Thema der vorliegenden Arbeit ist das Verständnis dynamischer Systeme. Systeme, die aus zwei Flussgrößen und einer Bestandsgröße bestehen, sind für viele Personen schwer verständlich. Ein Beispiel hierfür ist ein Becken mit Wasser als Bestandsgröße, in das Wasser zufließt und aus dem Wasser abfließt. Erhalten Personen den Zu- und Abfluss für einen Zeitraum und beurteilen daraufhin den Bestand, so sind die Lösungen häufig fehlerhaft. Eine Annahme dieser Dissertation war, dass die Darstellung der Flussgrößen das intuitive Verständnis derartiger Systeme beeinflusst. Somit war der Schwerpunkt, verschiedene Modifikationen der Flussdiagramme zu untersuchen. Ein Teil dieser Modifikationen war nicht hilfreich. Erhöhte Lösungsraten ergaben sich in einer Darstellung mit Piktogrammen.
Aktualisiert: 2021-12-15
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Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene duroplastische Formmassen laboranalytisch hinsichtlich der rheologischen und thermischen Eigenschaften untersucht. Es wurde u.a. gezielt die absolute Materialfeuchte gesteigert, um den Einfluss dieser auf das Fließ Härtungsverhalten zu charakterisieren. Anschließend wurden die Materialien auf einer hochinstrumentierten Spritzgussmaschine mit einem Fließspiralenwerkzeug untersucht. Dabei konnte ein direkter Zusammenhang zwischen dem Rückfluss und dem Plastifizierdrehmoment in Abhängigkeit der Materialfeuchte und der Prozessparameter detektiert werden . Des Weiteren wurden über die Differenzdruckmessung im Fließspiralenwerkzeug die scheinbaren Viskositäten über den Fließweg ermittelt. Hierbei konnten unterschiedliche Aufschmelzeffekte über die Fließweglänge in Abhängigke it der duroplastischen Formmasse, der absoluten Materialfeuchte und der Prozessparameter detektiert werden . Durch Schererwärmung konnte die Formmassentemperatur teilweise die Werkzeugtemperatur übersteigen. Hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften (Schlagzähigkeit, Biegefestigkeit) konnten keine signifikanten Einflussgrößen detektiert werden. Hinsichtlich des Tg konnten systematischen Unterschiede detektiert und begründet werden. Die beste Möglichkeit zur Ermittlung des Tg lieferte die TMA. Die thermischen Glasübergänge korrelieren mit den in der DSC ermittelten Aushärtegraden , wobei mit steigender Materialfeuchte ein geringer Aushärtegrad detektiert wird.
Aktualisiert: 2021-12-15
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Die Entwicklung mechanischer Antriebskonzepte für nichtlineare Bewegungsaufgaben stellt bis heute ein komplexes und domänenübergreifendes Fachgebiet des Maschinenbaus dar. Auf dem Gebiet der ebenen Koppelgetriebe gibt es dabei seit vielen Jahren Versuche, die optimale Lösung für eine Aufgabe unter Berücksichtigung kinetischer Kenngrößen zu finden. Die vorliegende Arbeit stellt eine Methodik vor, die sowohl den klassischen Verfahren der Getriebetechnik als auch den Ansätzen der Mechanik zum Ausgleich der Massenwirkungen im Getriebe gerecht wird. Der entwickelte Ansatz des modulbasierten Analyse-Synthese-Parameter-Abgleiches (ASPA) erlaubt erstmals eine domänenübergreifende Simulation komplexer Antriebskonzepte auf Basis einer neuartigen modularen Synthesebibliothek. Diese lässt sich dank umfangreicher Dokumentation und der dargestellten Programmablaufpläne in beliebige Software implementieren. Die exemplarisch im Systemsimulator SimulationX implementierte Bibliothek ermöglicht somit unter anderem die Anwendung der klassischen Drei- und Vierlagensynthese im bewegten oder ruhenden Bezugssystem für Dreh- und Schubgelenkketten. Neben der Ausgabe gerundeter Getriebeabmessungen eröffnet der beschriebene Ansatz somit die Berücksichtigung kinetischer Kenngrößen wie den Pendelschwingungen in spielbehafteten Gelenken oder der Änderung der Trägheitskenngrößen während der Synthese. Weiterführend kann eine multikriterielle Optimierung der noch freien Syntheseparameter erfolgen.
Aktualisiert: 2021-11-25
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Der Sammelband präsentiert Ergebnisse einiger Abschlussarbeiten aus geistes- und kulturwissenschaftlichen Studienrichtungen der Philosophischen Fakultät der Technischen Universität Chemnitz, die im Dezember 2017 im Rahmen einer Alumni-Tagung in Form wissenschaftlicher Vorträge dargestellt wurden.
Aktualisiert: 2021-11-25
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Im Beruf, in der Freizeit und in der Rehabilitation werden immer öfter digitale Medien eingesetzt. Speziell in der motorischen Rehabilitation wird zunehmend eine Digitalisierung der Therapieprozesse festgestellt. Dieser Trend soll den Therapieprozess dokumentieren, die Patienten motivieren und auch eine Unterstützung für die Therapeuten sein. Gegenwärtig werden in der Praxis verschiedene "Feedback-Informationen" verwendet, beispielsweise Informationen zum Bewegungsweg und zur Bewegungsgeschwindigkeit. In der Regel kommen diese Informationen primär vom Trainingsgerät, da dort die entsprechenden Sensoren angebracht sind. Die Information zur Bewegungsqualität des Patienten selbst, wird von den Sensoren nicht erfasst.
