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Created on: Tue, 16 Jul 2024 23:07:23 +0200 in 0.0901 sec


Dubovikova, Nataliia; Gerlach, Erik; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus
An approach to the mechanical modeling of contact problems in the application to friction stir welding. - In: Engineering dynamics and life sciences, ISBN 978-83-935312-4-0, (2017), S. 173-182

Behn, Carsten; Siedler, Konrad
Tracking control of a muscle-like actuated double pendulum. - In: Engineering dynamics and life sciences, ISBN 978-83-935312-4-0, (2017), S. 45-56

Scharff, Moritz; Steigenberger, Joachim; Behn, Carsten; Alencastre, Jorge
Influence of vibrissa morphology on artificial tactile sensors for surface texture detection. - In: Proceedings in applied mathematics and mechanics, ISSN 1617-7061, Bd. 17 (2017), 1, S. 219-220

https://doi.org/10.1002/pamm.201710079
Chavez, Jhohan; Kaufhold, Tobias; Böhm, Valter; Becker, Tatiana; Zimmermann, Klaus; Martens, Michael; Schilling, Meinhard; Gundermann, Thomas; Odenbach, Stefan
Field-induced plasticity of magneto-sensitive elastomers in context with soft robotic gripper applications. - In: Proceedings in applied mathematics and mechanics, ISSN 1617-7061, Bd. 17 (2017), 1, S. 23-26

https://doi.org/10.1002/pamm.201710007
Schorr, Philipp; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus
Motion by variation of the contact force on an inclined plane. - In: Proceedings in applied mathematics and mechanics, ISSN 1617-7061, Bd. 17 (2017), 1, S. 167-168

https://doi.org/10.1002/pamm.201710053
Rau, Thomas S.; Hügl, Silke; Salcher, Rolf; Lenarz, Thomas; Majdani, Omid
Hydraulisch automatisierte Elektrodeninsertion. - In: CURAC 2017 - Tagungsband, ISBN 978-3-95900-158-8, (2017), S. 131-135

Kaufhold, Tobias;
Modellbildung, Simulation und Prototypenentwurf von mechanisch nachgiebigen, mobilen Robotern. - Ilmenau, 2017. - 131 Seiten
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2017

In der Robotik werden zunehmend mechanisch nachgiebige Systeme eingesetzt, um unter anderem die Interaktion zwischen Mensch und Maschine für den Menschen sicher zu gestalten. Ebenfalls wächst aufgrund vorteilhafter Eigenschaften, wie Formvariabilität, einfacher Aufbau und Möglichkeit der Stoßabsorption, der Anteil mechanisch nachgiebiger Systeme in der mobilen Robotik. Das Ziel dieser Arbeit ist es, einen Beitrag zur Anwendung von nachgiebigen Strukturen in mobilen Robotern zu leisten. Dabei bilden strukturelle und antriebstechnische Aspekte den Forschungsfokus. Die Untersuchungen sollen einen Impuls zur Entwicklung solcher nachgiebiger Lokomotionssysteme geben, bei welchen Fortbewegung mittels nur weniger Aktuatoren, unter Nutzung besonderer struktureller oder werkstoffseitiger Charakteristika, realisiert wird. Auf diese Weise können vielseitig einsetzbare mobile Roboter entwickelt werden, die sich durch einen einfachen Aufbau, moderaten Steuerungsaufwand und somit durch eine geringe Fehleranfälligkeit auszeichnen. Die Betrachtungen in dieser Arbeit haben Grundlagencharakter. Im Vordergrund steht nicht die Weiterentwicklung bekannter klassischer Lokomotionssysteme, sondern die exemplarische Umsetzung von im Vergleich zu bekannten Systemen alternativen Realisierungsmöglichkeiten derartiger mobiler Roboter. In diesem Zusammenhang werden wissenschaftliche Fragestellungen bezüglich struktureller, werkstoffseitiger und antriebstechnischer Aspekte formuliert und mittels theoretischer und experimenteller Untersuchungen beantwortet. Besonderer Fokus liegt hierbei auf der Betrachtung von mechanisch vorgespannten Systemen auf Basis von Tensegrity-Strukturen. Die Anwendung solcher Strukturen ermöglicht die Realisierung von Systemen, deren mechanische Nachgiebigkeit und daraus folgend auch dynamische Eigenschaften ohne Formänderung reversibel veränderbar sind. Dies ermöglicht eine Anpassungsfähigkeit dieser Systeme an veränderte Umgebungsbedingungen während der Fortbewegung.



