffic regulatory and structural measures link together or separately to restrict the movement of motor vehicles traveling through neighborhood streets and divert them to main roads. The implemented sample measures were illustrated and described with photos of their current locations.
In this thesis, the district Äußere Neustadt was defined as a model area in Dresden to analyze and redesign the existing mobility plan in order to reduce the MIV flows with the main objectives of giving space for pedestrians, cyclists, and public transport. The district's street infrastructure is heavily impacted by the presence of parked vehicles, raising challenges to the safe movement of both bicyclists and oncoming motor vehicles. In the frame of the model project initiative - "Woche des guten Lebens", the volunteer team has designed a traffic experiment and carried out an online survey to assess citizens' opinions of the Äußere Neustadt. The analyses demonstrate and emphasize the necessity of political support and interactive communication with citizens regarding the area-wide radical sustainable mobility plan. Considering the positive feedback of the citizens, the new mobility plan was realized in this paper.
Area-specific traffic calming techniques such as diagonal or cross barriers, zone speed limits, offsets, one-way streets, etc. were analyzed from the implemented projects to determine the appropriate solutions for the specified streets. The district's existing traffic network and the new solutions offered were visualized using QGIS software.
The implemented new traffic plan will lead to more space for pedestrians and bicycle traffic and a reduction in traffic noise.
In der vorliegenden Arbeit wird ein Detailentwurf eines automatischen Ladesystems in einer Drohnenplattform für die landwirtschaftliche Anwendung betrachtet.
Für die Auslegung des Ladesystems muss die Gesamtheit der Drohnenplattform aus Drohne, Ladesystem und sonstigen Funktionen, in Bezug auf die Durchführung von Smart- und Precision-Farming,berücksichtigt werden. In einer Situationsanalyse wird der Stand der Technik erfasst und entsprechende Anforderungen an das System ermittelt.
Für den Entwurf des Ladesystems werden verschiedene Varianten von Drohnen, Ladesystemen und Positioniermöglichkeiten der Drohne mittels einer Nutzwertanalyse verglichen.
Als Vorzugsvariante ergibt sich ein System mit automatischem Akkuwechsel, bestehend aus einem Greifer und Portalroboter. Die Variante wurde aufgrund kurzer Ausfallzeiten der Drohne und umfassenden Einsatzmöglichkeiten gewählt.
Das System wird in Form eines Detailentwurfs dargestellt. Der Entwurf ist auf eine prototypische Fertigung ausgerichtet. In einem Rapid-Prototyping-Prozess wird die Funktionsweise des Greifers überprüft und optimiert.
Für die weitere Entwicklung muss das System erprobt und optimiert werden. Für eine Serienfertigung sollte eine Zusammenarbeit mit dem Drohnenhersteller angestrebt werden, um eine optimale Integration der Drohne in der Plattform zu gewährleisten.
In dieser Diplomarbeit sollte mit Hilfe der Sprachen Python, VBA und CatScript ein Tool erstellt werden, welches den Prozess zur Erstellung von Auftreffbereichen im Fußgängerschutz erleichtern sollte. Dazu zählt die automatisierte Erstellung einer PowerPoint zur Auswertung der Fußgängerschutzuntersuchung und die automatische Erzeugung der dafür benötigten Bilder in Catia. In der Arbeit wird der derzeitige Stand im Fußgängerschutz sowie der bisherige Prozess einer Untersuchung der Auftreffbereiche aufgezeigt. Außerdem beinhaltet diese Arbeit Programmablaufpläne sowie Ausschnitte aus dem fertigen Programm, welche gewisse Besonderheiten während der Programmierung näher erläutern sollen.
Ziel dieser Diplomarbeit ist die Untersuchung des Einsatzes der Subdivision Surface Technologie in Autodesk Alias für den Strakprozess. Bei den Subdivision Surfaces handelt es sich um eine Flächenmathematik, welche es ermöglicht schnell glatt verlaufende Flächenzüge zu modellieren.
