Herausgegeben von
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Stephan Husung (Produkt- und Systementwicklung; ab Band 39),
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Ulf Kletzin (Maschinenelemente),
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Hannes Scheibe (Feinwerktechnik; ab Band 49)
Univ.-Prof. Dr.-Ing. René Theska (Feinwerktechnik; bis Band 49) und
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Christian Weber (Konstruktionstechnik; bis Band 38)
aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion (IMGK) an der TU Ilmenau.
Übersicht in der dbt:
https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00018376
UB IlmenauIlmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2026. - XXVI, 179 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 49)
DOI 10.22032/dbt.69037
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-202500050
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2025
Modern product design demands reliability and cost-effectiveness. This dissertation introduces a novel simulation method to optimize eBike Drive Units, a relatively new product class whose diverse real-world loads and inherent uncertainties make robust design particularly challenging. By integrating field measurement load data with a data-driven approach based on FEM simulation data and machine learning, this work develops an efficient probabilistic fatigue calculation. This approach significantly reduces computational costs for reliability analysis, enabling robust design principles to be applied early in development. A case study validates the method's ability to assess uncertainty effects and support design decisions, offering vital insights for future eBike development.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-202600050
UB IlmenauIlmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2026. - XV, 195 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 48)
DOI 10.22032/dbt.68707
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-202500045
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2025
Toolwechselsysteme sind in einer Vielzahl von Maschinen- und Geräteklassen im Stand der Technik zu finden. Eines der wesentlichen Leistungsmerkmale ist die durch den Wechselvorgang beeinflusste Reproduzierbarkeit der Toollage, die im Wesentlichen durch kinematische Kopplungen erreicht wird. Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Toolwechselsystems mit einer dreidimensionalen Reproduzierbarkeit der Lage von weniger als 50 nm. Dazu werden zunächst Modelle für die Bestimmung der Reproduzierbarkeit entwickelt, die relative Aussagen ermöglichen. Für die experimentellen Untersuchungen wird ein separater Messaufbau entwickelt, aufgebaut und durch eine Messunsicherheitsanalyse validiert. Damit konnte der Einfluss wesentlicher Material- und Gestaltungsparameter nachgewiesen werden. Des Weiteren ist für das Toolwechselsystem eine hochreproduzierbare, verlustleistungslose und schaltbare Aufbringung einer Vorspannkraft zwischen den Hälften der kinematischen Kopplung erforderlich. Aufbauend auf den vorhergehenden Ergebnissen wird ein Prototyp des Toolwechselsystems für eine Nanofabrikationsmaschine entwickelt und aufgebaut. Die angestrebte Größenordnung der Reproduzierbarkeit der Lage des Toolwechselsystems wird durch in situ Messungen in der Nanofabrikationsmaschine bestätigt.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-202500045
UB IlmenauIlmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2025. - XXVII, 182 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 47)
DOI 10.22032/dbt.67550
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-202500032
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2025
Die Neudefinition des Kilogramms im Jahr 2019 hat die Massenmesstechnik fundamental verändert, und die direkte Rückführbarkeit kleinster Massen auf das SI-System ermöglicht. Herkömmliche Methoden wie die „mass-subdivision“ unterbrechen diese metrologische Kette und erhöhen die relative Unsicherheit. Diese Dissertation präsentiert eine Lösung dieses Problems durch die Entwicklung einer SI-rückführbaren elektrostatischen Kraftwaage. Als zentraler Teil des „True Becquerel“-Projekts am National Institute of Standards and Technology (NIST) wurde das System konzipiert, um die Masse von getropften Radionuklidlösungen im Bereich von 1 bis 5 mg mit einer relativen Unsicherheit von unter 1 × 10−3 zu bestimmen. Die Arbeit zeigt das Potenzial elektrostatischer Waagen als primäre Massenstandards im Milligrammbereich und unterstreicht ihre wesentliche Rolle für die zukünftige Entwicklung des SI-Systems.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-202500032
UB Ilmenauthird, corrected and extended edition. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2025. - XIV, 502 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 39)
DOI 10.22032/dbt.66625
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-202510001
