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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.
In dieser Diplomarbeit wird ein Quadrocopter entwickelt, dessen Rahmen generativ gefertigt (ugs. „3D-gedruckt“) werden soll. Um das Potential des Fertigungsverfahrens maximal auszunützen, wird die Form des Rahmens mit Hilfe der Topologieoptimierung ermittelt. Zur Festlegung der Randbedingungen, wird der Online-Markt untersucht, vorhandene Reglements analysiert und alle erforderlichen Komponenten
ausgewählt bzw. dimensioniert.
In dieser Arbeit sollen Untersuchungen zum Reflexionsverhalten einer dünnen Goldschicht bei Bestrahlung mit ultrakurz gepulster Laserstrahlung durchgeführt werden. Hierbei wird ein Versuchsaufbau mit zwei Strahlengängen verwendet, wobei die Strahlung einerseits nach der Wechselwirkung mit der Goldprobe und andererseits zur Referenz auf einer Kamera ortsaufgelöst abgebildet wird.
Range Extender im Kraftfahrzeug stellen eine Möglichkeit dar, die Schwächen von Elektrofahrzeugen im Hinblick auf Reichweite, Lademöglichkeiten, Ladedauer, Gewicht und Kosten zu kompensieren. Nachfolgend werden die verschiedenen Arten von Range Extendern miteinander verglichen. Es soll die
Variante gefunden werden, die Elektrofahrzeuge im Hinblick auf Effizienz Volumen, Gewicht, Geräuschentwicklung und Kosten bestmöglich ergänzt.
Um die Situation auf dem deutschen und chinesischen Markt für Elektroautos abzuschätzen, soll eine Analyse der heutigen Situation auf beiden Märkten erfolgen. Dabei soll vorrangig auf die Globalplayer eingegangen werden. Die technische Seite der einzelnen E-Autos soll hierbei im Fokus liegen und untereinander verglichen werden.
Messung und Nachweis von Rastmoment und Spannungsinduktion
an einem magnetischen Pendelschwinger
(2020)
Für die Grundlagenausbildung der Studenten sind die Gesetze des Elektromaschinenbaues an einem einfachen Versuchsträger leichter erlernbar. Das magnetische Pendel kann dabei den Luftspalt eines Eisenkernes durchschwingen und in dessen Spule Spannung induzieren. So lassen sich Induktionsgesetz, Rastmoment und Lorentzkraft messtechnisch erfassen und durch einfache Rechnungen bestätigen. Das Zusammenspiel von elektrischem und magnetischem Kreis kann so gezeigt und ausprobiert werden.
Das Ziel der Arbeit besteht in der Untersuchung eines laserbasierten Verfahrens zur ablativen 3D – Mikrostrukturierung unter Verwendung von gepulster Laserstrahlung. Die laterale Strukturabmessung des generierten Abtrages soll wenige Mikrometer betragen. Eine weitere Bedingung ist, dass plane Flächen mit Seitenausdehnungen von mehreren Millimetern bearbeitet werden können (dargestellt in Abbildung 1). Ein zusätzliches Ziel besteht in einer hohen Flexibilität, sodass innerhalb kürzester Zeit von einer Struktur auf eine Andere umgestellt werden kann. Dies soll ohne einen direkten Eingriff in die Anlage bzw. den Aufbau erfolgen, sowie nach jedem Puls des Lasers (insofern erforderlich) möglich sein. Die thermische Belastung des Werkstücks ist dabei so gering wie möglich zu halten.
Eine vorhandene UKP – Laseranlage soll durch optische und elektronische Komponenten so ergänzt werden, dass eine abtragende Strukturierung möglich wird, wobei die Anzahl der verwendeten optischen Bauelemente auf einem Minimum gehalten werden soll.
Im Anschluss soll mit diesem Aufbau die Mikrostrukturierung von verschiedenen Festkörpermaterialien unter Verwendung unterschiedlicher Prozessparamter durchgeführt werden, um die Möglichkeiten des Aufbaus, sowie des Verfahrens genauer zu untersuchen.
