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Analyse und Synthese ebener Koppelgetriebe in SimulationX
No full textDer Begriff der Maßsynthese bezieht sich auf die Anwendung bestimmter geometrischer Verfahren zur Maßbestimmung ebener Koppelgetriebe und ist im klassischen Maschinenbau ein Baustein bei der Entwicklung von Antriebssystemen zur Erzeugung nichtlinearer Bewegungen. Eben jener Entwicklungsprozess ist jedoch durch ein streng hierarchisches Vorgehen geprägt. So erfolgt nach der Maßbestimmung die Dimensionierung des Mechanismus und anschließend dessen kinetische Betrachtung. Bisherige Arbeiten auf dem Gebiet der Mechanismendynamik, -synthese und -optimierung behandeln die einzelnen Schritte losgelöst voneinander. Gelenkabstände und Gliedwinkel ebener Koppelgetriebe werden, beispielsweise bei einem dynamischen Ausgleich, als unveränderlich betrachtet. Auf der anderen Seite gibt es keine praktischen Ansätze zur kinetischen Beurteilung der Lösungen während der Maßsynthese, was vor allem auf die zum Zeitpunkt der Synthese unbekannten Masseparameter zurückzuführen ist. Ziel der Untersuchungen und Gegenstand des Vortrages ist ein neuer Ansatz, welcher auf Basis eines modularen Synthesekonzeptes innerhalb eines Systemsimulators die Betrachtung kinetischer Kenngrößen, wie Gelenkkräfte, Energiebilanz, Gelenkspiel oder FFT während der Synthese ermöglicht. Dieser kontinuierliche Analyse-Synthese-Parameter-Abgleich (ASPA) ermöglicht die Optimierung des Mechanismus während der Synthese unter Berücksichtigung kinetischer Kenngrößen. Neben der Vorstellung des modularen Synthesekonzeptes werden Möglichkeiten zur Beschreibung der Masseparameter während der Synthese und Wege zur Optimierung der freien Parameter dargestellt
Der Weg zum digitalen Zwilling mit Mainstream CAD-Lösungen
Get PDFVon der ersten Idee bis zur Auslieferung eines Produktes laufen verschiedene Prozesse ab, die koordiniert und optimiert werden, um Produkte schnell zur Marktreife zu entwickeln. Die Digitalisierung von Prozessen sowie eine firmenweit einheitliche Datenplattform sind in der Produktentwicklung zwingend notwendig. Digitaler Zwilling, und PLM rücken in den Fokus. Die Herausforderung der Industrie liegt in der Optimierung von Produkten. Wo beginnt die Optimierung? Während der Konstruktion greifen verschiedene Optimierungstools in die Entwicklungsphase ein. Skalierbare FEM-Tools ermöglichen konstruktionsbegleitende Analysen. Verschiedene Konstruktions-Tools in der CAD-Lösung sparen Zeit und Kosten. Die Konstruktion der nächsten Generation Generative Konstruktion – bei der Modellerzeugung werden die Vorteile der additiven Fertigung einbezogen und somit die Bauteilkonstruktion optimiert. Reverse Engineering bietet die Möglichkeit direkt mit Facettendaten zu arbeiten und Flächen zu generieren. Convergent Modeling bietet die nahtlose Kombination von „B-Rep“-Volumen und „Facetten“-Modellen. Solid Edge Portfolio - die Zukunft der Produktentwicklung Solid Edge Apps erweitern den Funktionsumfang. Auf bestimmte Marktsegmente entwickelte Applikationen runden die Anwendungsmöglichkeiten ab
Mechanische Eigenschaften von Holz-Pappe-Sandwichelementen
Get PDFDer Beitrag analysiert die Verbindung der Einzelschichten von Holz-Pappe-Sandwichelementen mittels Scherversuch sowie deren Materialeigenschaften im 3- und 4-Punkt-Biegeversuch. Ziel der Analysen ist eine Klassifizierung des Eigenschaftsspektrums für potentielle Anwendungsfelder in tragenden Strukturen des Maschinenbaus
Large-scale self-organized gold nanostructures with bidirectional plasmon resonances for SERS