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2025
Weimar is a relatively small town in the centre of Germany. Around 1552 it became the capital of the small Herzogtum Sachsen-Weimar (Principality Saxony-Weimar), from 1741 until 1918 the capital of the (still relatively small) Principality – since 1815 Grand Principality – (Groß-) Herzogtum Sachsen-Weimar-Eisenach (Saxony-Weimar-Eisenach). After World War I all monarchic structures in Germany were abandoned, the democratic Free State of Thuringia was founded in 1920, and Weimar became its capital until 1950. Despite its moderate size, Weimar managed to gain a cultural profile that extended and still extends far beyond the borders of the (Grand-) Principality, even beyond Germany. The foundations were laid in the 18th and early 19th century, connected to writers and philosophers like Christoph Martin Wieland, Johann Wolfgang von Goethe, Johann Gottfried von Herder, and Friedrich von Schiller who all lived and worked in Weimar. In the late 19th and early 20th century more writers, musicians and artists contributed to Weimar’s reputation, e.g. Franz Liszt, Richard Strauss, Hugo von Hofmannsthal, Harry Graf Kessler, Henry van de Velde, Edvard Munch, Walter Gropius, Paul Klee, Oskar Schlemmer, Wassily Kandinsky, Lyonel Feininger. In politics, Weimar played ambiguous roles between a comparatively liberal (Grand) Principality, the birth place of the first democratic state in Germany (Weimar Republic), turning “brown” (National-Socialist) from the late 1920s, Communist after World War II, democratic again after the German re-unification in 1990. Weimar is a very special, even intriguing place. This book tries to convey its aura by telling its story from the early beginnings in the 16th century until today, with a main focus on the last three centuries – embedded into pan-German, even pan-European developments.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-202510001
UB IlmenauIlmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2025. - XVII, 261 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion: IMGK ; 45)
DOI 10.22032/dbt.64252
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-202400053
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2024
Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) bieten sowohl was Leichtbau als auch werkstoffliche Vorzüge angeht, erhebliches Potential für einen Einsatz im Maschinenelement "Feder". Obwohl FVK-Federanwendungen bereits seit den 1980er Jahren entwickelt werden, fehlt bis heute ein systematischer Auslegungsansatz. Diese Arbeit schließt diese Lücke durch die Entwicklung einer umfassenden Methode zur FVK-Federauslegung. Die Methodik wird am Beispiel einer Mountainbike-Federung erprobt. Die entwickelte FVK-Evolutfeder bietet mit ihrem innovativen Design vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Schließlich konnte die CFK-Evolutfeder, die lediglich die Hälfte der substituierten Metallfeder wiegt, in Fahrversuchen ihre Eignung unter Beweis stellen. Ingenieure werden durch die Methode in die Lage versetzt, die mit dem Einsatz von FVK-Federn verbundenen Herausforderungen effektiv zu bewältigen und so zur Lösung aktueller sowie zukünftiger gesellschaftlicher und ökonomischer Fragestellungen beizutragen.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-202400053
UB IlmenauIlmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2025. - XXXIV, 167 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion: IMGK ; 44)
DOI 10.22032/dbt.63554
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2024000407
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2024
The redefinition of the kilogram in 2019 has emphasized the need for precise measuring instruments such as the Kibble Balance, which directly compares an electromagnetic force to the weight of a test mass. This work investigates the development of a flexure-based mechanism for use in a high-precision Kibble Balance. The central requirement is that the mechanism can deflect over several millimeters (> 20mm) while supporting a heavy load (> 10kg). Particular challenges arise in implementing flexure pivots, which are already used in weighing cells for mass comparators to overcome limitations in precision of knife edge pivots. The novel mechanism enables increased sensitivity as a force sensor through stiffness compensation. Experimental results of a prototype also show that the anelastic aftereffect of the flexures can be compensated to provide stable reference force values for the weighing phase of a mass realization based on a Kibble Balance. The design paves the way for future simplifications in Kibble Balance development and allows the precise realization of test masses of 100 g with a relative measurement uncertainty of 2x10-8.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2024000407
UB IlmenauIlmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2024. - xxxii, 238 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion: IMGK ; 46)
