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Dr. Johannes Wilken

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INHALTE

Veröffentlichungen der Fakultät für Maschinenbau

Ein Beitrag zur Potenzialanalyse von reifenfülldruckbasierten Fahrerassistenzsystemen / Höpping, Kristian
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - XXX, 253, A-60 Seiten

(Kraftfahrzeugtechnische Berichte : KFTB ; 11)
ISBN 978-3-86360-209-3
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000296
Preis (Druckausgabe): 54,80 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2019

Inhalt:
Bei der Wahl des optimalen Reifenfülldrucks besteht ein großes Spannungsfeld zwischen sich gegenüberstehenden Komfort-, Sicherheits- und Umweltanforderungen. Eine intelligent geregelte Reifenfülldruckregelanlage, die den Reifeninnendruck hochdynamisch und radselektiv in Abhängigkeit des Fahrzeug- und Fahrbahnzustands adaptiert, verspricht ein großes Potenzial zur Minimierung der Zielkonflikte. In dieser Forschungsarbeit wird eine Methodik zur Realisierung und Bewertung der Leistungsfähigkeit eines reifenfülldruckbasierten Fahrerassistenzsystems vorgestellt.

Die Entwicklung von Prüfeinrichtungen sowie einer Mess- und Auswertemethode erlauben die Charakterisierung großer Reifenfülldruckvariationen auf das Umfangskraftverhalten von Pkw-Reifen. Zur Abbildung werden die Magic Formula-, HSRI - und Deur-Reifenmodelle erweitert und in ein entwickeltes Gesamtfahrzeug-Co-Simulationsmodell implementiert. Damit wird erstmals die Möglichkeit geschaffen, große Fülldruckvariationen zu berücksichtigen und deren Einfluss auf die Fahrdynamik von Kraftfahrzeugen zu bewerten. Die Integration einer hochdynamischen Reifenfülldruckregelanlage in einem Versuchsfahrzeug ermöglicht erstmalig eine experimentelle Analyse des Potenzials.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000296

Druckfassung im Buchhandel lieferbar und über den Webshop readbox unipress bookstore direkt bestellbar!

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Filtrationskinetik offener Partikelfilter / Lars Niedermeyer
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - XXXII, 202 Seiten
(Kraftfahrzeugtechnische Berichte : KFTB ; 10)
ISBN 978-3-86360-206-2
DOI 10.22032/dbt.38502
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000137
Preis (Druckausgabe): 21,30 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2019

Inhalt:
Das Reinigen eines partikelbeladenen Aerosols mit Hilfe faserbasierter Filter ist eine weit verbreitete Methode. Die der Reinigung zugrunde liegenden Vorgänge sind hochkomplex und in einfachen Modellen mathematisch nicht zu beschreiben. Bekannte Ansätze beschränken sich meist auf die ausschnittsweise Beschreibung der Vorgänge in kleinen Teilen des Filters oder betrachten nur einzelne Fasern des Filters. Die ganzheitliche Berechnung der Vorgänge in einem Partikelfilter muss stets unter Berücksichtigung aller, die Abscheidung von Partikeln betreffender Größenskalen erfolgen. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der methodischen Entwicklung eines Berechnungsansatzes für die numerische Simulation der zeitabhängigen Filtration eines Filters. Berücksichtigt werden insbesondere die in verschiedenen Größenskalen ablaufende Filtration. Dazu zählen das Abscheiden von Partikeln an einzelnen Fasern, die Durchströmung des Vlieses und des Gesamtfilters sowie die zeitabhängige Beladung des Filters.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000137

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Entwicklung einer Methode zur Temperaturbestimmung von Fluiden mithilfe von Berührungsthermometern bei niedrigen Eintauchtiefen / Andreas Brethauer
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - XVI, 229 Seiten
ISBN 978-3-86360-207-9
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000157
Preis (Druckausgabe): 25,00 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2019