In dieser Arbeit wird die Herstellung definiert geneigter Spiegelflächen für mikrooptische Anwendungen mittels Fluorlasermikrostrukturierung im Maskenprojektionsverfahren vor-gestellt. Im Rahmen dessen wurde die zuvor entwickelte Bewegungseinrichtung, die eine Verschiebung der Masken in Nanometerbereich ermöglicht, optimiert. Durch Variation dieser Maskenverschiebung zwischen zwei Abträgen sowie der Laserpulsfluenz kann der Neigungswinkel der Spiegelfläche frei eingestellt werden. Bedingt durch die Intensitäts-verteilung im Laserstrahl ergibt sich eine Ebenheitsabweichung der Struktur, für die ein Korrekturalgorithmus vorgestellt wird. Abhängig vom Soll-Neigungswinkel weisen die Spiegelflächen eine Winkelabweichung von ±0,5° und eine Oberflächenrauheit im Bereich weniger Nanometer auf.
Die Bachelorarbeit befasst sich primär mit dem Abtragverhalten verschiedener CFK und GFK Materialien unter Laserbestrahlung mit UV Nanosekunden und IR Pikosekunden Pulsen. Dafür werden die erzeugten Abträge qualitativ beschrieben und Abtragtiefen sowie Oberflächenrauheiten bestimmt. Die Ergebnisse der beiden Regime werden verglichen. Weiterhin wird das laserbasierte Schneiden und Aufrauen der Oberfläche unter Nutzung von UV Nanosekunden Laserpulsen betrachtet.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Laser-Durchstrahlschweißen von thermoplastischen Kunststoffen. Dabei wird die Verfahrensvariante des Quasi-Simultanschweißens hinsichtlich der wichtigsten Prozessparameter näher untersucht. Es erfolgt eine Messung und Auswertung der wichtigsten Einflussgrößen vor Beginn der Schweißversuche. Wesentlich liegt hier ein Augenmerk auf der Transmission der transparenten Fügepartner. Danach sollen geeignete Schweißparameterbereiche gefunden werden, welche für die nachfolgenden Versuche von Bedeutung sein werden. Anschließend wird die Auswirkung bestimmter Prozessparameter auf die Schweißnahtfestigkeit untersucht. Die Ergebnisse werden grafisch dargestellt und ausgewertet.
Nachweis der Kurzschlussfestigkeit des Sammelschienensystems bis 630A in Elektroschaltanlagen
(2019)
Diese Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Ermittlung der Kurzschlussfestigkeit des Sammelschienensystems bis 630A in Elektroschaltanlagen. Die Stromkräfte zwischen Hauptleitern, die Biegespannung in den Leitern und die Kräfte auf die Stützpunkte bei dreipoligem Kurzschluss werden berechnet zu prüfen, ob das Sammelschienensystem bis 630A in Elektroschaltanlagen kurzschlussfest ist.
In der vorliegenden Arbeit werden Grundlagenuntersuchung zum Schmelzen von Papier unter Zuhilfenahme von Laserstrahlung präsentiert. Zum Einen werden Bestrahlungsexperimente von Papier mit CO-Laserstrahlung durchgeführt. Dabei wird auf fluenzabhängige Wechselwirkungsregime, spektroskopische Veränderungen infolge der Bestrahlung sowie auf die Dynamik der Pyrolyse eingegangen. Zum Zweiten wird die resonante Anregung von Molekülschwingungen mittels Laserstrahlung durchstimmbarer Wellenlänge thematisiert. Zuletzt werden Ergebnisse der Kombination von Druck und Laserstrahlung präsentiert. Diese dienen der Reproduzierung und Weiterentwicklung von bereits veröffentlichten Untersuchungsergebnissen. Auf Basis des aktuellen Kenntnisstandes ist ein Schmelzen von Cellulose nicht möglich.
In der vorliegenden Arbeit wird die Entwicklung eines Prototyps für eine mobile Luftmengenregulierung beschrieben, der während der Inbetriebnahme einer Lüftungsanlage auf eine mechanische Jalousieklappe montiert werden kann. Für die Volumenstrommessung wurden zwei unterschiedlichen Methoden (Staudruckmessung und Differenzdruckmessung) realisiert. Die Komponenten für den Prototyp wurden im 3D-Druck Verfahren hergestellt. Die Komponenten, welche das Messergebnis beeinflussen können, wurden dabei mit einer Strömungssimulation, jene, die mechanischen Beanspruchungen unterliegen, mit einer Bauteilanalyse im Finite Elemente Verfahren analysiert und optimiert. Das System wird durch einen Arduino- Microcontroller geregelt, der die Messwerte über einen PID-Regler verarbeitet und ein Stellsignal ausgibt. Zur komfortablen Bedienung z.B. von einem Smartphone wurde ein Webserver auf einem ESP8266-Modul aufgesetzt. Der entwickelte Prototyp ist in der Lage, einen eingestellten
Volumenstrom selbständig einzuregulieren und bietet mehrere Zusatzmöglichkeiten, die eine Inbetriebnahme erleichtern.
