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Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit ersten systematischen Untersuchungen zum Hochgeschwindigkeits-μSLM von Edelstahl. Die ultraschnelle Strahlablenkung wird mithilfe eines Polygonspiegelscanners realisiert. Auf Grundlage einer umfangreichen Literaturrecherche werden die physikalischen Vorgänge während der Bestrahlung eines Pulverbetts mit fokussierter Laserstrahlung erläutert. Das so gewonnene Wissen wird zur Entwicklung eines numerischen Modells für die Prozesssimulation genutzt. In experimentellen Untersuchungen wird der Einfluss der Scangeschwindigkeit, der Schichtdicke und des Linienabstandes auf die erzeugbaren Strukturen ermittelt. Die starke Verdampfung von Material während der Bestrahlung und die daraus folgenden Effekte werden ausführlich diskutiert und abschließend ein Überblick zur weiteren Optimierung des Verfahrens gegeben.
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit einem umfassenden Vergleich der Verwendung von kurz gepulster und kontinuierlicher Laserstrahlung im Mikro-SLM. Nach Charakterisierung der genutzten Bestrahlungsregime werden in Einzelspuruntersuchungen Unterschiede und deren Ursachen hinsichtlich der Schmelzspurbildung zwischen gepulster und kontinuierlicher Bestrahlung betrachtet und diskutiert. Der Bereich geeigneter Prozessparameter wird in Mehrspuruntersuchungen ergänzt. Des Weiteren wird der Einfluss verschiedener Bestrahlungsregime auf die Bauteileigenschaften von Volumenkörpern untersucht.
Diese Masterarbeit befasst sich mit Schalldämpfer in Rohrleitungen im Allgemeinen und mit der Entwicklung von Verbundplattenresonatoren für die Dämpfung tieffrequenter Anteile im Speziellen. Gewöhnliche Absorptionskulissen generieren bei tiefen Frequenzen nur Dämpfung, wenn die Kulisse unverhältnismäßig dick und somit teuer ist. Mit der Verwendung von Plattenresonatoren kann auch mit dünneren Kulissen eine erhöhte Dämpfung im tieffrequenten Bereich erzeugt werden. Eine besonders breitbandig wirkende Art stellt hierbei der Verbundplattenresonator dar. Es wird auch auf den Einsatz jener Resonatoren in Kamininnenzügen eingegangen. Im Rahmen diese Arbeit werden erste Prototypen von Verbundplattenresonatoren entwickelt und bei der Firma ALS-GmbH gebaut. Insgesamt werden zwölf unterschiedliche Konfigurationen des Resonators gefertigt. Diese Prototypen werden anschließend in einem Prüfstand getestet. Der Aufbau des Prüfstandes gemäß den aktuellen Normen wird erarbeitet und dem entsprechend auf dem Gelände der ALS GmbH aufgebaut. Die Messergebnisse werden ausgewertet und zeigen die unterschiedlichen Auswirkungen der Konfigurationen auf die Dämpfung bzw. den α-Wert der Prototypen. Der Einfluss der Masse-Feder-Frequenz der Resonatoren wir hierbei klar ersichtlich.
Die Carl-Orff-Stiftung plant den Neubau einer Ausstellungshalle für das Carl-Orff-Museum. Die Ausstellungshalle soll zusätzlich zu seiner Hauptnutzung auch als Veranstaltungsstätte für Konzerte, interaktive musikalische Nutzungen bspw. Body-Percussion und Vorträge genutzt werden. Nutzungsabhängig bestehen verschiedene Anforderungsprofile an die Raumakustik. Für die Halle ist daher eine Planung flexibler Raumakustik Maßnahmen erforderlich. Des Weiteren bestehen Einschränkungen bei der Auswahl der möglichen raumakustischen Maßnahmen aus optischen Gründen. So soll die Optik der geplanten Tonnengewölbe erhalten bleiben und nicht durch eine Akustikdecke oder ähnliche Maßnahmen verdeckt werden. Daher werden zwei Möglichkeiten für die Deckenmaßnahmen untersucht, bei denen die Deckenform erhalten bleibt. Zusätzlich werden flexibel einsetzbare Wandmaßnahmen untersucht, um nutzungsabhängig verschiedene Anforderungen an die Raumakustik erfüllen zu können. Die Auslegung der raumakustischen Maßnahmen erfolgt nach einer Vordimensionierung mit statistischen Methoden anhand geometrisch-raumakustischer Simulationen mit dem Simulationsprogramm EASE 4.4 [9]. Die Bewertung der Simulationsergebnisse erfolgt anhand verschiedener raumakustischer Kenngrößen. Mit den vorgeschlagenen Maßnahmen können die in der Literatur genannten Zielbereiche der raumakustischen Kenngrößen weitgehend eingehalten werden. In Teilbereichen kommt es aus Gründen vorgenannter Einschränkungen zu Abweichungen der in der Literatur genannten Zielbereiche für die Kenngrößen. Insgesamt weisen die Ergebnisse auf einen guten Raumklang für musikalische Darbietungen und eine angemessene Sprachverständlichkeit hin.
