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Gegenstand dieser Arbeit ist die vollständige Realisierung eines einkanaligen Antischallsystems in einem Zuluftkanal der Klimaanlage der Lokomotive Vectron durch einen geeigneten Laboraufbau. Die Umsetzung erfolgt mit der Erstellung eines Real-Time-Programms mit Matlab und Simulink. Bei ANC-Systemen wird mit Antischall gearbeitet, der mit Filtern und LMS-Algorithmen berechnet werden kann.
Großraumbüros sind aufgrund ihrer hohen Wirtschaftlichkeit, den kurzen Kommunikationswegen und der daraus verbesserten Teamarbeit trotz den Herausforderungen der letzten Jahre weiterhin sehr beliebt. Durch die komplexen Grundrisse sowie einer Viel-zahl an Gegenständen ist eine raumakustische Prognose infolge von Simulationsmethoden basierend auf dem Ray-Tracing Algorithmus sehr fehleranfällig. Begründet wird dies mit fehlenden Welleneigenschaften, wie z.B. der Beugung. Diese Arbeit stellt daher eine hybride Simulationsmethode vor, welche die tieffrequente - durch FEM ermittelte - Impulsantwort mit der mittel- und hochfrequenten Impulsantwort – erzeugt durch Ray-Tracing – kombiniert.
Die Rohr-Rohrboden-Verbindung ist die wichtigste und häufigste Verbindung bei Rohrbündelwärmeübertragern. Diese Verbindung kann bei kritischen Materialkombinationen undichte Verbindungen aufweisen. Als Kriterium für die Haftfestigkeit der Verbindung gilt die Rohrauszugskraft. Im Rahmen der Arbeit wird diese Verbindung, genauer die Rohrauszugskraft, analytisch, numerisch und experimentell betrachtet. Es wird ein analytisches Modell zur Berechnung der Kraft aufgestellt und mit der Numerik und den experimentellen Untersuchungen verglichen. Die Auswertung dieser Betrachtungen zeigt, dass eine gute Übereinstimmung zwischen Analytik und Numerik herrscht. Die Numerik bietet die Grundlage zur tieferen Betrachtung der Verbindung.
In dieser Arbeit werden verschiedene FEM-Bibliotheken recherchiert und verglichen. Eine dieser Bibliotheken wird für die Anbindung an ein Auslegungswerkzeug ausgewählt. Das Demonstrator-Auslegungswerkzeug ist mit C++ in Visual Studio programmiert. Für die Kopplung der Bibliothek und des Auslegungswerkzeuges werden verschiedene Ansätze untersucht. Mithilfe der erweiterten Funktion FEM-Rechnungen durchzuführen, werden einzelne Beispiele berechnet und verglichen. Dabei werden die Anwendbarkeit und die Grenzen der Lösung untersucht. Als Referenz dient das FEM-Programm Ansys. Dieses wird auch für die Netzgenerierung der Beispiele verwendet. Basierend auf diesen Erkenntnissen wird eine Lösung vorgestellt, wie ein C++-Programm in Visual-Studio mit der FEM-Bibliothek Fenics Project erweitert werden kann.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Entwicklung einer Android App. Mit Hilfe dieser App soll das Fahrzeug im Rahmen des ATLAS Projektes über Bluetooth Low Energy (BLE) angesteuert werden. Darüber hinaus ist das Ziel der Masterarbeit, die Konzeption, Entwurf und Entwicklung einer BLE-App. Dabei werden die verschiedenen Ebenen der Kommunikation Technik und die verwendeten Protokolle erläutert.
Noise in the oceans is a constantly increasing factor. The growing industrialisation due to shipping, offshore wind parks, seismic studies and other anthropogenic noise is putting the eco system under immense stress. The focus of this thesis is on the assessment of continuous underwater noise from ships. Based on existing strategies in air as well as underwater and a comparison of both an alternative strategy for the assessment of con-tinuous noise from ships is given. The concept developed is based on published, scien-tifically observed responses of animals to ship passes with an indication of an effect range. A model is created to describe the strategy using publicly available data for cargo ships as an example. The results are summarized in maps depicting the affected area for an MRU of the OSPAR II region and the MPA “Borkum Riffgrund”. The strategy is discussed and evaluated on the basis of these results. From this, further improvements and the need for additional information in publicly available data on vessel traffic are derived.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der mechanischen Eigenschaften von gedruckten Strukturen. Hierbei wird ein kurzfaserverstärkter thermoplastischer Kunststoff genauer betrachtet. Infolge der ermittelten Materialeigenschaften wird ein Materialmodell, unter Nutzung des ANSYS Material Designers, erstellt. Dieses Modell soll die Materialeigenschaften der gedruckten Strukturen abbilden. Mit Hilfe des erstellten Materialmodells soll das Verformungsverhalten von Demonstratorbauteilen untersucht werden. Des Weiteren findet eine kurze Betrachtung einer möglichen Verstärkung der Demonstatorbauteile durch Endlosfasern statt.