Im Rahmen des Projektes "AssiSt" (Assistierte Bewegungskontrolle in der Rehabilitation durch intelligente Sensortechnologie) wurde ein anderer Ansatz verfolgt. Hier war es das Ziel, ein Assistenzsystem zu entwickeln, welches einem Patienten während seiner Übungsausführung Feedback geben kann. Es galt dabei zu prüfen, inwiefern mit einem optischen Sensor die Bewegung des Übenden direkt erfasst und in Echtzeit auf fehlerhafte Bewegungsausführungen/oder die/eine fehlerhafte Bewegungsausführung analysiert werden kann. Eine falsche Bewegungsausführung kann dazu führen, dass die Zielmuskulatur nicht richtig angesteuert wird. Darüber hinaus können aktive und passive Strukturen in der frühen postoperativen Phase überlastet werden.
Hierfür wurde mithilfe von Methoden des maschinellen Lernens die Bewegung des Übenden auf Fehlerbilder hin analysiert. Bei fehlerhafter Ausführung werden dabei über eine Feedbackeinheit sofort Korrekturhinweise übermittelt, sodass auftretende Fehler zeitnah korrigiert werden können. Im Verlauf klinischer Tests wurde das Feedback des Assistenzsystems mit der Analyse eines Therapeuten verglichen, wobei eine gute Übereinstimmung erzielt wurde. Neben der Bewegungsanalyse wird durch das System zusätzlich eine Verlaufsdokumentation erstellt, sodass Patienten und Therapeuten nachträglich den Therapieverlauf auswerten können. Darüber hinaus wurde untersucht, ob Biosignale, wie bspw. die Erwärmung der Hautoberfläche infolge der Muskelarbeit während des Trainings, als Feedback geeignet sind. Dies könnte das Effektwissen des Patienten durch ein besseres Verständnis zwischen der Therapieübung und der Muskelansteuerung verbessern.
Aktualisiert: 2021-11-25
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Kunststoffgebundene Dauermagnete kommen bereits seit einem dreiviertel Jahrhundert in diversen Anwendungen zum Einsatz. Dabei werden die gängigen Kunststoffverarbeitungsverfahren wie beispielsweise Spritzgießen, Extrudieren, Pressen und Kalandrieren angewandt. Ähnlich zu der Aufteilung in der Verarbeitung von herkömmlichen Kunststoffen, werden auch für die kunststoffgebundenen Dauermagnete nur selten duroplastische Matrixmaterialien im Spritzgießverfahren eingesetzt. Dabei bringt gerade diese Werkstoffklasse hervorragende Eigenschaften mit sich, die eine Verbesserung der Eigenschaften von kunststoffgebundenen Dauermagneten zur Folge haben können. Neben der Medien- und Temperaturbeständigkeit dieser Werkstoffklasse spielt dabei auch deren Viskosität eine bedeutende Rolle für diese Anwendung. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit soll geprüft werden, ob der Einsatz duroplastischer Matrixmaterialien zu einer Verbesserung der Eigenschaften kunststoffgebundener Dauermagnete führen kann. Hierfür werden anisotrope Magnetpartikel in den Kunststoff eincompoundiert und während der Verarbeitung im Spritzgießverfahren orientiert. Dies geschieht durch ein integriertes Magnetfeld im Spritzgießwerkzeug. Insbesondere sollen der Einfluss des Matrixmaterials, der Partikelgeometrie, der Fließrichtung sowie des Richtfeldes auf die Partikelorientierung untersucht werden. Zusammen mit grundlegenden analytischen Untersuchungen der Ausgangsmaterialien sollen abschließend Richtlinien für eine Bauteilauslegung definiert und erste Ansätze für eine Simulation der magnetischen Bauteileigenschaften erarbeitet werden.
Aktualisiert: 2021-10-29
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Die vorliegende Forschungsarbeit untersuchte den Einsatz didaktischer Methoden, das Interaktionsverhalten von Dozierenden und Studierenden sowie die Wirksamkeit pädagogisch-psychologischer Beratungen von Lehrenden an deutschen Hochschulen. Dabei handelte es sich um eine experimentelle Studie mit Messung der Lehrqualität durch Fragebögen, videobasierte Verhaltensanalysen und studentischen Veranstaltungsbesuch. Die Vorlesung ist nach Kerres und Pressler (2013) die effizienteste Lehrform. Sie ist ökonomisch und wird einem hohen Andrang von Studierenden gerecht. Die Vorlesung nimmt im Durchschnitt 50% der angebotenen Lehrveranstaltungen in Bachelorstudiengängen ein (Kerres & Schmidt, 2011). Diese werden wiederholt aufgrund der passiven Rolle des Studierenden sowie der einseitigen Kommunikationsform kritisiert (Apel, 1999; Schams, 2005) und verzeichnen rückläufige Besuchszahlen (Ramm, Multrus, Bargel, & Schmidt, 2014). Daher untersuchte diese Forschungsarbeit ausschließlich das Lehrveranstaltungsformat der Vorlesung. Das übergeordnete Ziel stellte die Bereitstellung detaillierter fachspezifischer und fachübergreifender Implikationen zur Verbesserung der Lehrqualität in Vorlesungen an deutschen Universitäten und Fachhochschulen dar. Dazu wurden vier verschiedene Studien durchgeführt.
