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Diese Arbeit befasst sich mit der Darstellung und Vorplanung verschiedener technischer Lösungen für die Wärmeversorgung der Friedenskirche Zwickau. Das Hauptanliegen ist die Entwicklung und Bewertung eines Heizkonzepts, mit dem Ziel, den Energieverbrauch zu senken und das Raumklima im Kirchensaal zu verbessern.
Es wird die Möglichkeit untersucht, das Alter von Schäden an metallischen Karosserieteilen des Exterieurs zu bestimmen. Dazu werden Korrosionsprozesse und die Unterwanderung der Korrosionsschutzschichten näher untersucht. Darüber hinaus wird ein Feldversuch an realen Fahrzeugen konzipiert, welcher der verbesserten Einschätzung von Korrosionsraten um Beschädigungen dienen soll und Einflussfaktoren untersucht.
Diese Diplomarbeit befasst sich mit den Möglichkeiten, ein Gebäude, in welchem Menschen mit körperlichen und / oder geistigen Einschränkungen betreut untergebracht sind, mit Hilfe eines Gebäudeautomationssystems energieeffizienter zu machen und den Wohnkomfort der Bewohner zu erhöhen.
Es soll verdeutlicht werden, dass sich die Verringerung des Energieverbrauchs und eine gleichzeitige Steigerung des Wohnkomforts nicht gegenseitig ausschließt, sondern beides mit Hilfe intelligenter Regelungen gleichzeitig umsetzbar ist.
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.
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 der vorliegenden Diplomarbeit wird ein Konzept zur hochverfügbaren Anbindung von Computernetzwerken an externe Private-Cloud-Rechenzentren erarbeitet und getestet. Dafür wurde im Vorfeld eine Anforderungsanalyse zur Ermittlung der Anforderungen an diese hochverfügbaren Anbindungen durchgeführt. Im Folgenden wurden Technologien zur Erfüllung der Anforderungen ermittelt, kombiniert und auf Nutzwerte verglichen. Die Kombination der Technologien mit dem höchsten Nutzwert wurde in einem Prototyp umgesetzt und in einer Testumgebung auf die Erfüllung der Anforderungen getestet. Ziel dieser Arbeit war es dabei ein herstellerneutrales, infrastrukturunabhängiges und in verschiedenen Anwendungsfällen nutzbares Konzept zu entwickeln. Diese Unabhängigkeit und Offenheit soll es ermöglichen, dieses Konzept in verschiedenen Szenarien, welche eine Anbindung von Computernetzwerken an externe Private-Cloud-Rechenzentren erfordern, einsetzen zu können. Dadurch soll die Zeit zur Konzeption einer Lösung in der Praxis erheblich gesenkt werden.
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 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.
Ziel der Arbeit ist es eine Methodik zur Analyse der Wirtschaftlichkeit der Ladeinfrastruktur von Elektrofahrzeugen im öffentlichen Raum zu entwickeln und als Ergebnis den vorliegenden wirtschaftlichen Stand, hinsichtlich der Refinanzierungsdauer, zu ermitteln. Mittels dieses Werkzeuges und dessen vorgegebenen Rahmen als Ergebnis, soll der Anwender in der Lage sein durch die schrittweise Abarbeitung aller enthaltenen Einflussgrößen die Wirtschaftlichkeit unkompliziert ermitteln zu können. Die unkomplizierte Ermittlung der Wirtschaftlichkeit von Ladesäulen mittels des Werkzeuges ist hierbei eine tragende Problemstellung der Arbeit.
Ausschließlich eine für den Anwender einfache und verständliche Zusammenführung aller zu betrachtenden Einflussgrößen auf die Wirtschaftlichkeit ermöglicht es ihm, diese in einem überschaubaren Ressourcenaufwand zu erhalten. Ohne dieses Wirtschaftlichkeitswerkzeugs ist es dem Anwender nur bedingt möglich, aufgrund der gesetzlichen, rechtlichen, sowie politischen Ungleichheit, ständigen Veränderbarkeit und Vielfalt, eine Aussage über die Wirtschaftlichkeit seiner Infrastruktur zu erhalten.
Die Zielgröße ist bei Verrechnung aller Einflussfaktion die Refinanzierungsdauer der Ladestation. Diese soll dem Anwender zeigen nach welcher Betriebsdauer sich seine Infrastruktur unter gewählten Eingangsgrößen für ihn rentiert.
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.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit werden die Möglichkeiten zur Reduzierung der Eiseneinträge und der damit verbundenen Verockerung des Elligastbaches betrachtet.
Ziel ist es, durch bauliche Maßnahmen die einströmenden Einträge so weit zu verringern, dass ein guter ökologischer und chemischer Zustand des Berichtsgewässers Elligastbach erreicht werden kann. Um die Rückkehr von Lebewesen und Pflanzen in ein Gewässer zu ermöglichen, ist ein guter Gewässerzustand von elementarer Wichtigkeit.
