Ein Beitrag zur Effizienzsteigerung von elektromechanischen Antrieben, basierend auf einem mathematischen Modell ferrofluidaler Strömungen / Steinmeier, René

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - XXIII, 120 Seiten.

ISBN 978-3-86360-240-6
DOI 10.22032/dbt.48855
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2021000732
Preis (Druckausgabe): 30,00 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2020

Inhalt

Der Gegenstand der Arbeit ist die Effizienzsteigerung von elektromechanischen Antrieben durch magnetisch kontrollierbare Fluide, basierend auf einem mathematischen Modell ferrofluidaler Strömungen unter Einbeziehung des Magnetfeldes und des Wärmestromes. Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der mathematisch-mechanischen Modellierung, bei der das Taylor-Couette-System die Basis bildet und die Navier-Stokes-Gleichungen das Strömungsverhalten im System beschreiben. Berechnungen zum Geschwindigkeitsfeld bei konstanter und variabler Viskosität werden durchgeführt und ein Temperaturmodell analytisch hergeleitet. Nach den theoretischen Untersuchungen am Taylor-Couette-System als Abstraktionsstufe für einen Elektromotor folgt die experimentelle Evaluierung am Prototyp einer ferrofluidunterstützten permanenterregten Synchronmaschine. Im letzten Teil der Arbeit wird eine innovative Entwicklung vorgestellt, bei dem eine magnetorheologische Flüssigkeit ein funktionsbestimmendes Element ist. Die modellbasierte Untersuchung und die Prototypenbeschreibung des Antriebs schließen die Arbeit ab.

Ab dem 03.08.2022 Zugriff auf den Volltext über die dbt:
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Implementierung eines Moduls zur großflächigen In-Line Blitzlampentemperung von gesputterten ITO-Schichten / Westphalen, Jasper

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - x, 109 Seiten.

(Werkzeugtechnik Aktuell : IWT ; 22)

ISBN 978-3-86360-243-7
DOI 10.22032/dbt.49068
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000741
Preis (Druckausgabe): 23,90 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2021

Inhalt

Blitzlampentemperung zählt zu den Kurzzeittemperverfahren, da die Erwärmung und Abkühlung einer Schicht im Bereich von Millisekunden liegen. Mit Hilfe von Blitzlampen durchgeführte Temperung dient zur oberflächennahen Erwärmung. Hierbei handelt es sich um einen thermischen Prozess, der Materialeigenschaften verändern kann. Durch die Blitzlampentemperung kann der Schichtwiderstand von transparenten leitfähigen Oxidschichten reduziert und die Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich erhöht werden. In der vorliegenden Forschungsarbeit wird das Prozessverhalten von dynamischen Prozessen bei Indium-Zinn-Oxid Schichten experimentell dargelegt. Dazu wurde der Einfluss von verschiedenen Prozessparametern wie Energiedichte und Pulszeit eines Blitzes erforscht. Für Schichten mit einer Schichtdicke von 150 nm konnte nach der Behandlung ein Widerstand von 14 Ω erreicht werden. Für die Transmission im sichtbaren Wellenlängenbereich wurden 87 % erzielt.

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Multipath Exploitation for Emitter Localization using Ray-Tracing Fingerprints and Machine Learning / Nogueira de Sousa, Marcelo

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - xix, 245 Seiten.