Studie 1 untersuchte die An- und Abwesenheit in Vorlesungen von N=1841 Studierenden. Deutschlandweit nahmen Studierende von k=42 Universitäts- und Fachhochschulstandorten teil. Die Ergebnisse zeigen, dass Studierende Vorlesungen signifikant seltener besuchten und diese weniger zeitintensiv vorbereiteten als Seminare oder Übungen. Je höher die intrinsische Motivation, die Leistungsmotivation sowie die Lebenszufriedenheit der Studierenden war, desto höher war die Anwesenheit in Vorlesungen. Die Studierenden, welche häufiger die Vorlesungen besuchten, wiesen aktuell bessere Noten auf. Zudem zeigte sich, dass je konzentrierter das Anwesenheitsverhalten war, desto besser war die Bewertung der Lehrqualität und desto mehr positive Merkmale äußerten Studierende an der Lehrveranstaltungsform Vorlesung. Die intensive Nutzung digitaler Medien durch Studierende war mit hoher Ablenkung während der Vorlesung verbunden. In der Selbsteinschätzung zeigte sich allerdings, dass Studierende durch die Nutzung des Handys am häufigsten abgelenkt waren und am wenigsten konzentriert arbeiteten. Insgesamt wünschten sich 65% der Befragten eine unterhaltsame Vorlesung. Die Studierenden wünschten sich, dass Vorlesungen besser organisiert und interaktiver gestaltet werden. Die langweilige Gestaltung der Vorlesungen wurde als Hauptgrund für Absentismus angeführt.
Studie 2 untersuchte den Einsatz didaktischer Methoden zur Vermittlung von Wissen und Kompetenzen. Insgesamt nahmen N=983 Dozierende an der Untersuchung teil. Die Ergebnisse zeigten, dass den Dozierenden mehr als die Hälfte der 50 präsentierten Methoden bekannt waren. Die didaktischen Methoden Skript, Fragen stellen, Tafelbild, Zusammenfassen, Semesterplan, Ausblick und Überblick, Semesterapparat sowie Vortrag und Erklären durch Dozierende waren über 90% aller befragten Dozierenden bekannt. Dozierende der Fakultät für Geistes- und Sozialwissenschaften kannten mehr didaktische Methoden als Dozierende anderer Fakultäten. Am wenigsten didaktische Methoden kannten Dozierende aus der Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaft. Insgesamt wurden von den Dozierenden lediglich 32% der bekannten didaktischen Methoden häufig angewendet. Dozierende mit steigender Anzahl an Lehrjahren und gehaltenen Vorlesungen kannten weniger didaktische Methoden und verwendeten diese seltener. Dozierende mit einer höheren Anzahl an hochschuldidaktischen Weiterbildungen kannten hingegen mehr didaktische Methoden. Des Weiteren zeigte sich, dass Dozierende mit einem lernorientierten Lehransatz mehr didaktische Methoden kannten und diese in ihren Vorlesungen signifikant häufiger anwendeten als inhaltsorientierte Dozierende. Darüber hinaus war diesen Dozierenden die Ausbildung überfachlicher Kompetenzen wichtiger als den inhaltorientierten Dozierenden. Die wichtigsten Kompetenzen über alle Fachbereiche hinweg waren Lernbereitschaft, Problemlösefähigkeit, Durchhaltevermögen, Eigenständigkeit sowie Zeitmanagement und Organisationsfähigkeit. Darüber hinaus sprachen sich mehr als die Hälfte aller Dozierenden dafür aus, dass Vorlesungen Studierende unterhalten müssen. Dabei befürworteten Dozierende eine unterhaltsame Vorlesung besonders, um das Interesse, die Motivation und die Aufmerksamkeit sowie die Freude am Lernen, den Lernerfolg, das Verständnis, die Mitarbeit sowie die Diskussionsbereitschaft zu fördern. Eine gute Vorlesung kennzeichnete aus Sicht der Dozierenden dabei insbesondere die Kompetenz der Lehrperson, ein anspruchsvoller Inhalt, eine gute Struktur, die Anregung zur Auseinandersetzung und dem selbständigen Mit- und Durchdenken.
Studie 3 prüfte anschließend die Wirksamkeit verschiedener Varianten pädagogisch-psychologischer Beratungsansätze im Vergleich zu einem Feedback über die Lehrveranstaltungsbeurteilung ohne Beratung. Die gesamte Stichprobe beinhaltete Daten aus k=45 Lehrveranstaltungen von N=44 Dozierenden. Dabei lehrten die Dozierenden an elf verschiedenen Universitäts- und Fachhochschulstandorten. Die Veranstaltungsgröße der untersuchten Vorlesungen variierte zwischen N=10 und N=124 Studierenden. Insgesamt nahmen N=3100 Studierende teil. Die Lehrqualität wurde mittels Heidelberger Inventar zur Lehrveranstaltungsevaluation II (HILVE II; Rindermann, 2009) erfasst (Selbstratings, Ratings studentischer Teilnehmer und Teilnehmerinnen sowie videobasierte Fremdratings). Für die Einschätzung der Lehrqualität durch externe Dozierende nahmen darüber hinaus N=119 Fremdurteiler von k=37 verschiedenen Universitäten oder Fachhochschulen an der Untersuchung teil und gaben k=465 Ratings anhand eines Fragebogens zur Lehrevaluation ab. Die Frage nach der Wirksamkeit der durchgeführten hochschuldidaktischen Beratung muss im Rahmen der vorliegenden Studie mit "Nein" beantwortet werden. Die Analysen zeigten keine signifikanten Effekte bezogen auf die Verbesserung der Lehrevaluation im Vergleich zu einer Kontrollgruppe. Darüber hinaus war die Beratung inklusive der Nutzung sozio-kognitiver Konflikte einer rein klassischen Beratung in ihrer Wirksamkeit entgegen den Erwartungen unterlegen. Die Ergebnisse zeigten weiter, dass der Wissens- bzw. Kompetenzzuwachs während einer Vorlesungsveranstaltung höher war, wenn die Lehrqualität durch die teilnehmenden Studierenden höher eingeschätzt wurde. Sowohl zum ersten Messzeitpunkt als auch zum zweiten Messzeitpunkt fanden sich bessere Lehrevaluationsergebnisse für Dozierende, welche den lernorientierten Lehransatz verfolgten. Diese Dozierenden fragten häufiger Inhalte ab, schauten das Publikum häufiger direkt an, hörten häufiger aktiv zu und reagierten häufiger mit positivem Feedback auf Studierende, welche sich in Vorlesungen häufiger zu Wort meldeten.