Im Rahmen eines Projekts der Firma ABP Akustikbüro Becker & Partner und der vorliegenden Masterarbeit für den Studiengang Ingenieurakustik erfolgte die Auslegung und Umsetzung der Raumakustik für ein Tonstudio in München. Dieses hat sich auf elektronische Musik spezialisiert. Hierfür erfolgten raumakustische Berechnungen und Messungen. Die Akustikelemente wurden auf der Grundlage eines ausgearbeiteten Konzepts entwickelt, in Eigenregie gefertigt und an den entsprechenden Stellen in das Studio integriert. Abschließend erfolgte ein Wirksamkeitsnachweis mittels einer weiteren überprüfenden Messung der Nachhallzeit im fertigen Studio.
Gold findet häufig als Beschichtungswerkstoff für Stecker und Steckkontakte Anwendung. Die geringe Fähigkeit des Materials mechanische Belastungen zu ertragen wird bislang durch einen erhöhten Materialeinsatz kompensiert. Das ist weder ressourcenschonend noch wirtschaftlich wünschenswert. Darum liegt in der Verbesserung der Abrieb- und Verschleißfestigkeit ein erhebliches Potenzial. Im Rahmen der Arbeit wird ein marktüblicher Elektrolyt durch die Kombination von verschieden Additiven modifiziert. Aus den draus entstehenden Elektrolyten werden Goldschichten galvanisch abgeschieden und anschließend auf Härte und Verschleißresistenz untersucht. Die Auswertung der Versuche zeigt, dass auf dem Weg der Elektrolytmodifikation durch geeignete Additive eine Verringerung des Verschleißes erzielt wird. Als Grundlage für gezielte weitere Versuche werden die Ursachen für Veränderungen der mechanischen Eigenschaften wissenschaftlich beleuchtet.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Vermessung räumlich lateraler Unterschiede der Dispersion räumlich ausgedehnter ultrakurzer Laserpulse. Die Zielstellung ist etwaige Unterschiede zu charakterisieren. Hierfür wir die Methode der fouriertransformierten spektralen Interferometrie evaluiert, angepasst und experimentell angewendet. Anhand von gemessenen Versuchsaufbauten wird gezeigt, dass die Methodik sinnvoll auf die Problemstellung angewendet werden kann.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erstellung von Simulationsmodellen, welche die Entwicklung des Energieversorgungssektors für die Bundesrepublik Deutschland bis zum Jahr 2050 aufzeigen sollen. Damit ist der Gedanke verbunden die möglichen Probleme, die durch das Absinken der rotierenden Massen im Stromnetz aufgrund des ansteigenden regenerativen Erzeugeranteils auftreten können, frühzeitig zu identifizieren und zu veranschaulichen. Durch die Variation von Netzparametern wird kein fester Zeitverlauf dargestellt, sondern eine Auflistung von alternativen Szenarien betrachtet. Jedes Szenario wird mit den Ergebnissen einer Referenz verglichen und anschließend bewertet. Hierzu werden offizielle Daten genutzt und festgelegte Grenzwerte übernommen.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Entwurf und Aufbau einer optimalen Mähstrategie für einen Rasenroboter. In dieser Masterarbeit sollte man in Betracht kommen, ob vollständige Rasenfläche effizient gemäht wurde. Dazu wurde eine intelligente Mähstrategie entworfen und eine Bewertungskriterien aufgestellt um optimale Mähstrategie in Abhängigkeit von der Form der Mähfläche zu empfehlen.
Zur automatisierten Planung und Steuerung einer Anlage wird eine über viele Jahre entwickelte und stetig fortschreitende Software der Firma UTIKAL Automation GmbH & Co eingesetzt.
Diese basiert auf „klassischen“ Regeln bzw. Heuristiken zur Steuerung und Kontrolle der Abläufe, z.B. Überprüfung Maschinenbelegung, Verhinderung Kollision zwischen Transportwagen, Abstimmung von Fahrten mehrerer Transportwagen etc. Erzielt werden gute bis sehr gute Produktivität und Durchsätze in einer Anlage, jedoch ist das Ziel dieser Arbeit mittels Einsatz von maschinellem Lernen (Deep Reinforcement Learning) dies noch zu steigern und den Grad an Automatisierung zu erhöhen. Dies betrifft sowohl Produktivität und Durchsatz als auch ein hoffentlich intelligentes Eingreifen in unerwünschten oder unerwarteten Situationen ausgelöst z.B. durch Störungen.
Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer GPS-Mähstrategie für einen Rasenroboter. Es besteht hauptsächlich aus zwei Teilen. Einer ist die Entwicklung der Mähstrategie passend zur abgespeicherten Mähfläche im Arduino DUE, der andere ist die Entwicklung einer Positionsregelung, um der berechneten Soll-Position zu folgen.
