Für die effiziente Entwicklung zukünftiger Flugtriebwerke bedarf es ganzheitlicher Auslegungsstrategien mit einem hohen Detailierungsgrad. Diese Dissertation beschreibt einen Ansatz zur Transformation der in der industriellen Praxis angewandten modularen Betrachtungsweise hin zu einer holistischen aerodynamischen Kerntriebwerksauslegung. Zu diesem Zweck werden zunächst automatisierte Entwurfsprozesse für die jeweiligen Kerntriebwerksmodule Verdichter, Brennkammer und Turbine aufgebaut, wobei sowohl auf deren eigenständige Nutzbarkeit als auch auf eine Anwendung im Verbund geachtet wird. Die erstellten Prozesse werden in unterschiedlichen multidisziplinären Kopplungsansätzen miteinander verknüpft und die Resultate sowie die Einsatzcharakteristiken einander gegenübergestellt. Ermöglicht wird der Aufbau einer holistischen Prozessstruktur erst durch die Freigabe der bis dato fixen Schnittstellenparameter zur Anpassung durch höherwertige Designwerkzeuge und dem damit einhergehenden komponentenübergreifenden Informationsaustausch. Um dem Potenzial variabler Schnittstellen und eines erweiterten Entwurfsraums gerecht zu werden, werden moderne Parametrisierungs- und Optimierungsstrategien in die Entwurfsprozesse eingebunden. Als wesentliches Auslegungsziel verfolgen die Prozesse eine Verbesserung des Wirkungsgrads sowie eine Emissionsreduktion. Um die umfangreichen Designprozesse für eine industrielle Anwendung attraktiv zu gestalten, werden zusätzlich zwei Beschleunigungsansätze vorgestellt. Diese ermöglichen die Identifikation vergleichbarer Triebwerkskonfigurationen mit stark reduziertem Rechen- und Zeitaufwand.
Aktualisiert: 2023-02-28
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Um das Verständnis der korrosions-klimatischen Belastungen und der entsprechenden Wirkketten in einer Gesamtfahrzeugkarosserie zu analysieren, wurde ein dreijähriger Langzeitfahrversuch entwickelt, durchgeführt und ausgewertet. Ein Versuchsfahrzeug wurde mit umfassender Sensorik ausgerüstet. Es kamen dabei Sensoren zur Messung von relativer und absoluter Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Oberflächenbetauung sowie der Strömungsgeschwindigkeit zum Einsatz. Der Fokus der Untersuchungen lag auf den korrosionsklimatisch besonders stark belasteten Bereichen und Hohlräumen des Fahrzeugunterbodens, der Radhäuser sowie von Vorder- und Hinterwagen. Es wurde besonderer Wert auf einen kundennahen Nutzungszyklus gelegt. Die Auswertung wird anhand eines Kriterienkataloges geführt, welcher von Langzeitaussagen über Auswertungen in Bezug zur Fahrzeuggeometrie bis hin zu Einzeleffekten reicht. Die mehrjährige Versuchsdurchführung bietet nicht nur eine breite Datenbasis, sondern ermöglicht auch den Vergleich von Belastungsverläufen einzelner Jahre. Ein wesentlicher Auswertungsgegenstand sind Belastungslandkarten, welche Intensität, Dauer und Position der einzelnen korrosiven Belastung anschaulich visualisieren. Die Erkenntnisse stellen auch eine belastbare Grundlage für die Entwicklung, Parametrisierung und Validierung von Tools zur Simulation der Korrosionsbelastung am Gesamtfahrzeug dar.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Dieser Band soll eine Unterstützung bei der Gestaltung und Umsetzung von Projekten in den Fächern Mathematik und Informatik der gymnasialen Oberstufe bieten. Dabei können die Projekte im Rahmen von innerschulischen Projektkursen im Laufe eines Schuljahres, Projektwochen oder -tagen oder auch in außerschulischen Akademien für Schülerinnen und Schüler durchgeführt werden.
Aktualisiert: 2020-01-01
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Dieses Übungsbuch ermöglicht dem Anfänger und Interessierten der 3D-Modellierung einen effektiven und sicheren Einstieg in die Arbeit mit Pro/ENGINEER Wildfire. Die wichtigsten Befehle und Abläufe werden anschaulich dargestellt und erläutert. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den grundlegenden Funktionen zur Modellierung von Einzelteilen und Baugruppen sowie zur Erstellung technischer Zeichnungen. Aufgrund des didaktischen Konzepts ist es für das Selbststudium sehr gut geeignet.
Die vorliegende Auflage basiert auf der Version Wildfire 3.0 und wurde um ein Kapitel zur kinematischen Simulation ergänzt.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Ada 95 repräsentiert den State-of-the-Art moderner Programmiersprachen.