Inhalt:
Die exakte Bestimmung der Temperatur gewinnt u. a. in der Wärmeverbrauchsmessung eine immer höhere Bedeutung. Messabweichungen haben hier eine direkte Auswirkung auf die Kostenabrechnung. Die vorliegende Arbeit untersucht in diesem Zusammenhang die Messabweichung durch Wärmeableitung und das Ansprechverhalten von Widerstandsthermometern bei geringen Eintauchtiefen in ein zu messendes Medium. Zudem wurde eine Prüfeinrichtung zur Untersuchung von Widerstandsthermometern unter Einbaubedingungen entwickelt und validiert. Diese erlaubt die Untersuchung des statischen und dynamischen Verhaltens von Thermometern, sowie den direkten Vergleich unterschiedlicher Einbaustellen. Eine weitere dargestellte Neuentwicklung ist ein für niedrige Eintauchtiefen optimiertes Widerstandsthermometer. Dieses realisiert eine gute Ankopplung des Temperatursensors an das zu messende Medium, sowie eine Entkopplung von der anders temperierten Umgebung.

Zugriff ab 16. Juni 2020 auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000157

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Untersuchung von Umlenkelementen zur Anwendung in der interferometrischen Längenmesstechnik / Kerstin John
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - 176 Seiten

(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 33)
ISBN 978-3-86360-197-3
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000555
Preis (Druckausgabe): 22,70 €

Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2018

Inhalt:
Aufgrund ihrer hohen Auflösung in Kombination mit einem großen Messbereich nehmen Interferometer eine Spitzenrolle in der Präzisionslängenmesstechnik ein. Sie müssen üblicherweise so angeordnet werden, dass der Messstrahl das Messobjekt auf geradem, unabgeschattetem Weg erreicht. Durch eine Umlenkung und Faltung des Interferometermessstrahls lassen sich Flexibilität des Aufbaus und Zugänglichkeit des Messobjektes verbessern. Diese Arbeit untersucht den Einsatz von reflektierenden und refraktiven Strahlumlenkelementen in interferometrischen Messanordnungen im Hinblick auf ihre Übertragungseigenschaften sowie insensitive Bewegungsachsen, die die Strahleigenschaften nicht beeinflussen. Die durch Strahlumlenkung entstehenden Messfehler und Möglichkeiten ihrer Kompensation und Korrektur werden untersucht und in Gestaltungsrichtlinien zusammengefasst.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000555

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Konzeption und Untersuchung eines bistabilen Sicherheitsventils und simulationsbasierte Entwicklung einer Methode zu dessen Dimensionierung / René Uhlig
Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2019. - XXI, 146 S.
(Berichte der Ilmenauer Mechanismentechnik ; 5)
ISBN 978-3-86360-203-1
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000718
Preis (Druckausgabe): 27,10 €

Zugl.: Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2018

Inhalt:
Sicherheitsventile für Gasrohrleitungen sind unverzichtbare Schutzvorrichtungen, die den Austritt großer Gasmengen im Havariefall verhindern. Die bisher bekannten Sicherheitsventile weisen einen gravierenden Nachteil auf, da diese nach dem Auslösen selbsttätig wieder öffnen und potentielle Gefahrenquellen unerkannt bleiben. Der wesentliche Vorteil eines neuartigen Sicherheitsventils beruht auf der bistabilen Schaltcharakteristik durch den Einsatz vorgespannter nachgiebiger Aufhängungselemente. Die Dimensionierung eines solchen Ventils erfordert viel Erfahrung im Umgang mit numerischen Simulationswerkzeugen. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der nachgiebigen Aufhängungselemente und dem resultierenden Ventilschaltverhalten. Das Ziel besteht darin, ein einfach anzuwendendes Berechnungsmodell zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus wird das Modell anhand experimenteller Untersuchungen an realen Aufhängungselementen validiert und das Verhalten von verschiedenen Ventilprototypen im praktischen Einsatz an Versuchsanlagen betrachtet. Die Ergebnisse können auch zur Dimensionierung von bistabilen Systemen in anderen Anwendungsfeldern genutzt werden.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://www.nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000718

