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Zentner, Lena; Issa, Mirna; Hügl, Silke; Griebel, Stefan; Rau, Thomas S.; Majdani, Omid
Compliant mechanism with hydraulic activation used for implants and medical instruments. - Ilmenau : ilmedia. - Online-Ressource (PDF-Datei: 4 S.)Finale Version (invited paper). - Druckausg.: Proceedings // XII International Conference on Systems, Automatic Control and Measurements, SAUM 2014, Niš, November 12 - 14, 2014 / University of Niš, Faculty of Electronic Engineering ... [ed.: Vlastimir Nikoliâc ...]. - Niš : Unigraf X-Copy, 2014, S. 1-4. - ISBN 978-86-6125-117-7

The hydraulic actuation of cochlear implant is considered in this research. The deformation behavior of the compliant mechanism by hydraulic actuation is of interest to facilitate the insertion of the implant or the instrument used in the non-linear access paths to the target area, and to avoid any damage, which could occur during the surgical procedure. The described implant is a hydraulically actuated compliant structure with a symmetric internal hollow core and with a non-stretchable thin fibre embedded in the wall. Under inner pressure of 6 bar, the structure is bended, thus the insertion will facilitate during the operation. With the help of the simulations, a specific geometry of the compliant structure is determined for the target deformation executed by hydraulic actuation.



https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00025969
Steigenberger, Joachim; Behn, Carsten; Behn, Carsten *1974-*; Will, Christoph;
Mathematical model of vibrissae for surface texture detection. - Ilmenau : Techn. Univ., Inst. für Mathematik, 2015. - Online-Ressource (PDF-Datei: 18 S., 489,3 KB). - (Preprint ; M15,03)

The plane elastic bending rod serves as a model of biological and artificial vibrissae. One task of vibrissae is to scan surfaces in order to detect their textures. We sketch the theory of static bending rod problems with a view to this field of applications. The solutions of the respective autonomous boundary value problems are given analytically. Numerical simulations are done in some worked out examples. Being aware of the fact that (1) in papers, object detecting by means of touch is seemingly exclusively investigated under the assumption of ideal contact (no stiction or friction), and (2) our present omission of this assumption is based upon simplifying model properties, the conclusions give some corresponding discussions and proposals for improvements and necessary work in future.



http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=25964
Zentner, Lena; Issa, Mirna; Griebel, Stefan; Wystup, Clemens; Hügl, Silke; Rau, Thomas S.; Majdani, Omid
Compliant fluidically actuated electrode carrier for cochlear implants :
Nachgiebiger fluidisch aktuierter Elektrodenträger für Cochlea-Implantate. - In: IFToMM D-A-CH Conference 2015, (2015), insges. 8 S.

http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn=urn:nbn:de:hbz:464-20150327-083215-4
Linß, Sebastian; Opfermann, Ronald; Gräser, Philipp; Theska, René; Zentner, Lena
Compliant linkage mechanisms with optimized flexure hinges for precision applications :
Nachgiebige Koppelmechanismen mit optimierten Festkörpergelenken für Präzisionsanwendungen. - In: IFToMM D-A-CH Conference 2015, (2015), insges. 7 S.

Festkörpergelenke werden aufgrund ihrer Vorteile als stoffgekoppelte Drehgelenke in nachgiebigen Koppelmechanismen eingesetzt. Für Präzisionsanwendungen kommen überwiegend prismatische Festkörpergelenke mit elementaren geometrischen Aussparungen zum Einsatz. Eine wesentliche Phase bei der Synthese eines nachgiebigen Koppelmechanismus ist die in diesem Beitrag untersuchte geometrische Gestaltung und Optimierung der prismatischen Festkörpergelenke hinsichtlich geforderter Mechanismuseigenschaften. Hierzu zählt neben dem Bewegungsbereich v. a. die Bahngenauigkeit im Vergleich mit dem zugrunde liegenden Starrkörpermechanismus. In diesem Zusammenhang wird die FEM-basierte Konturoptimierung im nachgiebigen Mechanismus auf der Basis von Polynomkonturen untersucht. Beispielhaft werden zwei Mechanismen zur Realisierung einer Punktgeradführung betrachtet. Die Ergebnisse der mehrkriteriellen Optimierung werden am Beispiel einer nachgiebigen Schubkurbel messtechnisch überprüft. Abschließend wird ein Ansatz für die Mechanismussynthese abgeleitet.



http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn=urn:nbn:de:hbz:464-20150327-082721-8
Lichtenheldt, Roy;
Hammering beneath the Surface of Mars : Analyse des Schlagzyklus und der äußeren Form des HP3-Mole mit Hilfe der Diskrete Elemente Methode. - In: IFToMM D-A-CH Conference 2015, (2015), insges. 8 S.
Im Titel ist "3" hochgestellt