Für eine Beurteilung werden zunächst auf Grundlage von Strakreferenzen wie Bilder und Scandaten SubD – Modelle angefertigt. Die Beurteilung dieser Modelle zeigt, dass die SubD – Flächen von kompletten Modellen über Theoriemodelle bis hin zu nur einzelnen Grundflächen nicht zu übernehmen sind. Dafür besitzen Strakmodelle zu hohe Anforderungen in Bereichen der Flächenqualität, technischen Maßgaben und genauer Formästhetik. Diese können aufgrund der nur unzureichend steuerbaren Subdivision Surfaces nicht eingehalten werden. Dennoch eignen sie sich durch ihren krümmungsstetigen Übergang als Orientierung für aufgebaute Modelle im Strakprozess.
Diplomarbeit Schönherr, Tim
(2022)
Für den Bau eines Blockheizkraftwerkes mit dem Ziel der schadstofffreien Energieversorgung soll ein im Zweitaktverfahren betriebener Wasserstoff-Verbrennungsmotor als Antriebseinheit zum Einsatz kommen. Dafür wird in Zusammenarbeit der IAV GmbH Stollberg und der Westsächsischen Hochschule Zwickau ein Forschungsmotor gebaut und erprobt.
Im Rahmen des H2T®-Projekts entstand zur Unterstützung des Prüfstandsaufbaus die vorliegende Diplomarbeit.
Zunächst wurde die Fertigung der Kurbelgehäusekonstruktion durch die Erstellung von Rohteil- und Fertigteilzeichnungen sowie Stücklisten betreut. Des Weiteren wurde die Entwurfsauslegung des benötigten Schwungrades erarbeitet, woran die Anbindung zur Kurbelwelle und die Abstimmung der Gelenkwelle anknüpft. Zusätzlich erfolgte im Rahmen dieser Arbeit die Planung des Prüfstandsaufbaus, in welcher die Medienkreisläufe wie Schmieröl- oder Kühlwasserkreislauf aufgebaut wurden. In diesem Zusammenhang wurden die notwendige Messtechnik und die erforderlichen Konditioniereinrichtungen entworfen. Hierbei mussten zusätzliche Bauteile und Fertigteilzeichnungen für die Messtechnikanbindung konstruiert und erstellt werden.
Weiter wurde im Schmierölkreislauf ein erstes Konzept zur Zylinderlaufbahnschmierung entwickelt. In Verbindung dazu wurde eine Ölwanne sowie das Konzept der Motorlagerung in 3D-CAD erstellt.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Leistungsfähigkeit des Zwickauer Straßenabschnitts Reichenbacher Straße im Bereich zwischen Humboldtstraße und Bürgerschachtstraße. Mithilfe des Simulationsprogrammes PTV Vissim wurde eine Simulation der Bestandssituation im Sinne einer mikroskopischen Analyse durchgeführt. Im Anschluss wurde der Entwurf einer Ausbauvariante simuliert und untersucht. Bei dieser Ausbauvariante handelt es sich um das Ergebnis eines Studentischen Projektes aus dem Modul „Urban Traffic Facilities Design Project“.
Dabei wurde in einem großen Bereich des Straßenzuges die Fahrbahn auf einen zweistreifigen Querschnitt mit Radfahrstreifen reduziert, um die Qualität des Radverkehrs zu steigern. Anhand beider Simulationen soll eine Machbarkeitsstudie dieser Ausbauvariante durchgeführt werden. Bei den Untersuchungen soll insbesondere die gesteigerte Qualität des Radverkehrs und die Qualität des Motorisierten Individualverkehrs mit reduzierter Fahrstreifenanzahl untersucht werden. In der Simulation stellte sich heraus, dass der Entwurf die Verkehrsqualität des Radverkehrs erhöht, jedoch im Bereich des Fahrzeugverkehrs einige Probleme
hervorruft. Die Schwächen im Entwurf konnten lokalisiert und behoben werden.
Over the last few decades, the motorization rate has steadily increased because of an increase in private car ownership each year. According to the survey, the vehicle-to-person ratio is at an all-time high. An increase in accidents and parking space issues are some of the consequences of having more vehicles on the road.
Autonomous vehicles can be a solution to these problems. To allow autonomous vehicles to drive on the road, their efficiency and functionality to perform various tasks such as object detection, path planning, and path following must be tested.