Studie 4 untersuchte abschließend das Verhalten von N=38 Dozierenden (Datenpool Studie 3) und N=272 Studierenden und deren Interaktion. Es bestätigte sich, dass Studierende Vorlesungen, bei denen sie sich aktiver einbringen können, beispielsweise im aktiven Zuhören, im Mitschreiben von Gedanken, im Nutzen von Arbeitsmaterial oder im Stellen inhaltlich kritischer Fragen, insgesamt besser bewerteten. Die Ergebnisse zeigten weiter, dass eine häufige Verwendung beziehungsfördernder Verhaltensweisen mit aktivem Verhalten der Studierenden einherging. Jedoch zeigten sich Zusammenhänge einmal zum aktiven und einmal zum nicht aktiven Verhalten. Darüber hinaus konnten keine signifikanten Korrelationen gefunden werden.
Aktualisiert: 2021-10-07
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Das Ziel der vorliegenden Arbeit bestand in der Integration einer Technologie zur Erzeugung zeitlich alternierender (gepulster) Gasströme auf dem Gebiet der Laserfügetechnik. Für die technische Realisierung implizierte dies spezifische Anpassungen der drei Systemkernelemente (Stelleinheit, Messstrecke, Regelung) bzw. eine vollständige Neukonzeption des Technologieaufbaus. Die somit dem Anwender zur Verfügung stehenden neuen Parameter ermöglichten eine positive Beeinflussung des Fügeprozesses bzw. der Schweißergebnisse. Über die zeitliche Steuerung des Gasvolumenstroms in Korrespondenz zum Laserstrahlschweißprozess gelang es, mit Schutzgaspulsen eine Krafteinwirkung auf die Schmelze hervorzurufen und dadurch eine Verbesserung in Hinblick auf die Einschweißcharakteristik von lasergeschweißten Nähten zu realisieren.
Aktualisiert: 2021-10-07
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Kabel sind ein wichtiger Bestandteil des Elektroenergiesystems. Für die Kenntnis des Verhaltens von Kabeln sind Modelle erforderlich, die ihr Verhalten im stationären Zustand und bei transienten Vorgängen hinreichend genau abbilden können. Eine Methode zur Modellierung von Kabeln basiert auf konzentrierten Parametern. Hierbei wird das Kabel durch eine Ersatzanordnung, in der Regel durch eine Kaskade von π-Gliedern, modelliert. Das Prinzip dieser Modelle ist relativ einfach. Allerdings vernachlässigt das bisher verwendete π-Glieder-Kabelmodell die Frequenzabhängigkeit der Kabelparameter. Deshalb wird dieses Modell nur im stationären Zustand verwendet. In dieser Arbeit erfolgt die Entwicklung eines auf π-Gliedern basierenden Kabelmodells, mit dem der stationäre Zustand und die transienten Vorgänge beschrieben werden können. Dabei wird der Einfluss unterschiedlicher Faktoren auf die Resultate des neu entwickelten Kabelmodells sowohl im Frequenz- als auch im Zeitbereich ausführlich untersucht.
Aktualisiert: 2021-10-07
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Kapazitive Sensoren, insbesondere kapazitive Näherungsschalter, werden aufgrund ihrer Fähigkeit nahezu beliebige Materialien detektieren zu können bereits seit vielen Jahrzehnten in unterschiedlichsten Applikationen der industriellen Messtechnik eingesetzt. Aufgrund ihrer kompakten Bauform, ihrer hohen Robustheit und ihres vergleichsweise günstigen Preises werden diese Sensoren auch heute noch in vielen Anwendungen eingesetzt. Wegen ihrer hohen Empfindlichkeit auf jegliche Änderung der elektrischen Eigenschaften in der Umgebung der Messelektrode werden kapazitive Näherungsschalter bei der berührungslosen Erkennung von Grenzständen eingesetzt, wobei der Sensor an der Außenseite eines nicht-leitenden Behälters angebracht ist. In den letzten Jahren sind die Anforderungen an die Sensorik immer weiter gestiegen. Statt einfacher Näherungsschalter, die ein binäres Schaltsignal ausgeben, werden heute zunehmend Sensoren gefordert, die ähnlich kompakt sind und die Sensorkapazität als Prozesswert ausgeben. Dadurch können potenziell neue Anwendungsfelder erschlossen werden.
