http://www.tu-ilmenau.de

Logo TU Ilmenau


Ansprechpartner

Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus Zimmermann

Fachgebietsleiter

Telefon 03677 69-2478

E-Mail senden

Ihre Position

INHALTE

Publikationen

Publikationen (gesamt)

Anzahl der Treffer: 672
Erstellt: Wed, 17 Jul 2019 23:03:49 +0200 in 0.0244 sec


Stroetmann, Nicco;
Evaluation und Anpassung von Auswertungsmethoden innerhalb der FEM-Prozesskette für ermüdungsbeanspruchte Tragwerke im statischen Lastfall - Ilmenau - 65 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Die Auslegung und Berechnung von Bauteilen und Baugruppen mittels Finite-Elemente-Software birgt, je nach Größe und Komplexität der zu berechnenden Struktur, einen sehr hohen Zeitaufwand. Neben der Berechnung und der Modellerstellung hat daran auch die Auswertung der Ergebnisse einen beträchtlichen Anteil. Insbesondere die Bewertung der Ermüdungsfestigkeit benötigt dazu mehrere Schritte. Um eine effiziente Prozesskette zu realisieren und deren Wirtschaftlichkeit zu gewährleisten, ist in Bezug auf die Ergebnisqualität eine verlässliche wie auch zeiteffiziente Auswertemethode notwendig. In dieser Bachelorarbeit werden auf Basis der Analyseergebnisse eines Prozesses des Berechnungsdienstleisters EDAG Engineering GmbH mögliche Ansätze zur Prozess-optimierung ermittelt und diese bezüglich ihrer Umsetzung weiter ausgeführt. Im ersten Teil erfolgt mit der Auswertung durch zusätzliche kommerzielle Software neben speziellen Standardisierungsmaßnahmen und der Skriptprogrammierung eine Darstellung der Möglichkeiten zur Automatisierung des Prozesses. Als gewählter Ansatz zur Beschleunigung der Auswertung wird daraufhin im zweiten Teil die Skriptprogrammierung erarbeitet und in den Prozess implementiert. Anhand eines Tragwerkmodells, das die Anforderungen in Bezug auf die vorhandenen Verbindungselemente und die geometrische Struktur abbildet, erfolgt eine Validierung der erarbeiteten Lösung. Das in der Programmiersprache tcl/tk geschriebene Skript zur automatisierten Schrauben-auswertung mit dem Postprocessopr HyperView ® (Altair Engineering) erspart dem Berechnungsingenieur die manuelle Ermittlung der zur Berechnung der Schraubverbindung notwendigen Ergebnisgrößen. Darüber hinaus können nach den Empfehlungen der Richtlinie VDI 2230 die Sicherheitsfaktoren gegen Fließen, Flächenpressung und Dauerbruch aller Schrauben innerhalb von kurzer Zeit ermittelt werden.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/102668109Xstroe.txt
Platl, Vivien;
Belastungsanalyse eines Antriebs- und Getriebesystems für das Weltraumlabor Ekoplasma - Ilmenau - 71 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Bachelorarbeit 2018

Die Konzeptionierung von neuen Experimenten für die Verwendung auf der Internationalen Raumstation erfordert spezielle Belastungsanalysen der verwendeten Komponenten. Neben der Auslegung in Bezug auf die Verwendung in Schwerelosigkeit und den besonderen Anforderungen des Experimentes selbst, sind diese äußert wichtig um die Experimente auf ihre Beständigkeit während des Transportes zur ISS zu überprüfen. Die Arbeitsgruppe Komplexe Plasmen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt entwickelt zum Zeitpunkt dieser Arbeit das Ekoplasma Labor, welches der Nachfolger von PK-4 wird. Das Kernstück des Labors ist die Zyflexkammer, in welcher es möglich ist, komplexes Plasma zu erzeugen und in Schwerelosigkeit zu untersuchen. Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Analyse des in der Zyflexkammer verbauten Antriebs- und Getriebesystems, im weiteren Verlauf als Motionsystem bezeichnet, hinsichtlich dessen Realisierbarkeit, Funktionalität und Belastbarkeit. Es werden Versuche definiert, die die dynamischen Belastungen während des Raketenstarts und Orbitalflugs zu simulieren und es ermöglichen zu überprüfen, ob das Motionsystem auch nach den Belastungen noch funktionstüchtig ist.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1024717348platl.txt
Will, Christoph;
Continuum models for biologically inspired tactile sensors : theory, numerics and experiments - Ilmenau, 2018 - xi, 164 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2018

