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INHALTE

Veröffentlichungen aus 2017 / Fakultät MB

Cover zum Titel aus dem Universitätsverlag Ilmenau mit der ISBN 978-3-86360-168-3

Entwicklungssystematik des Thermomanagements qualitativ hochwertiger LED-Systeme / Alena Tarbeevskaya
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. - IX, 227 Seiten
(Schriften der Ilmenauer Lichttechnik ; 22)
ISBN 978-3-86360-168-3
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000889
Preis (Druckausgabe): 22,70 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016

Inhalt:
Die Forderung nach immer leistungsfähigeren LED-Systemen bei gleichzeitig begrenztem Bauraum bedingt steigende Anforderungen an das Thermomamagement. Dabei trägt eine geringe der Chiptemperatur der LED zu einer hohen Effizienz und einer langen Lebensdauer bei. Außerdem aufgrund der größeren Anzahl von verkoppelten Elementen, die in unterschiedlichen Disziplinen realisiert werden, ist der Entwicklungsprozess der LED-Systeme sehr komplex. Aufgrund dessen besteht Bedarf nach einem disziplinübergreifenden Entwicklungsprozess, der die Aufgaben, Probleme und Anforderungen aller Disziplinen berücksichtigt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine mögliche Verzahnung der relevanten Disziplinen, wie der Optik, des Thermomanagements und der Elektrotechnik mit der ingenieurwissenschaftlichen Vorgehensweise in der Produktentwicklung spezifiziert. Ergebnis ist eine Systematik, die den Entwicklungsprozess der LED-Systeme strukturiert und darin geeignete Methoden und Werkzeuge des Thermomanagements einordnet. Die durchgängige Anwendbarkeit der Entwicklungssystematik wurde Anhand der Konzipierung von zwei Demonstratoren nachgewiesen.

Demnächst Zugriff auf den Volltext über die dbt:
http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000889

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Mensch-Technik-Interaktion mittels Freiraumgesten / Tobias Falk Nowack
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. - 177 Seiten
(Berichte aus der Biomechatronik ; 15)
ISBN 978-3-86360-166-9
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000379
Preis (Druckausgabe): 20,30 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2017

Inhalt:
Mit Industrie 4.0 gewinnt die Mensch-Technik-Interaktion deutlich an Stellenwert. Sollen Mensch und Maschine gemeinsam arbeiten, dann sind alternative Interaktionsformen zu entwickeln, z. B. die Gestensteuerung. Die menschliche Kommunikation findet z.B. visuell und akustisch statt und wird zusammengehörig interpretiert.
Ausgehend von dem Nutzerverständnis - Zeigen wird als statische Geste verstanden - wurde eine technisch nutzbare Beschreibung entwickelt, die sich bereits erfolgreich in die Praxis übertragen ließ. Auf Grundlage eines Phasenmodells der Gestenausführung wurden zwei weitere Beschreibungen entwickelt, die den gesamten Gestenzyklus aus Einleitung, Hauptteil, Haltephase und Ausleitung betrachtet.
Mit den Daten einer Kinect® 2 konnten mit dieser Phasendefinitionen Erkennungsraten von über 85 % realisiert werden. Für eine Verbesserung der Erkennungsrate ist es zukünftig notwendig, weitere Gesten wie das "Heranwinken" zu beschreiben, um sie vom "Zeigen" abzugrenzen.

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http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000379

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Ein Konzept für die nutzerbezogene Gestaltung von Assistenzsystemen und deren Nutzerschnittstellen / Stefan Lutherdt
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. - 290 Seiten
(Berichte aus der Biomechatronik ; 14)
ISBN 978-3-86360-164-5
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000161
Preis (Druckausgabe): 28,50 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2017

Inhalt:
Die Entwicklung von Assistenzsystemen und ihren Nutzerschnittstellen kann nur durch einen systematischen Prozess erfolgreich gestaltet werden. Mit dem neuen Konzept NuGASt (nutzerbezogene Gestaltung von Assistenzsystemen und deren Nutzerschnittstellen) wird ein solcher Prozess vorgestellt. Er basiert auf einem angepassten Problemlösungszyklus nach VDI 2221 unter Nutzung von Wissen über die Systembestandteile eines Mensch-Maschine-Systems. Kennzeichen des neuen Konzepts ist eine frühzeitige Nutzereinbindung in den Entwurfsprozess. Das entscheidende Kriterium für den Erfolg einer Entwicklung ist die beim späteren Nutzer durch hohe Gebrauchstauglichkeit erreichbare Akzeptanz. Es wird die schrittweise Herleitung des Konzepts beschrieben sowie die Überprüfung der Funktions- und Passfähigkeit des Konzepts auf die zu Beginn gestellten Ziele. Neben dem Entwurf dieses Konzepts werden auch Anwendungsfälle gezeigt, in denen NuGASt erfolgreich zum Einsatz gebracht wurde.