Insbesondere bei der Erkennung hoch-leitfähiger Medien sind Anhaftungen, die sich im Bereich der Messelektrode auf der Behälterinnenseite absetzen, problematisch. Die von den Sensoren gemessene Kapazität ist für das Vorhandensein einer leitfähigen Anhaftung und den tatsächlichen Vollzustand nahezu identisch, was zu Fehlauslösungen des Sensors führen kann. Es existieren bereits Ansätze leitfähige Anhaftungen auszublenden, wie beispielsweise die Verwendung kurzer Impulse als Anregungssignal. Allerdings sind die bei diesen Verfahren auftretenden großen Messfrequenzen ungünstig für das Sensorverhalten bezüglich der elektromagnetischen Verträglichkeit. Weiterhin können alternative Messprinzipien, wie beispielsweise Wirbelstromverfahren, verwendet werden. Bei diesen Verfahren ist jedoch die minimale Leitfähigkeit des Mediums, das detektiert werden kann, begrenzt.
Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Anhaftungserkennung bei kapazitiven Näherungsschaltern, das zusätzlich Informationen über das zu detektierende Medium liefert. Mit Hilfe der Impedanzspektroskopie gekoppelt mit analytischen und numerischen Modellierungsverfahren wird ein aus drei Parametern bestehendes vereinfachtes Modell entwickelt, das die zuverlässige Unterscheidung von Voll- Leer- und Anhaftungszustand ermöglicht. Einer dieser Parameter, der Gesamtwiderstand, erlaubt Rückschlüsse auf die Leitfähigkeit des zu detektierenden Mediums. Dieses neue Verfahren hat das Potenzial auch in komplexeren Applikationen Anwendung zu finden.
Aktualisiert: 2021-10-07
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Das zunehmende Aussterben des VHS- und SVHS-Systems sowie weiterer magnetbandbasierter Videosysteme zwingt lokale sächsische Fernsehsender zu einer raschen Digitalisierung großer Mengen analoger Videobänder. Die darauf befindlichen Aufnahmen stellen wichtige Zeitzeugnisse aus der Wendezeit dar und dokumentieren die Herausforderungen, welchen sich die ostdeutschen Bürger nach dem Wechsel von einem sozialistischen zu einem marktwirtschaftlichen System gegenüber sahen. Oftmals ist diese Massendigitalisierung nur von einer generellen Sicherung ohne optimierende Maßnahmen gepr.gt, sodass qualitative Mängel erst nach der Digitalisierung aufwändig manuell retuschiert werden können. Hierzu ist zunächst ein Überblick über qualitativ gute und schlechte Sequenzen wünschenswert. Bislang existieren jedoch keine Verfahren für eine automatisierte Qualitätsanalyse von Digitalisaten analoger Archivbestände.
An dieser Stelle setzt der in der vorliegenden Arbeit vorgestellte Ansatz für eine automatisierte Erkennung und Klassifikation von Störerscheinungen an. Anhand einer extensiven Literaturrecherche und Materialanalyse werden mögliche Störquellen und Störerscheinungen theoretisch identifiziert und systematisiert. Dabei wird die vage, t.w. überlappende und z.T. auch widersprüchliche Terminologie von über 800 Begrifflichkeiten eingeordnet und neu definiert.
Die Erkenntnisse werden durch Tabellen und Abbildungen ergänzt, sodass eine bisher nicht existente Übersicht über die diskutierten Phänomene präsentiert werden kann. Zudem wird ein Vorschlag für ein geeignetes Verfahren für deren automatisierte Detektion und Darstellung evaluiert. Die vorgestellte Methode wird mit Hilfe der im Deep Learning üblichen CNN umgesetzt und beinhaltet die Generierung von Datensätzen, das Training des Systems sowie die Klassifikation der zuvor systematisierten Phänomene.
Zusätzlich wird eine nutzerfreundliche Darstellung präsentiert, welche es erlaubt, brauchbares und unbrauchbares Videomaterial ohne vertiefte Kenntnisse über Störerscheinungen oder Künstliche Neuronale Netze und ohne Zeitaufwand auf einen Blick zu unterscheiden und semantische Strukturen zu erkennen. Die vorgestellte Methode arbeitet ressourcenschonend und stellt eine Zeit-, Personal- und Kostenersparnis für den Anwender dar. Darüber hinaus lässt sich die Methode auf andere Videoformate adaptieren und auf große Datenbestände erweitern.