Pendzialek, Matthias; Zentner, Lena; Höhe, Kurt; Schneider, Jürgen
Reduzierte nachgiebige Spiralstrukturen für Rückschlagventile in Doppelkupplungsgetrieben. - In: Tagungsband 12. Kolloquium Getriebetechnik, (2017), S. 255-266

Das Ziel dieser Untersuchung ist langfristig konventionelle Rückschlagventile in Doppelkupplungsgetrieben mit vollintegrierten Flachfederrückschlag-ventilen ersetzen zu können. Hierfür wurde das System auf einen einzelnen Federarm reduziert und daraus vier Modelle abgeleitet. Diese sind mit und ohne Anbindung des Federarmes an das umliegende Material und jeweils mit idealem und real vermessenem Querschnitt. Die Modellergebnisse wurden mit experimentellen Ergebnissen für zehn Prüflinge mit Anbindung des Federarmes und realem Querschnitt verglichen. Dieser Vergleich sowie der Vergleich zwischen Ergebnissen der vier Modelle ergaben Hinweise auf die Verwendbarkeit der Modelle und die Auswirkung der Abweichungen des Querschnittes.



Griebel, Stefan; Hügl, Silke; Rau, Thomas S.; Majdani, Omid; Zentner, Lena
Nachgiebiger fluidmechanischer Aktuator für eine schonende Implantation am Beispiel eines vorgekrümmten Cochlea-Implantat-Elektrodenträgers. - In: Tagungsband 12. Kolloquium Getriebetechnik, (2017), S. 235-254

Am Beispiel eines vorgekrümmten Cochlea-Implantat-Elektrodenträgers wird die Entwicklung und Untersuchung eines nachgiebigen, fluidmechanischen Aktuators gezeigt. Über eine entwickelte Synthesemethode wird die Außenform des Aktuators im Maßstab 9.5:1 gefunden. Ein entwickelter Fertigungsprozess, dessen Schritte und der Versuchsaufbau zur Untersuchung der Verformung von elf Funktionsmustern unter steigendem Innendruck werden vorgestellt. Ein Vergleich der benötigten Drücke zum Erreichen sieben ausgewählter Verformungszustände, ermittelt aus dem analytischen Modell, zeigt, dass alle Zustände qualitativ gut erreicht werden, wobei die Drücke 6.1 bis 10.8 % geringer ausfallen. Mögliche Ursachen werden benannt. - Using the example of curved-shape cochlear implant electrode carrier, the development and examination of a compliant, fluid-mechanical actuator is shown. The 9.5:1 scaled external shape of the actuator is found using a developed synthesis method. In addition, a new production process, its steps and the experimental setup for the investigation of the deformation of eleven functional models under increasing internal pressure are presented. A comparison of the required pressures to achieve seven selected deformation states, determined from the analytical model, shows that all states are achieved qualitatively well, the pressures being 6.1 to 10.8 % lower. Possible causes are named.



Günther, Lars; Becker, Felix; Becker, Tatiana I.; Stepanov, Gennady V.; Zimmermann, Klaus
Development of an acceleration sensor incorporating a magneto-sensitive elastomer. - In: Engineering for a changing world, (2017), insges. 9 S.