Mähroboter sind in immer mehr Gärten anzutreffen, weil sie dem Besitzer das langweilige Mähen abnehmen. Um zu überprüfen, ob die gesamte Rasenflächen gemäht wurde, wäre eine Funktion hilfreich, die den zurückgelegten Weg des Rasenroboters aufzeichnet. Da der Roboter GPS-gesteuert den Rasen mäht, sollte sich der gefahrene Weg aufzeichnen lassen. Für die Umfahrung von Hindernissen, aber auch für die Auswertung eines Abweichens vom idealen Mähverlauf, kann diese Tracking-Funktion genutzt werden. Ist die erreichbare Auflösung des GPS-Signals kleiner 10cm, kann damit eine Optimierung des Mähergebnisses angestrebt werden.
Im Rahmen der Digitalisierung gilt es, ein individuelles Condition-Monitoring-System für die Textilmaschinen der KARL MAYER Technische Textilien GmbH zu entwickeln. Dafür soll als zentrale Einheit der Mikrocontroller EC-1 Communication Board von Renesas verwendet werden, um den Zustand von Textilmaschinen durch definierte, digitale Sensoren, welche nicht im vorhandenen Steuerungssystem integriert sind, zu erfassen. Anschließend sind diese Messwertdaten über das EtherCAT-Interface des Mikrocontrollers an die SPS-Einheit der Textilmaschine für nachfolgende Analyseprozesse zu senden.
Diese Masterarbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung eines mikrocontrollergestützten Verfahrens zur Synchronisation von Teilnehmern, welche über niederfrequente, schmalbandige Analogkanäle kommunizieren. Es werden eine mögliche Anwendung, sowie verschiedene Lösungsansätze aufgezeigt. Weiterhin wird anhand eines entwickelten Laborversuches dargelegt, wie eines der vorgestellten Verfahren implementiert werden kann und welche Ergebnisse damit erzielt wurden.
Im Rahmen dieser Arbeit wird der Praktikumsversuch „Piezoelektrischer Effekt“ detailliert beschrieben, der im Team zusammen mit einem Senior-Elektroingenieur und einen Maschinenbau-Ingenieur, beide mit Lehrerfahrung an der HS Mittweida, erarbeitet wird. Das Hauptziel der Arbeit besteht darin, eine Beschreibung und Erläuterung jedes entwickelten Teils der Studie sowie eine Dokumentation zu erstellen, die zur Vorbereitung auf den Versuch nutzen können. Bei der Ausarbeitung des Praktikums muss berücksichtigt werden, dass nicht alle Experimente für ein Praktikum geeignet sind. Die Versuche sollten nicht sehr kompliziert sein, damit Studenten sie eigenständig (unter Anleitung) durchführen können. Außerdem sollen die Praktikumsversuche für alle sicher sein. Deshalb ist auf die Versuche zu verzichten, für die mit Hochspannung gearbeitet werden muss, denn sie sind gefährlich.
Aufgabe der studentischen Arbeit ist die praktische Mitwirkung an der Entwicklung, die Erprobung des Versuchs, die Dokumentation der Versuchsvorbereitung und – Nachbereitung und des Versuchsablaufs.
Entwicklung eines wirkstellennahen Inline-Messsystems
zur Überwachung von Umformkräften in Pressen
(2020)
Innerhalb der Masterarbeit wird simulationsgestützt ein Dehnungsaufnehmer konzipiert und entworfen, welcher als wirkstellennahe Inline-Kraftmesseinrichtung an der Werkzeugschnittstelle von Tiefziehpressen eingesetzt werden kann. Anknüpfend wird der Dehnungsaufnehmer innerhalb der Masterarbeit experimentell analysiert, sodass das Funktionskonzept nachgewiesen werden kann. Das Ziel der Arbeit besteht im Funktionsnachweis der Prozesskrafterfassung auf Grundlage der Nutflankenverschiebung.
Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde die Entwicklung und der Aufbau eines bidirektionalen Gleichspannungswandlers verwirklicht. Dieser soll die Anpassung der Spannungsebenen zwischen dem Gleichspannungszwischenkreis der „intelligenten Ladesäule“ und einer anzuschließenden E-Fahrzeugbatterie übernehmen. Aufbauend auf einer vorangegangenen Bachelorarbeit konnte die Konzeptionierung einer Split-Pi-Topologie übernommen und an reale Gegebenheiten angepasst werden. Im ersten Teil dieser Arbeit wird der Auslegungs- und Auswahlprozess aller Komponenten beschrieben. Deren Zusammenwirken sowie diverse umgesetzte Sicherheits- und Schutzfunktionen werden besonders hervorgehoben. Im Weiteren wird das Steuerungs- und Regelungskonzept hard- und softwareseitig vorgestellt. Der letzte Abschnitt der Masterarbeit widmet sich der Inbetriebnahme des Gerätes, den durchgeführten Tests und deren Ergebnissen.