Aktualisiert: 2021-10-07
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Betrügerisches Verhalten bei geschlossenen Fonds ist in Deutschland Statistiken zufolge für jährliche Kapitalverluste im mittleren dreistelligen Millionenbereich verantwortlich. Der Gesetzgeber hat sich in der Vergangenheit wiederholt dem Problem angenommen und eine Vielzahl von zivil-, straf- und öffentlich-rechtlichen Maßnahmen zur Verbesserung des Anlegerschutzes auf den Weg gebracht, die mit dem Inkrafttreten des Kapitalanlagegesetzbuchs (KAGB) im Jahr 2013 ihren bisherigen Höhepunkt erreicht haben. Die Zweckdienlichkeit dieser Maßnahmen wird von Kritikern indes bezweifelt, darüber hinaus scheint sich in jüngerer Zeit ein neuartiges Phänomen des "sanktionslosen Betrugs" auf dem Kapitalmarkt zu etablieren, bei dem es den Tätern gelingt entweder ohne, oder ohne nennenswerte Sanktionen - insbesondere in strafrechtlicher Hinsicht - davonzukommen. Als Beispiele seien hier die Debi Select Fonds aus Landshut sowie die POC-Fonds aus Berlin genannt, bei denen die im Hintergrund agierenden "Strippenzieher" trotz millionenschwerer Anlegerschädigung weder in zivil- noch in strafrechtlicher Hinsicht zur Rechenschaft gezogen werden konnten. Die vorliegende Arbeit widmet sich der systematischen Erkundung dieses Phänomens, indem sie die Themenkomplexe "(sanktionslose) betrügerische geschlossene Fonds" und "Anlegerschutz" aus ökonomischer und rechtlicher Perspektive theoretisch analysiert und hieraus Verbesserungsvorschläge ableitet, die anschließend durch eine explorativ-empirische Expertenbefragung abgesichert und ergänzt werden. Konkret beantwortet die Arbeit folgende zentrale Forschungsfrage: "Was ist betrügerisches Verhalten bei geschlossenen Fonds und warum ist dies zum Teil sanktionslos?" sowie vier ergänzende Forschungsfragen: (1) "Wie sieht die Anatomie betrügerischer geschlossener Fonds aus?" (2) "Was sind die Ursachen und Anreizstrukturen, die betrügerisches Verhalten bei geschlossenen Fonds begünstigen?" (3) "Welche Maßnahmen eignen sich zur Abwehr bzw. zur Eindämmung des betrügerischen Verhaltens bei geschlossenen Fonds?" (4) "Bieten die zivil-, straf- und öffentlich-rechtlichen Maßnahmen des Gesetzgebers, insbesondere das KAGB einen ausreichenden Schutz vor betrügerischen geschlossenen Fonds?"
Aktualisiert: 2021-10-07
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In dieser Arbeit wird die Berechenbarkeit des Deformationsverhaltens von Aluminiumaußenhautbauteilen in einem für die Automobilindustrie typischen Lacktrocknungsprozess um den irreversiblen Kriecheffekt erweitert. Untersucht wird dabei die in Europa oft für Außenhautbauteile eingesetzte Legierung AA6016 mit Hilfe von Zug- und Biegetests, aus denen ein geeignetes Werkstoffmodell für die numerische Simulation abgeleitet wird. Dabei wird auch der Einfluss des Umformgrades im Blechbauteil aus dem Herstellprozess untersucht und bewertet. Die seriennahe Validierung des Werkstoffmodells findet anhand einer eigens ausgelegten Baugruppe statt, die nach dem Wärmeprozess optisch sichtbare Formabweichungen aufweist. Mittels optischer Messungen wird die Baugruppe dabei vor, im und nach dem Wärmeprozess analysiert und die berechneten Formänderungen validiert. Im Ergebnis kann mit dem Werkstoffmodell die Auswirkung thermisch induzierter Spannungen unterhalb der klassischen Streckgrenze auf die Formänderung von Aluminiumblech in der frühen Produktentwicklungsphase prognostiziert werden.
Aktualisiert: 2021-10-07
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Die vorliegende Dissertation beschäftigte sich theoretisch und empirisch mit moralischer Sensitivität, der Fähigkeit zu erkennen, ob Handlungen das Wohlergehen anderer Lebewesen beeinflussen. Im Theorieteil wurden dazu die einschlägigen theoretischen Ansätze gesichtet und in einer neuen integrativen Definition verdichtet. Aus der theoretischen Aufarbeitung der Konzepte und bisherigen empirischen Befunde folgte, dass verschiedene Persönlichkeitsmerkmale existieren, die maßgeblich determinieren, ob und wie stark ein Individuum moralisch sensitiv ist. Zu diesen Determinanten moralischer Sensitivität gehören folgende Persönlichkeitsmerkmale: Empathie, moralische Achtsamkeit, moralische Identität und Ungerechtigkeitssensibilität. Im empirischen Teil der Arbeit wurden die Zusammenhänge dieser Persönlichkeitsmerkmale mit moralischem Entscheiden und Handeln untersucht, sowie verschiedene studienspezifische Hypothesen und Fragestellungen beleuchtet. Einzelne Aspekte der empirischen Arbeit wurden schließlich in einer interkulturellen Studie auf ihre kulturübergreifende Generalisierbarkeit geprüft. Die Dissertationsschrift schließt mit einer umfassenden Diskussion der empirischen Ergebnisse und gibt praktische Handlungsempfehlungen. Unternehmen und andere Organisationen können die in der vorliegenden Dissertation gewonnenen Erkenntnisse nutzen, um ihr Human Ressource Management hinsichtlich der Auswahl und Förderung ethisch-kompetenter Fach- und Führungskräfte zu optimieren.
Aktualisiert: 2021-09-10
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In der vorliegenden Arbeit werden Möglichkeiten zur Maximierung der Effizienz von stromregelnden DC/DC-Wandlern für den Betrieb von Hochleistungs-LEDs in PKW-und Motorrad-Beleuchtungseinrichtungen untersucht, mit dem Ziel, das Gewicht und den Energieverbrauch der Steuergeräte zu reduzieren und so zu dem stetigen Bestreben der Minimierung der Gesamtfahrzeugemissionen beizutragen.