Autonomous parking can be extremely beneficial for both autonomous vehicles and conventional vehicles. This thesis aims to develop a methodology to find if Reinforcement Learning can be used as an alternative approach to motion planning for autonomous parking. Three Reinforcement Learning algorithms, namely Soft Actor Critic, Truncated Quantile Critics and Twin Delay Deep Deterministic Policy, were used to accomplish the motion planning task.
The reinforcement Learning agents were trained on three scenarios with different levels of complexity. The agent learned the behaviour to follow, which led to a higher success rate and reward maximization at the end of the training phase. In the testing phase, agents were tested on various scenarios, including unknown scenarios. Additionally,
a comparison between the three agent’s training and testing results has been made with possible reasons behind the behaviour of all three agents. The potential benefit from autonomous parking by Reinforcement Learning includes an effective solution for various parking scenarios and a generalized model which can be used without repetition of the training process.
Im hochautomatisierten Montageprozess des Fahrwerkeinbaus der Volkswagen Sachsen GmbH wird das Federbeinlager robotergestützt mit der Karosserie verschraubt. Aufgrund von irregulären Positionierungsschwierigkeiten der Federbeine wird die Verschraubungsqualität trotz diverser Fügehilfen beeinträchtigt. Eine kritische Auseinandersetzung diesbezüglich erfordert eine detaillierte Untersuchung der Geometrie und Funktion der Fahrwerkkomponenten sowie der produktionstechnischen Umfänge und Herausforderungen an die Fahrzeugmontage.
In der vorliegenden Projektarbeit wird eine umfangreiche Ursachenanalyse unter dem Aspekt des montagegerechten Konstruierens durchgeführt, um die ausschlaggebenden Hauptursachen zu identifizieren. Als Nachweis und Bestätigung der theoretischen Überlegungen werden statistische Erhebungen relevanter Daten und quantitative Erfassungen geometrischer Größen angeführt.
Auf Basis dieser Erkenntnisse werden anschließend ausgewählte Konzeptideen als Maßnahme zur Prozessverbesserung präsentiert und mittels einer Entscheidungsmatrix gegenübergestellt. Die optimale Lösungsstrategie wird als Resultat der Konzeptphase zu einem technischen Projekt weiterentwickelt.
Abschließend wird das ausgewählte Konzept im Rahmen einer Versuchsreihe in der Serienproduktion der Volkswagen Sachsen GmbH erprobt und die Ergebnisse der Maßnahme unter der Prämisse einer Verbesserung der Verschraubungsqualität der Federbeinlager verifiziert.
Um zukünftige Verwertungsquoten von Altfahrzeugen erfüllen zu können sowie eine größere Rückgewinnung von Kunststoffen aus Altfahrzeugen zu erzielen, müssen innovative Prozesse für die Wiederverwendung und das Recycling dieser Kunststoffe entwickelt werden.
Die zentrale Forschungsfrage dieser Arbeit ist, ob eine Verkürzung des Verwertungswegs der untersuchten Altfahrzeugkunststoffkomponenten erreicht werden kann. Ziel dieser Arbeit ist die Herstellung eines Formteils mittels Umformung unter Verwertung einer Altfahrzeugkunststoffkomponente. Im Zuge dessen wurden Experimente auf einer Umformmaschine mit Altfahrzeugkunststoffkomponenten durchgeführt sowie die Ergebnisse analysiert und diskutiert.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung zum bestandsnahen Ausbau der S 311 zwischen Weischlitz und Reuth. Dazu wurden folgende Arbeitsschritte unternommen:
1. Strukturierung und Erarbeitung des Vorgehens
2. Bestandsanalyse aus verkehrlicher und entwurfstechnischer Sicht der S 311 sowie die Berücksichtigung der Belange der Umwelt
3. Ableiten von Handlungserfordernissen aus der Bestandsanalyse
4. Entwurf von zwei Varianten der S 311 entsprechend den Handlungserfordernissen
5. Vergleich der Varianten und Wahl einer Vorzugsvariante.
Auf Grundlage der Verbindungsbedeutung der S 311 wurde diese kategorisiert, einer Entwurfsklasse zugeordnet und ein Regelquerschnitt für den Ausbau festgelegt. Die Bestandsanalyse zeigt, dass die S 311 eine Vielzahl von sicherheitsrelevanten Defiziten bezüglich der Linienführung und der Querschnittsgestaltung aufweist. Die Belange des Radverkehrs werden im Bestand nicht berücksichtigt. Bezüglich der Umwelt liegt im Betrachtungsgebiet eine Vielzahl von Schutzgütern vor.