The present paper introduces an operating principle and concept of an acceleration sensor with an adaptable measuring range and sensitivity basing on the adjustability of the material properties of magneto-sensitive elastomers. The development of such a sensor requires a comprehensive understanding of the behaviour of the utilized material. Therefore, the magnetic field dependent behaviour of magnetic hybrid elastomer (MHE) with embedded magnetically soft and hard particles is investigated. Free vibrations of MHE beams are executed and hereafter, the frequency and damping behaviour are established. It is shown that the change of the magnetic field caused by a vibrating MHE beam contains detailed information about its deflection. Basing on the revealed results, the acceleration sensor concept incorporating a functional MHE element is presented. The possibility to adjust the material properties of this element with an externally applied magnetic field is used.



http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-055:3

   

... until 2022 from the Technical Mechanics Group

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Bolotnik, Nikolai N.; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus;
Dynamics of two-module vibration driven robot. - In: Shaping the future by engineering, ISBN 978-3-86360-085-3, (2014), S. 64-65

Abdelrahman, Mohamed;
A contribution to the development of a special-purpose vehicle for handicapped persons : dynamic simulations of mechanical concepts and the biomechanical interaction between wheelchair and user. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2014. - Online-Ressource (PDF-Datei: XVII, 225 S., 15,34 MB) : Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2014
Parallel als Druckausg. erschienen

Die Arbeit diskutiert die mathematische Modellbildung von ausgewählten Fortbewegungssystemen mit Rädern. Die Kinematik und Dynamik eines radgetriebenen Fahrzeuges mit Mecanum-Rädern wird beschrieben. Die dynamischen und kinematischen Modelle sind die Voraussetzung für Simulationsrechnungen und gleichzeitig für die praktische Anwendung beim Betrieb der Systeme. Außerdem wird das Bewegungsverhalten von Behinderten während der Fahrt im Rollstuhl für verschiedene Umgebungsbedingungen analysiert. Nach der Darlegung der Motivation der Arbeit wird eine Analyse des Standes der Technik auf dem Gebiet der Fahrzeuge mit Mecanum-Rädern vorgestellt. Eine Übersicht über aktuelle Aspekte der Fortbewegungssysteme für Behinderte und ihre Vor- und Nachteile ist ein weiterer Gegenstand der Arbeit. Im Kapitel 2 sind die mathematischen Grundlagen, die in dieser Arbeit verwendet werden, zusammengefasst. Es handelt sich um die Kinematik der starren Körper und ausgewählte Prinzipien und Gleichungen der analytischen Mechanik. Die Transformationsmatrizen für ebene Drehungen, die Arten der kinematischen Zwangsbedingungen, die Dynamik der starren Körper mit einem speziellen Fokus auf die LAGRANGE Gleichung 2. Art mit Multiplikatoren werden vorgestellt. Die Fortbewegungssysteme sind vor allem mit analytischen Methoden in der Kinematik und Dynamik beschrieben worden. Der Fokus liegt auf 2 Grundmodellen, die auch aktuell technisch genutzt werden. Das erste Modell gilt für zweirädrige Bewegungssysteme, wie zum Beispiel für einen Rollstuhl. Das zweite Modell wurde für ein vierrädriges Fahrzeug mit Mecanum-Rädern entwickelt. Detaillierte Herleitungen für die kinematischen und dynamischen Modelle sind für beide Fortbewegungssysteme dargestellt. Für die Dynamik des Fahrzeuges mit Mecanum-Rädern wird eine exakte Methode, basierend auf den Grundlagen der nichtholonomen Mechanik mit einer zweiten, häufig in der Literatur angeführten, Näherungsmethode verglichen. Aus der nichtholonomen Mechanik werden die LAGRANGE Gleichungen mit Multiplikatoren als effizientes Verfahren eingesetzt, um ein exaktes Modell zu generieren. Diese Modellgleichungen können alle möglichen Bewegungsbahnen des Fahrzeuges mit vier Mecanum-Rädern erfassen. Das Approximationsverfahren aus der Literatur nutzt eine Pseudoinverse Matrix und kann nur ausgewählte Standardtrajektorien abbilden. Simulationsergebnisse, basierend auf der numerischen Integration der Dynamikgleichungen aus beiden Verfahren werden in Kapitel 4 vorgestellt. Die resultierenden Bewegungsbahnen sind für vorgegebene Antriebsmomente dargestellt. Ein virtuelles 3D-Modell des vierrädriges Mecanum-Fahrzeuges ist mit Hilfe von MATLAB®, SIMULINK® und VIRTUAL REALITY TOOLBOX® erstellt worden. Ein Vorteil der 3D-Umgebung ist die anschauliche Darstellung komplexer Bewegungsbahnen bei kombinierten Translations- und Rotationsbewegungen des Systems. Zwei Experimentalfahrzeuge, eines mit klassischer Vierradstruktur inklusive Vorderachslenkung und ein weiteres mit vier omnidirektionalen Rädern vom Typ Mecanum, wurden aufgebaut. Sie dienen als Demonstratoren eines möglichen Plattformkonzeptes für Behindertenfahrzeuge. In der Arbeit werden die aus Simulationsrechnungen gewonnenen Trajektorien mit den tatsächlichen Bahnen des Prototyps verglichen. In einem abschließenden Kapitel wird für ausgewählte Szenarien mittels Motion Capturing Verfahren die Mensch-Maschine-Interaktion am Beispiel von Rollstuhlfahrern untersucht. Die Bewegung des menschlichen Körpers und des Rollstuhls wurde in ihren kinematischen Daten erfasst und mit den Werkzeugen ALASKA-DYNAMICUS® und ERGO TOOL® analysiert.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=24390
Naletova, Vera A.; Merkulov, D. I.; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus
Deformation of a body with a magnetizable polymer in a uniform magnetic field. - In: 9th International Conference on Fundamental and Applied MHD, Thermo Acoustic and Space Technologies, (2014), S. 322-325