In der Biologie existiert ein hoch effizientes und mächtiges Tastorgan: die Sinushaare von Säugetieren. Unter Verwendung dieser Sinushaare können sich Tiere in ihrer Umgebung zurechtfinden, ohne auf die Unterstützung durch andere Sinne angewiesen zu sein, Abstände zu Objekten erkennen, die Oberflächenbeschaffenheit abschätzen und Konturen unterscheiden. Um das Prinzip der Konturerkennung auch in technischen Anwendungen nutzen zu können, werden in dieser Arbeit zunächst die fundamentalen Eigenschaften dieses taktilen Sinnesorgans analysiert: Das Tier erlangt Informationen aus seiner Umgebung, indem es ein langes, schlankes Haar gegen ein Objekt bewegt. Durch die dabei auftretende Verformung des Haares kann der Kontakt in der Lagerung, dem Follikel-Sinus-Komplex, registriert werden. Auf diesen Eigenschaften basierend wird ein unter klaren Annahmen formuliertes, ebenes, quasi-statisches Modell im Rahmen der Kontinuumsmechanik aufgestellt, welches das Problem der Objektabtastung in dimensionsloser Form beschreibt. Nach einer sorgfältigen Analyse des Modells dient dieses dazu die Observablen - jene Informationen, die dem Tier zur Verfügung stehen - zu generieren und im Anschluss, wenn die Observablen bekannt sind, den Kontaktpunkt von Haar und Objekt zu rekonstruieren. Sobald hinreichend viele Kontaktpunkte bekannt sind, kann die Objektkontur abgeschätzt werden. Nachdem die Tauglichkeit der Rekonstruktionsmethode mit Messdaten erfolgt ist, werden die Modellannahmen erweitert. Dies ermöglicht es auch den Einfluss einer elastischen Lagerung, der konischen Form der Haare und einer erweiterten Klasse von Objektkonturen während der Objektabtastung zu bestimmen. Um das Modell zusätzlich zu erweitern und weitere Eigenschaften des biologischen Vorbilds untersuchen zu können, wird auch ein Modell basierend auf der Finiten Elemente Methode verwendet und dessen Ergebnisse denen des kontinuierlichen Modells gegenübergestellt. Mit Hilfe des Finiten Elemente Modells ist es möglich, die Observablen für beliebig geformte Objekte, sowie für vorgekrümmte Haare zu bestimmen. Die entworfenen Modelle können für die Entwicklung von taktilen Sensoren, die Simulation von unterschiedlichen Kontaktbedingungen und die Einschätzung der Lagerreaktionen für diverse Anwendungsgebiete verwendet werden.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/1020514787.PDF
Nunuparov, Armen; Becker, Felix; Bolotnik, Nikolai N.; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus;
Capsubot with an opposing spring: simulation and experiments. - In: MATHMOD 2018 extended abstract volume : extended abstracts of 9th Vienna Conference on Mathematical Modelling, Vienna, Austria, February 21-23, 2018. - Vienna : ARGESIM Publisher, ISBN 978-3-901608-91-9, (2018), S. 71-72

Henning, Stefan; Linß, Sebastian; Schorr, Philipp; Zentner, Lena;
PC-Programm zur Analyse und Synthese von Festkörpergelenken mit unterschiedlichen Aussparungsgeometrien. - In: Vierte IFToMM D-A-CH Konferenz 2018 : 15./16. Februar 2018, EPFL Lausanne. - Duisburg-Essen : DuEPublico, Universität Duisburg-Essen, (2018), insges. 2 S.

https://doi.org/10.17185/duepublico/45331
Schorr, Philipp; Linß, Sebastian; Zentner, Lena; Zimmermann, Klaus;
Einfluss der Orientierung von Festkörpergelenken auf die elastokinematischen Eigenschaften. - In: Vierte IFToMM D-A-CH Konferenz 2018 : 15./16. Februar 2018, EPFL Lausanne. - Duisburg-Essen : DuEPublico, Universität Duisburg-Essen, (2018), insges. 2 S.

https://doi.org/10.17185/duepublico/45330
Will, Christoph; Behn, Carsten; Steigenberger, Joachim;
Object contour scanning using elastically supported technical vibrissae. - In: ZAMM : journal of applied mathematics and mechanics. - Berlin : Wiley-VCH, ISSN 1521-4001, Bd. 98 (2018), 2, S. 298-305

https://doi.org/10.1002/zamm.201600161
Schümann, Malte; Morich, Julian; Kaufhold, Tobias; Böhm, Valter; Zimmermann, Klaus; Odenbach, Stefan;
A mechanical characterisation on multiple timescales of electroconductive magnetorheological elastomers. - In: Journal of magnetism and magnetic materials : MMM. - Amsterdam : North-Holland Publ. Co., ISSN 0304-8853, Bd. 453 (2018), S. 198-205

https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.01.029
Dietzel, Andreas;
Modellgestützte Ermittlung und Bewertung der Formgebungsgrenzen von Rotbuchenfurnier - Aachen : Shaker Verlag, 2018 - xxx, 241 Seiten. . - (Berichte aus der Mechanik)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

