Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines neuartigen Fertigungsprozesses für hochfunktionalisierte Strukturbauteile in PFH-Technologie. Eigens für die Verarbeitung von FKV-Profilen wird das IHU/Spritzgießverfahren grundlegend analysiert und die einzelnen Prozessstufen durch den Einsatz geeigneter Prozessmedien und -parametrierungen modifiziert. Mit Hilfe umfangreicher analytischer und numerischer Berechnungen sowie erfolgreicher Umsetzung eines neuartigen Temperierungskonzeptes lassen sich erstmals FKV-Profile ohne den Einsatz von Barriereschichten, endkonturnah und reproduzierbar in seriellen Taktzeiten umformen. Zudem ist somit eine Funktionalisierung mittels Spritzgießen und ein gesamtheitliches Beherrschen des Hybridprozesses gegeben. Ein Vergleich der Verbindungsfestigkeiten mit hybriden Referenzbauteilen beweist, dass sich durch die stoffschlüssige Anbindung zeit- und kostenintensive Vorbehandlungen einsparen und gleichzeitig höhere Verbundqualitäten erzielen lassen. Um das PFH-Strukturbauteil mit montagegerechten Verbindungsschnittstellen zu werkstofflich andersgearteten Multimaterialstrukturen zu versehen, dient ein eigens entwickeltes prozesskomplementäres In-situ-Integrationsverfahren. Abschließend ist ein allgemeiner methodischer Ansatz für den technologischen Transfer und Adaption systematisch aufgeschlüsselt, sodass sich die einzelnen Entwicklungspfade nachvollziehen lassen.
Aktualisiert: 2023-06-29
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Einem Konsumenten werden in verschiedensten Situationen Rabatte angeboten. In dieser Dissertation wird die Frage untersucht, wie solche
Rabattsituationen aus Konsumentensicht formalisiert werden können und wie Kaufentscheidungen getroffen werden können. Um diese Frage
zu beantworten, wird ein formaler Rahmen für Rabattsituationen angegeben und zur Analyse einer neuen Gruppe von acht Problemen, die
auf alltäglichen Erfahrungen mit Rabattaktionen basieren, angewendet.
Diese Probleme werden hinsichtlich der Rabattgrundlage (Stempel / Punkte), dem Kartentyp (Einzelkarte, Gruppenkarte) und der Frage, ob
Stempel/Punkte für Käufe mit Rabatt gesammelt werden, unterschieden. Der inhärenten Planungsunsicherheit für Konsumentenentscheidungen
wird explizit durch die Betrachtung jedes Problems als eine Onlinesituation Rechnung getragen. Für die Onlineprobleme wird eine zugeschnittene
Methode zur Güteabschätzung präsentiert. Jedes der acht Probleme wird als Entscheidungs-, Optimierungs- und Onlineproblem analysiert.
Für alle Entscheidungsprobleme wird NP-Vollständigkeit nachgewiesen. Jedes Optimierungsproblem wird mit ganzzahliger linearer Programmierung und einige stempelbasierte Probleme zusätzlich mit dynamischer Programmierung gelöst. Für die Onlineprobleme wird jeweils eine untere Güteschranke gezeigt und für drei Gruppen von Onlinealgorithmen die Güte abgeschätzt.
Aktualisiert: 2023-06-22
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Einem Konsumenten werden in verschiedensten Situationen Rabatte angeboten. In dieser Dissertation wird die Frage untersucht, wie solche
Rabattsituationen aus Konsumentensicht formalisiert werden können und wie Kaufentscheidungen getroffen werden können. Um diese Frage
zu beantworten, wird ein formaler Rahmen für Rabattsituationen angegeben und zur Analyse einer neuen Gruppe von acht Problemen, die
auf alltäglichen Erfahrungen mit Rabattaktionen basieren, angewendet.