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http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000161

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Engineering for a changing world : 59th IWK, Ilmenau Scientific Colloquium, Technische Universität Ilmenau, September 11-15, 2017 : programme / Department of Mechanical Engineering, Technische Universität Ilmenau. [Hrsg.: Peter Scharff. Red.: Andrea Schneider]
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. - 136 Seiten
ISBN 978-3-86360-160-7
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-prg:6
Preis (Druckausgabe): 15,00 €

Inhalt:
In 2017, the Ilmenau Scientific Colloquium is again organised by the Department of Mechanical Engineering. The title of this year’s conference “Engineering for a Changing World” refers to limited natural resources of our planet, to massive changes in cooperation between continents, countries, institutions and people – enabled by the increased implementation of information technology as the probably most dominant driver in many fields. The Colloquium, complemented by workshops, is characterised by the following topics, but not limited to them:
– Precision Engineering and Metrology
– Industry 4.0 and Digitalisation in Mechanical Engineering
– Mechatronics, Biomechatronics and Mechanism Technology
– Systems Technology
– Innovative Metallic Materials
The topics are oriented on key strategic aspects of research and teaching in Mechanical Engineering at our university.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017iwk-prg:6

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Blendungsbewertung von LED-Leuchten in Innenräumen / Carsten Funke
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. XXXIV, 219 Seiten
(Schriften der Ilmenauer Lichttechnik ; 21)
ISBN 978-3-86360-163-8
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000219
Preis (Druckausgabe): 22,60 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2017

Inhalt:
Im Zuge der Effizienzsteigerung von Licht emittierenden Dioden (LEDs) ersetzen diese zunehmend die konventionellen Leuchtmittel in allen Beleuchtungsbereichen. Jedoch weisen LEDs ein erhöhtes Blendpotenzial auf, das aus der kompakten Bauform und den relativ hohen Leuchtdichten resultiert.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Blendungsbewertung von LED-Leuchten in Innenräumen. Die Gültigkeit der vorhandenen Blendungsbewertungsmodelle wird für strukturierte LED-Leuchten überprüft. Daraufhin werden die Einflüsse von LED-Leuchten auf die Blendung mittels einer Probandenstudie untersucht und aus den Studienergebnissen zwei verbesserte Blendungsbewertungsmodelle abgeleitet.
Abschließend werden Schlussfolgerungen für die Anwendung der Ergebnisse gegeben. Diese Empfehlungen für Leuchtenentwickler und Lichtplaner sollen dazu beitragen, die Lichtqualität bei Einsatz von LED-Leuchten zu verbessern und gleichzeitig eine hohe Lichtausbeute und Gestaltungsfreiheit beibehalten zu können.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000219

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Generative Fertigung von Sinterglaskörpern für Glasdurchführungen durch 3D-Drucken / Katja Nicolai
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. - 209 Seiten
(Werkstofftechnik Aktuell ; 16)
ISBN 978-3-86360-162-1
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000196
Preis (Druckausgabe): 20,30 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2017

Inhalt:
Dieses Buch behandelt die erstmalige Ergänzung des Herstellungsprozesses von Glasdurchführungen durch den Einsatz eines generativen Verfahrens zur Fertigung von Rohlingen für Sinterglaskörper sowie die Anpassung der vor- und nachgelagerten Prozessschritte an die dadurch veränderten Bedingungen. Damit sollte der herkömmliche Prozessschritt „Pressen“ hinsichtlich Kosten- und Zeiteinsparung im Rahmen von Kleinserien ersetzt werden.
Der 3D-Druck von Glaspulver für technische Anwendungen war ein Novum. Die erforderliche Dichte und Porosität der Sinterglaskörper wurde über eine geeignete Korngrößenverteilung der Ausgangsmaterialien erreicht.
Die durch 3D-Druck hergestellten Sinterglaskörper erfüllen die erforderlichen Qualitätsparameter bei der Verwendung für Glasdurchführungen und entsprechen dem Stand der Technik nach dem Einschmelzen. Es konnte eine stabile Prozesskette für die Herstellung von Glasdurchführungen mit 3D-gedruckten Rohlingen für Sinterglaskörper abgeleitet werden.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2017000196

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Schwellenuntersuchung zur physiologischen Blendung für ortsfeste Straßenbeleuchtung : Weiterentwicklung der TI-Formel für nasse und trockene Straßen / Andreas Walkling
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. - 140 Seiten
(Schriften der Ilmenauer Lichttechnik ; 20)
ISBN 978-3-86360-161-4
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000838
Preis (Druckausgabe): 17,10 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016

