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Hybridfügen: Numerische Verfahrensentwicklung des Flach-Clinchklebens
Get PDFIm Vertrag wird die numerische Verfahrensentwicklung des Flach-Clinchklebens
präsentiert. Schwerpunkte bilden hierbei die Bestimmung der Materialdaten und die
anschließende Implementierung in das Simulationsmodell sowie die Modellierung
des Prozesses. Es wird auf numerische Besonderheiten, wie die Kontaktabbildung
zwischen den Blechen und der Klebstoffschicht sowie auf die Trennung der
Klebstoffschicht und die damit verbundene Bildung von Klebstofftaschen,
eingegangen. Weiterhin werden verschiedene Ansätze vorgestellt, um die
Hinterschnittausbildung zwischen den Blechen zu ermöglichen und hierdurch die
Handhabungsfestigkeit der Hybridverbindung zu gewährleisten. Abschließend
erfolgen die experimentelle Validierung ausgewählter Verfahrensparameter sowie die
Bestimmung der mechanischen Verbindungskennwerte
Evaluation von Signaleigenschaften zur Lokalisierung von Einschlägen mit Piezokeramischen Sensoren
Get PDFIntelligente Bauteile sind zunehmend in der Forschung und Industrie von Interesse, aufgrund ihrer vielfältigen Einsatzmöglichkeiten. Ein Beispiel dafür ist ein aktuelles Projekt des Bundesexzellenzclusters MERGE, welches sich mit der Entwicklung einer Mittelkonsole befasst, die als Bedienelement in einem Kraftfahrzeug dienen und durch Berührungen Aktionen ausführen soll. Um diese Funktionalität zu ermöglichen, ist es notwendig, die mittels piezokeramischer Sensoren erzeugten elektrischen Signale hinsichtlich der Lokalisation des Einschlags auszuwerten. Dies bezüglich werden verschiedene Signaleigenschaften auf ihre Eignung unter Verwendung einer support vector machine untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die energetische Betrachtung der Signale eine Einschlagslokalisation realisierbar ist, aber Einschränkungen in der praktischen Verwendbarkeit aufweist
Die Wismut – ein Kind der Nachkriegszeit
Get PDFThomas Bauer befasst sich in seinem Artikel mit der 800jährigen Bergbaugeschichte der Region Erzgebirge und geht im Besonderen auf den Uranbergbau der Wismut ab dem Ende des 2. Weltkriegs ein
Holistic-Lightweight Approach for actuation systems of the next generation aircraft
Get PDFCurrently the system development of aircraft engineering concentrates its focus on the reduction of energy consumption more than ever before. As a consequence, the efficiency of subsystems inside the aircraft is highlighted. According to previous investigations the simplification/unification of conventional multifaceted board energy systems by means of electric power management is the most promising way concerning aircraft global efficiency improvement.
The main aim of the present work was to optimize a multi-device, heavy duty EHA-System by introducing of a comprehensive perspective. In order to achieve the final, non-plus-ultra improvement level, the attributes of architecture, hardware and operation method were combined in an interactive manner, whereas particular attention has been paid to the mutual enhancing influences.
The maximum reduction of losses, the minimizing of consumption and weight optimization can be achieved concurrently when the physical coherences between the involved subsystems are understood and their hidden potentials are exploited.
This can only be achieved in one way and the detail follows: The most effective way to reduce both manufacturing effort and weight is to introduce a multiple-allocation philosophy. The highest reliability possible can be achieved by novel cascade-nested system architecture and strict restraining of the control logic. By employing an ultra-low-loss hardware concept, the energy efficiency can be maximized at a necessary minimum own weight. Last but not least, possibly the most important cognition is that an intelligent operation method will improve the actual system and influence the entire system positively and with a lower effort.
The final conclusion is that the only and reasonable way to achieve an ultimate optimized solution of an actuation system is an all-encompassing consideration. Eventually it was to recognize that the final result is nothing but ultimate lightweight architecture, i.e. a non-plus-ultra solution.Gegenwärtig konzentriert sich die Technologieentwicklung für Flugzeuge auf die Reduktion des Energieverbrauchs mehr denn je zuvor. Hierfür ist die Effizienz der an Bord befindlichen, nicht propulsiven Subsysteme neben der Wirkungsgradverbesserung der Triebwerke von zentraler Bedeutung.