Diese Probleme werden hinsichtlich der Rabattgrundlage (Stempel / Punkte), dem Kartentyp (Einzelkarte, Gruppenkarte) und der Frage, ob
Stempel/Punkte für Käufe mit Rabatt gesammelt werden, unterschieden. Der inhärenten Planungsunsicherheit für Konsumentenentscheidungen
wird explizit durch die Betrachtung jedes Problems als eine Onlinesituation Rechnung getragen. Für die Onlineprobleme wird eine zugeschnittene
Methode zur Güteabschätzung präsentiert. Jedes der acht Probleme wird als Entscheidungs-, Optimierungs- und Onlineproblem analysiert.
Für alle Entscheidungsprobleme wird NP-Vollständigkeit nachgewiesen. Jedes Optimierungsproblem wird mit ganzzahliger linearer Programmierung und einige stempelbasierte Probleme zusätzlich mit dynamischer Programmierung gelöst. Für die Onlineprobleme wird jeweils eine untere Güteschranke gezeigt und für drei Gruppen von Onlinealgorithmen die Güte abgeschätzt.
Aktualisiert: 2023-06-22
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Einem Konsumenten werden in verschiedensten Situationen Rabatte angeboten. In dieser Dissertation wird die Frage untersucht, wie solche
Rabattsituationen aus Konsumentensicht formalisiert werden können und wie Kaufentscheidungen getroffen werden können. Um diese Frage
zu beantworten, wird ein formaler Rahmen für Rabattsituationen angegeben und zur Analyse einer neuen Gruppe von acht Problemen, die
auf alltäglichen Erfahrungen mit Rabattaktionen basieren, angewendet.
Diese Probleme werden hinsichtlich der Rabattgrundlage (Stempel / Punkte), dem Kartentyp (Einzelkarte, Gruppenkarte) und der Frage, ob
Stempel/Punkte für Käufe mit Rabatt gesammelt werden, unterschieden. Der inhärenten Planungsunsicherheit für Konsumentenentscheidungen
wird explizit durch die Betrachtung jedes Problems als eine Onlinesituation Rechnung getragen. Für die Onlineprobleme wird eine zugeschnittene
Methode zur Güteabschätzung präsentiert. Jedes der acht Probleme wird als Entscheidungs-, Optimierungs- und Onlineproblem analysiert.
Für alle Entscheidungsprobleme wird NP-Vollständigkeit nachgewiesen. Jedes Optimierungsproblem wird mit ganzzahliger linearer Programmierung und einige stempelbasierte Probleme zusätzlich mit dynamischer Programmierung gelöst. Für die Onlineprobleme wird jeweils eine untere Güteschranke gezeigt und für drei Gruppen von Onlinealgorithmen die Güte abgeschätzt.
Aktualisiert: 2023-06-22
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Einem Konsumenten werden in verschiedensten Situationen Rabatte angeboten. In dieser Dissertation wird die Frage untersucht, wie solche
Rabattsituationen aus Konsumentensicht formalisiert werden können und wie Kaufentscheidungen getroffen werden können. Um diese Frage
zu beantworten, wird ein formaler Rahmen für Rabattsituationen angegeben und zur Analyse einer neuen Gruppe von acht Problemen, die
auf alltäglichen Erfahrungen mit Rabattaktionen basieren, angewendet.
Diese Probleme werden hinsichtlich der Rabattgrundlage (Stempel / Punkte), dem Kartentyp (Einzelkarte, Gruppenkarte) und der Frage, ob
Stempel/Punkte für Käufe mit Rabatt gesammelt werden, unterschieden. Der inhärenten Planungsunsicherheit für Konsumentenentscheidungen
wird explizit durch die Betrachtung jedes Problems als eine Onlinesituation Rechnung getragen. Für die Onlineprobleme wird eine zugeschnittene
Methode zur Güteabschätzung präsentiert. Jedes der acht Probleme wird als Entscheidungs-, Optimierungs- und Onlineproblem analysiert.