ISBN 978-3-86360-244-4
DOI 10.22032/dbt.49241
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2021000143
Preis (Druckausgabe): 23,00 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2021

Inhalt

The precise localization of radio frequency (RF) transmitters in outdoor environments has been an important research topic in various fields for several years. Nowadays, the functionalities of many electronic devices are based on the position data of a radiofrequency transmitter using a Wireless Sensor Network (WSN). Spatially separated sensor scan measure the signal from the transmitter and estimate its location using parameters such as Time Of Arrival (ToA), Time Difference Of Arrival (TDOA), Received Signal Strength (RSS) or Direction Of Arrival (DOA). However, certain obstacles in the environment can cause reflection, diffraction, or scattering of the signal. This so called multipath effect affects the measurements for the precise location of the transmitter. Previous studies have discarded multipath information and have not considered it valuable for locating the transmitter. Some studies used ray tracing (RT) to create position fingerprints, without reference measurements, in a simulated scenario. Others tested this concept with real measurement data, but this proved to be a more cumbersome method due to practical problems in the outdoor environment. This thesis exploits the concept of Channel Impulse Response (CIR) to address the problem of precision in outdoor localization environments affected by multipath. The study aims to fill the research gap by combining multipath information from simulation with real measurements in a machine learning framework. The research question was whether the localization could be improved by combining real measurements with simulations. We propose a method that uses the multipath fingerprint information from RT simulation with reference transmitters to improve the location estimation. To validate the effectiveness of the proposed method, we implemented a TDoA location system enhanced with multipath fingerprints in an outdoor scenario. This thesis investigated suburban and rural areas using well-defined reflective components to characterize the localization multipath pattern. The results confirm the possibility of using multipath effects with real measurements to enhance the localization in outdoor situations. Instead of rejecting the multipath information, we can use them as an additional source of information.

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Corona 2020 – Zerreißprobe für die Gesellschaft? : Persönliches Erleben und mediale Vermittlung einer multiplen Krise / Wolling, Jens; Kuhlmann, Christoph; Schumann, Christina; Berger, Priscila; Arlt, Dorothee

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - 140 Seiten.

(Kommunikationswissenschaft interdisziplinär ; 8)

ISBN 978-3-86360-242-0
DOI 10.22032/dbt.48770
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2021100016
Preis (Druckausgabe): 20,90 €

Inhalt

Die Corona-Pandemie stellt nicht nur Gesellschaft und Politik vor neue Probleme und Herausforderungen (und vielleicht auch Chancen). Sie fordert auch die Kommunikationswissenschaft heraus, weil sie die Kommunikation in der Gesellschaft gründlich verändert: Das Medienangebot im Jahr 2020 wurde seit dem Frühjahr von einem Thema weitgehend dominiert, mit dem weder Medienmachende noch -rezipient:innen bis dahin Erfahrungen hatten. Dabei kommt der Information über Infektionsgeschehen und Gegenmaßnahmen plötzlich zentrale Bedeutung zu für die Bewältigung der Krise, die sich zudem zu einer multiplen Krise entwickelt hat: neben dem Gesundheitssystem sind mindestens auch Wirtschaft, Politik und das Sozialsystem betroffen. Das Buch stellt Ergebnisse einer vierwelligen Panelbefragung aus dem Jahr 2020 vor, in der zu vier Zeitpunkten repräsentativ untersucht wurde, wie einerseits die deutsche Bevölkerung die multiple Krise wahrnimmt, welche Emotionen und Einstellungen sie entwickelt und wie sie in ihrem Handeln damit umgeht. Andererseits wird analysiert, wie die Bevölkerung die Berichterstattung der Medien genutzt, wahrgenommen und bewertet hat. Ein Schwerpunkt liegt auf der politischen Kommunikation über die Krisen, besonders auf den Erwartungen an die Weiterentwicklung der Gesellschaft nach der Pandemie. Insgesamt machen die Befunde Hoffnung: Es finden sich mehr Hinweise auf einen stabilen Zusammenhalt der Gesellschaft als auf eine Spaltung. Kritik wird vor allem sichtbar in Bezug auf den Umgang von Politik und Medien mit den sozialen Aspekten der Krise.

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A Framework for Quality of Service in Vehicle-to-Pedestrian Safety Communication / Sewalkar, Parag

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - XVII, 141 Seiten.