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Kraftgesteuerte Messzelle für Dilatometeranwendungen / Wohlfahrt, Fabian
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - XVI, 179 Seiten
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 32)
ISBN 978-3-86360-193-5
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000443
Preis (Druckausgabe): 16,80 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018

Inhalt:
Werkstoffinnovation ist eine wesentliche treibende Kraft des 21. Jahrhunderts. Die Erforschung und Weiterentwicklung von Materialien führt zu höheren Anforderungen an Messgeräte, welche die zugehörigen Materialkenngrößen ermitteln. Im Bereich der Dilatometrie leitet sich ein Handlungsbedarf zur Reduzierung wesentlicher Störeinflüsse auf die Längenänderung von thermisch beeinflussten Proben ab. Ein besonderes Ziel besteht darin, den Krafteinfluss während der Längenmessung stark zu verringern sowie Messabweichungen durch manuelle Bedienung zu eliminieren.
Im Rahmen der Arbeit werden für die Entwicklung einer kraftgesteuerten Messzelle systematisch Lösungen erarbeitet und bewertet. Die optimale Lösung wird konstruktiv umgesetzt und experimentell untersucht.
Die entwickelte Messzelle zeichnet sich durch eine deutlich reduzierte Messunsicherheit bei der Ermittlung der Probenausgangslänge und der thermisch induzierten Längenänderung aus. Die Bedienung wurde vereinfacht und der Einsatzbereich von Dilatometern erweitert.

Zugriff ab März 2020 auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000443

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Widerstandspunktschweißen mit Stanzelement : Prozesstechnische und werkstoffliche Besonderheiten von Aluminium-Stahl-Blechverbindungen / Kotschote, Christian
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - XIX, 167 Seiten
(Fertigungstechnik - aus den Grundlagen für die Anwendung : Schriften aus der Ilmenauer Fertigungstechnik (SIFT) ; 7)
ISBN 978-3-86360-199-7
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000583
Preis (Druckausgabe): 18,40 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018

Inhalt:
Aluminium und Stahl sind Leichtbauwerkstoffe und im Automobilbau nicht mehr wegzudenken. Beide Werkstoffe miteinander zu verbinden, stellt besonders die Fügetechnik vor großen Herausforderungen. Die unterschiedlichen Eigenschaften erschweren den Fügeprozess und damit einen Einsatz. Mit Hilfe eines zusätzlichen Stanzelements wurde ein Ansatz zum Widerstandspunktschweißen von Aluminium und Stahl entwickelt und dessen prozesstechnische und werkstoffliche Besonderheiten erforscht. Das Ziel war die Bestimmung der Verbindungsausbildung vom Stanzelementprozess und der Einfluss der Schweißlinsenbildung auf die Charakteristik der Gesamtverbindung. In den Untersuchungen konnten grundlegende Prozessgrößen identifiziert werden. Mithilfe einer eigens entwickelten Kopfzugmethode war es möglich, die Verbindungsfestigkeiten sowohl nach dem Primär- als auch Sekundärprozess zu bestimmen. Untersuchungen des Aluminiumsubstrates zeigten zudem werkstoffliche Veränderungen entlang der gesamten Prozesskette.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000583

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Untersuchungen zum Schadensmechanismus Torsionsschwingbruch durch Kontaktermüdung an Schraubendruckfedern / Mack, Benjamin
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - XVIII, 189 Seiten
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 34)
ISBN 978-3-86360-198-0
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000564
Preis (Druckausgabe): 35,00 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018