Dafür werden verschiedene, teils sequenziell aufbauende Maßnahmen in Topologie, Bauelementen, Dimensionierung und Betriebsart betrachtet. Eine grundlegende Herausforderung für die Auslegung der Schaltung stellt dabei deren universelle Verwendbarkeit als Gleichteil in einem großen Bereich an Ausgangsstrom und -spannung in den individuellen Scheinwerfersystemen der verschiedenen Fahrzeugderivate dar.
Die Grundlage für die Verringerung der Verlustleistung bildet die Vereinfachung der Schaltreglertopologie hinsichtlich des Bauteilaufwands. Dies wird durch die Versorgung der Schaltung aus dem 48 V-Energiebordnetz und die Verwendung der Topologie des Tiefsetzstellers erreicht.
Elementarer Anteil dieser Arbeit ist die Untersuchung der Wirksamkeit des Einsatzes neuartiger Galliumnitrid-Leistungsschalter (GaN-HEMTs) anstelle der konventionellen Silizium-MOSFETs, was zunächst an Hand von Berechnungen und schaltungstechnischen, parasitärbehafteten und zeitvarianten Simulationen durchgeführt wird. Bereits bei herkömmlichen Schaltfrequenzen und hartgeschaltetem Betrieb können signifikante Verbesserungen des Wirkungsgrades erreicht werden.
Weitergehend wird der Nutzen der durch die GaN-Transistoren ermöglichten höheren Schaltfrequenzen eruiert. Die um bis zu Faktor 20 erhöhte Schaltfrequenz macht den Einsatz einer resonanten Betriebsart (Zero-Voltage-Switching) und einer Luftspule als Hauptinduktivität notwendig.
Auf Steuergeräteebene kann somit die Verlustleistung auf unter ein Drittel reduziert werden, was zudem ein deutlich einfacheres und kompakteres Gehäuse ermöglicht, wodurch das Gesamtgewicht etwa halbiert werden kann.
Abschließend wird die Schaltung in einem Prototypen praktisch umgesetzt und die Funktionsfähigkeit im ZVS-Betrieb bei Schaltfrequenzen von bis zu 10 MHz verifiziert.
Aktualisiert: 2021-09-10
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Als Werkzeuge der virtuellen Ergonomie dienen arbeitswissenschaftliche digitale Menschmodelle zur ergonomischen Gestaltung von Produkten und Arbeitsplätzen. Hohen Weiterentwicklungsbedarf bestimmen ihre Anwender vor allem für die integrierten Kraftanalysen. Eine Möglichkeit zur gelenkwinkel- und kraftrichtungsabhängigen Berechnung statischer Aktionskräfte ohne komplexe Muskelmodellierung basiert auf Muskelmomenten, welche in Maximalmomentkörpern modelliert werden.
Die Arbeit schildert und diskutiert detailliert die Berechnung solcher Maximalmomentkörper am rechten Oberarm. Zwei separate Studien ermöglichen die Erstellung und Evaluierung. Im Rahmen der ersten Studie werden maximale Muskelmomente der Hauptbewegungen von Ellenbogen und Schulter in Abhängigkeit der Gelenkwinkelstellungen erfasst und in Polynomen interpoliert. Durch diese gelenkwinkelabhängigen Momente können die Maximalmomentkörper modelliert werden. Im Rahmen der zweiten Studie werden wirkenden Muskelmomente mit den prognostizierten verglichen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Maximalmomentkörper die wirkenden Muskelmomente bei maximalen Kraftaufbringungen im Mittel auf etwa 2 % genau vorhersagen, wobei einen Streubereich von etwa 50 % zu beachten ist. Der Streubereich ist dabei durch eine kritische Diskussion erklärbar und unter anderem den psychophysischen Verfahren einer Maximalkraftmessung zurechenbar.
Aktualisiert: 2021-09-10
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CdZnTe-Detektoren, zur direkten Messung von Gammastrahlung, die bei der Behandlung mit beschleunigten Teilchen entsteht, besitzen das Potential eine Reichweitenkontrolle zu ermöglichen und die Strahlendosis zu erfassen. Jedoch stellt die Identifizierung einzelner, energetisch nahe beieinander liegenden Photonenenergien, bei einem solchen Volumendetektor eine besondere Herausforderung dar. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung von Methoden zur Korrektur der Signalformen am Volumenhalbleiter CdZnTe und der damit verbundenen Verbesserung der Energie- und Zeitinformation des Detektors. Dies ist wichtig für den Einsatz in der therapeutischen Medizin mit beschleunigten Teilchen, da Ladungsträger durch Gammastrahlung in unterschiedlichen Tiefen des Detektors generiert werden und einen tiefenabhängigen Fehler in der Detektorgenauigkeit erzeugen.
Aktualisiert: 2021-09-10
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Among various nanofillers, carbon nanotubes (CNTs) have attracted a significant attention due to their excellent physical properties. Incorporation of a very low amount of CNTs in polymer matrices enhances mechanical, thermal and optical properties of conductive polymer nanocomposites (CPNs) tremendously. For mechanical sensors, the piezoresistive property of CNTs/polymer nanocomposites exhibits a great potential for the realization of stable, sensitive, tunable and cost-effective strain sensors. Achieving homogeneous CNTs dispersion within the polymer matrices, understanding their complex piezoresistivity and conduction mechanisms, as well as the response of the nanocomposites under humidity and temperature effects, is highly required for the realization of piezoresistive CNTs/polymer based nanocomposites.