Alle erforderlichen Schritte, die zur Vorbereitung der Wiederherstellung des guten Zustandes notwendig sind, zu denen die baulichen Maßnahmen und Eingriffe in das Gewässer im Wesentlichen zählen, werden in der vorliegenden Arbeit erläutert. Neben der Historie des Standortes und den rechtlichen Grundlagen, werden die Schwerpunkte wie die Probenahme zur Erfassung der anfallenden Menge an Eiseneinträgen, sowie die möglichen Auswirkungen auf das Gewässer beschrieben und daraus resultierend eine Vorstellung verschiedener Varianten bzw. Ausführungen von Maßnahmen zur Ockerreduzierung dargestellt. Die nützliche Verwertung des anfallenden Ockerschlamms ist ein weiterer Punkt in der vorliegenden Arbeit.
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.
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.
In dieser Arbeit wird dargestellt, wie durch eine Beeinflussung der Separation von Druckdaten durch ICC-Profile der Verbrauch an Farbmittel (Tinte) im industriellen Inkjetdruck reduziert werden kann.
Mittels geeigneter Software wurden ICC-Profile mit unterschiedlichen Separationseigenschaften erstellt, deren Potenzial zur Farbmittelreduzierung durch dafür erstellte Testformen ermittelt und in Zusammenhang zur farbmetrischen Qualität gesetzt. Dabei konnte in der betrachteten Produktionsumgebung eine Reduzierung der benötigten Farbmenge im zweistelligen Prozentbereich gegenüber der Herstellereinstellung erreicht werden ohne dabei die definierten Qualitätskriterien zu verletzen.
Die Ergebnisse wurden durch Druckversuche mit realen Kundenaufträgen verifiziert und auf einem baugleichen Drucksystem erfolgreich reproduziert.
Auswirkungen auf die Umwelt wurden aufgezeigt, konnten im Rahmen dieser Arbeit aber nicht quantifiziert werden. Hierzu sind nach Ansicht des Autors weitere Untersuchungen notwendig.
Im Jahr 2022 hat die Warema Renkhoff SE entschieden den Energieträger Wasserstoff (H2) als eine Erdgasalternative für die Beheizung der Pulverlacköfen im Rahmen von zwei Abschluss- arbeiten untersuchen zu lassen. Eine andere Arbeit befasste sich mit den unterschiedlichen Möglichkeiten der Versorgung mit H2. In der hier vorliegenden Arbeit wurden die unterschied- lichen Aspekte für den Einsatz des neuen Energieträgers in der Fertigung betrachtet.
Recherchen zu einem möglichen H2-System zeigten, dass alle Komponenten bereits heute verfügbar sind. Manche, wie z.B. ein 100%-H2 Brenner, befinden sich aber noch im Proto- typenstadium. Zurzeit existieren noch keine Regelwerke für die Installation und Betrieb von H2-Sytemen, die den Stand der Technik abbilden. Die Erarbeitung solcher Regelwerke wurde in 2023 begonnen und wird einige Zeit in Anspruch nehmen.
Um unterschiedliche Konfigurationen von H2-Systemen untereinander und mit dem existie- renden Erdgassystem vergleichen zu können, wurde in dieser Arbeit ein Tool entwickelt. Dieses Bewertungs- und Entscheidungstool erlaubt es das System zu konfigurieren und nach Kosten, Risiken und CO2-Emissionen zu bewerten. Die Bewertung erfolgt nach dem Prinzip einer um- gekehrten Nutzwertanalyse. Im Tool wurde beispielhaft die Pulverbeschichtungsanlage 1 am Standort Marktheidenfeld abgebildet.
Wasserstoff gilt aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften als besonders schwierig in der Handhabung und gefährlicher als z.B. Erdgas. Die Risikobewertung bildet auch deshalb den Hauptteil des Tools. Die Risikobewertung wurde so gestaltet, dass sie wissenschaftlich fundiert und dennoch einfach anzuwenden ist.
Im fertigen Tool wurden einige Konfigurationen miteinader verglichen. Es zeigt sich, dass das derzeitige Erdgassystem sowohl bei den Kosten als auch bei den Risiken von keinem H2- System erreicht werden kann. Ohne zusätzliche Sicherheitsvorrichtungen bzw. -maßnahmen beim H2-System ist das Risiko bei manchen Risikoszenarien zu hoch. Ein großes Risiko beim H2-System geht aber auch von der fehlenden Erfahrung und Komponenten, welche sich noch in Entwicklung befinden, aus.