DOI 10.22032/dbt.63651
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2024000412
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2024
Mit Aufkommen des Fused Layer Manufacturing-Verfahrens war dieses von Beginn an, vor allem zur Herstellung physischer Prototypen oder Anschauungsmuster, ein fest etablierter Bestandteil in frühen Phasen des Produktentwicklungsprozesses. Durch die konsequente Weiterentwicklung, aber auch den zur Verfügung stehenden Ausgangsmaterialien, wird dieses Verfahren, auch im Kontext einer transformierenden industriellen Produktion, zunehmend bedeutsamer für die Herstellung von Endprodukten. Neben dem gestalterischen Freiheitsgrad umsetzbarer Strukturen ist es jedoch die konkrete Applikationsstrategie in Form jener abgelegten Bahn des Ausgangsmaterials, welche in dem Zusammenhang nicht nur die Möglichkeit, sondern auch die Notwendigkeit einer lokalen Manipulation bedarf. Die vorliegende Arbeit liefert hierbei einen Beitrag indem sie das Potential einer optimalen Lastübertragung anhand der Korrespondenz der Längsachse applizierter Filamentstränge und der Richtung der örtlich vorliegenden Hauptbeanspruchung untersucht.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2024000412
UB IlmenauIlmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2024. - xx, 192 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion: IMGK ; 43)
DOI 10.22032/dbt.60051
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2024000127
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2024
Nachgiebige Mechanismen haben vielfältige Anwendungen in der Feinwerk-, Mess- und Mikrosystemtechnik. Zu ihrem Entwurf werden unterschiedliche Methoden eingesetzt. In diesem Kontext beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit dem Einsatz finiter Balkenelemente, da diese aufgrund ihrer Recheneffizienz ein hohes Potenzial für die Analyse und Strukturoptimierung aufweisen. Aufbauend auf der Einordnung bestehender Methoden werden Handlungsempfehlungen zur Methodenauswahl abgeleitet. Zur Beurteilung der Eignung finiter Balkenelemente erfolgt im Hauptteil der Arbeit ein Vergleich von Modellen zur Analyse nachgiebiger Gelenke unter dem Einfluss von Gelenkabmessungen und Lastfällen. Für den Einsatz finiter Balkenelemente werden verschiedene Modellierungsparameter näher betrachtet und vorteilhafte Modellvarianten identifiziert. Das Potenzial der finiten Balkenelemente wird anschließend anhand des Entwurfes und der Optimierung eines nachgiebigen Greifers aufgezeigt.
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UB IlmenauIlmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2024. - xxiv, 152 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion: IMGK ; 42)
DOI 10.22032/dbt.59543
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2024000021
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2024
Im Gegensatz zu dem weit verbreiteten, additiven Fertigungsverfahren unter Verwendung von Filamenten (Fused Filament Fabrication), adressieren die Untersuchungen das Schmelzschichten von großvolumigen Bauteilen auf Basis von Granulat. Dabei können deutlich größere Düsendurchmesser angewendet sowie höhere Materialaustragsraten von 1 – 5 kg/h erzielt werden. Um bauteilcharakteristische Schwachstellen im lateralen und vertikalen Strangverbund zu reduzieren, wird das Verfahren mit einem Laserprozess kombiniert. Voraussetzung für die Verfahrensentwicklung bildet dabei ein Maschinenaufbau, dessen Entwicklungsschwerpunkt ein innovatives Laserstrahlablenksystem bildet. Mit diesem gelingt es die Laserstrahlung richtungsvariabel, also in Abhängigkeit der Extrusionsrichtung, einzukoppeln und den Kunststoff lokal aufzuschmelzen. Die Untersuchungen an den Materialien PMMA und SAN zeigen eine deutliche Reduzierung innenliegender Hohlräume sowie eine Steigerung der Biegefestigkeit um bis zu 760 %.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2024000021
UB IlmenauIlmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2024. - xxiv, 194 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion: IMGK ; 41)
DOI 10.22032/dbt.59666
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2024000040
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2024
Weighing cells based on compliant mechanisms are the backbone of mass metrology. The mechanical properties of the instruments and their adjustment define the metrological performance. The current work focuses on the design and adjustment of weighing cell mechanisms for a 1 kg vacuum mass comparator application. Three mechanical parameters of the compliant mechanisms define the metrological performance: stiffness, tilt sensitivity and off-center load sensitivity. An entire chapter is devoted to the ultra-thin flexure hinges used in the weighing cell mechanism. It covers their modeling, their manufacturing, and measurement. Starting from the concept level, two weighing cell prototypes were developed, assembled, and tested. Mechanical modeling, ranging from analytical models to finite element models, was used throughout the development. A quasi-independent adjustment of stiffness and tilt sensitivity based on the combination of trim masses was modeled and experimentally verified. A metrological model was used to define the requirements for the robust design of the final weighing cell. It allows the compensation of manufacturing deviations. The implemented adjustment methods were designed to eliminate the mechanical first-order error components of the weighing cell and thus enable a further reduction of measurement uncertainties in the mass comparison process.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2024000040