Für alle Entscheidungsprobleme wird NP-Vollständigkeit nachgewiesen. Jedes Optimierungsproblem wird mit ganzzahliger linearer Programmierung und einige stempelbasierte Probleme zusätzlich mit dynamischer Programmierung gelöst. Für die Onlineprobleme wird jeweils eine untere Güteschranke gezeigt und für drei Gruppen von Onlinealgorithmen die Güte abgeschätzt.
Aktualisiert: 2023-06-22
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In der vorliegenden Dissertation werden die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Planspielen in der beruflichen Bildung aufgezeigt. Zudem wird unter Berücksichtigung wissenschaftlicher und praktischer Anforderungen die Entwicklung eines Planspiels nach dem Design Science Research Ansatz vorgestellt. Um die Wirksamkeit von Planspielen sowohl kurzfristig als auch langfristig nachzuweisen, bedarf es empirischer Daten und differenzierter Aussagen, welche erfolgs- oder lernwirksame Faktoren in Planspielen implementiert sein müssen. Hierfür wurde ein Mixed Methods Untersuchungsdesign eingesetzt und durch Verwendung von Fragebögen, Storytelling- und Bild-Interviews untersucht, welche Einflussgrößen auf die Lerneffekte und die Akzeptanz von Planspielen wirken. Die Ergebnisse zeigen, dass in Abhängigkeit des Untersuchungszeitraumes und der Untersuchungspersonen unterschiedliche Einflussgrößen auf die Lerneffekte und die Akzeptanz wirken. Im Rahmen der Dissertation ist somit ein evaluiertes produktionsnahes Planspiel entstanden, dass die Elemente und Prozesse eines soziotechnischen Systems simuliert und in der beruflichen Bildung für verschiedene Lernende anwendbar ist. Die Arbeit bietet überdies einen Beitrag zur Überprüfung von Kausal- und Wirkungszusammenhängen in Planspielen. So werden die eingesetzten Methoden für die Planspielevaluation erweitert und die bisherigen Untersuchungen in der Planspielforschung ergänzt.
Aktualisiert: 2023-06-15
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Wichtig ist die Beschäftigung mit dem Thema Theater für Kinder jeden Alters allemal. Die kreative und künstlerische Arbeit mit Texten stellt einen wichtigen Schritt in der umfassenden Bildung dar und sollte besonders in der Schule keinesfalls vernachlässigt werden. Kreativer Austausch trägt nicht nur zur persönlichen Entfaltung bei, sondern mindert auch Stress und fördert die Konzentrations fähigkeit. Dabei ist es jedoch gar nicht wichtig, dass alle Kinder eine Rolle auf der Bühne bekommen, sondern vielmehr, dass man unterschiedliche Talente berücksichtigt und so beispielsweise auch das aktive Mitwirken bei der Gestaltung von Bühnenbildern und Kostümen ermöglicht und fördert.
Mit dem vorliegenden Buch sollen nun die Themen Mittel alter und Theater verbunden werden, um Lehrkräften und deren Schüler* innen der Primarstufe und der frühen Sekundarstufe 1 einen einfacheren Einstieg in die Arbeit auf und hinter der Bühne zu bieten.
Zu diesem Zweck wurde eine »echte« mittelalterliche Schauernovelle, Die Vögte von Weida, in den letzten Jahren im Rahmen des EU geförderten Projektes Kulturweg der Vögte zu einem Theaterstück umgeschrieben. Herausgekommen ist eine moderne Fassung des ursprünglichen Textes, die nur zu Gunsten der Spiel barkeit einige kleine Änderungen in der Handlung aufweist. Umrahmt wird dieser Text von verschiedenen Grundlagenkapiteln zur Theaterpädagogik und Bühnenbildentwürfen.
Aktualisiert: 2023-05-11
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Im Rahmen dieser Arbeit werden Gleichungen und Methoden zur Berechnung nicht-koaxial gekoppelte, insbesondere offene Umlaufrädergetriebe erweitert. Eine Formelsammlungen fasst bekannte und neue Gleichungen für offene und rückkehrende Umlaufrädergetriebe zusammen.