Inhalt:
Die vorliegende Arbeit beinhaltet eine grundlegende Untersuchung zur physiologischen Blendung für ortsfeste Straßenbeleuchtung und leistet einen Beitrag zur Verbesserung der Sichtbarkeit im nächtlichen Straßenverkehr. Die damit verbundene Förderung der Verkehrssicherheit kann die nächtlichen Verkehrsunfälle reduzieren helfen.
Aus der Literaturrecherche ist ersichtlich, dass die Nichtberücksichtigung einer zugleich wahrgenommenen Kontrastminderung durch einen Schleier infolge Blendung (auch physikalischer Effekt des Blendungsschleiers genannt) in der Straßenbeleuchtungsnorm eine erhebliche Lücke darstellt. Bisher geht man bei der TI-Formel von einer Schwellenwerterhöhung ohne diesen Effekt aus, die daher die tatsächlichen Wahrnehmungsbedingungen weniger exakt widerspiegelt und bei der Blendungsbewertung zu Fehlurteilen führt.
Es ist eine Versuchsapparatur entwickelt worden, die es ermöglichte, den Einfluss dieser Kontrastminderung bei der Schwellenmessung zu untersuchen. Als Einflussgrößen wurden das Adaptations- bzw. Blendungsniveau, die Darbietungsdauer und -art verwendet.
Es wird erstmals nachgewiesen, dass der Ur-Versuch von Narisada aus dem Jahre 1977 zur Schwellenmessung mit äquivalentem Blendungsschleier replizierbar und verlässlich ist. Sein gefundenes experimentelles Ergebnis kann daher bestätigt werden.
Die Ergebnisse zeigen, dass im Blendungsfall die Komponente der Kontrastminderung die Leuchtdichteunterschiedsschwelle stärker beeinflusst als die Komponente der gleichzeitig auftretenden Netzhautaufhellung. Eine Abhängigkeit der Unterschiedsschwelle mit Blendungsschleier wird von der Darbietungsart ebenso nachgewiesen. Ein Vergleich mit Schwellenwerten von Blackwell/Adrian ergibt keine Übereinstimmung aufgrund der dort fehlenden physikalischen Wirkung des Blendungsschleiers.
Aus dem Schwellenmodell nach Narisada und den eigenen Messdaten lassen sich erstmals neuartige, erweiterte TI-Formeln für foveales und peripheres Sehen ableiten. Damit ist es mäglich, die Blendung korrekter quantitativ zu erfassen, weil einerseits die stärker wirksame Kontrastminderung einbezogen wird und weil andererseits die neuen Blendungsformeln von der Hintergrundleuchtdichte eines Hindernisses im Bewertungsfeld abhängen, wodurch die insbesondere auf nasser Straße vorhandene inhomogene Leuchtdichteverteilung genauer einberechnet wird.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000838

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Minimierung unerwünschter Durchsatzminderungen nach Ausfällen und späteren Wieder-Inbetriebnahmen von Regalbediengeräten in automatisierten Hochregallagern / Christian Wildner
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. - 136 Seiten
ISBN 978-3-86360-156-0
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000809
Preis (Druckausgabe): 14,10 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016

Inhalt:
Zur Steuerung des verbreiteten technischen Lagertyps automatisiertes Hochregallager kommen Lagerbetriebsstrategien zur Anwendung, welche einen wesentlichen Einfluss auf das charakteristische Betriebsverhalten des Lagersystems ausüben. In Anbetracht gestiegener Kundenforderung in Bezug auf Liefertreue bzw. Lieferzuverlässigkeit, verlängerter Betriebszeiten und verringerter Ausübung geplanter Instandhaltung stellt sich die Frage, welchen Beitrag Lagerbetriebsstrategien leisten können, wenn trotz hoher Verfügbarkeitszusagen seitens der Hersteller ein Regalbediengerät in einem automatisierten Hochregallager ausfällt. Im Rahmen dieser Arbeit wird auf Basis von detaillierten Betrachtungen von Bestandsveränderungen, wie sie im Lager im Zusammenhang mit einem RBG-Ausfall erfolgen können, eine neue Lagerbetriebsstrategie entwickelt, welche es ermöglicht, die negativen Folgen eines eingetretenen RBG-Ausfalls zu minimieren.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000809

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Wärmestrombilanzierung beim Heizelementstumpfschweißen / Dietmar Kraft
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. XI, 207 Seiten
(Fertigungstechnik – aus den Grundlagen für die Anwendung : Schriften aus der Ilmenauer Fertigungstechnik ; 4)
ISBN 978-3-86360-157-7
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000818
Preis (Druckausgabe): 30,50 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016