Mithilfe der abgeleiteten Handlungserfordernisse konnten zwei Varianten, eine Untervariante zwischen Reuth und Weischlitz und eine Umgehungsstraße des Ortes Thossen nach den geltenden Richtlinienwerken der FGSV erarbeitet werden.
Im tabellarischen Variantenvergleich erfolgte die Gegenüberstellung der Varianten aus den Gesichtspunkten der Verkehrssicherheit, der Umweltverträglichkeit, der Wirtschaftlichkeit sowie weiterer Faktoren. Eine Vorzugsvariante wurde gewählt.
Combustion engines were the primary power source for traffic modes where traffic is shifting to more eco-friendly modes like EVs(Electric Vehicles) and hydrogen-powered vehicles. The backbone of all the development is the infrastructure it needs to realize the concepts. There comes the role of transportation and traffic engineers. I was always fascinated by the development of these technologies and wanted to be a part of it rather than watching it from the outside. The highways are complex traffic lanes that can get congested with inadequate facilities and traverse depending on the area. New guidelines demand more facilities; thus, the old streets cannot cope with the demands. In this scenario comes the planning of a national highway in the state of Thuringia where a congested road, B85, which passes through the city, must be relieved of traffic by constructing a new bypass, B86n. The bypass reduces the load on the town from the high traffic and offers more safety to the users. A new cycle track will be designed to connect the cities and to attract more people to commute by cycle between the cities. The intersections are arranged to offer maximum safety and serviceability to a maximum area and users. Cost and quality estimates will make the project complete for submission for approval and to the next phase of planning.
Das Hauptziel dieser Diplomarbeit ist es die Umsetzbarkeit eines universellen Gefrier- und Wetterschutzes für BEV-Fahrzeuge mit Ladestecker Typ 2 zu untersuchen und zu konzipieren. Im Zuge dessen wird zunächst ein Grundwissen der Thematik Laden am Elektrofahrzeug vermittelt. Aufbauend darauf erfolgt eine Marktanalyse vorhandener Ladestecker und Gefrierschutz-Abdeckungen. Die Basis der Entwurfsdefinition bildet eine bereits erfolgte Konzeptuntersuchung, welche in der Prototypentwicklung umgesetzt wird. Sie beinhaltet eine Referenzflächenbestimmung und die Konstruktion des Prototyps. Während der Konstruktion werden Probleme und deren Lösungen aufgezeigt. Den Abschluss der Diplomarbeit bilden Einbauversuche der gefertigten Prototypen an verschiedenen Ladesteckern und Fahrzeugen. Das Optimierungspotential der Prototypen wird aufgezeigt.
Der Radverkehr, insbesondere in Städten, gewinnt, hin zu einer nachhaltigen Mobilität, zunehmend an Bedeutung. Die Radverkehrsinfrastruktur zu verbessern, ist ein Ziel der Stadtplaner - so auch in Bernau bei Berlin.
In meiner Masterarbeit untersuche ich Varianten für eine Radverkehrsführung in der Breitscheidstraße, die einen geschützten Raum für den Radverkehr zum Ziel hat. Dabei soll der Straßenraum neu strukturiert werden. Die Konfliktpunkte zwischen
Kraftfahrzeug- sowie Rad-/Fußgängerverkehr sollen reduziert werden. Dazu werden 63 registrierte Unfälle in der Breitscheidstraße untersucht und Schlussfolgerungen abgeleitet, die sich auf den gegenwärtig. Bestand der Verkehrsführung beziehen. Im Weiteren werden neue Varianten der Radverkehrsführung erstellt.
Im Resultat wird eine Vorzugsvariante erarbeitet, die eine Einbahnstraßenregelung für den Kfz-Verkehr vorsieht. Damit verbundene Auswirkungen für den motorisierten Verkehr im übrigen Straßennetz werden benannt, aber nicht weiter untersucht.