Niedermeyer, Lars; Augsburg, Klaus; Augustin, Silke; Fröhlich, Thomas; Krapf, Gunter; Zimmermann, Klaus; Böhm, Valter; Kaufhold, Tobias
Untersuchung thermo-mechanischer Belastungen in Abgassystemen bei hochdynamischer Druckpulsation. - In: Sensoren und Messsysteme 2014, (2014), insges. 6 S.

Popp, Jana; Zeidis, Igor; Naletova, Vera A.; Kaufhold, Tobias; Böhm, Valter; Gärtner, Ralf; Zimmermann, Klaus
Peristaltic transport of a magnetizable fluid by a periodically travelling magnetic field. - In: Book of abstracts, (2014), S. 43-44

Kaufhold, Tobias; Böhm, Valter; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus
Magnetically actuated compliant locomotion system. - In: Book of abstracts, (2014), S. 45-46

Volkova, Tatiana; Turkov, Vladimir A.; Zimmermann, Klaus; Naletova, Vera A.
Ferrofluid volume between plates in the field of an electromagnetic coil. - In: Book of abstracts, (2014), S. 28-29

Popp, Jana; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus; Böhm, Valter; Naletova, Vera A.; Turkov, Vladimir A.; Pelevina, Daria A.; Rozin, Alexander V.
Enhanced deformation of magnetizable fluids for efficiency increase of ferrofluid based locomotion systems. - In: Magnetohydrodynamics, ISSN 0024-998X, Bd. 49 (2013), 3/4, S. 468-472

Zhao, Xin; Petkun, Sergey; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus
Dinamika &ptbov;električeskoj sistemy regulirovanija okon transportnogo sredstva :
Dynamics of an electrical window regulator system. - In: Problems of mechanics, ISSN 1512-0740, (2013), No. 4(53), Seite 7-14

Böhm, Valter; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus
Dynamic analysis of a simple planar tensegrity structure for the use in vibration driven locomotion systems. - In: Applications, (2013), S. 341-352