ISBN 3844056734 = 978-3-8440-5673-0

Gegenstand dieser Arbeit ist die kontinuumsmechanische Beschreibung des Werkstoffes Furnier bei zweidimensionaler Umformung. Die experimentellen Betrachtungen werden an quer gemessertem, industriell hergestelltem Rotbuchenfurnier (Fagus sylvatica L.) durchgeführt. Umformversuche sind dabei Kurzzeitversuche. Auf Basis bekannter Materialmodelle von Vollholz (Kurzzeitbereich) werden verschiedene Umformmodelle für Furnier entwickelt. Besonderes Augenmerk liegt auf der Erfassung der Kennwertdifferenzen zwischen Vollholz und Furnier, der stark von den Parametern Holzfeuchte und Temperatur abhängigen Zug-Druck-Asymmetrie des Werkstoffes sowie des plastischen Verformungspotentials bei Druckbelastung. Darauf aufbauend werden, anhand mikroskopischer Untersuchungen, fertigungsbedingte Werkstoffschädigungen von Furnier (Messerrisse und Oberflächendefekte) charakterisiert und quantifiziert. Die Ergebnisse werden mit Blick auf die bei Vollholz und Furnier stark differierenden mechanischen Werkstoffkennwerte diskutiert und die Kennwertdifferenzen m.H. eines Schichtmodells erfasst. Des Weiteren werden ein neu entwickelter Biegeversuch und eine entsprechende Prüfvorrichtung zur Erfassung der zweidimensionalen Formungseigenschaften von Furnier vorgestellt. Der Schwerpunkt liegt in der Aufzeichnung der Randfaserdehnungen der Biegeprobe m.H. eines digitalen Bildkorrelationsmesssystems. Anhand umfangreicher Versuche werden die Biegeeigenschaften und das Versagensverhalten von Furnier in Abhängigkeit der Parameter Furnierdicke, Holzfeuchte, Faser- und Krümmungsrichtung (offene, geschlossene Furnierseite) ermittelt. Furnier zeigt dabei asymmetrische Biegeeigenschaften sowie ein sehr komplexes Versagensverhalten, mit sukzessiv zunehmender Werkstoffschädigung. Die minimal erreichbaren Biegeradien werden in Bezug auf die daraus resultierenden Oberflächendefekte des Furniers ausgewertet und diskutiert. Im Gültigkeitsbereich der entwickelten Umformmodelle zeigen die Versuchsergebnisse eine gute Übereinstimmung. Hin zu sehr kleinen Radien ist aus den Dehnungsmessungen ersichtlich, dass in der Zugrandfaser die, aus uniaxialen Zugversuchen bekannten, Bruchdehnungen deutlich überschritten werden. Es wird aufgezeigt, wie die zugrunde gelegte Werkstoffmodellbeschreibung zu erweitern ist, um auch diesen Grenzbereich der Furnierformung im Umformmodell abbilden zu können.



http://d-nb.info/1151721964/04
Breitenstein, Sarah;
FEM-Untersuchung und -Analyse der Steifigkeitsanforderungen an Lenkräder im Insassenschutz - Ilmenau - 72 Seiten.
Technische Universität Ilmenau, Masterarbeit 2018

Die Sicherheit in unserer Gesellschaft erhält einen immer größeren Stellenwert. Dies gilt gleichermaßen für die Fahrzeugsicherheit. Systeme, die die Folgen von Unfällen vermindern oder diese gar verhindern werden zunehmend verbessert und neu entwickelt. Im Rahmen der verletzungsreduzierenden Sicherheitseinrichtungen soll die Insassensicherheit des Fahrers eines PKW im Fokus dieser Arbeit stehen. Bedingt durch die Funktion befindet sich das Lenkrad grundsätzlich in unmittelbarer Nähe zum Insassen. Somit kommt diesem Bauteil eine wichtige Bedeutung bei der Betrachtung des Verletzungsrisikos zu. Daher werden in dieser Arbeit Untersuchungen auf Basis der Finiten Elemente durchgeführt, die die Analyse von Wechselwirkungen zwischen dem Lenkrad und dem Insassen während eines Unfallgeschehens ermöglichen. Außerdem werden die maßgeblichen Eigenschaften des Lenkrads identifiziert, die dessen mechanische Steifigkeit beeinflussen und sich auf die physikalische Belastung des Fahrers auswirken. Dafür werden vor allem Szenarien mit "Worst-Case"-Charakter betrachtet, um somit auch Unfallkonstellationen zu berücksichtigen, die sich besonders ungünstig auf den Gesundheitszustand des Insassen auswirken. Abschließend werden Anforderungen an die Lenkradsteifigkeit definiert, mit denen das Verletzungsrisiko gesenkt und eine Verbesserung der Insassensicherheit erzielt wird.



http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1011619180breit.txt