UB Ilmenausecond, corrected and extended edition. - Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2024. - xiii, 436 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 39)
DOI 10.22032/dbt.60056
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2024100010
Weimar is a relatively small town in the centre of Germany. Around 1552 it became the capital of the small Herzogtum Sachsen-Weimar (Principality Saxony-Weimar), from 1741 until 1918 the capital of the (still relatively small) Principality – since 1815 Grand Principality – (Groß-) Herzogtum Sachsen-Weimar-Eisenach (Saxony-Weimar-Eisenach). After World War I all monarchic structures in Germany were abandoned, the democratic Free State of Thuringia was founded in 1920, and Weimar became its capital until 1950. Despite its moderate size, Weimar managed to gain a cultural profile that extended and still extends far beyond the borders of the (Grand-) Principality, even beyond Germany. The foundations were laid in the 18th and early 19th century, connected to writers and pilosophers like Christoph Martin Wieland, Johann Wolfgang von Goethe, Johann Gottfried von Herder, and Friedrich von Schiller who all lived and worked in Weimar. In the late 19th and early 20th century more writers, musicians and artists contributed to Weimar’s reputation, e.g. Franz Liszt, Richard Strauss, Hugo von Hofmannsthal, Harry Graf Kessler, Henry van de Velde, Edvard Munch, Walter Gropius, Paul Klee, Oskar Schlemmer, Wassily Kandinsky, Lyonel Feininger. In politics, Weimar played ambiguous roles between a comparatively liberal (Grand) Principality, the birth place of the first democratic state in Germany (Weimar Republic), turning “brown” (National-Socialist) from the late 1920s, Communist after World War II, democratic again after the German re-unification in 1990. Weimar is a very special, even intriguing place. This book tries to convey its aura by telling its story from the early beginnings in the 16th century until today, with a main focus on the last three centuries – embedded into pan-German, even pan-European developments.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2024100010
UB IlmenauIlmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2023. - XVI, 146 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion: IMGK ; 40)
DOI 10.22032/dbt.59146
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2023000307
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2023
Für Bauteile von Maschinen- und Geräten mit hohem Präzisionsanspruch findet häufig Naturstein Verwendung, der langzeitstabil ist und fein bearbeitet werden kann. Die Gestaltungmöglichkeiten sind aufgrund der kosten- und zeitintensiven Bearbeitung mit Diamantwerkzeugen stark eingeschränkt. Mit Beton können vergleichbare Eigenschaften erzielt und komplexe Gestaltmerkmale kostengünstig urformend hergestellt werden. Das unvermeidliche Schrumpfen und Quellen wird durch eine entwickelte Simulationsmethode vorherbestimmt. Darauf basierend werden Schalungen entworfen, aus denen Bauteile mit der gewünschten Gestalt hervorgehen. Die Langzeitstabilität wurde experimentell nachgewiesen. Eine weitere Betriebsfestigkeitssteigerung wird durch das Aufbringen von Beschichtungen erreicht. Damit werden selbst betonbasierte Leichtbauteile mit abgesicherter Betriebsfestigkeit für dynamische Beanspruchung möglich. Die Vorhersage der gewünschten Wirkung erfolgt durch analytische und experimentelle Methoden.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2023000307
UB IlmenauIlmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2023. - 376 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 39)
DOI 10.22032/dbt.58077
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2023100040