ISBN 978-3-86360-239-0
DOI 10.22032/dbt.47972
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2021000031
Preis (Druckausgabe): 22,90 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2021

Inhalt

Pedestrians and bicyclists, also known as Vulnerable Road Users (VRUs), are one of the weakest components of Intelligent Transportation Systems from a safety perspective. However, with the advent of new communication technologies, VRU protection may no longer be dependent solely on the vehicle’s safety systems. VRUs may share their location information with the surrounding vehicles to increase awareness of their presence. Such communication among vehicles and VRUs is referred to as Vehicle-to-Pedestrian (V2P) communication. Although the V2P system may be built upon the existing Vehicle-to-Vehicle communication system, it has its own set of challenges, such as different VRU mobility characteristics, energy-constrained devices, and VRU density. Therefore, there needs to be a V2P system model which is adapted to the VRU characteristics. This dissertation tackles this challenge by proposing a framework that enables scalability, reliability, and energy efficiency for VRU communication.

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Qualitätsorientierte Prozessauslegung im Resin Transfer Molding / Caba, Stefan

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - 257 Seiten.

(Fertigungstechnik - aus den Grundlagen für die Anwendung : Schriften aus der Ilmenauer Fertigungstechnik (SIFT) ; 11)

ISBN 978-3-86360-238-3
DOI 10.22032/dbt.47951
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2021000044
Preis (Druckausgabe): 26,00 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2021

Inhalt

Die Entstehung von Fehlstellen in Form von Luftblasen im Resin Transfer Molding (RTM) verhindert eine Beschleunigung des Prozesses hin zu kurzen Zykluszeiten. Die Bildung dieser Fehlstellen hängt vom Zusammenspiel von Prozessparametern und Stoffeigenschaften auf unterschiedlichen Betrachtungsebenen ab. Bisherige Modelle können die dabei wirksamen Mechanismen nicht ausreichend beschreiben. Im Rahmen der Arbeit werden erstmalig dynamische Oberflächenkennwerte für die Erstellung von Bündeltränkungsmodellen genutzt. Diese werden in geometrieabhängige Fehlstellenentstehungsmodelle überführt. Anhand umfassender Prozessversuche erfolgt deren Anpassung und Validierung, sodass übertragbare Modellvorstellungen entstehen. Es wird eine Vorgehensweise präsentiert, wie mit Hilfe der validierten Modelle die Optimierung des Injektionsvorgangs im RTM vorgenommen werden kann. So wird eine Prozessauslegung für fehlstellenarme und zugleich in kurzer Zykluszeit herstellbare Bauteile ermöglicht.

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Modelling and use of SysML behaviour models for achieving dynamic use cases of technical products in different VR-systems / Mahboob, Atif

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - XXIV, 248 Seiten.

(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 38)

ISBN 978-3-86360-234-5
DOI 10.22032/dbt.47179
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000595
Preis (Druckausgabe): 29,90 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2020

Inhalt

This thesis presents a method that aims at achieving generic behavioural descriptions for use in Virtual Reality (VR) that can also be reused to form dynamic use cases of a product in different VR-systems. The focus lies on reducing the overall preparation effort of VR-models and on achieving high reusability of already created models.
The core components of the thesis consist of the use of Model Based Systems Engineering (MBSE) to develop generic behavioural model descriptions, their use in building different use cases of a product in one VR-system and their reuse in different VR-systems as well. The Systems Modeling Language (SysML) is used to describe the behavioural models, the modelling process is described systematically and is also summarised in the form of general-purpose guidelines for later use. Furthermore, a dedicated physics engine is integrated with these descriptions.
Two VR prototypes are developed to demonstrate the effectivity and use of the presented method. Finally, one of the prototypes is put to empirical evaluation performed with the help of experts from academia as well as industry.

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Prozessstrategien zur Vermeidung von Heißrissen beim Schweißen von Aluminium mit pulsmodulierbaren Laserstrahlquellen / Bielenin, Martin

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - 185 Seiten.