Ein C++-Programmierer kann ebenso wie ein Ada-Entwickler von dem Know-how dieses Softwaretechnik-Wissens profitieren. Der Nutzen des Buches ist somit ein doppelter: Ada 95 Entwickler erlangen das nötige Rüstzeug für erfolgreiche Systementwicklung, Entwickler in anderen Programmiersprachen bekommen zielführende Orientierung für die Durchführung grosser Projekte, dem neuen Stand der Softwaretechnik entsprechend.
Aktualisiert: 2023-03-14
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Dieses Lehrbuch gibt eine kompakte Einführung in die Konzepte, Methoden und Techniken der funktionalen oder applikativen Programmierung. Es setzt keine Programmierkenntnisse voraus und eignet sich damit insbesondere für Anfänger, aber auch für alle, die mit der imperativen Programmierung vertraut sind und sich in die Thematik einarbeiten möchten. Mathematisch fundiert werden die theoretischen Grundlagen der Programmierung und ihre praktische Umsetzung behandelt. Das Ziel dabei ist, auch große Systeme entwerfen und handhaben zu können. Am Beispiel der modernen Programmiersprachen Opal, ML, Haskell und Gofer werden sowohl elementare als auch weiterführende Aspekte vorgestellt. Im Vordergrund stehen dabei immer konzeptuelle Fragestellungen und nicht vollständige Sprachbeschreibungen.
Aktualisiert: 2022-03-03
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Mit dem Arbeitsheft zur Vorbereitung eines Studiums in Mathematik, Informatik oder einer Ingenieur-, Natur-, bzw. Wirtschaftswissenschaft soll der Übergang von der Schulmathematik zur Hochschulmathematik erleichtert werden. Häufig klagen Studierende in diesen Fächern über erhebliche Anfangsschwierigkeiten mit Blick auf mathematische Anforderungen nicht nur in den Mathematik-Vorlesungen. Für einen unproblematischen Einstieg ins Studium werden deshalb Brücken- bzw. Vorkurse an den Hochschulen angeboten.
Das Buch dient als Grundlage für einen solchen Kurs oder kann zum Selbststudium genutzt werden, wenn der Besuch eines Kurses nicht möglich ist. Selbstverständlich soll im Vorkurs kein neuer Stoff behandelt werden. Deswegen orientiert sich der Inhalt an dem, was aus der Schule bekannt ist. Dabei werden aber bereits Notationen und Herangehensweisen an den an Hochschulen üblichen Darstellungen angelehnt.
Der Vorkurs gliedert sich in sieben Kapitel mit den Titeln
• Eine ganze Menge Zahlen
• Alles ziemlich rational
• Jetzt funkt's richtig
• Vom Auf und Ab
• Global gesehen
• Auf Vektoren durch den Raum
• Krumm und schief
wobei das letzte Kapitel eine gesonderte Rolle spielt. Es werden elementare, algebraische Termumformungen, Funktionen, das Differenzieren und das Integrieren, sowie der Umgang mit Vektoren in Erinnerung gerufen.
Zu jedem Kapitel gehören fünf Aufgaben. Zentraler Bestandteil des Kurses ist das selbständige Erarbeiten dieser Aufgaben, allein oder in Gruppen. Im Mittelpunkt eines Vorkurses muss die Beschäftigung mit den Inhalten stehen, richtige Lösungen sind im Vergleich dazu zweitrangig. Nach Bearbeitung der Aufgaben lassen sich Ergebnisse im Internet kontrollieren. Dort fnden sich auch vollständige Lösungsvorschläge. Darüberhinaus stehen weitere Selbtsttests online zur Verfügung. Die Struktur des Kurses ist so angelegt, dass jedes Kapitel inklusive der Aufgaben als Material für einen Tag gesehen werden kann. Das siebte Kapitel bleibt eine Beschäftigung für den Sonntag. Somit liefert der Kurs eine inzwischen vielfach bewährte Möglichkeit, sich in einer Woche auf die mathematischen Herausforderungen zum Studienbeginn vorzubereiten.
Aktualisiert: 2020-01-08
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Ziele der Flugtriebwerksentwicklung sind u.a. die Auslegung von noch effizienteren Triebwerken und die Reduktion des Aufwands dafür. Durch automatisierte Entwurfsprozesse kann beides erreicht werden. In dieser Arbeit werden solche Prozesse für den aerodynamischen Turbinenschaufelentwurf als Teilaufgabe des Gesamttriebwerksentwurfs betrachtet und Methoden für die schnelle aerodynamische 2D- und 3D-Optimierung von Turbinenschaufeln in einem industriellen Umfeld untersucht.
