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Diese Arbeit beschreibt den Aufbau eines Programmprototyps namens MOSA, zur Untersuchung, Vorauslegung und Konzeptauswahl von Sauganlagen für Verbrennungsmotoren. Dabei findet neben der Modellierungsmethodik auf Basis der elektroakustischen Analogie auch die Implementierung des Programmes mit MATLAB Betrachtung. Zur Validierung dieses Programmes wurden dessen Berechnungsergebnisse mit Fachartikeln und Daten etablierter Simulationsprogramme abgeglichen. Anhand des Doppelresonanzsystems, einem besonderen Anwendungsfall der Sauganlagen, wurden Parameterstudien und Bauraumuntersuchungen durchgeführt. Aufgrund der Untersuchung konnten erste Erkenntnisse zur Auslegung von Doppelresonanzanlagen gewonnen werden.
Die Vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit einen neuen Weg zur Überprüfung der Schweißnaht von Stählen. Mit Hilfe der qualitativen und quantitativen Element-Analyse wird die Grenze der Schweißnaht durch den spektralen Unterschied in Bohrungen ermittelt. Unterschiedliche Lochtiefen und Durchmesser führen zu unterschiedlichen Spektren. Eine Auswertung der Spektren erlaubt somit Rückschlüsse auf die Ergebnisse des Bohrprozesses. Zur Realisierung des Verfahrens wird untersucht, wie sich das aufgenommene Spektrum bei definierten Laserparametern ändert. Aufgrund der hohen Anforderungen des Spektrometers und der Änderung der Eigenschaften des Plasmas in Bohrungen konnte das Ziel schwierig realisiert werden.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Optimierung der Projektbearbeitung. Anhand von Recherchen und aktuellen Erkenntnissen wird geprüft, inwiefern Konstruktionsmethodik im Sondermaschinenbau Angewandt werden kann. Ziel soll die Erstellung einer Leitlinie für den Konstruktionsprozess sein, die bei einer Erhöhung der Erfolgsrate die Bearbeitungsdauer und somit die Kosten neuer Projekte senkt.
Das Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, multiresistente Keime zu messen und miteinander zu vergleichen. Dabei werden Primärkulturen der Keime angelegt, um anschließend eine Probe der Primärkultur in eine flüssige Nährbodenlösung zu überführen. Die Keime verstoffwechseln die in der Lösung vorhandenen Nährstoffe und bilden gasförmige Stoffwechselprodukte.
Diese Abbauprodukte werden mit der GC-IMS gemessen. Bei der Auswertung wird darauf geachtet, ob es markante Unterschiede in der Peakanordnung, der Peakhöhe und der Peakanzahl zwischen den Keimen gibt. Der Grundgedanke ist, dass jede Keimart ein typisches und charakteristisches Peakmuster aufzeigt. Dadurch können die Keime identifiziert und voneinander getrennt werden.
Die Fertigung komplexer Bauteile aus keramischen oder teilweise keramischen Komponenten in Kombination mit Metallen oder Kunststoffen (Hybrid-Verbindungen) stellt sich aufgrund der Eigenschaften des Werkstoffs als kompliziert dar. So ist eine Formgebung nur durch trennende und urformende Verfahren möglich, was die Auswahl an herstellbaren Geometrien erheblich einschränkt. Abhilfe schafft hier das Fügen von Halbzeugen, wie beispielsweise
von Rohren oder Platten, zu einem größeren Bauteil. Hierbei besteht jedoch die Problematik der Auswahl und Anwendung des Fügeverfahrens, da oftmals bestimmte Anforderungen, wie beispielsweise eine definierte durchgängige
Wärmeleitfähigkeit, an das fertige Bauteil gestellt werden. Dadurch muss zum einen die Art des Fügens (stoff-, form- oder kraftschlüssig), zum anderen die Art und Eigenschaften des (falls notwendig) Lotes beachtet werden. So soll in dieser Masterarbeit das stoffschlüssige Löten von Keramikbauteilen mittels Glas-Keramik-Lot betrachtet werden, um letztendlich eine Aussage treffen zu können, ob die Herstellung und der Einsatz eines Wärmeübertragers für die