(Fertigungstechnik - aus den Grundlagen für die Anwendung : Schriften aus der Ilmenauer Fertigungstechnik (SIFT) ; 10)

ISBN 978-3-86360-235-2
DOI 10.22032/dbt.47297
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000609
Preis (Druckausgabe): 17,90 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2020

Inhalt

Beim gepulsten Laserstrahlschweißen von Aluminiumlegierungen hat sich im industriellen Umfeld die zeitliche Formung der Laserpulse als ein adäquates Werkzeug zur Unterdrückung von Heißrissen erwiesen. Dabei wird die Leistung im Laserpuls meistens linear über einen definierten Zeitraum abgesenkt, um die Abkühlgeschwindigkeit der Schmelze zu verringern. Im Rahmen der Arbeit wurden die Mechanismen und physikalischen Ursachen der Heißrissbildung untersucht und zusammenhängend beschrieben. Dafür wurde ein transientes thermomechanisches Simulationsmodell des gepulsten Laserstrahlschweißprozesses mit zeitlich veränderlichem Pulsleistungsverlauf aufgebaut und experimentell validiert. Auf Basis der gewonnenen Erkenntnisse wurden aus den prozesstechnischen und physikalischen Ursachen für die Prozessgrenzen Strategien zur Erweiterung abgeleitet, entwickelt und umgesetzt. Hierfür wurde das gepulste Laserstrahlschweißen mit räumlich überlagerter cw-Diodenlaserstrahlung im niedrigen Leistungsbereich untersucht. Mit dem entwickelten Prozessansatz können heißrissfreie Schweißnähte auch mit konventionellen Rechteckpulsen erzeugt werden.

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Entwicklung eines Patternkatalogs für Augmented Reality Interfaces in der Industrie / Koreng, Regina

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - xix, 181, XXXIV Seiten.

ISBN 978-3-86360-236-9
DOI 10.22032/dbt.47788
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2021000028
Preis (Druckausgabe): 46,90 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2021

Inhalt

Für die Gestaltung eines User-Interfaces für ein AR-System im industriellen Kontext gelten besondere Anforderungen für das Wahrnehmen und Erkennen von Inhalten, die durch die Rahmenbedingungen der industriellen Umgebung, die Mensch-Technik-Interaktion und die Arbeitsaufgabe gegeben sind. Die Dissertation befasst sich näher mit der Gestaltung des Interface. Eine Studie konzentriert sich auf die Wahrnehmung von Informationen in AR-Systemen. Eine Evaluation mit ExpertInnen untersuchte die Sättigung von Grau- und Farbwerten in Bezug auf die Wahrnehmung und Erkennbarkeit bei minimal und maximal zulässiger Leuchtdichte des industriellen Umfeldes. Ein weiteres Hauptaugenmerk der Dissertation befasste sich mit dem Layout und Interaktionsmöglichkeiten des User-Interfaces des AR-Systems. Basisinteraktionen und de facto Standards wurden bezüglich der generischen Aufgaben untersucht. Daraus entstand ein Prototyp, der in einer ausführlichen nutzerorientierten Untersuchung getestet wurde. Im Ergebnis entstand ein Patternkatalog, der bei der Entwicklung eines industriellen AR-Systems in Hinblick auf eine nutzerorientierte Darstellung des Interfaces unterstützend kann.

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Entwicklung und Charakterisierung fluidmechanischer nachgiebiger Aktuatoren am Beispiel eines multifunktionalen Sauggreifers / Griebel, Stefan

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - XXVIII, 240 Seiten.