Die Marsmission "InSight" (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transfer) der NASA hat das Ziel, Fragen zur Entstehung erdähnlicher Planeten zu beantworten. Dafür schlägt sich der HP3-Mole tiefer unter die Oberfläche des Mars als je ein anderes Instrument zuvor. Der Vortrieb dieses "selbsteinschlagenden Nagels" hängt dabei stark vom Ablauf des inneren Schlagzyklus, der äußeren Formgebung des Mechanismus und der Interaktion mit dem umgebenden Regolith ab. Nach erfolgreicher Verifikation und Validierung der DEM-MKS Co-Simulation mit Messdaten, wird nun der komplexe Schlagzyklus und die Interaktion mit dem Boden bei Variation der Mole-Spitzenform modellbasiert untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass unter Verwendung nichtlinearer Spitzenprofile anstelle linear-konischer Profile bei gleichem Bauraum geringereWiderstandskräfte auftreten. Diese Erkenntnisse ermöglichen geeignete Kompromisse zwischen der Steigerung der Penetrationsleistung, der Reduzierung der äußeren Abmessungen und der Minimierung der Masse, für künftige Missionen.



http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn=urn:nbn:de:hbz:464-20150327-082630-3
Hartmann, Lars; Reich, René; Kletzin, Ulf; Zentner, Lena
Investigation into an impact-loaded dilatant polymer :
Untersuchung eines dilatanten Polymers bei stoßartigen Belastungen. - In: IFToMM D-A-CH Conference 2015, (2015), insges. 7 S.

http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn=urn:nbn:de:hbz:464-20150327-082342-3
Fiedler, Patrique; Mühle, Richard; Griebel, Stefan; Fonseca, Carlos; Vaz, Felipe; Zentner, Lena; Zanow, Frank; Haueisen, Jens
Contact force and impedance in dry electroencephalography. - In: Scientific & social program, (2015), S. 32-33

Haueisen, Jens; Fiedler, Patrique; Griebel, Stefan; Fonseca, Carlos; Vaz, Felipe; Zentner, Lena; Zanow, Frank
A 64-channel dry multipin-electrode cap for EEG. - In: Scientific & social program, (2015), S. 32

Böhm, Valter; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus;
An approach to the dynamics and control of a planar tensegrity structure with application in locomotion systems. - In: International journal of dynamics and control, ISSN 2195-2698, Bd. 3 (2015), 1, S. 41-49

http://dx.doi.org/10.1007/s40435-014-0067-8
Fiedler, Patrique; Griebel, Stefan; Pedrosa, Paulo; Fonseca, Carlos; Vaz, Filipe; Zentner, Lena; Zanow, Frank; Haueisen, Jens
Multichannel EEG with novel Ti/TiN dry electrodes. - In: Sensors and actuators, ISSN 1873-3069, Bd. 221 (2015), S. 139-147

http://dx.doi.org/10.1016/j.sna.2014.10.010

   

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Zimmermann, Klaus; Böhm, Valter; Zeidis, Igor; Popp, Jana
Ferrofluid based locomotion system with locally fixed electromagnetic field. - In: Actuator 08, (2008), S. 834-837

The article presents a system for the ferrofluid based locomotion of non-magnetic objects, preferentially for the microtechnical application. The uniaxial translatory motion of the non-magnetic object situated on the ferrofluid surface or partial in the ferrofluid itself is obtained due to the periodic change of the condition parameters of the ferrofluid by a locally fixed magnetic field. Here an overview is given on the different design options of such systems, on the theoretical and experimental considerations about the magnetic field of the described system, ensuing on that, on the ferrofluid behaviour, and on the characteristic features of the locomotion system according to measurements in laboratory testings.



Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus; Pivovarov, Mikhail; Bolotnik, Nikolai N.
An inertially excited two-mass oscillator moving on rough plane. - In: CD-ROM proceedings, ISBN 978-0-9805142-1-6, (2008), insges. 2 S.

The motion of two bodies (mass points) connected by a linear spring is studied for the case where the coefficient of friction is independent of motion. The system is driven by two unbalanced rotors attached to the bodies. It is shown, that the direction of motion can be reversed without changing the direction of rotation of the rotors.



Naletova, Vera A.; Zimmermann, Klaus; Zeidis, Igor; Turkov, Vladimir A.; Pelevina, Daria A.; Friedrich, T.; Richter, R.
Deformation of a magnetic fluid surface due to ferromagnetic bodies in an applied uniform magnetic field. - In: Proceedings of the 7th International Pamir Conference Fundamental and Applied MHD and COST P17 Annual Workshop 2008, (2008), S. 747-751

Static and dynamic deformations of a magnetic fluid surface due to the ferromagnetic bodies in an applied uniform magnetic field are studied. The numerical solutions of the problem of the determination of the static surface shape of the magnetic fluid containing different magnetizable bodies in an applied uniform magnetic field are obtained. The flow of a layer of an incompressible viscous magnetic fluid on a plane under the action of a travelling magnetic field, which is created by moving ferromagnetic iron rods, is analyzed analytically.