Get PDFEfficient substrates for surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) are under constant development, since time-consuming and costly fabrication routines are often an issue for high-throughput spectroscopy applications. In this research, we use a two-step fabrication method to produce self-organized parallel-oriented plasmonic gold nanostructures. The fabrication routine is ready for wafer-scale production involving only low-energy ion beam irradiation and metal deposition. The optical spectroscopy features of the resulting structures show a successful bidirectional plasmonic response. The localized surface plasmon resonances (LSPRs) of each direction are independent from each other and can be tuned by the fabrication parameters. This ability to tune the LSPR characteristics allows the development of optimized plasmonic nanostructures to match different laser excitations and optical transitions for any arbitrary analyte. Moreover, in this study, we probe the polarization and wavelength dependence of such bidirectional plasmonic nanostructures by a complementary spectroscopic ellipsometry and Raman spectroscopy analysis. We observe a significant signal amplification by the SERS substrates and determine enhancement factors of over a thousand times. We also perform finite element method-based calculations of the electromagnetic enhancement for the SERS signal provided by the plasmonic nanostructures. The calculations are based on realistic models constructed using the same particle sizes and shapes experimentally determined by scanning electron microscopy. The spatial distribution of electric field enhancement shows some dispersion in the LSPR, which is a direct consequence of the semi-random distribution of hotspots. The signal enhancement is highly efficient, making our SERS substrates attractive candidates for high-throughput chemical sensing applications in which directionality, chemical stability, and large-scale fabrication are essential requirements
Efficient Computation of Electrostatic Interactions in Particle Systems Based on Nonequispaced Fast Fourier Transforms
Get PDFThe present thesis is dedicated to the efficient computation of electrostatic interactions in particle systems, which is of great importance in the field of molecular dynamics simulations. In order to compute the therefor required physical quantities with only O(N log N) arithmetic operations, so called particle-mesh methods make use of the well-known Ewald summation approach and the fast Fourier transform (FFT). Typically, such methods are able to handle systems of point charges subject to periodic boundary conditions in all spatial directions. However, periodicity is not always desired in all three dimensions and, moreover, also interactions to dipoles play an important role in many applications.
Within the scope of the present work, we consider the particle-particle NFFT method (P²NFFT), a particle-mesh approach based on the fast Fourier transform for nonequispaced data (NFFT). An extension of this method for mixed periodic as well as open boundary conditions is presented. Furthermore, the method is appropriately modified in order to treat particle systems containing both charges and dipoles. Consequently, an efficient algorithm for mixed charge-dipole systems, that additionally allows a unified handling of various types of periodic boundary conditions, is presented for the first time. Appropriate error estimates as well as parameter tuning strategies are developed and verified by numerical examples.Die vorliegende Arbeit widmet sich der Berechnung elektrostatischer Wechselwirkungen in Partikelsystemen, was beispielsweise im Bereich der molekulardynamischen Simulationen eine zentrale Rolle spielt. Um die dafür benötigten physikalischen Größen mit lediglich O(N log N) arithmetischen Operationen zu berechnen, nutzen sogenannte Teilchen-Gitter-Methoden die Ewald-Summation sowie die schnelle Fourier-Transformation (FFT). Typischerweise können derartige Verfahren Systeme von Punktladungen unter periodischen Randbedingungen in allen Raumrichtungen handhaben. Periodizität ist jedoch nicht immer bezüglich aller drei Dimensionen erwünscht. Des Weiteren spielen auch Wechselwirkungen zu Dipolen in vielen Anwendungen eine wichtige Rolle.