(Berichte der Ilmenauer Mechanismentechnik : BIMT ; 6)

ISBN 978-3-86360-233-8
DOI 10.22032/dbt.46923
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000555
Preis (Druckausgabe): 24,90 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2020

Inhalt

Zum Greifen verschiedener Greifobjekte finden fluidmechanische nachgiebige Aktuatoren (FNA) auf Silikonbasis als Greifer zunehmend Verbreitung. Im Rahmen der Arbeit wird eine allgemeine Klassifikation für FNA vorgestellt. Die Entwicklung von FNA wird am Beispiel eines geschlossenen Sauggreifers detailliert beschrieben. Die Besonderheiten des Sauggreifers sind dessen greifobjektseitige Membran und dessen nichtlineare Federkennlinie, die zu einem Bewegungsverhalten mit Durchschlag führt. Einen wesentlichen Beitrag dieser Arbeit bilden die Formulierungen allgemeiner Vorgehensweisen für das Erreichen festgelegter FNA-Kennwerte anhand ausgewählter Geometrie- und Materialparameter. Zudem werden prinzipielle Lösungen für die Implementierung einer stoffkohärenten sowie nachgiebigen Sensorik für FNA auf Silikonbasis vorgestellt. Durch die Gesamtschau der untersuchten FNA-Eigenschaften liefert die Arbeit einen Beitrag zu multifunktionalen FNA sowie auch zum Vorgehen bei deren Entwicklung.

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Ein Beitrag zur Stabilitätsbetrachtung in Umrichter-dominierten Verteilernetzen / Jiang, Teng

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - X, 138 Seiten.

(Ilmenauer Beiträge zur elektrischen Energiesystem-, Geräte- und Anlagentechnik : IBEGA ; 30)

ISBN 978-3-86360-231-4
DOI 10.22032/dbt.46891
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000539
Preis (Druckausgabe): 26,90 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2020

Inhalt

Um den weiteren Erfolg des Netzbetriebs gewährleisten zu können, ist eine gründliche Untersu-chung der Wechselwirkung zwischen den parallel geschalteten Stromrichtern, in Bezug auf von Umrichtern dominierte Verteilernetze, erforderlich. Dabei besteht die Herausforderung darin, dass die numerische Komplexität stark wächst. Bezüglich dessen, widmet sich die vorliegende Arbeit zuerst der Nachbildung eines von Umrich-tern dominierten Verteilernetzes und stellt eine neuartige Netzreduktionstechnik vor, in Form von Übertragungsfunktion, in den unter- und über-lagerten Netzen übertragen kann. Als Ergeb-nis dieser Arbeit ist festzuhalten, dass die Systemstabilität im Kleinsignalbereich, mit wachsen-der Anzahl und Einflussnahme der Umrichter, sinkt. Die Maßnahme, „Stabilizer“, bietet sich eine Verbesserung der Systemeigenschaften an.

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Skalenoptimale Konfiguration kreisangehöriger Gemeinden in Thüringen / Thiel, Frank

Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2021. - XVIII, 246 Seiten.

ISBN 978-3-86360-232-1
DOI 10.22032/dbt.46935
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000542
Preis (Druckausgabe): 22,90 €

Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2020

Inhalt

In der Diskussion über Gemeindegebietsreformen wird immer wieder argumentiert, dass durch Gemeindezusammenschlüsse Größenvorteile ausgeschöpft werden könnten. Die vorliegende Arbeit entwickelt am Beispiel kreisangehöriger Gemeinden in Thüringen ein Konzept zur Erfassung kommunaler Inputs und Outputs und bestimmt mittels einer deterministischen Effizienzanalyse die skalenoptimale Konfiguration. In einem quasiexperimentellen Design wird anschließend untersucht, ob tatsächlich Größenvorteile existieren und unter welchen Bedingungen diese ausgeschöpft werden können.
Die Ergebnisse zeigen, dass es für kreisangehörige Gemeinden in Thüringen einen skalenoptimalen Bereich gibt. Skalenoptimal konfigurierte Gemeinden konnten in den Jahren nach einer Fusion deutliche Effizienzgewinne verzeichnen. Für alle anderen Zusammenschlüsse ist kein Effizienzeffekt nachweisbar.

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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000542

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Neues aus dem Universitätsverlag