gewünschten Einsatzzwecke überhaupt sinnvoll und möglich ist, beziehungsweise welche Geometrie sinnvoll wäre. Dabei wird eine Spannungsanalyse mit der FEM-Software „ANSYS Workbench“ durchgeführt und ausgewertet.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Übertragung von Wissen aus der Forschung zum industriellen Anwender und zeigt neue Möglichkeiten einer erfolgreichen Transaktion in Form eines vom Wissenserzeuger initiierten Innovationsprozesses auf. Der Fokus liegt dabei in der Beachtung der Ziele beider Transfer-Partner und der grundlegenden Verständigung über die jeweiligen Prioritäten des daraus resultierenden Klärungsbedarfs. Am Beispiel einer Fallstudie wird der Wissenstransfer als integrativer Bestandteil der Innovation betrachtet, indem die Invention analysiert, ein potentieller Wissensempfänger gesucht und die Grundlagen für einen Transfer des Wissens in Patentform geschaffen werden.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Einfluss verschiedener Wirkenergietechnologien auf die unter Reiblötauftragen erzeugten Funktionsschichten. Hierbei kommen verschiedene Lotwerkstoffe und Substrate zum Einsatz. Die erzielte Schicht gilt es hinsichtlich der erreichten Schichteigenschaften (Schichtbreite, Schichtdicke, Rauheit und Haftfestigkeit) zu untersuchen. DesWeiterensollderEinflussunterschiedlicherWirkenergienaufdenBolzenverschleißbetrachtet werden.
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.
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.
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.
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 der Streifenleitung als Feldmessmittel für die Störfestigkeit elektronischer Einrichtungen und mit den auftretenden Koppelmechanismen mit Kabelsystemen bei einer Störfestigkeitsprüfung. Die Kopplung zwischen der Streifenleitung und einer Testleitung wird als verkoppelte Leitung entsprechend der Leitungtheorie modelliert und in Abhängigkeit von deren Einflussfaktoren untersucht.
Die akustische Wirkung eines Schalldämpfers ist durch den Einfluss von Körperschall begrenzt. Die Ein- und Auskopplung von Körperschall spielt dabei eine ebenso wichtige Rolle wie dessen Weiterleitung. Bei der Dimensionierung eines Schalldämpfers wird der Einfluss des Körperschalls auf die Dämpfungswirkung gegenwärtig durch empirische Abschätzungen berücksichtigt. Die Folge ist oft eine Überdimensionierung der Konstruktion. In dieser Arbeit wurde die Übertragung von Körperschall zwischen gekoppelten Schalldämpferbauteilen untersucht. Dazu kamen Methoden der experimentellen und analytischen Statistischen Energieanalyse (SEA) zur Anwendung. Im Rahmen von Messungen an einzelnen und gekoppelten Schalldämpferbauteilen wurden SEA-Parameter messtechnisch bestimmt. Die Ergebnisse aus den Messungen wurden anschließend mit denen aus analytischen Rechnungen verglichen.
Für die einzelnen und gekoppelten Schalldämpferbauteile wurden SEA-Modelle entwickelt. In Voruntersuchungen an einfachen geometrischen Strukturen wurde die Anwendbarkeit der experimentellen und analytischen Methoden validiert. Die Arbeit wurde am Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU), Institutsteil Dresden, durchgeführt.
In dieser Masterarbeit wurde ein Messverfahren zur Bestimmung der Schallimmission von einer Windenergieanlage entwickelt. Die Messung der Schallimmission ist bei Windenergieanlagen anspruchsvoll, da die Quelle vom Empfänger oft sehr weit entfernt ist und zahlreiche Störquellen vorliegen. Das vorgestellte Messverfahren nutzt ein Mikrofonarray, da dieses eine künstliche Richtcharakteristik erzeugt und somit ermöglicht, den Einfluss der Störquellen auf das Messergebnis zu reduzieren. Zur Durchführung der Arbeit standen acht Mikrofone zur Verfügung und der relevante Frequenzbereich reichte von 50Hz bis 2000Hz. Um diesen Bereich mit ähnlichen Arrayeigenschaften abzudecken, wurde ein Mikrofonarray bestehend aus drei Teilarrays entwickelt. Eine Überprüfung der Leistungsfähigkeit des Arrays erfolgte durch zwei Messungen an einem Windpark im Abstand von 470m zur interessierenden Windenergieanlage. Zur Auswertung wurden die Beamforming-Algorithmen Delay-and-Sum, Clean-SC, DAMAS sowie das orthogonale Beamforming verwendet. Die Ergebnisse der Beamforming-Algorithmen wurden dem Ergebnis eines einzelnen Mikrofons des Arrays und dem Schalldruckpegel am Emissionsmessort gegenübergestellt. Mit dem entwickelten Verfahren wird eine Reduktion des Störgeräuschpegels im gesamten Frequenzbereich erreicht. Der DAMAS-Algorithmus erzielt die besten Ergebnisse. Durch die geringe Mikrofonanzahl ist die Leistungsfähigkeit des orthogonalen Beamformings beschränkt. Die Machbarkeit von Schallimmissionsmessungen an Windenergieanlagen mit einem Mikrofonarray wird diskutiert.
Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit der Konstruktiven Gestaltung eines additiv gefertigten Bauteiles. Zu Beginn wird untersucht, welche Prozessparameter bei der Fertigung die höchste Dichte aufweisen. Für die Analyse des Bauteiles wurde eine FEM Simulation durchgeführt. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse sind in die Konstruktive Optimierung mit eingegangen. Die gewonnenen Parameter aus der Dichtemessung sind in die Fertigung eingegangen.
Untersuchungen von Laserphotonen-Wechselwirkung bei der Bestrahlung von Hybrid-Polymer-Materialien
(2017)
Die vorliegende Masterarbeit beschäftigt sich mit den Untersuchungen zum Laserabtragen von Perowskit (CH3NH3PbI3) mittels verschiedenen Lasersystemen. Durch eine Methode von zweistufiger Rotationsbeschichtung werden die Perowskit-Dünnschichten hergestellt. Dazu werden die Einflüsse von Rotationsgeschwindigkeit und Trockentemperatur auf die Dichte der Dünnschicht erläutert. Die optischen Eigenschaften von Perowskit, wie z.B. Reflexionsgrad, Extinktion, Absorptionskoeffizient, Absorptionsgrad werden mittels UV-VIS-Spektrophotometer charakterisiert. Die Perowskit-Dünnschichten der Firma EM-PA werden von der Schicht- und Substratseite durch einen Einzelpuls mit verschiedenen Wellenlängen und Pulsdauern abgetragen. Anschließend werden die Ablations- Delaminations- und Modifikationsschwellfluenzen von Perowskit für unterschiedliche Laserablationsverfahren sowie Laserwellenlänge und Pulsdauer mittels Liu-Kurve-Methode bestimmt.
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, eine Make-or-buy-Entscheidung im Falle einer Hubteleskopentwicklung erarbeitet. Dabei wird die Produktentwicklung eines Hubteleskopsystems in Eigenregie und alternativ durch einen Produktzukauf, technisch und wirtschaftlich geprüft und einander gegenübergestellt. Im Anschluss an diesen Vergleich soll eine Entscheidung für die bessere der Produktentwicklungsvarianten getroffen werden.
In der industriellen Automation spielt die Identifikation von Objekten eine wichtige Rolle. Neben optischen und mechanischen Verfahren kann die Informationsübertragung auch mittels elektromagnetischer Wellen erfolgen. Bei der sogenannten RFID (radio-frequency identification) Technik können Daten zwischen einem Schreib-/ Lesegerät und Transpondern, die auf den Objekten angebracht sind, ausgetauscht werden. Für die vorliegende Arbeit wurde die RFID Technik und ein Industrieroboter in einem Versuchsstand miteinander kombiniert. Auf Bauteilen, die durch den Roboter gegriffen werden, können so Informationen gespeichert und später wieder ausgelesen werden. Das ist notwendig, um die Abmessungen der Objekte zu speichern und sie anschließend vor dem Zugreifen auszulesen. Die Bauteile, die dazu mit Transpondern ausgerüstet werden müssen, können somit schnell und ohne Beschädigung gegriffen werden. Darüber hinaus wurden Verfahren entwickelt, die den implementierten Versuchsaufbau befähigen, die Bausteine zu orten. Der Versuchsstand soll eine Basis für künftige Praktika und weitere Projekte bilden. Auf diese Weise, sowie durch – im Rahmen dieser Arbeit geschaffene – Lehr- und Anschauungsmaterialien für die Vorlesung, kann Studenten das Thema RFID nähergebracht werden