Zentraler Gegenstand dieser Arbeit ist die Partikel-Partikel-NFFT Methode (P²NFFT), ein Teilchen-Gitter-Verfahren, welches auf der schnellen Fouriertransformation für nichtäquidistante Daten (NFFT) basiert. Eine Erweiterung dieses Verfahrens auf gemischt periodische sowie offene Randbedingungen wird vorgestellt. Außerdem wird die Methode für die Behandlung von Partikelsystemen, in denen sowohl Ladungen als auch Dipole vorliegen, angepasst. Somit wird erstmalig ein effizienter Algorithmus für gemischte Ladungs-Dipol-Systeme präsentiert, der zusätzlich die Behandlung sämtlicher Arten von Randbedingungen mit einem einheitlichen Zugang erlaubt. Entsprechende Fehlerabschätzungen sowie Strategien für die Parameterwahl werden entwickelt und anhand numerischer Beispiele verifiziert
Betrügerisches Verhalten bei geschlossenen Fonds: Eine Analyse aus ökonomischer und rechtlicher Perspektive
No full textBetrügerisches 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?“Fraudulent behavior in closed-end funds is, according to statistics, responsible for annual capital losses in the mid-triple-digit millions. Legislators have repeatedly addressed the problem in the past and initiated a large number of civil, criminal and public-law measures to improve investor protection, which reached their peak in 2013 with the entry into force of the so-called “Kapitalanlagegesetzbuch” (KAGB). The usefulness of these measures are doubted by critics, moreover it appears that a new phenomenon of 'unsanctioned fraud' on the capital market appears to be established recently, where the perpetrators succeed either without or without significant sanctions, especially in criminal matters. Examples include the Debi Select funds from Landshut and the POC funds from Berlin, in which the 'stripping pullers' operating in the background could be held accountable neither in civil nor in criminal law despite millions in damage to investors. The present work is devoted to the systematic investigation of this phenomenon by theoretically analyzing the topics '(non-sanctioned) fraudulent closed-end funds' and 'investor protection' from an economic and legal perspective and deriving recommendations for improvement, which are then confirmed and supplemented by an explorative-empirical expert survey become. Specifically, the paper answers the following central research question: 'What is fraudulent behavior in closed-end funds and why is this partially sanctionless?' And four complementary research questions: (1) 'What is the anatomy of fraudulent closed-end funds?' (2) 'What are the causes and incentive structures that favor fraudulent behavior in closed-end funds? (3)'What measures are appropriate for the prevention or the containment of fraudulent behavior in closed-end funds?' (4) 'Do civil, criminal and public legislative measures, in particular the KAGB, provide sufficient protection against fraudulent closed-end funds?
Design of an Evaluation Platform for multimodal 3D Data
Get PDFSensor Fusion for 3D data is a popular topic. Multisensor data combination enhance the qualities of each other while single sensor lacks accuracy. In this thesis, an evaluation platform for Multimodal 3D data from Kinect v2 and Microphone Array is designed and implemented by using ReactJS. In automotive industry and computer vision area, 3D detection and localization are widely used. Solutions of 3D detection and localization using different measurement systems are discussed in a large number of papers. Data Fusion systems are normally using ultrasound based, radio waves based, Time-of-Flight, structured light, stereo cameras and sound based sensors. All of these measurement systems might provide different 3D data models. And each system works fine separately. However, in some cases, multiple measurement systems need to work together. Their 3D data sets are different and could not be compared and combined directly. In order to simplify the design process of multiple measurement systems, this web based evaluation platform is focused on comparison and combination of 3D data sets from different coordinate systems. It provides a quick and easy development method between multiple measurement systems. In this thesis, an evaluation platform which based on Kinect v2 body detection and microphone array sound detection systems will be discussed. First an introduction about project overview is given. The second section of this paper deals with several project related technologies. The third section provides the concept of this project. The forth section describes development and implement detail. The next section is about data visualization and statistical analysis. Further the final results, evaluation and discussion are given
Über carboxylato- und sulfonatosubstituierte Koordinationspolymere und Oxidocluster des Bismuts