Laut vorangegangenen Untersuchungen und Studien ist die Vereinfachung bzw. Vereinheitlichung der Vielfalt der konventionellen Bordenergiesysteme durch ein adäquates Energiemanagement unter Verwendung von Elektrizität der aussichtsreichte Weg zur Effizienzverbesserung auf der Gesamtflugzeugebene.
Durch die Elektrifizierung wurden die einzelnen Geräte zwar zuverlässiger und energieeffizienter als je zuvor aber gleichzeitig erheblich schwerer, sodaß ein signifikanter Verlust an Nutzlasten auf Gesamtflugzeugebene hervorgerufen wird.
Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war es, ein Schwerlast-EHA-System mit mehrfachen Betätigungseinheiten durch Einführung von umfassenden Perspektiven zu optimieren. Durch Einführung der sog. ganzheitlichen Leichtbauweise demonstriert die Arbeit, wie das Subsystem mit mehreren Endgeräten ultimativ optimiert werden kann, ohne Abstriche an Gewichtsbilanz u/o Kompromiß mit der Energieeffizienz zu machen.
Um eine wahrhaftige Optimierung, d.h. die Erreichung des ultimativen, Nonplusultra-Verbesserungslevels zu erreichen, wurden die Systemarchitektur, die Hardware und die Operationsmethode interaktiv kombiniert, wobei die besondere Aufmerksamkeit auf die interaktiven, zur Verbesserung führenden Einflüsse gelegt wurde.
Die Minimierung des Energieverbrauchs und die ultimative Gewichtsoptimierung gleichzeitig können erreicht werden, wenn die physikalischen Zusammenhänge zwischen den involvierten Subsystemen verstanden und ihre verborgenen Potentiale ausgenutzt werden. Der einzige und vernünftige Weg zur Erreichung der ultimativen Optimierung eines Betätigungssystems ist eine allumfassende Betrachtung, also eine ganzheitliche Betrachtungs- bzw. Vorgehensweise
Die Situation in Chemnitz – Stimmungen nach dem August 2018
Get PDFIm August/September 2018 kam es in der Stadt Chemnitz nach einem Tötungsdelikt zu massiven Protesten und Ausschreitungen rechter und rechtspopulistischer Gruppierungen. Chemnitz geriet quasi über Nacht in den Fokus der nationalen und internationalen Medienaufmerksamkeit. Von rechten AkteurInnen organisierte Aufmärsche zogen bis zu 6000 TeilnehmerInnen aus Chemnitz, der Umgebung sowie dem gesamten Bundesgebiet an und es wurde von Angriffen auf Menschen mit vermeintlichem Migrationshintergrund berichtet.
In diesem Bericht analysieren wir die Wahrnehmung der Ereignisse durch Chemnitzer BürgerInnen. Eine repräsentativ ausgewählte Stichprobe von 500 Personen (ab 18 Jahre, ohne Migrationshintergrund) wurde zu ihrer Wahrnehmung der Proteste und Gegenproteste, Sicherheits- und Bedrohungswahrnehmungen, Kontakten zu Personen mit Migrationshintergrund und weiteren politischen sowie gesellschaftlichen Einstellungen befragt, die zur Erklärung der Ereignisse in Chemnitz und dem Umgang mit ihnen beitragen können. Wir sind in der Lage zu zeigen, dass die Wahrnehmung von MigrantInnen in Chemnitz positiver ist, als sie im Licht des Sommers 2018 erscheinen mag. 40% der Befragten gaben an, relativ häufig positive Kontakterfahrungen mit MigrantInnen gemacht zu haben, während nur 7% von negativen Erfahrungen berichteten. Allerdings gaben auch 48% der Befragten an, AusländerInnen als Bedrohung der Sicherheit wahrzunehmen. Diese Wahrnehmung von Personen mit Migrationshintergrund als Bedrohung hängt deutlich mit der Bereitschaft, sich an Protesten wie denen im Spätsommer 2018 zu beteiligen, zusammen. Hier konnten wir aber zeigen, dass positive Kontakterfahrungen und ein Gefühl von Sicherheit Faktoren sind, die negativ mit dieser Protestbereitschaft zusammenhängen. Auf der anderen Seite sind es auch diese beiden Faktoren, die mit einer erhöhten Bereitschaft zum Engagement gegen Fremdenfeindlichkeit korrelieren. Dafür, dass es sich bei den Protesten in Chemnitz um Trauermärsche gehandelt hat, finden wir in unseren Daten keine Hinweise: Trauer hängt nicht bedeutsam mit der Bereitschaft zum Protest gegen die Migrations- und Flüchtlingspolitik zusammen.