Ein methodischer Ansatz der Getriebesynthese (Ermittlung von Übersetzungen und Zähnezahlen) für derartige, im Dreiwellenbetrieb genutzte Getriebe, wird unter Beachtung definierter Mindestanforderungen entwickelt. Die neuen Berechnungstheorien und Methoden der Getriebesynthese werden am Beispiel der Herleitung optimaler Getriebekonfigurationen für die Antriebsstränge von Orbital-Bearbeitungsmaschinen gezeigt und mittels Systemsimulation verifiziert. Einsatzgrenzen sowie Konstruktionsrichtlinien werden für diese Maschinengattung abgeleitet.
Aktualisiert: 2023-02-16
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In der vorliegenden Dissertation werden die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten von Planspielen in der beruflichen Bildung aufgezeigt. Zudem wird unter Berücksichtigung wissenschaftlicher und praktischer Anforderungen die Entwicklung eines Planspiels nach dem Design Science Research Ansatz vorgestellt. Um die Wirksamkeit von Planspielen sowohl kurzfristig als auch langfristig nachzuweisen, bedarf es empirischer Daten und differenzierter Aussagen, welche erfolgs- oder lernwirksame Faktoren in Planspielen implementiert sein müssen. Hierfür wurde ein Mixed Methods Untersuchungsdesign eingesetzt und durch Verwendung von Fragebögen, Storytelling- und Bild-Interviews untersucht, welche Einflussgrößen auf die Lerneffekte und die Akzeptanz von Planspielen wirken. Die Ergebnisse zeigen, dass in Abhängigkeit des Untersuchungszeitraumes und der Untersuchungspersonen unterschiedliche Einflussgrößen auf die Lerneffekte und die Akzeptanz wirken. Im Rahmen der Dissertation ist somit ein evaluiertes produktionsnahes Planspiel entstanden, dass die Elemente und Prozesse eines soziotechnischen Systems simuliert und in der beruflichen Bildung für verschiedene Lernende anwendbar ist. Die Arbeit bietet überdies einen Beitrag zur Überprüfung von Kausal- und Wirkungszusammenhängen in Planspielen. So werden die eingesetzten Methoden für die Planspielevaluation erweitert und die bisherigen Untersuchungen in der Planspielforschung ergänzt.
Aktualisiert: 2023-02-16
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Nitridbasierte LEDs bilden nicht nur die Basis für eine effiziente weiße Lichterzeugung, sondern halten auch durch eine Vielzahl weiterer Applikationen, wie zum Beispiel als Emitter bei der Pulsvermessung bei smart wearables oder auch in Displays, in unser Leben Einzug.
Die Untersuchung der physikalischen Effekte, welche die elektrooptischen Eigenschaften (AlGaIN)N-basierter LEDs, insbesondere die Effizienz, bestimmen, sowie deren Abhängigkeit von der Emissionswellenlänge und vom Betriebsstrom der LED, ist Gegenstand dieser Arbeit.
Es wird ein physikalisches Model zur Beschreibung der Strom-Spannungscharakteristik moderner blaue LEDs aufgestellt. Dieses bringt die LED-Spannung mit der internen Rekombinationsdynamik in Verbindung und ermöglicht somit die Vorhersage der Effizienz aus der Bestimmung rein elektrischer Kenngrößen.
Die physikalische Ursache für den Effizienzabfall blauer sowie grüner LEDs im Bereich hoher Ströme war lange Zeit Gegenstand einer intensiv geführten Debatte in der Literatur. Mit dem in dieser Arbeit entwickelten Konzept zur Visualisierung von Auger-Prozessen kann bewiesen werden, dass dieses auch als Droop bezeichnete Problem auf Auger-Rekombination zurückzuführen ist.