Get PDFDie vorliegende Dissertation behandelt die Synthese und Charakterisierung neuartiger hetero- und homoleptischer Carboxylato- und Sulfonatobismut(III)verbindungen, die Potential für antimikrobielle Anwendungen und/oder als Präkursoren für röntgenopake organisch-anorganische Hybridmaterialien aufweisen. Als Ausgangsstoffe dienten Arylbismutane,
deren supramolekulare Strukturen in Abhängigkeit der funktionellen Gruppe am
organischen Substituenten mit dem Ziel der Analyse intermolekularer Metall∙∙∙π(Aryl)-Wechselwirkungen sowie deren Einfluss auf die Ausbildung von Polymorphen diskutiert werden. Die Einstellung der Reaktionsbedingungen bei den Umsetzungen dieser Organobismutverbindungen mit Carbon- oder Sulfonsäuren erlaubt die gezielte Synthese carboxylato- oder sulfonatosubstituierter Koordinationspolymere des Bismuts unter milden Bedingungen. Neben der Beschreibung der Strukturen wird das Verhalten dieser Verbindungen in Lösung besprochen. Zur Aufklärung der Bildungsmechanismen von Bismutoxidoclustern wurden Hydrolyse- und Kondensationsstudien ausgehend von Lösungen der Bismutcarboxylate und -sulfonate sowie polynuklearer Modellverbindungen durchgeführt. Die in diesem Verlauf
isolierten, funktionalisierten Bismutoxidospezies vertiefen die Erkenntnisse zum strukturellen Aufbau sowie zum Reaktionsverhalten der nanoskaligen Moleküle. Dabei werden u. a. die Symmetrieelemente der Bismutoxidocluster sowie Clusterabbaureaktionen beschrieben. Die Charakterisierung der synthetisierten Verbindungen erfolgte mittels Einkristallröntgenstrukturanalyse, Pulverröntgendiffraktometrie, Infrarot- und Kernspinresonanzspektroskopie sowie
thermischen Analysemethoden
Virtuelle Absicherung von Steuergeräte-Software mit hardwareabhängigen Komponenten
Get PDFDer stetig steigende Funktionsumfang im Automobil und die zunehmende Vernetzung von Steuergeräten erfordern neue Methoden zur Beherrschung der Komplexität in der Validierung und Verifikation. Die virtuelle Absicherung ermöglicht die Integration der Software in einem PC-System, unabhängig von der Ziel-Hardware, zur frühzeitigen Gewährleistung der Softwarequalität im Entwicklungsprozess. Ebenso kann die Wiederverwendbarkeit vorhandener Komponenten in zukünftigen Mikrocontrollern sichergestellt werden. Die Grundlage dafür liefert der AUTOSAR-Standard durch einheitliche Schnittstellenbeschreibungen, welche die Abstraktion von Hardware und Software ermöglichen.
Allerdings enthält der Standard hardwareabhängige Software-Komponenten, die als Complex-Device-Drivers (CDDs) bezeichnet werden. Aufgrund ihrer Hardwareabhängigkeit sind CDDs nicht direkt in eine virtuelle Absicherungsplattform integrierbar, da die spezifischen Hardware-Module nicht verfügbar sind. Die Treiber sind dennoch Teil der Steuergeräte-Software und somit bei einem ganzheitlichen Absicherungsansatz mit zu betrachten.
Diese Dissertation beschreibt sieben unterschiedliche Konzepte zur Berücksichtigung von CDDs in der virtuellen Absicherung. Aus der Evaluierung der Praxistauglichkeit aller Ansätze wird eine Auswahlmethodik für die optimale Lösung bei sämtlichen Anwendungsfällen von CDDs in der Steuergeräte-Software entwickelt. Daraus abgeleitet, eignen sich zwei der Konzepte für die häufigsten Anwendungsfälle, die im Weiteren detailliert beschrieben und realisiert werden.
Das erste Konzept erlaubt die vollständige Simulation eines CDD. Dies ist notwendig, um die Integration der Funktions-Software selbst ohne den Treiber zu ermöglichen und alle Schnittstellen abzusichern, auch wenn der CDD noch nicht verfügbar ist. Durch eine vollständige Automatisierung ist die Erstellung der Simulation nur mit geringem Arbeitsaufwand verbunden.
Das zweite Konzept ermöglicht die vollständige Integration eines CDD, wobei die Hardware-Schnittstellen über einen zusätzlichen Hardware-Abstraction-Layer an die verfügbare Hardware des Systems zur virtuellen Absicherung angebunden werden. So ist der Treiber in der Lage, reale Hardware-Komponenten anzusteuern und kann funktional abgesichert werden. Eine flexible Konfiguration der Abstraktionsschicht erlaubt den Einsatz für eine große Bandbreite von CDDs.
Im Rahmen der Arbeit werden beide Konzepte anhand von industrierelevanten Projekten aus der Serienentwicklung erprobt und detailliert evaluiert.The constantly increasing amount of functions in modern automobiles and the growing degree of cross-linking between electronic control units (ECU) require new methods to master the complexity in the validation and verification process. The virtual validation and verification enables the integration of the software on a PC system, which is independent from the target hardware, to guarantee the required software quality in the early development stages. Furthermore, the software reuse in future microcontrollers can be verified. All this is enabled by the AUTOSAR standard which provides consistent interface descriptions to allow the abstraction of hardware and software.
