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Development of a Machine Learning Algorithm to Identify Error Causes of Automated Failed Test Results
No full textThe automotive industry is continuously innovating and adapting new technologies. Along with that, the companies work towards maintaining the quality of a hardware
product and meeting the customer demands. Before delivering the product to the customer, it is essential to test and approve it for the safe use. The concept remains
the same when it comes to a software. Adapting modern technologies will further improve the efficiency of testing a software.
The thesis aims to build a machine learning algorithm for the implementation during the software testing. In general, the evaluation of a generated test report
after the testing consumes more time. The built algorithm should be able to reduce the time spent and the manual effort during the evaluation. Basically, the machine
learning algorithms will analyze and learn the data available in the old test reports. Based on the learnt data pattern, it will suggest the possible root causes for the
failed test cases in the future. The thesis report has the literature survey that helped in understanding the machine learning concepts in different industries for similar problems. The tasks involved
while building the model are data loading, data pre-processing, selecting the best conditions for each algorithm and comparison of the performance among them.
It also suggest the possible future work towards improving the performance of the models. The entire work is implemented in Jupyter notebook using pandas and
scikit-learn libraries
Integrated Micro-Origami Sensorics
No full textThis work presents the successful development of micro-origami sensorics by 3D self-assembling and reconfiguring in space integrated thin-film magnetic sensors, which rely on anisotropic (AMR) and giant magnetoresistance (GMR). Stimuli responsive polymeric materials able to reshape into mesoscale 3D “Swiss-roll” and polygonal architectures accomplish a strain driven parallel spatial realignment of magnetic sensors from the in-plane state. High performance 3D magnetic vector angular encoders demonstrates the successful realization of complex sensor configurations. The proposed concepts rely on parallel wafer scale processes, which allow for a monolithic fabrication of 3D sensor arrays and pave the way towards active sensory matrix circuits.
As a proof of this concept, magneto-resistive Wheatstone bridge sensors are developed and integrated in the self-assembling platform at predefined rigid regions and integrated with an active matrix backplane circuit. This circuit, based on a-IGZO TFT technology, is specially designed for the operation with the Wheatstone bridge differential sensors and optimized to be compatible with the micro-origami self-folding technology. Such an active sensory matrix system with integrated 3D self-assembled pixels is called Integrated Micro-Origami Sensors or in short IMOS. IMOS is capable for static and dynamic mapping of magnetic fields enabling spatiotemporal mapping of artificial magnetic hair arrays embedded in an elastic skin layer. The presented results offer a fresh strategy for large area integration of microscale 3D electronic devices with various vector functionalities in active matrix circuits, which are of great interest in novel robotics, bioelectronics and diagnostic systems
Hybrid Hand Sign Recognition for Real-Time Wearable Systems with Ambiguity Reduction
No full textHand sign recognition (HSR) has emerged as a significant field of research and development in the context of wearable systems and human machine interaction. The aim of this research is to investigate the potential of forearm-attached sensors to recognize hand signs and to propose a novel measurement approach for real-time HSR with reduced ambiguities. Three measurement methods are deeply investigated: Force Myography (FMG), Electrical Impedance Tomography (EIT), and surface Electromyography (EMG). The potential of these methods is evaluated in the context of American Sign Language (ASL). For a comprehensive comparative study, it is important to realize same conditions in the data collection. Therefore, a parallel data acquisition interface has been designed for simultaneous data collection. To assess the methods' capacity to distinguish between different hand signs independent of the classification algorithms, we propose a novel method for evaluating the ambiguities between different hand signs directly from the collected data. The application of this method to the collected data for all subjects shows, that EIT and FMG can better differentiate hand signs. Therefore, an FMG-EIT hybrid HSR method is proposed fusing the classification results of both methods based on their complementarity in solving ambiguous cases. The proposed method is able to achieve an average of real time accuracy of 94.16%, 82.5%, and 71.36% for the proposed fusion method, FMG and EIT respectively.:1 Introduction
2 Theoretical background on hand sign recognition
3 State of the art of hand sign recognition systems
4 Design of hand sign recognition measurement systems
5 Investigation of measurements methods
6 Hybrid FMG-EIT method for hand sign recognition
7 Conclusio
Linear FEM Analysis of a Commercial Elastomer for Machine Foundations
No full textThe presentation describes partial results from an industrial project in which a transmission
test bench from ZF Prüfsysteme was decoupled from the foundation in terms of vibration using
commercial PU foam material ('Sylomer' SR220 from Getzner).
The presentation shows how this material was extensively tested by the manufacturer and
characterized in numerous data sheets in order to enable the engineer to perform a simple,
operating point-dependent dynamic design using clear diagrams and the classic equation for a
single-mass oscillator.
However, if a more complex analysis is to be carried out using the finite element method, e.g. to
determine all 6 rigid body shapes and natural frequencies of the dynamically decoupled test rig and
not just the purely vertical natural shape/frequency, the apparent elasticity and shear moduli
specified in the manufacturer's data sheets must be converted into true values for the
corresponding operating points, which can then be used in a linear FE calculation.