Aufbauend auf diesem Befund wird ein neuartiges Konzept zur Abmilderung des Droops aufgezeigt: Durch gezielte Einbringung einer dreidimensionalen Struktur lässt sich der Ladungsträgertransport verbessern und somit der Verlustkanal bei hohen Stromdichten verringern.
Aktualisiert: 2023-02-02
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Um eine homogene und ausreichende Versorgung des Brennstoffzellen (BZ)-Stapels zu gewährleisten, wird in einem Brennstoffzellen-Fahrzeug dem Stapel mehr Wasserstoff zugeführt, als für die Reaktion benötigt wird. Daher wird nicht verbrauchter Wasserstoff mit einer Strahlpumpe oder einem Rezirkulationsgebläse zum Anodeneingang des BZ-Stapels rezirkuliert. Aufgrund der Diffusion durch die Membran enthält das Anodenabgas neben dem Wasserstoff auch andere Bestandteile wie z.B. Stickstoff. Die Anreicherung des Stickstoffes im Anodenkreislauf führt zu einer ungleichmäßigen Stromdichteverteilung. Um dem entgegenzuwirken, wird in das System ein Spülventil eingebaut, das periodisch Gas ablässt um Stickstoff aus dem Anodenkreislauf abzuführen. Dabei lässt sich ein Wasserstoffverbrauch nicht vermeiden.
Diese Arbeit zielt darauf ab, die Rentabilität des Brennstoffzellensystems im automobilen Einsatz durch Reduzierung des Wasserstoffverbrauchs zu steigern. Hierfür wird die Verwendung eines elektrochemischen Wasserstoffkompressors (EHC) zur Wasserstoffumwälzung vorgeschlagen. Ein EHC ist eine innovative H2-Fördertechnologie, wobei der Wasserstoff gleichzeitig verdichtet und gereinigt werden kann. Im Vergleich zu mechanischen Kompressoren sind elektrochemische Wasserstoffkompressoren aufgrund der nahezu isothermen Bedingungen sehr effizient. Darüber hinaus können Wasserstoffkompressoren aufgrund ihres modularen Aufbaus sehr flexibel und kompakt gebaut werden.
Aktualisiert: 2023-02-02
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Die vorliegende Arbeit beschreibt verschiedene technische Ansätze zur Bestimmung der Alterung der Chip-Substrat-Verbindung. Eine der Schlüsseltechnologien ist hierbei die Bestimmung der virtuellen Sperrschichttemperatur. Es werden in der Arbeit verschiedene Möglichkeiten zur Bestimmung der virtuellen Chiptemperatur von IGBTs und der Alterung der Chip-Substrat-Verbindung vorgestellt und mit ihren Vor- und Nachteilen in der Umsetzbarkeit und in der Anwendbarkeit im Umrichter diskutiert.
Besondere Betrachtung findet dabei unter anderem die technische Umsetzung einer Messmethode, die auf einer kurzzeitigen Belastung im aktiven Bereich mit anschließender Bestimmung des Abkühlverhaltens basiert. Über einen Vergleich mit dem ursprünglichen Abkühlverhalten ist es mit den vorgestellten Verfahren möglich, die Chipalterung zu detektieren.
Weiterhin wird ein Verfahren vorgestellt, das die Bestimmung der virtuellen Chiptemperatur im Umrichter über eine Ermittlung der Millerplateauhöhe im Abschaltmoment des IGBTs ermöglicht.