Gerlach, Erik; Kirchner, Isabel; Oberthür, Siegfried; Zimmermann, Klaus
Untersuchung der Dynamik eines hochpräzisen z-Achsen Positioniersystems für Nanopositionier- und Nanomessmaschinen. - In: Elektrisch-mechanische Antriebssysteme, (2008), S. 207-211

Pfaff, Mirko;
Entwicklung strukturierter FEM-Modelle und deren beispielhafte Anwendung auf eine fahrzeugtechnische Baugruppe. - Schmalkalden : Fachhochschule, 2008. - XII, 108 S.. - (fhS-prints ; 2008,3) Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2008
ISBN 3980658554 = 978-3-9806585-5-3

Die Finite-Elemente-Methode stellt ein leistungsfähiges Werkzeug zur Beantwortung physikalisch definierter Fragestellungen dar. Im Mittelpunkt der Arbeit steht die Lösung technischer Problemstellungen auf Basis einer strukturierten FEM-Modellerstellung. Grundgedanke dieser strukturierten Modellerstellung ist die Wahl einer geeigneten Abstraktionsebene zur Lösung von Teilzielstellungen und damit der Aufbau geeigneter FEM-Teilmodelle.Zusätzlich werden FEM-Untermodelle zur gezielten Bestimmung von Eingabegrößen genutzt. FEM-Teilmodelle können dann zu einem effizienten und in Teilen verifizierten FEM-Gesamtmodell zusammengefasst werden. Zum Aufbau solcher FEM-Modelle unter Nutzung der FEM-Modellstruktur werden praktische Empfehlungen gegeben.Die entwickelte FEM-Modellstruktur wurde am Beispiel einer Hinterachswelle für ein Nutzkraftfahrzeug angewendet. Die Abbildung des strukturmechanischen Verhaltens erfolgte unter der Einbeziehung einzelner FEM-Teilmodelle für äußere Belastungen, elastisch-plastisches Materialverhalten, Oberflächenrauheit und Eigenspannungen infolge eines Richtprozesses. Für den Hinterachswellenflansch und den Hinterachswellenschaft wurden FEM-Gesamtmodelle erstellt, welche alle relevanten physikalischen Einflüsse auf diese Geometriebereiche abbilden.Abschließend wurde eine Lebensdauerberechnung für den Hinterachswellenschaft durchgeführt. Die aufgebauten FEM-Modelle konnten analytisch oder mit Hilfe praktischer Untersuchungen validiert werden. Am Beispiel der Hinterachswelle konnte gezeigt werden, dass mit der strukturierten Modellerstellung effizient Problemstellungen abgearbeitet werden können.



Zimmermann, Klaus; Naletova, Vera A.; Zeidis, Igor; Turkov, Vladimir A.; Pelevina, Daria A.; Böhm, Valter; Popp, Jana
Surface of a magnetic fluid containing magnetizable bodies in an applied uniform magnetic field. - In: Magnetohydrodynamics, ISSN 0024-998X, Bd. 44 (2008), 2, S. 175-182

Analytical solutions of the problem of the surface shape determination of a MF containing different magnetizable bodies in an applied uniform magnetic field have been found for an arbitrary value of the magnetic field. The cases of spherical body (the axially symmetric problem) and cylindrical (the plane problem) are considered.



Zimmermann, Klaus; Naletova, Vera A.; Zeidis, Igor; Turkov, Vladimir A.; Kolev, Emil; Kalmykov, Sergej A.
Calculation of a magnetizable worm deformation in a magnetic field. - In: Magnetohydrodynamics, ISSN 0024-998X, Bd. 44 (2008), 2, S. 143-148

In this paper, the deformation of a magnetizable elastic body in an alternating magnetic field is considered from a theoretical point of view. The body deformation and velocity are calculated. Analytical and numerical results are compared with the experimental data.



Bolotnik, Nikolai N.; Pivovarov, Mikhail; Zeidis, Igor; Zimmermann, Klaus
Dynamics and control of a two-degree-of freedom vibration-driven system. - In: IFAC Proceedings Volumes, ISSN 1474-6670, Bd. 40 (2007), 14, S. 109-114

https://doi.org/10.3182/20070829-3-RU-4912.00018
Zimmermann, Klaus; Zeidis, Igor; Martynenko, Yuri; Schneider, Anatoli
Vlijanie perechodnych processov v &ptbov;elektromotorach na ustojčivostь roboto-techničeskich sistem :
Influence of transients in electric motors on the stability of robotic systems. - In: Problems of mechanics, ISSN 1512-0740, (2007), No. 1(26), Seite 19-31

Zimmermann, Klaus;
Moving like worms: without "Legs". - In: German research, ISSN 1522-2322, Bd. 29 (2007), 3, S. 24-26

http://dx.doi.org/10.1002/germ.200890005