For this purpose, FEM models of the elastomer test specimens are generated for different shape
factors. The conversion of the apparent to the true characteristic values is then carried out using
the optimizer available in the PTC software “Creo Simulate” in a so-called 'feasibility study' and
the results are discussed.
It can be seen that the true moduli of elasticity and transverse strain coefficients are only slightly or
no longer dependent on the form factor. Depending on the density of the PU foam, the transverse
strain coefficient is also significantly lower than 0.5. The true shear modulus is practically identical
to the measured shear modulus, as a pure biaxial stress and strain state occurs in the shear
specimens, in which strain restraints due to transverse strain plays no role - quite unlike in the
specimens loaded in the normal (compression) direction, in which triaxial compression stress
states occur due to transverse strain restraints.
Finally, the true material properties determined in this way are used for an exemplary modal
analysis of the entire, idealized test rig on the strip foundation using the finite element method. The
error is evaluated if the apparent modulus of elasticity and a Poisson ratio of zero is used instead,
so that a simple evaluation and error estimation of analysis results is possible in practical
applications.Der Vortrag beschreibt Teilergebnisse aus einem industriellen Projekt, in dem ein
Getriebeprüfstand der ZF Prüfsysteme schwingungstechnisch über kommerzielles PU-
Schaummaterial („Sylomer“ SR220 der Firma Getzner) vom Fundament abgekoppelt wurde.
Der Vortrag stellt dar, wie dieser Werkstoff vom Hersteller umfangreich getestet und in zahlreichen
Datenblättern charakterisiert wurde, um dem Ingenieur schließlich eine einfache,
betriebspunktabhängige dynamische Auslegung mittels übersichtlicher Diagramme und der
klassischen Gleichung für einen Einmassenschwinger zu ermöglichen.
Soll jedoch eine aufwendigere Analyse mittels der Methode der Finiten Elemente durchgeführt
werden, z.B. um alle 6 Starrkörperformen und Eigenfrequenzen des dynamisch abgekoppelten
Prüfstandes zu bestimmen und nicht nur die rein vertikale Eigenform/Eigenfrequenz, müssen die in
den Herstellerdatenblättern angegeben formzahlabhängigen scheinbaren Elastizitäts- und
Schubmoduli in wahre Werte für die entsprechenden Betriebspunkte umgerechnet werden, die
dann in einer linearen FE-Rechnung verwendet werden können.
Dafür werden FEM-Modelle der Elastomer-Probekörper für verschiedene Formfaktoren erzeugt.
Die Umrechnung der scheinbaren in die wahren Kennwerte wird anschließend mittels des in der
PTC-Software „Creo Simulate“ vorhandenen Optimierers in einer sogenannten
„Machbarkeitsstudie“ durchgeführt und die Ergebnisse diskutiert.
Es zeigt sich, dass die wahren E-Moduli und Querdehnzahlen nur noch gering bzw. nicht mehr
vom Formfaktor abhängen. Je nach Dichte des PU-Schaums stellt sich auch eine Querdehnzahl
von deutlich kleiner als 0,5 ein. Der wahre Schubmodul ist praktisch identisch wie der gemessene
Schubmodul, da in den Schubproben ein reiner zweiachsiger Spannungs- und Dehnungszustand
auftritt, in dem Dehnungsbehinderung durch Querdehnung keine Rolle spielt – ganz anders als in
den in Normalenrichtung (Druck-) belasteten Proben, in denen durch die Querdehnungs-
behinderung dreiachsige Spannungszustände auftreten.
Schließlich werden die so bestimmten wahren Werkstoffkennwerte für eine exemplarische
Modalanalyse des gesamten, idealisierten Prüfstandes auf den Streifenfundamenten mittels der
Methode der Finiten Elemente verwendet. Der Fehler wird bewertet, wenn man stattdessen den
scheinbaren E-Modul und eine Querdehnzahl von Null verwendet, so dass in der
Anwendungspraxis eine einfache Bewertung und Fehlerabschätzung von Analyseergebnissen
möglich ist
Neue Wege der Öffentlichkeitsarbeit: Frühjahrstagung 2023 der FG 8 im VdA
No full textVom 23. bis zum 24. März 2023 fand an der Otto-von-Guericke-Universität in Magdeburg die Frühjahrstagung der Fachgruppe 8 im VdA statt. Im vorliegenden Tagungsband sind drei der dort gehaltenen Beiträge versammelt. Vorangestellt ist die Übersicht zur Tagung mit der Darstellung des Programms.
Im Tagungsband wird durch Lisa Witowski sehr ausführlich die Problematik der Aufbewahrungsfristen von Personalakten behandelt. Andreas Becker beleuchtet im Anschluss die notwendige Lobbyarbeit des Archivs in die verschiedensten Richtungen. Der kleine Band wird abgeschlossen durch den Beitrag von Sandra Schleinitz zur Webpräsenz des Universitätsarchivs der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg.