Aktualisiert: 2023-01-05
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Beim Einsatz von Radarsensoren zur Abtastung der Fahrzeugumgebung muss die Abdeckung, die den Sensor vor äußeren Einflüssen schützt und das Fahrzeugdesign unterstützt, die hochfrequenten elektromagnetischen Wellen idealerweise störungsfrei übertragen. Diese Abdeckung, das sogenannte Radom, ist somit Teil der Funktionskette des Radarsensors. Wenn die Welle jedoch ein Bauteil durchläuft, wird sie in unterschiedlichem Maße absorbiert, reflektiert oder transmittiert. Die Reichweite des Radarsensors kann sich dabei verringern, der Sensor kann durch Reflexionen geblendet werden und inhomogene Reflexionsverteilungen können zu Winkelfehlern führen. Der Materialparameter, der die Wechselwirkung eines Materials mit dem elektromagnetischen Feld des Radarsensors beschreibt, ist die Permittivität im hochfrequenten GHz-Bereich. Die Einflussfaktoren innerhalb eines Kunststoffes und Lackes auf die Permittivität werden daher im Rahmen dieser Arbeit untersucht. Pigmente - insbesondere metallische - haben dabei einen großen Einfluss auf die Permittivität und können zu starken Reflexionen des Radoms führen. Weiterhin wird die Entstehung von Inhomogenitäten der Reflexionsverteilung, die zu Winkelfehlern führen können, untersucht. Fundierte Kenntnis zum Schichtaufbau ist für die Auslegung von Radomen unerlässlich. Da ein Radom ein sicherheitsrelevantes Bauteil ist, müssen seine Einflüsse - insbesondere im Hinblick auf das autonome Fahren - bekannt und beherrschbar sein.
Aktualisiert: 2023-01-05
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Museen werden häufig von Gruppen besucht, die die Inhalte dieser Institutionen gemeinsam erkunden wollen. Leider sind jedoch in vielen Museen gemeinschaftlich nutzbare Exponate eine Seltenheit. Interaktive Tabletops können den Bedürfnissen von Besuchergruppen begegnen und kollaborative Gruppeninteraktionen ermöglichen.
Der Fokus dieser Arbeit liegt darauf, kollaborative Gruppeninteraktion an interaktiven Tischen für verschiedene Ausstellungskontexte einerseits herzustellen und andererseits detailliert zu untersuchen, um Potentiale von interaktiven Tabletops für Gruppenkollaboration im Museum herauszuarbeiten.
Die Dissertation beschreibt dabei die iterative Entwicklung von interaktiven Tabletop-Exponaten in ihrer physischen Gestaltung und ihren Anwendungen, die durch In-the-wild-Studien weiterentwickelt wurden. Zudem wurden Gruppeninteraktionen am Tisch zum Zwecke der Interaktionsanalyse videografisch erfasst. Dabei zeigt sich unter anderem, dass die Gestaltung der Anwendung als rundenbasiertes Spiel Einfluss auf die Gruppeninteraktion hat und dass Besucher*innen ihren Aufenthalt am Tabletopexponat sowohl mit ihrer Gruppe als auch mit dem Spielzustand koordinieren. Die Rundenbasiertheit der Anwendung motiviert Spieler*innen, ihre Gruppenmitglieder zu unterstützen und dadurch zudem das Voranschreiten des Spieles zu sichern.
Die Ergebnisse münden in Implikationen für die Gestaltung von interaktiven Exponaten und ihre Anwendung für museale Kontexte.
Aktualisiert: 2023-01-05
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Einem Konsumenten werden in verschiedensten Situationen Rabatte angeboten. In dieser Dissertation wird die Frage untersucht, wie solche
Rabattsituationen aus Konsumentensicht formalisiert werden können und wie Kaufentscheidungen getroffen werden können. Um diese Frage
zu beantworten, wird ein formaler Rahmen für Rabattsituationen angegeben und zur Analyse einer neuen Gruppe von acht Problemen, die
auf alltäglichen Erfahrungen mit Rabattaktionen basieren, angewendet.
Diese Probleme werden hinsichtlich der Rabattgrundlage (Stempel / Punkte), dem Kartentyp (Einzelkarte, Gruppenkarte) und der Frage, ob
Stempel/Punkte für Käufe mit Rabatt gesammelt werden, unterschieden. Der inhärenten Planungsunsicherheit für Konsumentenentscheidungen
wird explizit durch die Betrachtung jedes Problems als eine Onlinesituation Rechnung getragen. Für die Onlineprobleme wird eine zugeschnittene
Methode zur Güteabschätzung präsentiert. Jedes der acht Probleme wird als Entscheidungs-, Optimierungs- und Onlineproblem analysiert.