Zum Abschluss wurde die Rentabilität eines H2-Systems betrachtet. Dazu wurden die im Tool ermittelten Investitionskosten für ein H2-System verwendet. Für unterschiedliche Erdgas- preise und Amortisationszeiträume wurde der H2 Preis berechnet, ab dem sich die Investition amortisiert. Zum Beispiel müsste der H2 Preis unter 5 €/kg liegen (heute ca. 10 €/kg), damit sich das System beim heutigen Erdgaspreis von 0,15 €/kWh nach 5 Jahren amortisieren kann.
Aus dieser Arbeit können direkte Handlungsempfehlungen für Warema abgeleitet werden. So scheint es aus mehreren Gründen sinnvoll mit der Installation eines H2-Systems noch 2–3 Jahre zu warten. In dieser Zeit werden z.B. die Normen für H2-Installationen fertiggestellt. Wenn ein H2-System installiert wird, sollte man zuerst nur einen Brenner auf H2 umstellen. So fallen die Anfangsinvestitionen deutlich niedriger aus und die Reduktion der CO2-Emissionen ist dennoch beträchtlich (bis zu 50%!). Gleichzeitig kann Erfahrung mit H2 im Unternehmen gesammelt werden.
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 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.
Durch die stetig gestiegen Energiepreise wird heutzutage, bei der Abwasserreinigung, die Verwendung von Reinsauerstoff für die Belüftung in der zweiten Reinigungsstufe, wieder vermehrt betrachtet. Denn es lassen sich bis zu 40 % Energie im Gegensatz zur konventionellen Belüftung mit Druckluft einsparen. Wenn Reinsauerstoff heutzutage bereitgestellt wird, kommt diese entweder aus der zentralen Luftzerlegungsanlage oder wird dezentral mittels Druckwechseladsorption bereitgestellt. Eine weitere Methode der dezentralen Versorgung, in die viel Hoffnung gelegt wird, ist die Reinsauerstofferzeugung aus der Wasserstoffelektrolyse.
Alle drei Verfahren haben aus energetischer und ökonomischer Sicht, ihre Vor- und Nachteile, welche ausführlich beschrieben werden.
Es wird allerdings nicht ausreichend, bei der Energieeinsparung nur auf die Reinsauerstoffversorgung zu setzen. Nur mit einer ganzheitlichen Optimierung aller Bereiche, die Einflüsse auf Sauerstoffversorgung haben, wird sich die Umstellung auszahlen.
Um dies darzustellen, wurde für die Arbeit ein Entscheidungstool entwickelt, welche diese energetischen und ökonomischen Einflüsse darstellt.
Die Technologie des digitalen Zwillings hat ihr Potenzial zur Verbesserung der Effizienz, Sicherheit und Nachhaltigkeit eine Vielfalt von industriellen und nicht-industriellen Anwendungen unter Beweis gestellt. Dabei wird ein virtuelles Abbild eines physischen Objekts, Prozesses oder Systems erstellt, das sein Verhalten, seine Leistung und seine Umgebung in Echtzeit in der digitalen Welt genau nachbildet. Diese Technologie kombiniert fortschrittliche Sensoren, Datenanalyse und Modellierungstechniken, um einen digitalen Zwilling zu schaffen, der die Leistung seines physischen Gegenstücks überwachen, vorhersagen und optimieren kann.
In dieser Arbeit wurden drei an einer Demonstrationsmaschinen vorgestellt. Diese Maschinen sind für die Bearbeitung, die Verteilung bzw. die Trennung zuständig und formen eine Produktionslinie. Die virtuellen Modelle von den drei Maschinen wurden aus CAD-Dateien mittels Onshape und MATLAB realisiert. Die virtuellen Modelle wurden dann verwendet, um mit MATLAB SPS-Code für Siemens S7 zu generieren. Der generierte Code wurde dann mittels TIA V16 und PLCSIM getestet, um sicherzustellen, dass das virtuelle Modell die physikalischen Maschine wirklich nachbilden kann.
Für viele ältere geheingeschränkte Menschen sind Treppenstufen im privaten Umfeld ein Hinderungsgrund am öffentlichen Leben teilnehmen zu können. Viele dieser wohnen in Mehrfamilienhäuser, in denen z. B. die Größe des Treppenhauses oder auch andere Randbedingungen es nicht möglich machen, Treppenlifte einzubauen. Im Logistikbereich spielen autarke Transportsysteme eine immer größere Rolle. Die Idee besteht darin, ein vergleichbar autarkes System für den Transport von Personen zu entwickeln, welches in der Lage ist, Treppenstufen mit einer kontinuierlichen Bewegung zu überwinden. Die i. d. R. älteren Personen sollen in die Lage versetzt werden, ohne fremde Hilfe die Treppen zu bewältigen.