Insgesamt haben sich die Wahrnehmung von Bedrohung, (positive) Kontakterfahrungen und das Gefühl von Sicherheit als die wesentlichsten Faktoren für die Einschätzungen der Ereignisse im August/September 2018 herausgestellt. Hier sehen wir Ansatzpunkte für die Verbesserung der Beziehungen zwischen verschiedenen Gruppen in Chemnitz und darüber hinaus
Direct method for integrating a structural health monitoring system for fibre reinforced plastic composite pressure vessels
Get PDFDas vorgeschlagene SHM-System 'Adapted Metal Wire Based and fiber Oriented Sensor - AMBOS', basierend auf Drähten aus Metalllegierungen, ist vergleichsweise kostengünstig und verfügt über sehr gute Verarbeitungseigenschaften, insbesondere mit Eignung zur Integration in den Wickelprozess. Eine speziell entwickelte Abwickelvorrichtung erlaubt die direkte Verarbeitung der Drähte zusammen mit den Verstärkungsfasern und wärmehärtenden Harzsystemen im Wickelprozess. Insbesondere aufgrund der hohen Genauigkeit und der sehr niedrigen Material- und Verarbeitungskosten hat das beschriebene Verfahren ein großes Potenzial für den Einsatz in der automobilen Serienfertigung. Grundsätzlich sind die untersuchten Metalldrähte für eine solche Anwendung geeignet. Ein wesentlicher Vorteil ist die einfache Kompensation von thermischen Einflüssen. Weitere Untersuchungen zum Korrosionsschutz und zu Umwelteinflüssen stehen noch aus.The proposed SHM system called “Adapted Metal wire Based and fiber Oriented Sensor – AMBOS”, based on wires from metal alloys, is comparatively inexpensive and has very good processing properties, in particular with suitability for integration into the winding process. A specially developed unwinding de-vice allows direct processing of the wires together with the reinforcing fibres and thermosetting resin systems in the winding process. Especially due to the high ac-curacy and the very low material and processing costs, the described process has great potential for use in automotive series production. In principle, the metal wires investigated are suitable for such an application. A significant advantage is the simple compensation of thermal influences. Further investigations on corrosion preservation and influences from the environment are still pending
Investigation of carbon-based coatings on austenitic stainless steel for bipolar plates in proton exchange membrane fuel cells, produced by cathodic arc deposition
Get PDFStainless steel bipolar plates are a possible replacement for graphite and composite bipolar plates in fuel cells. However, due to a native oxide layer they exhibit a high interfacial contact resistance (ICR) which lowers the performance. Conductive coatings like gold are a possible solution because they can reduce the contact resistance of metallic bipolar plates. We investigate the pulsed cathodic arc technique for deposition of carbon-based thin films on austenitic stainless steel 316L as cost-efficient alternative. Different types of coatings were prepared by varying the layer structure and processing parameters. Potentiodynamic polarization tests and ICR measurements were conducted to evaluate the performance of the films as conductive and corrosion resistant coatings. It was found that the corrosion resistance of coated austenitic steel samples is improved by both coatings and that measured ICR-values are well below the DOE 2020 target of 10 mΩ/cm2
Integrierte Geschäftsmodell- und Technologieentwicklung für Brennstoffzellensysteme
Get PDFDer breite Einsatz von Wasserstoff-Brennstoffzellen kann einen nachhaltigen Beitrag zur Minderung des Ausstoßes klima- und gesundheitsschädlicher Emissionen leisten. Allerdings ist der Erfolg dieser wie anderer neuer Technologien maßgeblich von der Akzeptanz durch zukünftige Nutzer abhängig. Daher sollten bei der Technologieentwicklung und -implementierung unbedingt Nutzenvorteile bei Kostenneutralität oder sogar Kostenvorteile gegenüber bestehenden Technologien angestrebt werden.