Für alle Entscheidungsprobleme wird NP-Vollständigkeit nachgewiesen. Jedes Optimierungsproblem wird mit ganzzahliger linearer Programmierung und einige stempelbasierte Probleme zusätzlich mit dynamischer Programmierung gelöst. Für die Onlineprobleme wird jeweils eine untere Güteschranke gezeigt und für drei Gruppen von Onlinealgorithmen die Güte abgeschätzt.
Aktualisiert: 2023-01-05
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Die Einführung des AUTOSAR Standards in der Softwareentwicklung für Steuergeräte ermöglicht die Entwicklung von Kundenfunktionalitäten unabhängig von der Zielplattform. Eine AUTOSAR konforme Applikation wird anschließend für eine konkrete Zielplattform konfiguriert. Diese Flexibilität bringt auch neue Herausforderungen für den Test eines Steuergerätes mit sich.
Diese Arbeit präsentiert einen Ansatz, der sowohl durch statische Analysen von Konfigurationen und Quellcode, als auch durch dynamische Tests den Entwicklungsprozess von AUTOSAR Systemen unterstützt. Der dynamische Test überprüft auf der Zielplattform die Schichten der Basissoftware und der RTE und unterstützt bei der Fehlerlokalisierung. Der präsentierte Ansatz ist für alle Versionen der AUTOSAR Classic Plattform anwendbar und nutzt nur Methoden, die durch den AUTOSAR Standard erlaubt sind. Für diese Arbeit wurde eine Wissensbasis entworfen und umgesetzt, die das Architekturwissen des AUTOSAR Standards vorhält. In der Wissensbasis sind Schichten, Stacks und Basissoftwaremodule mit ihren Eigenschaften abgelegt. Durch die Arbeit konnten verschiedenen Projekte mit AUTOSAR Architektur überprüft, verglichen und optimiert werden.
Aktualisiert: 2023-01-05
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Die im Forschungsprojekt MAI Skelett erarbeitete Skelettbauweise konnte das Potential endlos, kohlenstofffaserverstärkter Thermoplastprofile aufzeigen. Um das gesamte wirtschaftliche Potential dieser Hybridbauweise nutzten zu können, bedarf es der weitergehenden Analyse des parallelen Einsatzes unterschiedlicher Verstärkungsfasern. In dieser Arbeit wird das Verhalten von Kohlenstofffaser-, Glasfaser- und deren Hybridprofilen mit einem Querschnitt von exemplarisch 10 mm x 10 mm unter den Hauptbelastungsarten betrachtet. Hierfür werden die Profile mechanisch charakterisiert und die Übertragbarkeit der Eigenschaften auf reale Bauteile simulativ und experimentell überprüft. Zur Identifikation geeigneter Bauteile in der Fahrzeugkarosserie wird eine Bewertungsmethodik erarbeitet, welche auf Basis der Belastungen und Funktionen im Gesamtverbund der Karosserie eine objektive Auswahl zielführender Bauteile ermöglicht. Zudem wird eine Materialauswahl in den Auslegungsworkflow der Skelettbauweise integriert. Hierfür werden Optimierungsalgorithmen zur Minimierung der Materialkosten bei Einhaltung der mechanischen Randbedingungen genutzt.