Das Thema dieser Arbeit ist Modellierung und Programmierung von zwei Robotersystemen zur Bauteilübergabe. Die verwendete Software ist Robot-Studio. Das Praktikum Ziel ist: Im Robot-Studio wird die Umgebung des Roboters simuliert und schließlich wird ein Werkstück von einem Roboter zum anderen übertragen.
In der Bachelorarbeit wird Lokalisierung von ATLAS-Fahrzeug über Infrarot-Balisen beschrieben. Zuerst wird die Hardware der Balisen überarbeitet, dann erfolgt die Software der Balisen, um stabil IR-Signal zu senden. Ebenfalls wird ausführlich Decodierungsvorgang für Testboard beschrieben. Durch Test und Verbessrung erzielt man der gewünschte Effekt der Infrarot-Kommunikation zwischen dem IR-Empfänger am Fahrzeug und dem IR-Sender der Balise, damit wird Positionbestimmung des Fahrzeugs realisiert.
Die vorliegende Bachelorarbeit dient zur Validierung der analytischen Berechnung der Kurzschlusskräfte in den Wicklungen eines Verteiltransformators mithilfe numerischer Simulationen. Des Weiteren dient sie der Untersuchung der Auswirkun-gen verschiedener Schenkelabstände und Hauptstreukanalbreiten auf die Kurzschlusskräfte. Zu Beginn wird auf die Grundlagen der Finite-Elemente-Methode (FEM) eingegangen. Anschließend werden die Kurzschlusskräfte in den Wicklun-gen von Verteiltransformatoren simuliert und mit dem im Praktikumsbeleg vorgestellten planaren Berechnungsmodell verglichen. Außerdem werden die Ergebnisse der 2D- und der 3D-Simulation vergleichend ausgewertet. Abschließend wird beurteilt, ob schnelle analytische Berechnungsmodelle eine Alternative zu numerischer Simulationssoftware wie ANSYS Maxwell darstellen.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung und der Beschreibung verschiedener Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge. Anfangs werden umweltpolitische Rahmenbedingungen, der E-Fahrzeugbestand in Österreich und allgemeine Betrachtungsweisen des Themas Elektromobilität behandelt. Eine Abgrenzung des Themas erfolgt mit der Behandlung von batterieelektrischen- und hybridelektrischen Fahrzeugen. Niedriger Energiebedarf und die theoretischen und tatsächlichen Reichweiten von E-Automobilen bilden das Anwenderbedürfnis nach effizienten Ladetechnologien. Die Zusammenhänge von Kapazität, Wirkungsgrad und Funktion von Lithium-Ionen-Akkumulatoren, sowie die Aufgaben des Batteriemanagementsystems werden erörtert. Der möglichen Infrastruktur-Systemintegration werden Aspekte zu Ladeverfahren, Ladeorte, Komfort und Ladeformen gegenübergestellt. Im Bereich der Ladetechnik werden konduktive und induktive Systeme untersucht. Dabei werden insbesondere vollautomatisierte und komforterhöhende Systemkonzepte und deren Einflussfaktoren auf die Elektromobilität berücksichtigt, sowie deren Vor- und Nachteile erfasst. Dabei wird ein Ausblick auf zukünftige Entwicklungsrichtungen gegeben.
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.
Die Möglichkeiten zur Charakterisierung von laserstrukturierten Oberflächen werden diskutiert. Es werden die Topographie, das Gefüge, die chemische
Zusammensetzung sowie die Korrosionsbeständigkeit vor und nach der Bearbeitung untersucht. Es wird ein Vorgehen zum Versuchsplanung und Auswertung mit Hilfe der Methoden des Design of Experiments vorgestellt. Die statistische Auswertung zeigt keine Effekte des Werkstoffs, der Pulsdauer von 1 MHz bis 20 MHz oder der Pulsfrequenz von 400 fs bis 10 ps auf die resultierenden Strukturen. Der Prozess ist damit in einem weiten Parameterfenster skalierbar. Der Effekt der Oberflächenbeschaffenheit kann statistisch nicht erfasst werden.