Weimar is a relatively small town in the centre of Germany. Around 1552 it became the capital of the small Herzogtum Sachsen-Weimar (Principality Saxony-Weimar), from 1741 until 1918 the capital of the (still relatively small) Principality – since 1815 Grand Principality – (Groß-) Herzogtum Sachsen-Weimar-Eisenach (Saxony-Weimar-Eisenach). After World War I all monarchic structures in Germany were abandoned, the democratic Free State of Thuringia was founded in 1920, and Weimar became its capital until 1950. Despite its moderate size, Weimar managed to gain a cultural profile that extended and still extends far beyond the borders of the (Grand-) Principality, even beyond Germany. The foundations were laid in the 18th and early 19th century, connected to writers and pilosophers like Christoph Martin Wieland, Johann Wolfgang von Goethe, Johann Gottfried von Herder, and Friedrich von Schiller who all lived and worked in Weimar. In the late 19th and early 20th century more writers, musicians and artists contributed to Weimar’s reputation, e.g. Franz Liszt, Richard Strauss, Hugo von Hofmannsthal, Harry Graf Kessler, Henry van de Velde, Edvard Munch, Walter Gropius, Paul Klee, Oskar Schlemmer, Wassily Kandinsky, Lyonel Feininger. In politics, Weimar played ambiguous roles between a comparatively liberal (Grand) Principality, the birth place of the first democratic state in Germany (Weimar Republic), turning “brown” (National-Socialist) from the late 1920s, Communist after World War II, democratic again after the German re-unification in 1990. Weimar is a very special, even intriguing place. This book tries to convey its aura by telling its story from the early beginnings in the 16th century until today, with a main focus on the last three centuries – embedded into pan-German, even pan-European developments.
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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
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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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000595
Druckfassung im Buchhandel lieferbar und z.B. über den folgenden Webshop direkt bestellbar!
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2020. - XXIV, 176 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 37)
ISBN 978-3-86360-229-1
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000376
Preis (Druckausgabe): 40,90 €
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2020
Die vorliegende Arbeit beinhaltet Realisierungsmöglichkeiten des konstruktiven Aufbaus von Fünfachs-Nanopositionier- und Nanomessmaschinen (NPMM). Mit zusätzlichen rotatorischen Freiheiten wird die Limitierung kartesisch operierender NPMM hinsichtlich der Adressierbarkeit stark gekrümmter Objektgeometrien überwunden. Systematisch werden modular variierte Maschinenkonzepte im Hinblick auf die Realisierung mehrachsiger Bewegungen entwickelt. Ein hohes Potential zeigen Varianten mit drei unabhängigen linearen Bewegungen des Objektes in Kombination mit zwei unabhängigen Rotationen des Tools um einen gemeinsamen Momentanpol, der dauerhaft mit dem Arbeitspunkt des Tools und dem Abbepunkt der kartesischen NPMM übereinstimmt. Ein derartiger Aufbau, der ultrapräzise Rotationen eines Tools mit einer Masse ≤ 2 kg gewährleistet, wird innerhalb einer NPMM erprobt. Die Positionierabweichungen werden mit Fabry-Pérot-Interferometern gegenüber einem halbkugelförmigen Konkavspiegel in situ erfasst.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000376
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Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2020. - XVI, 262 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 36)
ISBN 978-3-86360-225-3
DOI 10.22032/dbt.45602
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000270
Preis (Druckausgabe): 25,90 €
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2020
Einige Autoren sehen mangelnde Robustheit gegenüber Störgrößen als Hauptursache für die heutigen Ausfälle von Produkten. Autoren aus der Konstruktionswissenschaft geben in diesem Zusammenhang an, dass sich Ausfälle durch Störgrößen am besten mit der Auswahl von Wirkprinzipien vermeiden lassen, die invariant oder innozent gegenüber Störgrößen sind bzw. Störgrößen kompensieren. Vor diesem Hintergrund analysiert die vorliegende Arbeit zunächst den heutigen Auswahlprozess für Wirkprinzipien. Danach wird das heutige Vorgehen zur methodischen Vermeidung von Ausfällen im Konstruktionsprozess erläutert. Darüber hinaus wird ein Konstruktionsprinzip vorgestellt, das den Einfluss von Störgrößen auf Produkte reduzieren kann. Aufbauend auf den Erkenntnissen entwickelt die vorliegende Arbeit eine Methode, die eine Bewertung und Auswahl von Wirkprinzipien in der Konzeptphase nach ihrer Robustheit erlaubt.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2020000270
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Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2020. - XIV, 194 Seiten
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 35)
ISBN 978-3-86360-221-5
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000681
Preis (Druckausgabe): 20,90 €
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2019
Absicherungsmaßnahmen werden im Produktentwicklungsprozess zur Überprüfung von Eigenschaften und Funktionen eines Konstruktionsstands eingesetzt. Abweichungen von Zielvorgaben sollen frühzeitig erkannt und Erkenntnisse für die weitere Entwicklung gewonnen werden.