Aktualisiert: 2022-11-10
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Ziel der vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines neuartigen Fertigungsprozesses für hochfunktionalisierte Strukturbauteile in PFH-Technologie. Eigens für die Verarbeitung von FKV-Profilen wird das IHU/Spritzgießverfahren grundlegend analysiert und die einzelnen Prozessstufen durch den Einsatz geeigneter Prozessmedien und -parametrierungen modifiziert. Mit Hilfe umfangreicher analytischer und numerischer Berechnungen sowie erfolgreicher Umsetzung eines neuartigen Temperierungskonzeptes lassen sich erstmals FKV-Profile ohne den Einsatz von Barriereschichten, endkonturnah und reproduzierbar in seriellen Taktzeiten umformen. Zudem ist somit eine Funktionalisierung mittels Spritzgießen und ein gesamtheitliches Beherrschen des Hybridprozesses gegeben. Ein Vergleich der Verbindungsfestigkeiten mit hybriden Referenzbauteilen beweist, dass sich durch die stoffschlüssige Anbindung zeit- und kostenintensive Vorbehandlungen einsparen und gleichzeitig höhere Verbundqualitäten erzielen lassen. Um das PFH-Strukturbauteil mit montagegerechten Verbindungsschnittstellen zu werkstofflich andersgearteten Multimaterialstrukturen zu versehen, dient ein eigens entwickeltes prozesskomplementäres In-situ-Integrationsverfahren. Abschließend ist ein allgemeiner methodischer Ansatz für den technologischen Transfer und Adaption systematisch aufgeschlüsselt, sodass sich die einzelnen Entwicklungspfade nachvollziehen lassen.
Aktualisiert: 2022-11-10
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Nach der Forcierung der Digitalisierung durch Industrie-4.0-Kategorien treten aktuell insbesondere Themen der Mensch-Maschine- und Mensch-Roboter-Kollaboration in den Vordergrund. Intelligente Sensorik und Aktorik ermöglicht die Neugestaltung klassischer mechanisch geprägter Maschinenstrukturen. Das Auflösen von starren Komponenten und Systemgrenzen treibt die Forschung auf den Gebieten Fehlertolerante Regelung und Softrobotik. In dieser Arbeit wird ein Verfahren zur Fehlererkennung und Ansätze der fehlertoleranten Regelung mit einer Anwendung gegen Aktorfehler von Regelungssystemen, die aus sowohl einem einzelnen Aktor als auch mehreren Aktoren (z.B. Softrobotik) bestehen, vorgestellt. Diese Methode beruht hauptsächlich auf einem Index, genannt Fitnessindex. Die Ergebnisse des Fitnessindex werden mit Hilfe des Performanceindex verwendet zur Bewertung des Schweregrades eines Aktorfehlers während des Betriebes in einem geschlossenen Regelkreis und sind die entscheidende Grundlage zur automatischen Fehlerdetektion, Fehlerdiagnose und der anschließenden zur Durchführung der fehlertoleranten Regelung, um die Leistung zu gewährleisten und die Zuverlässigkeit der Regelungssysteme zu verbessern, wenn ein Fehler im Aktor auftritt.
Aktualisiert: 2023-04-27
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In der vorliegenden Arbeit wird eine Vorgehensweise entwickelt, um Verbesserungspotentiale in produzierenden kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) durch den Einsatz von Mensch-Roboter-Kooperation (MRK) zu identifizieren. Die Herausforderung in der Anwendung besteht dabei in der Entwicklung von objektiven Bewertungsverfahren, um die Auswirkungen möglicher Realisierungsvarianten ökonomisch, sozial, ökologisch und technisch-technologisch zu beurteilen. Bislang gibt es nur unzureichende Ansätze, um Potentiale der neuen Technologie ganzheitlich zu bewerten. Da sich KMU durch eine hohe Bedeutung des operativen Geschäftes auszeichnen, wird ein flexibler Ansatz benötigt, der an die jeweilige Situation des Unternehmens angepasst werden kann. Entsprechend der firmenindividuellen Zielstellung werden geeignete Arbeitsplätze für den Einsatz von MRK identifiziert und deren Potentiale in verschiedenen Realisierungsvarianten bewertet. Die entwickelte Vorgehensweise wird anhand von Fallstudien mit drei produzierenden Unternehmen aus unterschiedlichen Branchen verifiziert und iterativ verbessert.
Aktualisiert: 2023-03-23
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