Ziel dieser Arbeit ist es, ausgehend von einer Literatur- und Patentrecherche in einem ersten Schritt Anforderungen zusammenzutragen (z. B. typische Anordnung von Treppenstufen, erforderliche Beschleunigung, Geschwindigkeit, Traglast etc.). um anhand dieser Grundlage in einem zweiten Schritt mögliche Konzepte auszuarbeiten. Diese Konzepte sollen sowohl den mechanischen Aufbau als auch die Antriebsstruktur mit Energieversorgung (akkubetrieben) berücksichtigen.
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.
Der Bedienkomfort eines Treppensteigers sollte mithilfe einer Anpassung der Dynamik des Abtriebsmotors erhöht werden. Dieser wurde dazu analysiert und daraus ein Simulationsmodell abstrahiert. Anhand dieses Simulationsmodells wurden verschiedene Lösungsvarianten Simuliert. Die Lösungsvariante, die sich als am Vielversprechendsten heraus gestellt hat, wurde im Verlauf der Arbeit umgesetzt.
Das Ziel der vorliegenden Diplomarbeit ist es, einen geeigneten Prototyp zur Überprüfung der Radabdeckung an Fahrzeugen mit vom Serienstand abweichender Rad-Reifen-Kombination zu entwickeln.
Nach der Ermittlung aktueller Rechtsgrundlagen und des allgemeinen Prüfprozesses sowie der Durchführung einer Marktrecherche wurden verschiedene Konzepte entwickelt. Zu diesen wurde Variantenvergleich durchgeführt und die jeweiligen Vor- und Nachteile erörtert. Hierbei wurde festgestellt, dass die Projektion von Hilfslinien an das zu beurteilende Fahrzeug mittels Laser am besten für diesen Anwendungsfall geeignet ist.
Unter Berücksichtigung verschiedener Anforderungen, wie der Nutzbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Realisierbarkeit, konnte ein Prototyp mit geeignetem Lasermodul mittels 3Damt-Druck entwickelt werden. Dessen Funktionsweise wurde während eines Testlaufs überprüft, um die praktische Anwendbarkeit zu bestätigen. Abschließend wurden mögliche systematische und persönliche Fehler diskutiert.
Der konstruierte und angefertigte Prototyp soll DEKRA in Zukunft als Prototyp im Prüfalltag dienen.
Die vorliegende Arbeit thematisiert die Bewertung gebrauchter Fahrzeuge. Zu Beginn werden Grundbegriffe dieser erläutert, um eine Basis für folgende Ausführungen zu schaffen. Anschließend werden verschiedene Ansätze zur Bewertung von Gebrauchtwagen betrachtet, welche im Laufe der Jahre entwickelt wurden. Diese werden anschließend hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit beurteilt.
Das Hauptaugenmerk der Arbeit liegt auf der Untersuchung zum Abwerteverhalten verschiedener Fahrzeugklassen. Dazu wurden im ersten Schritt Überlegungen angestellt, welche Faktoren Einfluss auf die Wertentwicklung von Kraftfahrzeugen haben können. Im zweiten Schritt wurden für fünf konkrete Fahrzeuge der Fahrzeugklassen Kleinwagen, Kompaktwagen, Mittelklasse, Oberklasse und Sportwa-gen Abwertungskurven erstellt. Diese Kurven basieren auf Händlerverkaufsnotie-rungen der Unternehmen EurotaxSchwacke GmbH und DAT GmbH. Die erzeug-ten Diagramme wurden anschließend analysiert.
Im letzten Teil der Arbeit wurde eine Schätzung über den zukünftigen Werteverlauf der Fahrzeuge Mercedes-Benz SL 500 und Volkswagen Golf 4 angestellt. Diese basieren auf Angeboten von Vergleichsfahrzeugen, welche zehn Jahre früher hergestellt wurden.
Entwicklung eines Konzeptes zur Entscheidungsunterstützung bei geplanter Anlagen-Ersatzinvestition
(2022)
Anlagen-Ersatzinvestitionen spielen in produzierenden Unternehmen immer wieder eine wichtige Rolle, denn das wirtschaftliche Agieren ist eine der Hauptaufgaben eines Betriebes. Dazu gehört auch, dass die Prozesse im höchstmöglichen Grade störungsfrei ablaufen. Aus diesem Grund ist die regelmäßige Überprüfung der sich in Betrieb befindlichen Anlagen von Vorteil um rechtzeitig reagieren zu können, sollten sich Alternativen anbieten, die aus finanzieller und technischer Sicht geeigneter sind. Das in der hier vorliegenden Arbeit dargestellte Konzept zur Entscheidungsunterstützung bei geplanter Anlagen-Ersatzinvestition dient dazu, einen Leitfaden anzubieten, anhand dessen ein Entscheidungsprozess durchgeführt werden kann.
Dabei ist es möglich, zu einem beliebigen Zeitpunkt eine Anlage unter ganzheitlichen, d.h. sowohl monetären, als auch nicht monetären Gesichtspunkten, zu betrachten und zusätzlich mit einer Ersatzalternative zu vergleichen.