This research primarily aims to synthesize and characterize CNTs/polymer based strain sensitive nanocomposites, which are cost-effective, applicable on both rigid and flexible substrates and require a non-complex fabrication process. A comprehensive understanding of the complex conduction and piezoresistive mechanisms of CNTs/polymer nanocomposites and their responses under humidity and temperature effects is another purpose of this thesis.
For this purpose, synthesis and complex electromechanical characterization of multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs)/epoxy nanocomposites are realized. In order to realize strain sensors for the strain range up to 1 % the use of epoxy is focused due to its good adhesion, dimensional stability, and good mechanical properties. The nanocomposites with up to 1 wt.% MWCNTs are synthesized by a non-complex direct mixing method and the final nanocomposites are deposited on flexible Kapton and rigid FR4 substrates and their corresponding morphological, electrical, electromechanical, as well as the response of the nanocomposite under humidity and temperature influences, are examined. The deformation over the sensor area is tested by digital image correlation (DIC) under quasi-static uniaxial tension. Quantitative piezoresistive characterization is performed by electrochemical impedance spectroscopy (EIS) over a wide range of frequencies. Further, dispersion quality of MWCNTs in the epoxy polymer matrix is monitored by scanning electron microscopy (SEM). Additionally, in order to tailor the piezoresistivity of the strain sensor, an R-C equivalent circuit is derived based on the impedance responses and the corresponding parameters are extracted from the applied strain. Obtained SEM images confirm that MWCNTs/epoxy nanocomposites with different MWCNTs concentrations have a good homogeneity and dispersion. Atomic force microscopy (AFM) analysis show that the samples have relatively good surface topography and fairly homogeneous CNTs networks. Higher sensitivity is achieved in particular at the concentrations close to the percolation threshold. A non-linear piezoresistive behavior is observed at low MWCNTs concentrations due to the dominance of tunneling effect. The strain sensitive nanocomposites deposited
on FR4 substrates present high-performance strain sensing properties, including high sensitivity, good stability, and durability after cyclic loading and unloading. In addition, MWCNTs/epoxy nanocomposites show quite a small creep, low hysteresis under cyclic tensile and compressive loadings and fast response and recovery times. Nanocomposites provide an opportunity to measure 2-D strain in one position including amplitude and direction for complex configuration of structures in real-time systems or products. In contrast to present solutions for multi-directional strain sensing, MWCNTs/epoxy based nanocomposites give promising results in terms of durability, easy-processability, and tunable piezoresistivity. Unlike commercially-available approaches for crack/damage identification, MWCNTs/epoxy nanocomposites are capable of detecting the applied crack directly over a certain area. From the humidity influence, it has been found that resistance of nanocomposites increases with the increase of humidity exposure due to swelling of the polymer. Temperature investigations show that MWCNTs/epoxy nanocomposites give negative temperature coefficient (NTC) response due to thermal activation of charge carriers and the temperature sensitivity increases with the increase of filler concentration. The proposed approach can be further developed by combining differently fabricated sensors for realizing a compact structural health monitoring system or multi-functional sensor, where pressure, strain, temperature, and humidity can be monitored simultaneously.
Aktualisiert: 2018-04-03
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Der Technologieband des Universitätsrechenzentrums der TU Chemnitz fasst die Schwerpunkte und Projekte der Geschäftsjahre 2016 und 2017 zusammen und stellt das Diensteangebot des Rechenzentrums näher vor.
Aktualisiert: 2021-09-10
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In der vorliegenden Arbeit wurden Strömungen räumlich begrenzter Strahlen untersucht. Zum einen wurde die Ausströmung eines runden Strahls in ein Rohr betrachtet, der sog. begrenzte Strahl. Zum anderen wurde die Ausströmung von 7 hexagonal angeordneten runden Strahlen in ein Rohr betrachtet, das sog. hexagonale Strahlbündel. Die Motivation zur vorliegenden Arbeit ergab sich aus der Entwicklung von Durchflussmessgeräten, die als Bypassapparaturen ausgeführt sind und stromabwärts des Staudruckkörpers ein Strömungsgebiet mit begrenzten Strahlen aufweisen. Dafür wurden mit Hilfe der Ähnlichkeitstheorie die zugrundeliegenden Kennzahlen bestimmt. Besonderes Augenmerk lag auf der Charakterisierung der instationären bzw. turbulenten Strömungseigenschaften für Reynolds-Zahlen zwischen 1.000 und 20.000. Es wurden die selbstähnlichen Eigenschaften der Strömungen untersucht, wobei sich insbesondere für den begrenzten Strahl wichtige Erkenntnisse ergaben. Für das hexagonale Strahlbündel wurden mit Hilfe der numerischen Strömungssimulation die grundlegenden Eigenschaften des Strömungsfeldes untersucht. Dabei weisen die Geometriekennzahlen einen dominierenden Einfluss auf. So konnten in Abhängigkeit zum Durchmesserverhältnis und Strahlabstand drei Strömungsformen identifiziert und experimentell mittels Laser-Doppler Anemometrie nachgewiesen werden. Eine wesentliche Fragestellung bestand in der Anwendung der numerischen Strömungssimulation, des RANS-Ansatzes und des SST-Turbulenzmodells. Dazu wurde die Anpassung der Modellkoeffizienten untersucht, wobei für den begrenzten Strahl ein allgemein gültiger Satz gefunden wurde.
Aktualisiert: 2021-09-10
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