Im Rahmen dieser Masterarbeit werden umfangreiche Untersuchungen zur Oberflächentexturierung von Kupfer und Aluminium mittels ultrakurz gepulster Laserstrahlung durchgeführt. Auf Basis einer breiten Variation der Laser- und Prozessparameter wird eine detaillierte Analyse und Klassifizierung der realisierbaren Oberflächen-Mikro- und Nanostrukturen durchgeführt. Neben den bekannten Kennwerten der Oberflächenrauheit werden die Oberflächentexturen auf Basis der gemessenen 3D-Höhenprofile durch die fraktalen Kennzahlen Lakunarität und fraktale Dimension charakterisiert. Eine Klassifizierung in unterschiedliche Oberflächentexturkategorien erfolgt sowohl durch manuelle Klassifizierung als auch durch einen automatisierten Klassifizierungsansatz mittels Anwendung des k-Means-Clustering-Algorithmus. Der Einfluss verschiedener Laser- und Prozessparameter auf die Ausbildung der beobachteten Oberflächentexturen wird ausführlich diskutiert. Verschiedene physikalische Zusammenhänge und Entstehungsmechanismen bei der Ausbildung unterschiedlicher Mikro- und Nano-Oberflächenstrukturen werden aufgezeigt und tragen zu einem erweiterten Verständnis der komplexen Wechselwirkungsprozesse zwischen Laserstrahlung und Material bei. Durch die Verwendung von Galvanometer- und Polygonscansystemen zur Hochgeschwindigkeits-Strahlablenkung in Kombination mit einer hochrepetierenden Laserstrahlquelle ist bei vielen Oberflächentexturen eine Skalierung der Flächenrate in den Bereich mehrerer 100 cm²/min möglich, wodurch das Verfahren der Hochrate-Laseroberflächentexturierung zunehmend an Bedeutung bei der industriellen Realisierung großflächig funktionalisierter Oberflächen gewinnt.
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.
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf eines Algorithmus für das selbstständige Fahren eines Roboterfahrzeugs von einem Start- zu einem Zielpunkt innerhalb eines begrenzten Raumes unter Zuhilfenahme von neuronalen Netzen zur Kameradatenauswertung. Dabei soll der Fokus auf die Behandlung von Umfeld-Änderungen liegen. Ebenfalls wird die Implementierung für das Modellfahrzeug "JetRacer" beschrieben.
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.
Aktuell wird eine große Anzahl additiver Verfahren zum Druck von Leiterbahnen entwickelt. Dazu zählt auch der am Fraunhofer Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) entwickelte Rotationsdruckkopf für die Drahtablage. Mit diesem können reguläre Drähte auf im definierten Bahnen abgelegt werden. Aus vergleichbaren Verfahren [Saar2019] sowie den Erfahrungen am Institut sind Positionsabweichungen des Drahts in Bögen bekannt. Diese Arbeit stellt eine Strategie zur Korrektur dieser Abweichungen vor. Dazu wird der Einfluss des Drahts auf das Abkühlverhalten der Druckspur analysiert. Darauffolgend findet eine Optimierung der Druckparameter hinsichtlich Druckgeschwindigkeit, Drahtposition und Einbettung des Drahts statt. Die ermittelten Optima werden mit der Drahtablage ohne Korrektur verglichen. Die gesammelten Erkenntnisse werden zum Druck funktionsintegrativer Bauteile angewandt. Zur Analyse der Abkühlgeschwindigkeit wurden Temperatur-Zeit-Diagramm des Abkühlvorgangs einer Druckspur unter variierenden Druckparametern erstellt. Die Positionsbestimmung der 130 ausgewerteten Testkörper des Drahts fand durch eine CTDurchleuchtung statt. Über eine Bildauswertung wurden 99 Messpunkte entlang der Drahtbahn jeder Probe abgetastet. Es wurde beobachtet, dass die Drähte Wärmeenergie von der Düse in die Druckspur transportieren. Je größer der verlegte Draht, desto stärker war dieser Wärmetransport und desto langsamer die Abkühlung. Für die genutzten 0,2 mm Drähte konnte eine deutliche Verbesserung der Druckergebnisse durch die Korrektur festgestellt werden. Die 0,4 mm Drähte hingegen erzielten ohne Korrektur bessere Druckergebnisse. In der Anwendung der Drahtablage konnten mit der Korrektur Flexible Leitungsträger genauer gefertigt werden. In der Funktionsintegration eines Heizdrahts in einen Linsenhalter eins Teleskops konnte eine Verringerung der nötigen Leistung von 73% nachgewiesen werden. Durch diese Arbeit wurde die Prozesssicherheit und Effizienz der Drahtablage durch den Rotationsdruckkopf erhöht.
Die Masterarbeit behandelt die Laserbearbeitung von 1.4301 Edelstahl unter einer Wasserschicht mit ultrakurzen und ns-Pulsen im NIR. Die Ergebnisse werden in Bezug auf Abtrageffizienz und Qualität mit denen an Normalatmosphäre erreichten Ergebnissen verglichen. Weiterhin enthält die Arbeit ergänzende Untersuchungen, beispielsweise über das Transmissionsverhalten der Laserstrahlung, die Blasenbildung oder den Fokusshift in Wasseratmosphäre zur Erweiterung des Prozessverständnisses über das Laserabtragen in Wasser.
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.