Inhalt:
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden die Wirkzusammenhänge des Schadensmechanismus „Torsionsschwingbruch durch Kontaktermüdung“ untersucht und Möglichkeiten zur Quantifizierung des Schadensmechanismus aufgezeigt. Hierfür werden Federvarianten mit unterschiedlichen Anlageverhalten gefertigt, charakterisiert und geprüft. Mit den bisher etablierten Methoden kann das Anlageverhalten nicht lokal und zugleich bei einer definierten Federkraft bewertet werden. Vor diesem Hintergrund wird die Lichtspaltmethode entwickelt. Die Lichtspaltmethode eignet sich im Gegensatz zu numerischen Verfahren auch zur fertigungsnahen Beurteilung des Anlageverhaltens. Zusätzlich ermöglicht die Lichtspaltmethode einen höherwertigen FE-Abgleich im Endwindungsbereich, als ein Abgleich über die Federrate oder mittels druckempfindlichen Papiers. Auf Grundlage der Schwingfestigkeitsversuche an Schraubendruckfedern, den Erkenntnissen aus dem lokalen und kraftabhängigen Anlageverhalten im Endwindungsbereich sowie numerischen Berechnungen wird abschließend eine Vorgehensweise zur Auslegung der Endwindungsgeometrie bei erhöhter Schwingspielzahl aufgezeigt.

Zugriff ab dem 20.02.2020 auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000564

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Charakterisierung der Fügezone von laserbasiert gefügten Hybridverbunden aus teilkristallinen thermoplastischen Kunststoffen und Metallen / Klaus Schricker
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - 204 Seiten
(Fertigungstechnik - aus den Grundlagen für die Anwendung : Schriften aus der Ilmenauer Fertigungstechnik (SIFT) ; 8)
ISBN 978-3-86360-202-4
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000694
Preis (Druckausgabe): 17,20 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018

Inhalt:
Das thermische Fügen ermöglicht die direkte Herstellung von Kunststoff-Metall-Verbunden ohne Verwendung von Zusatzwerkstoffen oder Fügehilfselementen und bietet damit ein hohes Potenzial für die industrielle Produktion von Großserienprodukten. Dabei stehen aufgrund ihrer Eigenschaftsprofile einerseits Aluminiumlegierungen und Stähle und andererseits teilkristallinen Kunststoffe im Mittelpunkt des Interesses. Der industrielle Einsatz dieses Fügeprozesses setzt allerdings eine fundierte Kenntnis über die entstehende Fügezone und die vorliegenden Abhängigkeiten von Werkstoff und Prozessgrößen voraus. Die Arbeit beschäftigt sich deshalb mit der grundlegenden Charakterisierung der Fügezone laserbasiert gefügter Hybridverbunde aus teilkristallinen thermoplastischen Kunststoffen mit Metallen am Überlappstoß, die Beschreibung der Interaktion zwischen Fügeprozess und Werkstoffen und die daraus resultierenden Effekte auf die Verbundeigenschaften.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000694

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Methodik zur Konzeption und Auslegung von Radbremsen für PKW mit elektrischem Antriebsstrang / Tobias Bernhart
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2019. - XVIII, 194 Seiten
(Kraftfahrzeugtechnische Berichte ; 9)
ISBN 978-3-86360-194-2
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000467
Preis (Druckausgabe): 35,80 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018

Inhalt:
In der vorliegenden Arbeit werden Methoden zur Konzeption und Auslegung von Radbremsen für PKW mit elektrischem Antriebsstrang entwickelt. Durch die Rückgewinnung kinetischer Energie beim Bremsvorgang (Rekuperation) wird die Radbremse thermisch entlastet. Bei der Quantifizierung der thermischen Beanspruchung werden sowohl leistungsorientierte Tests als auch die alpine Passabfahrt und kundennahe Fahr- und Verbrauchszyklen berücksichtigt. Das Verschleißverhalten der Radbremsen wird am Schwungmassenprüfstand und durch eine Feldstudie untersucht. Mit Blick auf die steigenden Vorgaben an die Reduktion des CO2-Ausstoßes und der Feinstaubemissionen ergeben sich neue Sichtweisen bezüglich der Dimensionierung in Richtung Leichtbau durch Downsizing und neuer Auslegungszyklen, nachdem das Kundennutzungsverhalten an den aktuellen Standards der Bremsenentwicklung gespiegelt wurde. Die Entwicklungstrends auf dem Gebiet des elektrischen Antriebsstrangs, die Wirtschaftlichkeit, die gesetzlichen Rahmenbedingungen und die Anforderungen der Märkte werden dabei berücksichtigt.

Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000467

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