Mit dem Konzept der integrierten Geschäftsmodell- und Technologieentwicklung findet eine Verknüpfung der technologischen Entwicklung mit der Herbeiführung einer ökonomischen Verwertbarkeit statt. Bereits während der Technologieentwicklung werden, eng mit dieser verzahnt, Geschäftsmodelle entwickelt, die eine erfolgreiche Verwertung ermöglichen sollen. Aus den Geschäftsmodell(ide)en resultierende ökonomische Steuerungsimpulse sollen zur Auswahl alternativer Technologie- bzw. Systemvarianten genutzt und in Anforderungen umgesetzt werden, um die Technologieentwicklung gezielt so früh wie möglich auf Anwenderbedürfnisse und wirtschaftliche Kriterien ausrichten, Risiken verringern und eine erfolgreiche Verwertung herbeiführen zu können.
Ein Element des Konzepts stellt eine Integrierte Technologie-, Anwender- und Marktanalyse dar, mit deren Hilfe Szenarien erarbeitet werden können, die eine Basis für die Technologie- und Geschäftsmodellentwicklung (einschließlich der Ableitung von Anforderungen) darstellen. Hinzu kommt eine Bewertungsmethodik für Geschäftsmodelle, die monetäre und nicht-monetäre (ökonomische, soziale und ökologische) Zielkriterien einbezieht. Des Weiteren sollen mittels Kostenanalysen und -prognosen sowie der Ableitung von Zielkosten für Komponenten und Fertigungsprozesse Steuerungsimpulse erzeugt werden, die eine effektive, auf den Geschäftsmodellerfolg gerichtete Technologie(weiter)entwicklung erlauben
Synthese, Charakterisierung und n-Dotierung von Naphthalindiimid-basierten Materialien mit tertiären Aminen
Get PDFOrganische Halbleiter werden für viele elektronische Bauteile und Anwendungen wie organische Solarzellen, organische Leuchtdioden und thermoelektrische Generatoren benötigt. Während die Leistung organischer p-Halbleiter in letzter Zeit bereits stark verbessert wurde, hinkt die Entwicklung von guten organischen n-Halbleitern hinterher und konnte bisher nur eingeschränkt vom Innovationsschub profitieren. Um die Effizienten dieser Bauteile weiter zu verbessern werden neue Hochleistungsmaterialien, vor allem im Bereich der n-Halbleiter benötigt. Ein wichtiges Kriterium ist dabei ein genügend tief liegendes LUMO-Energieniveau, welches luftstabile Radikalanionen ermöglicht. In dieser Arbeit werden daher verschiedene konjugierte Materialien auf Basis von Naphthalindiimiden (NDI) synthetisiert und charakterisiert.
Anhand von niedermolekularen Modellverbindungen werden zunächst die Einflüsse verschiedener Kernsubstituenten auf die elektronische Struktur, Effizienz der Radikalanionenbildung und Luftstabilität der reduzierten Spezies untersucht. Gemischt mit einer kovalent an NDI angebundenen tertiären Amin Seitenkette wird photoinduziert ein intermolekularer Dotierungsprozess beobachtet, welcher mit abnehmendem Donorcharakter der Kernsubstituenten, bzw. mit sinkendem HOMO zunimmt. Das elektronenärmste NDI-Derivat mit zwei Cyano-Gruppen zeigt dabei die höchste Radikalanionen-Ausbeute und liefert Radikalanionen, die an Luft stabil sind. Dieses System wurde auf polymere Strukturen übertragen und NDI-Polymere mit niedrigen HOMO- und LUMO-Energieniveaus synthetisiert. Als Comonomer wird 1,4-Phenylen mit nur schwach elektronenschiebendem Charakter mit dem klassischen elektronenreichen Bithiophen verglichen. Die resultierenden Copolymere, jeweils mit und ohne Cyanosubstituenten wurden eingehend charakterisiert. Auch hier können luftstabile Radikalanionen in hohen Ausbeuten generiert werden.