Das Ziel dieser Arbeit ist die Erarbeitung eines Vorgehens zur Analyse von Verbesserungspotentialen in der Absicherung. Der Fokus liegt dabei auf der Absicherung der Montage. Das Vorgehen wird anhand einer Fallstudie in der Automobilentwicklung dargestellt. Kern der Untersuchung ist die Identifikation der für die Montage relevanten Produkt- und Prozesseigenschaften und die Analyse spät im Entwicklungsprozess erkannter Zielabweichungen. Diese werden hier als Indikator für Verbesserungspotentiale in der Absicherung verwendet. Für die Analyseschritte der Fallstudie wurden große Mengen an Informationen aus der Dokumentation abgeschlossener Produktentwicklungsprojekte verarbeitet und dafür Text-Mining-Werkzeuge eingesetzt.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2019000681
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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
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.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000564
Gedruckt nicht mehr lieferbar!
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.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018
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.
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https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000555
Gedruckt nicht mehr lieferbar!
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
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 auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000443
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Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2018. - XIX, 202 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 31)
ISBN 978-3-86360-187-4
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000300
Preis (Druckausgabe): 21,70 €
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018
Mehrstufige Drahtumformprozesse stellen die fertigungstechnische Grundlage für technisch anspruchsvolle Bauteile dar. Bei diesen mehrstufigen Prozessen ist die Ermittlung der resultierenden Eigenspannungen sowohl analytisch als auch numerisch bisher nur bedingt möglich. Zielsetzung der vorliegenden Arbeit ist die Bereitstellung einer Methodik zur Bestimmung der optimalen Parameter beim Drahtumformen.
Als erstes wird die zur Beschreibung des Umformvorgangs nötige Werkstoffcharakterisierung durchgeführt. Diese Charakterisierung basiert auf Experimenten, die sowohl den BAUSCHINGER-Effekt als auch Ver- und Entfestigungsmechanismen untersuchen und quantifizieren.
Darauf aufbauend folgt der zweite Teilbereich, die analytische Beschreibung des mehrstufigen Umformprozesses. Durch Anwendung dieses deskriptiven Algorithmus werden sowohl die (Eigen-)Spannungen als auch die elastischen und plastischen Verformungen zu jedem Zeitpunkt des Umformvorgangs bestimmt.
Als dritter Teilbereich werden verschiedene Optimierungsalgorithmen mit unterschiedlichen Zielsetzungen für den deskriptiven Algorithmus vorgestellt.
Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000300
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Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2018. - XXI, 148 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 30)
ISBN 978-3-86360-185-0
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000210
Preis (Druckausgabe): 23,40 €
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2018
Diese Arbeit befasst sich mit der Frage, inwieweit durch die Kombination der Wärmebehandlungsschritte der Draht- und Federnfertigung die mechanische Auslastbarkeit und die Lebensdauer von Schraubendruckfedern gesteigert werden können. Es wird ein analytisches Modell vorgestellt, welches die Berechnung von Temperatur – Zeit – Verläufen der Drahtvergütung ermöglicht.
Anhand von Laborversuchen werden für jeden Teilprozess der Wärmbehandlung optimale Regime bestimmt, die Kenngrößen für die analytische Berechnung ermittelt sowie das Berechnungsmodell validiert.
Verschiedene Einflussfaktoren auf die Gefügeausbildung des Drahtmaterials sowie die Auswirkungen aller Prozessabschnitte auf die mechanischen Eigenschaften des vergüteten Feder-stahldrahtes werden diskutiert.