Dazu werden die betrachteten Entwurfsaufgaben als nichtlineare Optimierungsprobleme aufgefasst. Es werden parametrische Modelle der Geometrie sowie automatisierte Entwurfsevaluationen entwickelt. Diese werden mit vorhandenen Methoden aus verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen zu automatisierten Optimierungsprozessen kombiniert.
Eine Entwurfsaufgabe ist die aerodynamische Auslegung einer Schaufelsektion. Dafür werden die industriellen Entwurfsanforderungen formalisiert und ein automatisierter Entwurfsprozess entwickelt, welcher dieselben zertifizierten Programme wie beim manuellen Entwurf verwendet. Hiermit kann der Profilentwurf schnell und mit wenig manuellem Aufwand erfolgen und führt zu deutlich verbesserten Profilen.
Bei der aerodynamischen 3D-Optimierung einer Turbinenschaufel zeigt sich, dass aufgrund der höheren Komplexität weitere Verbesserungen erforderlich sind. 3D-Strömungssimulationen werden mit einem GPU-Strömungslöser beschleunigt. Mit einer Methode zur Reduktion der Entwurfsvariablen werden die einflussreichsten identifiziert und damit das Optimierungsproblem vereinfacht. Außerdem wird ein stärker auf das Optimierungsproblem spezialisierter Optimierer verwendet. Somit gelingt auch für den 3D-Turbinenschaufelentwurf ein erfolgreicher Optimierungsprozess.
Aktualisiert: 2021-12-20
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Dieser Band soll eine Unterstützung bei der Gestaltung und Umsetzung von Projekten in den Fächern Mathematik und Informatik der gymnasialen Oberstufe bieten. Dabei können die Projekte im Rahmen von innerschulischen Projektkursen im Laufe eines Schuljahres, Projektwochen oder -tagen oder auch in außerschulischen Akademien für Schülerinnen und Schüler durchgeführt werden.
Aktualisiert: 2020-01-25
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Das Partizip – die so genannte Form tritt in jeder Grammatik auf. Auf welche Weise sie auch immer beschrieben werden mag, es werden kaum Versuche unternommen, sie zu definieren. Liegt ihr Wesen auf der Hand, so dass man dies nicht mehr braucht? Oder vielleicht funktioniert sie im linguistischen Bewusstsein als althergebracht, so dass alle Fragen und Bedenken als restlos beseitigt gelten? Dass dies bei weitem nicht so ist, wird anhand zweier Sprachen dargestellt, die über zwei verschiedene «Partizipialsysteme» verfügen. In Anlehnung an mehrere Beschreibungs- und Analysemodelle werden Faktoren angesprochen, die zusammen das Phänomen ausmachen: Wortklassenzugehörigkeit, Kategorien, Nomenklatur, Prinzip der «Subjektidentität» sowie dessen Funktionen.
Aktualisiert: 2023-04-12
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Dieses Lehrbuch gibt eine kompakte Einführung in die Konzepte, Methoden und Techniken der funktionalen oder applikativen Programmierung. Es setzt keine Programmierkenntnisse voraus und eignet sich damit insbesondere für Anfänger, aber auch für alle, die mit der imperativen Programmierung vertraut sind und sich in die Thematik einarbeiten möchten. Mathematisch fundiert werden die theoretischen Grundlagen der Programmierung und ihre praktische Umsetzung behandelt. Das Ziel dabei ist, auch große Systeme entwerfen und handhaben zu können. Am Beispiel der modernen Programmiersprachen Opal, ML, Haskell und Gofer werden sowohl elementare als auch weiterführende Aspekte vorgestellt. Im Vordergrund stehen dabei immer konzeptuelle Fragestellungen und nicht vollständige Sprachbeschreibungen.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Lernen Sie, wie die Konzepte von Ada zur Grob- und Detailstrukturierung von Programmen genutzt werden können. Nutzen Sie Eigenschaften wie Anpassbarkeit, Portierbarkeit und Wiederverwendbarkeit. So werden Sie große und sichere Systeme souverän entwickeln. Ada 95 Entwickler erlangen das nötige Rüstzeug für erfolgreiche Systementwicklung. Entwickler in anderen Programmiersprachen bekommen zielführende Orientierung für die Durchführung großer Projekte.
"Hervorragende Einführung in SWE allgemein und mit Ada [...] Insgesamt kann das Buch von Manfred Nagl jedem Software-Entwickler empfohlen werden, ob er Systeme in Ada oder einer anderen Sprache entwickelt." Dr. Hubert B. Keller, Forschungszentrum in Karlsruhe, zur ersten Auflage
Aktualisiert: 2023-03-14
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