Die Umsetzung wird schrittweise erklärt und an einem Beispiel näher veranschaulicht. Darüber hinaus wurde im Zuge der Diplomarbeit ein Excel-Tool erarbeitet, welches als Vorlage für weitere Anwendungen genutzt werden kann.
Zusammen mit den erklärten Schritten der Analyse kann das Tool individuell angepasst oder erweitert werden.
Die vorgelegte Diplomarbeit befasst sich mit dem Einfluss geometrischer und technologischer Größen einer Welle-Nabe-Verbindung auf die Durchbiegung und die Spannungsverteilung von Wellen.
Dabei werden an FEM-Simulationsmodellen die individuellen Verformungen und Spannungen der Welle-Nabe-Verbindungen ermittelt und verschiedene Modellvarianten miteinander verglichen und ausgewertet. Dadurch können quantitative und qualitative Rückschlüsse auf beteiligte Einflussgrößen gezogen und deren technologische Bedeutung aufgezeigt werden.
Hintergrund dieser Diplomarbeit ist die zunehmende wirtschaftliche Notwendigkeit, die bestehenden Berechnungsverfahren zur Gestaltfestigkeit von Wellen zu optimieren. Dem geht die Zielsetzung voraus, die zukünftige Industrie aus ökonomischer und ökologischer Sicht zu optimieren und die Häufigkeit unvorhersehbarer Betriebsausfälle zu verringern.
Untersuchungen zum Betätigungsverhalten von Fahrzeugpedalen in einem Fahrzeug mit Automatikgetriebe
(2022)
Diese Diplomarbeit befasst sich mit Untersuchungen zum Betätigungsverhalten von Fahrzeugpedalen in einem Fahrzeug mit Automatikgetriebe. Hierbei soll herausgefunden werden, ob durch das Abrutschen an Fahrzeugpedalen entsprechende Schäden an anderen Fahrzeugen verursacht werden können. Zunächst wird hierfür nach erfolgter Einleitung auf Normen und Richtlinien zu den fußbetätigten Einrichtungen, der Pedalcharakteristik sowie auf den Bremsvorgang eingegangen. Im Anschluss werden Automatikkonzepte und deren Besonderheiten in Bezug auf die Bedienung beleuchtet. Daran angliedernd soll der Einfluss der Schuhbeschaffenheit sowie der aktuelle Stand der Technik in Form von vorhergehenden Untersuchungen vorgestellt werden. Aufbauend auf diesen wird sich im Anschluss mit der Vorstellung einer für diese Arbeit konzipierten Versuchsreihe beschäftigt, welche in einem folgenden Kapitel unter verschiedenen Gesichtspunkten mithilfe unterschiedlicher Messverfahren ausgewertet wird. Anhand der erhaltenen Versuchsdaten und deren Auswertung sollen Konsequenzen und eine Schlussfolgerung hinsichtlich der Unfallrekonstruktion der hier betrachteten Schadenbilder angereiht werden. Ergänzend daran folgt ein Fazit mit zugehörigem Ausblick für weitere Untersuchungen.
In dieser Diplomarbeit ist zunächst ein Batteriepackmodell eines Elektrofahrzeugs mit Catia V5 zu erstellen. Analyse des Batteriepacks mit Hilfe der Finite-Elemente-Software Abaqus. Insgesamt gibt es zwei Arten von Analysen, die statische Festigkeitsanalyse und die Steifigkeitsanalyse. Die erhaltenen Verschiebungs- und Spannungsergebnisse werden analysiert, um festzustellen, welche Komponenten des ursprünglichen Packs konstruktionsbedingt fehlerhaft sind. Optimierung der Struktur von wichtigen Komponenten in Batteriepacks. und andere Lösungen vorschlagen, die die Sicherheit des Batteriepacks verbessern können.
Entwicklung einer neuen Schneide zur optimierten Strömungsführung im Forschungswindkanal LACIS-T
(2022)
Diese Diplomarbeit befasst sich mit der Konstruktion einer neuen Schneide zur optimierten Strömungsführung an dem Forschungswindkanal LACIS-T.
Die Konstruktion wird in mehrere Abschnitte unterteilt. Zuerst wird die Problemstellung analysiert und aufgrund dieser eine Anforderungsliste mit den wichtigsten Parametern für die Konstruktion erstellt. Der zweite Abschnitt befasst sich mit der Ausarbeitung mehrerer zweckmäßiger Varianten und dem Vergleich dieser zueinander. Die Varianten werden hinsichtlich ihrer thermischen Eigenschaften, der Fertigung, den Kosten und der Recyclingfähigkeit untersucht. Die beste Variante wird als Endkonstruktion verfolgt und im weiteren Verlauf der Arbeit diskutiert. Der dritte Abschnitt dieser Arbeit befasst sich mit dem Vergleich der alten Schneide und der Neukonstruktion. In diesem wird das Geschwindigkeitsprofil der Strömung mit dreidimensionaler Hitzdraht-Anemometrie untersucht und wichtige Strömungsparameter werden folgend berechnet und dargestellt. Des Weiteren werden in diesem Abschnitt Tropfengrößenverteilungen gemessen, um die Einflüsse der neuen Schneide auf die Strömung zu untersuchen.