Das Ergebnis wird der Stadt Bernau bei Berlin übergeben und soll als eine Idee in die zurzeit laufende Ideenfindung zum „Mobilitätskonzept 2030“ einfließen.
Die vorliegende wissenschaftliche Arbeit befasst sich mit der Prüfung von Abbiegeassistenzsystemen auf Grundlage der UN-R151. Dabei werden in einer Literaturrecherche zunächst die aktuellen Vorschriften und entsprechende Abbiegeassistenzsysteme analysiert. Ausgehend von der UN-R151 erfolgt die Entwicklung eines Versuchsaufbaus zur vorschriftskonformen Prüfung. Zudem wird entsprechend des Versuchsaufbaus eine geeignete Auswerteroutine entwickelt. Diese dient der Beurteilung und Bewertung von Abbiegeassistenzsystemen hinsichtlich der relevanten Parameter. Für die Versuchsdurchführung und Dokumentation der Ergebnisse wurde zusätzlich ein Prüfplan erstellt. Außerdem werden Erweiterungspotenziale und zukünftige Anforderungen hinsichtlich der Prüfung von Abbiegeassistenzsystem gemäß UN-R151 erläutert. Die Bearbeitung der Diplomarbeit wurde im Auftrag der DEKRA Automobil GmbH am Technologie Center des Lausitzrings in Klettwitz durchgeführt.
Entwicklung eines Package- und Koppelstellenkonzeptes für ein Mikromobilitäts-Elektrofahrzeug
(2022)
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines Package- sowie Koppelstellenkonzeptes für ein neuartiges Mikromobilitäts-Elektrofahrzeug, welches sich mittels des Koppelstellenkonzepts individuell in einen zweirädrigen Lastenroller und in einen dreirädrigen Lastentransporter ändern lässt. Die Konstruktionen für die einzelnen Module Front, Heck und der Verbindungstelle erfolgt auf wissenschaftlicher Grundlage und enthält die Anforderung an das technische System, verschiedene Lösungswege und die Gestaltung des Endentwurfs. Bei der Konzipierung der Verbindungstelle zwischen Front- und Heckmodul wird der Entwicklungsprozess sowie die Auslegung der Anbaukomponenten erläutert und im Detail dargestellt. Welche Kräfte und Beanspruchungen auf den jeweiligen Fahrzeugmodulen und dem Verbindungselement wirken, wird durch FEM-Berechnungen ermittelt und optimiert. Die Entwicklung der Konzepte und die Konstruktion der einzelnen Module erfolgen durch die Erstellung von 3D-Modellen mit der dafür vorgesehenen CAD-Software.
Mit dem stetig steigenden Anforderungen an die Entwicklung von Motoren im Hinblick auf Klimaneutralität sind die Anforderungen an effiziente Auswertungsmethoden von Simulationsverfahren essenziell.
Ziel dieser Arbeit war es daher, innerhalb eines halben Jahres ein Postprocessingtool für die Auswertung und Visualisierung von Converge V3.0 Simulationsdaten eines Kunden der IAV GmbH zu entwickeln. Hierfür wurde zunächst auf den aktu-ellen Stand der Technik eingegangen und die bereits existierenden Postprocessing Softwarelösungen zur Auswertung und Analyse von Simulationsdaten beschrieben. Bereits heute stehen Nutzern eine Vielzahl an Möglichkeiten zur Verfügung. Geht es um die reine Sichtkontrolle von Daten ist bereits die Verwendung eines Textedi-tors ausreichend. Eine grafische Auswertung ist dabei jedoch nicht möglich. Diese Möglichkeit bieten allgemeingebräuchliche Tabellenkalkulationsprogramme wie Microsoft Excel oder Linux Libre Calc. Während diese Programme vergleichsweise einfach zu handhaben sind, da hier keine größeren Programmierkenntnisse von Nöten sind, liegt der Nachteil in einer fehlenden Funktion des direkten Auslesens der Simulationsdaten. Diese müssen vorab aufbereitet und manuell in das Programm eingespielt werden. Des Weiteren eignen sich diese Programme nicht für die Analyse komplexer Auswertungen von Verbrennungsmotoren und wurden daher für diese Arbeit als nicht sinnvoll erachtet.