Es wird dargelegt, dass torsionsbelastete Federn aus optimiert hergestelltem Material einen deutlich gesenkten Setzbetrag sowie im Rahmen von Dauerschwingversuchen eine gesteigerte Lebensdauer im Zeitfestigkeitsbereich aufweisen.
Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2018000210
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Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2018. - xviii, 198 Seiten
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 29)
ISBN 978-3-86360-169-0
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000892
Preis (Druckausgabe): 22,40 €
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016
Inhalt
Im heutigen Produktentwicklungsprozess wird eine Vielzahl von Methoden und Werkzeugen für Entwurf und Simulation eingesetzt. Die vorliegende Arbeit entwickelt ein Konzept zur Integration dieser isolierten Werkzeuge in ein System für die phasen- und domänenübergreifende Modellierung und Simulation technischer Systeme. Im ersten Schritt wird die Integration verschiedener Entwurfsphasen betrachtet und im Detail ausgearbeitet am Beispiel eines Entwurfswerkzeugs, das eine Software zum Entwurf von Bewegungssystemen auf der Prinzipebene mit einem parametrischen 3D-CAD-System verbindet. In einem zweiten Schritt wird der Integrationsgedanke auf den domänenübergreifenden Entwurf erweitert. Vorgestellt wird ein Entwurfswerkzeug für heterogene Systeme, das die gewohnte domänenspezifische Darstellung der Teilsysteme (Mechanik, Optik, Regelungstechnik) beibehält. Begleitet wird die Arbeit von einer softwaretechnischen Umsetzung, die die Leistungsfähigkeit und Gebrauchstauglichkeit der Ansätze nachweist.
Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000892
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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
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.
Zugriff auf den Volltext über die dbt:
https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000551
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Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2016. - XV, 227 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion : IMGK ; 27)
ISBN 978-3-86360-143-0
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000373
Preis (Druckausgabe): 18,30 €
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016
Produkte werden aufgrund funktionaler, herstellungs- oder wartungstechnischer Belange in eine Vielzahl von Einzelteilen und Baugruppen zerlegt. Gefügt werden diese Komponenten durch diverse Verbindungsarten, welche ein ungewolltes Lösen der Einzelteile verhindern. Prinzipiell lassen sich diese festen Verbindungen in lösbare Verbindungen und nicht-lösbare Verbindungen unterteilen. Während einer Absicherung werden die Ist-Eigenschaften des Produktes analysiert und mit den geforderten Soll-Eigenschaften verglichen. Mit Hilfe von digitalen Absicherungen lassen sich die Merkmale der beteiligten Systeme in den unterschiedlichen Lebensphasen mit den Merkmalen des Produktes in einem gemeinsamen Kontext analysieren. In dieser Arbeit wurde ein Konzept zur einheitlichen Dokumentation von Verbindungen entwickelt. Sowohl allgemeine, als auch kontextabhängige Informationen werden dabei in Verbindungsobjekten archiviert. Diese Informationen werden in digitalen Absicherungsuntersuchungen verwendet.
Zugriff auf den Volltext über die dbt:
http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000373
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Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2016. - XXII, 179 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion (IMGK) ; 26)
ISBN 978-3-86360-139-3
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000247
Preis (Druckausgabe): 18,90 €
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2016
Im Rahmen dieser Arbeit wird die Fragestellung bearbeitet, inwiefern zeit- und kostenintensive Dauerschwingversuche am Bauteil Schraubendruckfeder durch zeit- und kostengünstigere dynamische Versuche am Federausgangsmaterial Draht in Form von Umlaufbiegeprüfungen substituiert werden können.
In diesem Zusammenhang wurden dynamische Versuche an präparierten ölschlussvergüteten Drähten in Form von Umlaufbiegeprüfungen, Torsionswechselprüfungen und Torsionsschwellprüfungen sowie Dauerschwingversuche an aus diesen Drähten hergestellten Schraubendruckfedern durchgeführt. Ergänzt wurden diese dynamischen Versuche durch Härtemessungen, Eigenspannungsmessungen und Bruchanalysen an gebrochenen Proben und Federn.