Abschließend erfolgt eine Zusammenfassung der gesammelten Ergebnisse und die weiterführende Betrachtung, welche Anstöße für weitere Verbesserungen liefert.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der mechanischen Charakterisierung von thermoplastischen Polymeren als Matrixwerkstoff für Organobleche. Neben grundlegenden Betrachtungen zum chemischen Aufbau, Grundlagen zum mechanischen Verhalten von Thermoplasten und geeigneten Prüfverfahren zur Bestimmung des mechanischen Verhaltens werden sowohl Fertigungsverfahren für thermoplastische Halbzeuge vorgestellt als auch geeignete Fertigungsverfahren für die Herstellung von Organoblechen beschrieben. Ein weiterer Abschnitt in der Arbeit ist die mechanische Charakterisierung ausgewählter thermoplastischer Polymere. Die Charakterisierung erfolgte hierbei unter den Gesichtspunkten der statischen beziehungsweise quasistatischen Beanspruchungen. Neben einachsigen Zug,- und Druckversuchen wurden die Polymere auch unter mehrachsigen Torsionsbelastungen geprüft. Außerdem wurde bei den Polykondensaten der Einfluss der Probenkörperkonditionierung auf das mechanische Verhalten untersucht.
Gegenstand dieser Arbeit war es ein Programm zu entwickeln, welches virtuelle Achssimulationen im MKS-Programm Adams automatisiert und anschließend anhand der Simulationsdaten extern achsspezifische Größen berechnet und darstellt.
Durch dieses Tool werden Entwicklungsprozesse vereinfacht und verbessert, indem ein einfacher Vergleich mehrerer Varianten ermöglicht und fehlerfrei visualisiert wird.
Anhand einer Doppelquerlenkerachse und einer Doppelquerlenkerachse mit aufge-lösten unteren Dreieckslenker sollte eine vollständige Achsanalyse gemäß Anforde-rungsliste durchgeführt werden. Diese beiden Vorderachsen sind gängige Achstypen und decken ein breites Spektrum an weiteren Varianten ab.
Mithilfe einer GUI werden alle benötigten Daten an das Programm übermittelt. Dabei besteht die Möglichkeit extern Daten aus einer Tabelle zu importieren. Das Pro-gramm erstellt anhand der Eingabe ein Befehlsskript, welches in Adams eingelesen und umgesetzt wird. Die erzeugten Daten der Simulation in Adams werden wiederum eingelesen und zur Berechnung verwendet. Abschließend werden die Ergebnisse graphisch und tabellarisch in einer PowerPoint-Präsentation ausgegeben.
Um die geforderten Größen gemäß Anforderungsliste korrekt zu berechnen, wurde zunächst eine Vorbetrachtung der theoretischen Berechnung durchgeführt. In dieser sind sowohl die Berechnungsmethoden als auch die Bedeutung der jeweiligen Größe mit allgemeinen Werten und Definition des Vorzeichens aufgelistet.
Anschließend wird beschrieben, wie das entwickelte Programm aufgebaut ist. Dabei wird das prinzipielle Vorgehen in Python und Adams erläutert und die Umsetzung in Python dokumentiert.
Das abschließende Fazit stellt die berechneten Ergebnisse aus dem Programm mit denen aus Adams für die jeweiligen Modelle gegenüber. Dabei wurde als Ver-gleichsmodell jeweils die Werte aus Adams in eine Exceltabelle eingetragen und an-schließend mit den extern berechneten Werten verglichen. Dieser Vergleich dient unter anderem zur Plausibilisierung der errechneten Werte.
Alle berechneten Ergebnisse wurden anhand der Adams-internen Auswertung über-prüft und validiert.
Bei dieser Überprüfung fielen zwei Punkte auf:
1. Aufgrund einer Adams-internen Routine wird der Marker am Wheelcenter wäh-rend der Simulation so gedreht, dass die Spur nicht mehr der ursprünglichen Rota-tion um die jeweilige Achse entspricht. Zum Zeitpunkt der Erstellung der Arbeit wird dieses Problem vom Adams-Support überprüft.
