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Einordnung von Methoden zur Bewertung diffuser Schallfelder basierend auf Messungen im Modellmaßstab
(2023)
Eine Grundlage für viele akustische Herleitungen bietet das diffuse Schallfeld. Es gibt die Möglichkeit, die Schallausbreitung in einem Raum idealisiert und einfach darzustellen. Anwendungen finden sich beispielsweise bei der Bestimmung von Schallabsorptionsgraden oder Schallleistungen im Hallraum wieder. Für eine hohe Messgenauigkeit muss dabei eine ausreichende Diffusität des Schallfeldes vorhanden sein. Um das zu erreichen, wird optimalerweise bereits in der Planungsphase von Hallräumen eine geeignete Konstruktion erarbeitet.
In Normwerken finden sich bereits Verfahren, die diffuse Schallfelder für Prüfanwendungen qualifizieren sollen. Diese Arbeit befasst sich mit alternativen Methoden, diffuse Schallfelder in statischen Raumzuständen zu Qualifizieren. Sie werden in einem Modellhallraum im Modellmaßstab 1:10 geprüft und anschließend auf ihre Praktikabilität und Genauigkeit untersucht.
Die vorliegende Diplomarbeit befasst sich mit der Konzeption und Entwicklung eines Versuchsaufbaus zur translatorischen und rotatorischen Bewegung von Versuchskörpern. Die Schwerpunkte liegen in der Analyse von Hardware-Komponenten, der Entwicklung eines Konzepts zur Umsetzung der Versuchsanlage, der mechanischen und elektrischen Errichtung der Anlage sowie der Entwicklung von Steuer- und Bediensoftware.
Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, einen Testplatz für Induktivitäten und Übertrager zu entwickeln. Dabei wird anhand des Messprinzips für Hysteresekurven ein Messaufbau mit allen notwendigen Geräten erarbeitet. Danach wird die Automatisierung von häufigen Bedienhandlungen durch Software beschrieben. Anschließend wird eine Bedienung über eine graphische Oberfläche implementiert. Am praktischen Beispiel wird gezeigt, wo die Grenzen des erarbeiteten Messaufbaus liegen, und es werden Hinweise für eine zukünftige Weiterentwicklung gegeben.
Seit zirka vier Jahren beschäftigt sich die Firma KTZ mit der Entwicklung von Zahnradgetrieben. Mit einfachen Methoden wurden bisher die Testläufe von Prüfgetrieben durchgeführt und ohne jegliche Messergebnisse bewertet.
Das Ziel der Diplomarbeit ist einen universellen Prüfstand zu entwickeln, der hochgenaue, wiederholbare Qualitätsprüfungen von Getrieben ermöglicht.
Bei der Planung sollen folgende Punkte beachtet werden:
• Die Prüfung von Getrieben mit verschiedenen Achsabständen und Achsrichtungen
• Umsetzung einer einfachen Montage und Demontage
• Prüfungen hoher Lasten bis ca. 4000 Nm
• Abarbeitung von 48h Dauerläufen
• Kontinuierliche Messung von Drehmoment und Drehzahl
• Einbindung weiterer Sensoren (z.B. für Frequenz-, Temperatur- und Verformungsmessungen)
Anhand eines Prüfgetriebes wird der universelle Prüfstand dimensioniert und konstruiert.
Zu den Berechnungen wird zusätzlich eine FEM- Analyse, die durch eine externe Firma oder durch uns, durchgeführt wird.
Die Arbeit umfasste die Entwicklung eines Prüfstandssystems für die Testung der Arbeitswesten von Fabrikarbeitern. Die LiDAR-Daten und die Geschwindigkeit des Prüfkörpers wurden analysiert, um einen Prüfkörper zu erhalten, der automatisch in einem sicheren Abstand angehalten werden kann. Der PC wird auch für die Einstellung der Parameter und die Steuerung der Funktionen verwendet. So vervollständigt die LIDARErfassung von Objektabständen in Verbindung mit einem Schrittmotor- Antriebssystem die Automatisierung des Prüfstandes.
Es gilt einen bereits fertig konstruierten Transmission-Loss-Prüfstand, dem kein praktikables Auswertesystem zur Verfügung steht, in Betrieb zu nehmen und die korrekte Funktionsweise zu verifizieren. Dazu wurde über das Prüfstands-Akustik-Messsystem von Müller-BBM VibroAkustik Systeme GmbH ein Arithmetikskript erstellt. Darüber ausgegebene Messergebnisse konnten erfolgreich einer bewährten Auswertemethode gegenübergestellt werden. Durch Vergleichen der Messergebnisse ausgewählter Prüfobjekte mit einem Referenzprüfstand konnte der gesamte Prüfstand validiert werden.
Dieses Dokument beschreibt die Konzeptfindung einer Methodik für die strategische Erarbeitung von automatisierten Systemen zur Bauteilprüfung, wobei der Input aus der Elektromobilität herangezogen wurde. Bereits bestehende Konzepte aus der Softwaretechnik sowie Erfahrungswerte von Automatisierungstechnik im Automobilbereich dienen in dieser Arbeit als Grundlagen für die Ausarbeitung. Die Methodik soll als Leitfaden für eine spätere Konzeptfindung dienen und den Weg hin zu möglichst idealen Lösungen bahnen. Dabei wird speziell auf eine saubere Anforderungsanalyse sowie Wirtschaftlichkeit und technische Machbarkeit Wert gelegt.
Die Arbeit soll Ingenieure in der Ausarbeitung von flexiblen automatisierten Prüfsystemen unterstützen, zudem soll die gesamte Branche aufgrund erhöhter Bauteilqualität durch erarbeitete Prüfsysteme profitieren.
Primäres Ziel dieser Arbeit ist der Aufbau und die Inbetriebnahme eines Komponentenprüfstandes zur Ermittlung und Verzielung der dynamischen Momente eines E-Motors. Das Prüfstandskonzept orientiert sich an der Blocked Force Bedingung zur Messung von Koppelschnittkräften und überträgt diese auf den rotatorischen Anwendungsfall. Daraus ergibt sich ein klassisches Zwei-Massen-Schwingsystem als abstrahiertes Messkonzept. Im theoretischen Teil werden die Anforderungen an den Prüfstandsaufbau untersucht und mögliche Einschränkungen ermittelt. Im praktischen Teil erfolgt die Umsetzung des Konzepts und eine erfolgreiche messtechnische Validierung dieses Ansatzes durch Parametervariation. Die dynamischen Momente eines Elektromotors und die Wechselwirkungen zwischen diesen Momenten und einer Funktion zur aktiven Geräuscherzeugung werden in einem ersten Schritt ermittelt. Im Ausblick werden ergänzende Untersuchungen und Möglichkeiten zur Weiterentwicklung des Prüfstandes vorgeschlagen.
Ziel dieser Diplomarbeit ist es, die innere Bauteilqualität ausgewählter CFK-Standardprofile mit Hilfe einer serientauglichen Prüftechnologie sicherzustellen. Im Speziellen handelt es sich um die Qualitätsprüfung von längeren T-Profilen – auch Seitenleitwerk-Steifen genannt.
Zur Sicherung der Qualität dieser Teile soll der Einsatz von Phased-Array-Technik geprüft werden. Die Arbeit umfasst zudem verschiedene Konstruktionsansätze für die Mechanik einer Prüfanlage sowie den Aufbau eines ersten Prototyps als Funktionsmodell.