Als Ergebnis dieser Arbeit werden auf Basis der durchgeführten Untersuchungen Methoden zur Übertragung von zulässigen Spannungsamplituden und bruchmechanischen Kennwerten aus Umlaufbiegeprüfungen auf Schraubendruckfedern abgeleitet und hinsichtlich ihrer Ergebnisqualität diskutiert.
Zugriff auf den Volltext über die dbt:
http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000247
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Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2016. - XXIV, 184 Seiten.
(Berichte aus dem Institut für Maschinen- und Gerätekonstruktion (IMGK) ; 25)
ISBN 978-3-86360-130-0
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000598
Preis (Druckausgabe): 19,60 €
Zugl.: Dissertation, Technische Universität Ilmenau, 2015
Gasführungen werden in hochgenauen Positioniersystemen aufgrund Ihrer einzigartigen Eigenschaften genutzt. Positionierunsicherheiten bis in den unteren Nanometerbereich sind möglich. Werden diese Positioniersysteme in eine Vakuumumgebung überführt, müssen spezielle Vorkehrungen getroffen werden. Durch ein mehrstufiges berührungsloses Dichtsystem wird das Betriebsgas abgeführt und die Vakuumumgebung aufrechterhalten. Die resultierende Reduzierung des direkten Umgebungsdruckes der Gasführungselemente beeinflusst deren Eigenschaften. Die Arbeit präsentiert experimentelle und theoretische Untersuchungen an aerostatischen, zylindrischen Führungselementen mit poröser Drosselschicht. Der Einfluss des Umgebungsdruckes, des Speisegasdruckes und der konzentrischen Spalthöhe auf die statischen und dynamischen Eigenschaften der Führungselemente wird dargestellt. Die Ergebnisse der Arbeit belegen die Tauglichkeit der Gasführungselemente für den Hochvakuumeinsatz. Durch die Ableitung von Richtlinien wird die Auslegung von stabilen Führungselementen mit guten Trageigenschaften und geringem Gasverbrauch unterstützt.
Zugriff auf den Volltext über die dbt:
http://www.nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2015000598
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Selva Ginani, Luciano:
Optical scanning sensor system with submicron resolution
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2013. - xviii, 142 Seiten.
(Berichte aus dem INSTITUT FÜR MASCHINEN- UND GERÄTEKONSTRUKTION ; 24)
ISBN 978-3-86360-068-6
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013000337
Erbe, Torsten:
Beitrag zur systematischen Aktor- und Aktorprinzipauswahl im Entwicklungsprozess
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2013. - 246 Seiten.
(Berichte aus dem INSTITUT FÜR MASCHINEN- UND GERÄTEKONSTRUKTION ; 23)
ISBN 978-3-86360-060-0
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013000129
Taubmann, Peter:
Analyse der Ventilfederbewegungen als Beitrag zur Beeinflussung der Verschleißursachen an den Auflageflächen
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2013. - XX, 153 Seiten.
(Berichte aus dem INSTITUT FÜR MASCHINEN- UND GERÄTEKONSTRUKTION ; 22)
ISBN 978-3-86360-059-4
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2013000043
Dobermann, Dirk:
Stabilisierung der Bildlage abbildener optischer Systeme
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2013. - XXII, 120, XXIII-LXVI Seiten.
(Berichte aus dem INSTITUT FÜR MASCHINEN- UND GERÄTEKONSTRUKTION ; 21)
ISBN 978-3-86360-056-3
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2012000409
Husung, Stephan:
Simulation akustischer Produkteigenschaften unter Nutzung der Virtual Reality während der Produktentwicklung
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2012. - xxiv, 190 Seiten .
(Berichte aus dem INSTITUT FÜR MASCHINEN- UND GERÄTEKONSTRUKTION ; 20)
ISBN 978-3-86360-026-6
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2011000510
Sondermann, Mario:
Mechanische Verbindungen zum Aufbau optischer Hochleistungssysteme
Ilmenau : Universitätsverlag Ilmenau, 2011. - XVI, 162 Seiten, [III].
(Berichte aus dem INSTITUT FÜR MASCHINEN- UND GERÄTEKONSTRUKTION ; 19)
ISBN 978-3-939473-94-7
URN urn:nbn:de:gbv:ilm1-2010000489