However, the standard contains hardware-dependent components, called complex device drivers (CDD). Those CDDs cannot be directly integrated into a platform for virtual verification, because they require a specific hardware which is not generally available on such a platform. Regardless, CDDs are an essential part of the ECU software and therefore need to be considered in an holistic approach for validation and verification.
This thesis describes seven different concepts to include CDDs in the virtual verification process. A method to always choose the optimal solution for all use cases of CDDs in ECU software is developed using an evaluation of the suitably for daily use of all concepts. As a result from this method, the two concepts suited for the most frequent use cases are detailed and developed as prototypes in this thesis.
The first concept enables the full simulation of a CDD. This is necessary to allow the integration of the functional software itself without the driver. This way all interfaces can be tested even if the CDD is not available. The complete automation of the generation of the simulation makes the process very efficient.
With the second concept a CDD can be entirely integrated into a platform for virtual verification, using an hardware abstraction layer to connect the hardware interfaces to the available hardware of the platform. This way, the driver is able to control real hardware components and can be tested completely. A flexible configuration of the abstraction layer allows the application of the concept for a wide variety of CDDs.
In this thesis both concepts are tested and evaluated using genuine projects from series development
Analyse und Optimierung der Webtechnik zur Realisierung von textilen Halbzeugen mit gestreckten Fadenlagen für die Faserverbundwerkstoffe
Get PDFDie Entwicklung von Geweben mit gestreckten Fadenlagen ist Gegenstand aktueller Forschungen, die vielfach Sondermaschinen für ganz spezielle Anwendungen hervorbringen. Eine systematische Analyse und Optimierung der unter Berücksichtigung der Verbundeigenschaften existiert nach bekanntem Stand des Wissens nicht.
Ziel der Dissertation ist es, diese Lücke zu schließen und einen Beitrag zur Etablierung von Geweben mit gestreckten Fadenlagen in Faserverbundwerkstoffen zu leisten. Die Arbeit basiert zum Teil auf den Ergebnissen, die in der Zeit von 2006 – 2012 am Institut für Textilmaschinen und textile Hochleistungswerkstofftechnik der Technischen Universität Dresden im Rahmen verschiedener AiF und DFG Vorhaben entstanden sind. Weiterführende Überlegungen wurden 2015 – 2017 im Rahmen eines Promotionsstudiums an der Professur für Textile Technologien der Technischen Universität Chemnitz angefertigt.
Wie anhand konkreter Ausführungsbeispiele gezeigt wird, stößt das Weben insbesondere für Anwendungen im Faserverbundleichtbau an technologisch bedingte Grenzen. Es erfolgt zunächst eine Gegenüberstellung konventioneller Flächenbildungsverfahren und der Anforderungen seitens der Endanwender, insbesondere aus dem Bereich der Verbundwerkstoffindustrie, gleichermaßen. Daraus wird ein Anforderungsprofil für ein anforderungsgerechtes Flächenbildungsverfahren abgeleitet und konstruktive Lösungsvorschläge zu dessen Umsetzung aufgezeigt.The development of non-crimped-fabrics (NCF) is subject of current research activities. These often led to special machines for very special applications. There is no systematic analysis and optimization of the properties of composites based on the state of the art.
The aim of this dissertation is to close this gap and to contribute to the establishment of woven NCF in fiber-reinforced composites. The work is based partially on the results obtained at the Institut für Textilmaschinen und textile Hochleistungswerkstofftechnik der Technischen Universität Dresden from 2006 to 2012 within the framework of various AiF and DFG projects. Further reflections were made between 2015 and 2017 as part of a doctoral study at the Chair of Textile Technologien der Technischen Universität Chemnitz.
As shown from examples of the design, weaving is reaching technological limits, especially for applications in composite construction. First of all, conventional surface formation methods are compared with the requirements of end users, especially from the composites industry. From this, a requirement profile is derived for a requirements-based surface formation process and constructive proposals for solutions for its implementation are identified