2. Bei der Berechnung der virtuellen Lenkachse am Bespiel vom Modell 2 mit aufge-löstem Dreieckslenker unten verwendet Adams eine andere Berechnungsmethode, sodass es zu Abweichungen zu den extern berechneten Werten kommt. Eine Aus-sage über die Genauigkeit der in Adams verwendeten Methode ist aufgrund feh-lender Dokumentation nicht möglich. Auch hier überprüft der Adams-Support das Problem.
Das im Zuge der Diplomarbeit entwickelte Programm zur automatischen Auswertung von Achsanalysen ist ein wichtiger Teil der allgemeinen Achsauslegung, da Varianten effizient und fehlerfrei bewertet werden können. Alle Punkte der Anforderungsliste wurden zur vollen Zufriedenheit erfüllt.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den technischen Zusammenhängen, der messtechnischen Aufnahme und Analyse sowie den Auswirkungen von unvermeidbaren, systembedingten Verlustzeiten durch Start-Stopp-Systeme von Fahrzeugen mit Hybridantrieb. Es erfolgt zunächst eine Auswertung der gegenwärtigen Fachliteratur sowie der Normen und Richtlinien zum aktuellen Stand der Technik. Ebenso werden die derzeit verfügbaren Hybridsysteme und die dazugehörigen Start-Stopp-Komponenten erläutert. Den Mittelpunkt der Arbeit bildet die Planung, Durchführung und messtechnische Erfassung der Verlustzeiten des Start-Stopp-Systems. Auf die Auswertung der Messungen stützt sich der Vergleich mit bereits durchgeführten Untersuchungen, die in vorangegangenen Arbeiten ermittelt wurden. Darauffolgend wird mit Hilfe der Versuchsdaten eine Unfallsimulation durchgeführt. Die entsprechenden Resultate dienen als Grundlage für die Beurteilung des Einflussfaktors systembedingter Verlustzeiten von Start-Stopp-Systemen bei Hybridfahrzeugen auf die Verkehrsunfallrekonstruktion.
In der Abfallwirtschaft entstehen durch die Aufarbeitung vielfältige Stoffströme, die ihrerseits verwertet oder beseitigt werden müssen.
In der vorliegenden Arbeit muss ein feuchter Feststoff aus der Abwasseraufbereitung so konditioniert werden, dass vorhandenes metallisches Aluminium entfernt werden kann. Diese Konditionierung ermöglicht die energetische Verwertung in einem Ersatzbrennstoffkraftwerk vor Ort.
Hierzu stehen die Wege der Aufbereitung des anfallenden Feststoffes, sowie eine Feststoff-Feststoff-Separation im Abwasserstrom offen. Die nachträgliche Konditionierung des Feststoffes ist auch mit hohem Aufwand nicht möglich, so dass Lösungen für die Separation im Abwasserstrom gesucht wurden.
Hier zeigte sich, dass die vorhandenen Fasern einer mechanischen Belastung durch Luftbeaufschlagung nicht aushielten und weiter zerfielen. Das so teilhomogenisierte Abwasser erlaubte die Trennung von Aluminium vom Wasser, ohne das Faserreste im großen Maßstab mit abgetrennt wurden.
Diese Laboruntersuchungen müssen für eine praktikable Anwendung in einem zweiten Schritt auf ein Technikumsmaßstab hochskaliert werden.
Die Diplomarbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Vorheizungskonzepts für eine miniaturisierte Prozesskammer für das additive Fertigungsverfahren Laser Powder Bed Fusion nach der Konstruktionsmethodik VDI 2221.
Die Herausforderung der Arbeit ist den vorgegebenen Bauraum einzuhalten sowie ein geeignetes Vorheizungskonzept mittels Bewertungsmethode, wie Nutzwerteanalyse, zu untersuchen. Neben dem vorgegebenen Bauraum wird die FEM-Berechnung zur Temperaturverteilung berücksichtigt, um zu prüfen, ob ein Kühlungssystem benötigt wird.
Die sich daraus ergebene Konzeptionierung wurde eine Widerstandheizung bis zu 500°C entwickelt mit einem additiv gefertigten Wasserkühlungssystem. Abschließend wird eine experimentelle Untersuchung durchgeführt. Diese bestätigt die Funktion des Vorheizungskonzepts sowie des Kühlungssystems.
Im Rahmen dieser Diplomarbeit werden verspiegelte Fahrzeugfolien auf ihre etwaige Blendwirkung im Straßenverkehr untersucht.
Dabei werden sowohl die relevanten physikalischen Größen als auch die aktuellen gesetzlichen Rahmenbedingungen herausgearbeitet. Die Oberflächeneigenschaften solcher hochglänzenden Folien werden untersucht und lichttechnische Messungen auf folierten Fahrzeugteilen durchgeführt. Auch Probandenversuche zur Beurteilung der Blendwirkung sind Teil dieser Arbeit. Besonderes Augenmerk liegt auf eventuell auftretenden Beeinträchtigungen der Sinnesleistungen anderer Straßenverkehrsteilnehmer.