Die kommerziell genutzten Programme UniPlot und ParaView eignen sich hingegen gut für die grafische Darstellung solch komplexer Auswertungen. Sie haben jedoch den Nachteil, dass die zugrundeliegenden Daten vorab aufbereitet werden müssen und mehr als eine grafische Visualisierung nicht möglich ist. Letzteres wird am besten durch die Programme Ansys Ensight und Tecplot 360 umgesetzt. Hier werden Analyse und Berechnung von Daten mit der grafischen Aufbereitung vereint, was dem Vorhaben dieser Arbeit ent-sprechen würde. Jedoch aufgrund der hohen, stetig anfallenden Lizenzkosten und der Notwendigkeit von tiefgreifenden Programmierkenntnissen der Anwender wurde sich gegen die Verwendung eines dieser Programme entschieden. Stattdessen wurde die Erstellung eines eigenen, auf die Anforderungen des Kunden abgestimmtes Tools vorgenommen. Umgesetzt wurde dies mit der interaktiven, 8. Zusammenfassung und Ausblick 67 objektorientierten Programmiersprache Python.
Das Programm ist kostenfrei und ohne größere Programmier-Vorkenntnisse nutzbar. Zur Auswertung der zugrundeliegenden Converge V3.0 Simulationsdaten (stammen aus dem CFD-Programm Converge des Kunden) wurden daher mehrere Skripte geschrieben, die es dem Anwender ermöglichen diese Daten direkt aus Converge auszulesen, diese aufzubereiten und anschließend in Form von Diagrammen, Histogrammen oder weiteren Berechnungen mit grafischer Auswertung darzustellen. Hierbei kann der Anwender nach Belieben individuelle Anpassung vornehmen.
Das Ziel dieser Arbeit, ein funktionstüchtiges Postprocessingtools zur Auswertung von Converge V3.0 Simulationsdaten zu erstellen konnte somit innerhalb des gesteckten Zeithorizonts von einem halben Jahr erreicht werden. Während die grundlegenden Funktionen vorhanden sind, handelt es sich nicht um ein abgeschlossenes Tool und kann und sollte im weiteren Verlauf der Nutzung weiter angepasst und insbesondere in Bezug auf die Nutzerfreundlichkeit optimiert werden.
Die Diplomarbeit behandelt die Weiterentwicklung eines Mehrkörpersimulationsmodells zur Überprüfung der dynamischen Standsicherheit von Gegengewichtstaplern nach der Norm DIN EN 16203.
Durch die Ermittlung und Plausibilisierung von Eingangsgrößen, eine verbesserte Antriebs- und Lenkungsregelung und die Entwicklung einer allgemeinen Lenkachse, können zukünftig verschiedene Staplertypen auf ihre dynamische Standsicherheit untersucht werden. Außerdem stellt das Modell eine Basis für die Simulation anderer Fahrmanöver dar. Das Modell wird mit Messdaten aus einem Vergleichsversuch und einer abschließenden Parameterstudie auf seine Genauigkeit und Gültigkeit überprüft und Optimierungsansätze erörtert.
Das Ziel dieser Masterarbeit ist es, einen auf Simulations- und Optimierungsstrategien basierenden Auslegungsprozess, einen Ausleger, der für den Startprozess einer neuartigen Flugwindkraftanalage benötigt wird, in Leichtbauweise zu entwickeln.
Es sind verschiedene Konzeptideen eines neuen Auslegers dargestellt. Drei Auslegerstrukturen, Hohlprofil inklusive und exklusive Abspannung sowie eine Fachwerkstruktur, sind gewählt und in der Vorauslegung untersucht worden.
Insbesondere die Optimierung der Massenträgheit des Auslegers wird durchgeführt. Im folgenden Verlauf der Arbeit werden alle konstruktiven Entscheidungen getroffen und eine Bewertung verschiedener Varianten durchgeführt, sodass ein digitales Modell entsteht. Abschließend wird ein Festigkeits- und Steifigkeitsnachweis
der Konstruktion mittels FEM erstellt.