Diese Arbeit liefert ein grundlegenderes Verständnis der energetischen und strukturellen Voraussetzungen für Elektronentransferprozesse zwischen tertiären Aminen und elektronenarmen NDI-Derivaten unterschiedlicher Energieniveaus. Sie führt zu einem rationaleren Design von konjugierten Materialien mit selbstdotierenden Eigenschaften, um beispielsweise Radikalanionenkonzentration und Leitfähigkeit von organischen n-Halbleitern zu kontrollieren.:BIBLIOGRAPHISCHE BESCHREIBUNG UND REFERAT 5
I. ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS VIII
1. EINLEITUNG 11
1.1 Organische Elektronik 12
1.1.1 Organische Thermoelektrika 14
1.1.2 Organische n Halbleiter auf Rylen Basis 18
1.2 C-C-Kupplungsreaktionen 25
1.2.1 Stille-Kupplung 27
1.2.2 Direkte C-H-Arylierungsreaktion 29
1.3 Dotierung organischer n Halbleiter 31
1.3.1 Selbstdotierung organischer Halbleiter mit Aminen 35
2. AUFGABENSTELLUNG 38
3. ERGEBNISSE UND DISKUSSION 40
3.1 PNDIT2 mit Aminoseitenketten 40
3.1.1 Synthese der Monomere 40
3.1.2 Polymerisation zu DMAP PNDIT2 41
3.1.3 Selbstdotierung von DMAP PNDIT2 42
3.2 DMAP NDI X2-Modellverbindungen 46
3.2.1 Synthesen von DMAP NDI X2 46
3.2.2 Untersuchung der Selbstdotierung von DMAP NDI X2 50
3.3 Kernsubstituierte Alkyl-NDI X2Y2 Modellverbindungen 53
3.3.1 Synthesen von NDI X2Y2 53
3.3.2 Elektronische Charakterisierungen 55
3.3.3 Untersuchung der intermolekularen Dotierung 62
3.3.4 Variation der Alkylseitenketten von Amino NDI und NDI CN2 74
3.4 NDI Copolymere 84
3.4.1 NDI Bipyridin 84
3.4.2 Synthese elektronenarmer NDI Polymere 94
3.4.3 Thermische Charakterisierung der NDI Polymere 99
3.4.4 Elektronische Charakterisierungen der NDI Polymere 101
3.4.5 Intermolekulare Dotierung der NDI Polymere 104
3.4.6 Elektrische Leitfähigkeiten der NDI Polymere 109
4. ZUSAMMENFASSUNG 112
5. AUSBLICK 120
6. EXPERIMENTALTEIL 122
6.1 Methoden und Geräte 122
6.1.1 Magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) 122
6.1.2 Optische Charakterisierung (UV Vis) 122
6.1.3 UV Bestrahlung 122
6.1.4 Cyclovoltammetrie (CV) 123
6.1.5 Elektronenspinresonanz-Spektroskopie (EPR) 123
6.1.6 Differential-Scanning-Calorimetry (DSC) 123
6.1.7 Thermogravimetrische Analyse (TGA) 124
6.1.8 Gelpermeationschromatographie (GPC) 124
6.1.9 Röntgenweitwinkelstreuung (GIWAXS) 124
6.1.10 Massenspektrometrie (MS) 125
6.1.11 Elektrische Leitfähigkeit 125
6.1.12 Kommerzielle Chemikalien und Ausgangsstoffe 126
6.2 Synthesen 127
7. ANHANG 163
8. LITERATURVERZEICHNIS 175
II. SELBSTSTÄNDIGKEITSERKLÄRUNG 189
III. DANKSAGUNG 191
IV. LEBENSLAUF 192
Ausbildung und beruflicher Werdegang 192
Auszeichnungen 192
V. LISTE DER PUBLIKATIONEN UND VORTRÄGE 19
Dynamische Untersuchungen von Kunststoff-Gleitketten in einem Fördersystem
Get PDFIn Stetigfördersystemen mit Kunststoff-Gleitketten treten unerwünschte Schwingungen auf, die den Materialfluss beeinträchtigen. Diese Schwingungen sind nach momentanen Stand nicht berechenbar und sollen dynamisch simuliert werden. Das Ziel ist es ein Modell zu entwickeln, mit welchem die Schwingungen, die in einer Kunststoff-Gleitkette auftreten, abgebildet werden können