Ziel dieser Diplomarbeit ist die Erarbeitung einer Bewertungsgrundlage für Sturmschäden an Wohnwagen.
Dafür wird der Aufbau von Wohnwagen genauer beleuchtet. Der Aufbau aus Sandwichplatten steht dabei im Vordergrund. Die Energie von aufprallenden Ästen auf den Wohnwagen wird durch eine Berechnung dargestellt. Diese betrachtet Faktoren wie die Windgeschwindigkeit, die Fallhöhe und die Masse des Astes. Um Schadenbilder von Ästen vergleichen zu können, wurden Versuche an Sandwichplatten von Wohnwagen durchgeführt. Die Resultate der Versuche dienen zur Einschätzung von Sturmschäden an Wohnwagen.
Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigte sich mit der Erarbeitung einer Bewertungsgrundlage für Beschädigungen an Fahrzeugen durch Kinder. Diese Bewertungsgrundlage kann eine große Hilfe sein, wenn ein Schadenhergang rekonstruiert und ausgewertet werden muss. Die in der Einleitung erwähnten Sachverhalte, wie zum Beispiel das Motorik, Koordination und Orientierung eine große Rolle spielen wurde durch die Ausarbeitung bestätigt. Um sich der Bewertungsgrundlage zu nähern, wurden zu Beginn der Arbeit Begriffe definiert, erklärt und anschließend in Verbindung gebracht.
Die Auswertung der Statistik zu Kinderunfällen im Straßenverkehr zeigt auf, dass Kinder im Vergleich zu ihrem Bevölkerungsanteil ein geringeres Unfallrisiko als andere Altersgruppen haben. Jungen sind unter anderem auch stärker gefährdet als Mädchen. Der Fahrzeuglack bekommt bei Beschädigungen von Kindern in der Regel den meisten Schaden ab. Hier wurde erklärt wie der moderne Fahrzeuglack aufgebaut ist und welche Arten von Fahrzeuglacken es gibt. Auf Basis einer Literaturrecherche wurde gezeigt, dass die ordentliche Dokumentation der verursachten Schäden sehr wichtig für eine Auswertung und Rekonstruktion des Schadenhergangs sind. Qualitativ hochwertige Bildaufnahmen beziehungsweise Bilder liefern eine erste Aussage über den Schadenhergang. Anhand der durchgeführten Umfrage lässt sich erkennen, dass Kinder eher den Weg des geringsten Widerstandes nehmen, wenn es darum geht an parkenden Autos vorbeizugehen, ebenso spielen andere Verkehrsteilnehmer, deren Verhalten und das Verhalten des Kindes eine große Rolle.
Versuche, wo bestehende Beschädigungen wiederholt werden, können die Aufarbeitung des Schadenhergangs erheblich vereinfachen. Natürlich spielt auch das verdächtige Kind eine große Rolle. Vom Alter bis hin zu den motorischen Fähigkeiten muss geklärt werden, ob das Kind überhaupt in der Lage ist die Beschädigung am Fahrzeug anzubringen. Blickt man nun in die Zukunft so lässt sich definitiv sagen, dass bei Schäden an Fahrzeugen deren Herkunft nicht zu 100 % geklärt werden kann, eine Bewertungsgrundlage sowie die Durchführung von Versuchen zur Aufklärung des Schadenhergangs sehr nützlich sind.
Diese Diplomarbeit befasst sich mit Untersuchungen zum Deformationsverhalten von Fahrzeugachsen. Dazu wird zu Beginn eine Bestandsaufnahme einschlägiger Literatur zur Erfassung aktueller Richtlinien und Versuchsbetrachtungen erstellt.
Im nächsten Schritt wird der aktuelle Stand der Unfallrekonstruktion beleuchtet, um eine zielführende Orientierung für die geplante Versuchsdurchführung zu gewinnen. Anschließend werden grundlegende Überlegungen bezüglich der Achskonstruktion und der verwendeten Materialien angestellt. Bei der darauffolgend stattfindenden Versuchskonzeption liegt das Hauptaugenmerk auf dem Auftreffen des Rades auf der Kollisionsbarriere. Wichtig ist zu beachten, dass dabei keine Energie in Deformationsarbeit der außenliegenden Karosserieteile umgewandelt wird. Die durchzuführenden Versuche werden mit Hilfe eines 3D-Scanners, diverser Kameras und Messgeräte dokumentiert. Neben einer ausführlichen Auswertung der gesammelten Daten wird ein Vergleich dieser und die Erstellung von zugehörigen Energy-Equivalent-Speed-Werten angestrebt. Abschließend wird die Arbeit zusammengefasst und eine Aussicht auf weiterführende Studien zu diesem Thema gegeben.