Inhalt:
Eine permanente Zielsetzung ist, Verarbeitungsprozesse zu optimieren, sprich bei gleichbleibender oder verbesserter Qualität den Ausschuss und den Energieverbrauch zu minimieren sowie die Geschwindigkeit und die Effizienz des Prozesses zu steigern. Die Ausarbeitung zum Thema „Untersuchungen zur Detektion und Kontrolle der Schweißnahtqualität beim Heizelementstumpfschweißen von Thermoplasten unter Berücksichtigung der Wärmestrombilanzierung“ hat sich dieser Herausforderung gestellt. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass die Wärmestrombilanzierung mittels hochtemperatur-beständiger Wärmestromsensoren eine zuverlässige, reproduzierbare und universell einsetzbare Lösung darstellt, prozess- als auch bauteilspezifische Kennwerte beim Heizelementstumpfschweißen von Kunststoffen direkt in der Fügezone zu generieren, und mit Hilfe dieser Kennwerte das Heizelementstumpfschweißverfahren wirtschaftlicher, effizienter und ressourcenschonender in eine Fertigung zu implementieren. Hinzu kommt noch, dass in dieser Arbeit die grundlegenden Entwicklungen getätigt wurden, um sogar bisher verwendete Sensoren (vorwiegend Weg-, Kraftsensoren sowie Thermoelemente) über die Nutzung eines hochtemperaturbeständigen Wärmestromsensors zu substituieren und somit den Einsatz der Wärmestrombilanzierung nahezu kostenneutral zu realisieren. Die Möglichkeit der Inline-Qualitätssicherung entwickelt das Heizelementstumpfschweißverfahren zukunftsorientiert weiter und legt den Grundstein für einen verstärkten Einsatz dieses Fügeverfahrens.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000818

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Modellierung des Abtragsverhaltens in der Padpolitur / Andreas Kelm
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. - XIII, 147 Seiten
ISBN 978-3-86360-149-2
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000465
Preis (Druckausgabe): 22,20 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016

Inhalt:
Präzise Optiken werden auch heute noch häufig mit der klassischen Prozesskette gefertigt. Zur Erzeugung der Oberflächengeometrie kommt dabei ein Schleifprozess zum Einsatz. Der darauffolgende Polierprozess dient der Glättung der Oberfläche und beseitigt die vom Vorprozess beschädigte Materialschicht.
Im Rahmen dieser Dissertation wird ein Modell vorgestellt, mit dem eine Vorhersage über den Materialabtrag bei der Padpolitur von Oberflächen möglich ist. Dieses ermöglicht die Vorhersage des Materialabtrags auf Basis physikalischer Parameter. Die für beliebige Oberflächengeometrien ausgelegte Berechnung liefert ortsabhängige Abtragsfunktionen. Das Modell beinhaltet die Geometrie des Werkstücks, d.h. die dadurch verursachte Änderung der Abtragsfunktion ist integraler Teil der Simulation. Zu den berücksichtigten variablen Parametern zählen der lokale Verlauf der Werkstückoberfläche, die Geometrie des Werkzeugs, die Drehzahlen von Werkzeug und Werkstück sowie die Kraft auf das Werkzeug.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000465

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Aktiv-adaptive Polierwerkzeuge zur Herstellung rotationssymmetrischer Asphären / Hannes Scheibe
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2017. - XVIII, 167 Seiten
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 28)
ISBN 978-3-86360-147-8
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000551
Preis (Druckausgabe): 18,80 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016

Inhalt:
Optische Technologien sind einer der wesentlichen wirtschaftlichen Treiber des 21. Jahrhunderts. Aus heutiger Sicht besteht speziell für die wirtschaftliche Einzelteilfertigung asphärischer Optikkomponenten als auch optischer Freiformelemente akuter Handlungsbedarf. Diese Arbeit analysiert die Herstellkette asphärischer Optikkomponenten und identifiziert darin den Vorpolierprozess als wesentlichen Kostentreiber. Ursachen dafür sind nach aktuellem Stand drei wesentliche prozess- und technologiebedingte Nachteile, deren Auswirkungen es zur Realisierung einer kosteneffizienten Fertigung mindestens zu reduzieren, idealerweise zu beseitigen gilt. Im Rahmen der Arbeit wird dazu eine Technologie zur vollaperturigen Politur mit aktiv-adaptiven Werkzeugen erarbeitet, realisiert und erprobt. Diese ermöglicht eine signifikante Bearbeitungszeitreduzierung und liefert somit einen wesentlichen Beitrag für den zukünftig breiten Einsatz rotationssymmetrischer Asphären – auch in kostensensitiven Anwendungen.

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http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000551

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