Eine Reihe von Vortragsfolien sind bereits im internen Bereich des VdA einsehbar.:Stephan Luther: Einleitung
Lisa Witowski: Aufbewahrungsfristen von Personalakten an Universitäten
Andreas Becker: Archive ohne Lobby?
Sandra Schleinitz: Wege der virtuellen Sichtbarkeit am Beispiel der Otto von Guericke Universität (OvGU) Webseit
The Power of Play: Multiparametrische Optimierung von Lernprozessen durch Modifikation der Lernumgebung mit spielinnervierenden Charakteristiken
No full textVirtuelle Lernumgebungen eröffnen weitreichende Möglichkeiten der Vermittlung von Wissen. Vorteile wie Skalierbarkeit sind gerade in Zeiten reduzierter Bildungskapazitäten bei gleichzeitig steigender Nachfrage nach gut ausgebildeten Fachkräften ausschlaggebend. Trotzdem können sie alleinstehend auch einen negativen Einfluss auf das Lernverhalten ausüben. Als mögliche positive Determinanten, gerade im digitalen Kontext, können spielerische Charakteristiken aufgeführt werden. So indizieren bisherige Studien eine grundsätzlich positive Wirkung des Faktors ”Spiel“ auf Lernerfolg und Motivation. Die bisherige Forschungslage ist jedoch nicht eindeutig und lässt nur wenig Rückschlüsse in der weiteren Differenzierung und Begründung dieser Einflussnahme zu. Deshalb fokussiert sich die vorliegende Arbeit auf die Konzeption und Entwicklung eines entsprechenden Evaluationsframeworks sowie auf die nachfolgende empirische Untersuchung multipler Effektparameter von Spielelementen. Damit erfolgt eine Prüfung der modifizierenden spielinnervierenden Charakteristiken als mögliche Werkzeuge der Optimierung von Lernprozessen hinsichtlich quantifizierbarer objektiver Parameter als auch der wahrgenommenen subjektiven Lernqualität im digitalen Raum.:1. Motivation und Relevanz
2. Betrachtung von Lernprozessen und spielinnervierter Simulation
3. Herleitung und Gestaltung der notwendigen Systemarchitektur
4. Empirische Reflektion implementierter Charakteristiken
5. Zusammenfassung und Ausblick
Anhan
Übertragungsverhalten torsionsbeanspruchter Passfederverbindungen
No full textPassfederverbindungen (PFV) können infolge tribologischer und spanungsmechanischer Schädigungsmechanismen versagen, welche wiederum an unterschiedlichen Orten im Nutbereich entweder Risse initiieren (Gestaltfestigkeit) oder unzulässig große plastischen Deformation verursachen. Die aktuell gängigen Auslegungsrichtlinien erfassen die Zusammenhänge nur unzureichend. Mit dieser Arbeit wird ein tieferes Verständnis aufgebaut, um dadurch die Festigkeit der PFV präziser abzuschätzen. Die Untersuchungen zur Gestaltfestigkeit der PFV bestätigen die deutliche Unterschät-zung der Kerbwirkung, die mit steigender Werkstofffestigkeit weiter zunimmt. Auf Basis der experimentellen Untersuchungen konnten neue Kerbwirkungszahlen ermittelt werden, welche diese Diskrepanz beseitigen. PFV versagen als Folge der Reibdauerermüdung, was von numerischen und fraktografischen Analysen untermauert wurde. Diesbezüglich wurde die Anwendbarkeit der tribologischen Festigkeitsbeurteilung auf Basis von s.g. Reibdauerkorrosionsfaktoren bestätigt. Wenn die Rissinitiierung der PFV an der freien Oberfläche erfolgt, kann die Kerbwirkung mittels örtlicher Methoden abgeschätzt werden. Für die hier durchgeführten Untersuchungen zur plastischen Aufweitung der Wellennut wurde das neue Versagenskriterium der plastischen Nutaufweitung formuliert. Auf Grundlage der Basisversuche wurde ein Messverfahren entwickelt und ein Grenzwert festgelegt, ab welchem die Verbindung als ausgefallen gewertet werden kann.:Inhaltsverzeichnis VII
Kurzzeichenverzeichnis X
Abkürzungen XIII
1 Einleitung und Motivation 1
2 Stand der Technik / Grundlagen zur PFV 4
2.1 Grundlegender Aufbau einer PFV 4
2.2 Dimensionierung von PFV 5
2.2.1 Berechnung der Übertragungsfähigkeit auf Basis von Flächenpressung 6
2.2.2 Berechnung der Gestaltfestigkeit auf Basis von Nennspannungen 7
2.2.3 Berechnung der Gestaltfestigkeit auf Basis örtlich ermittelter Spannungen 7
3 Stand der Forschung 9
3.1 Festigkeit von PFV 9
3.2 Deformation der Nut bei PFV 20
4 Zielstellung und Aufbau der Arbeit 22
5 Untersuchungsmethoden 26
5.1 Experimentell 26
5.1.1 Versuchsperipherie 26
5.1.2 Versuchsprogramm und -durchführung 28
5.1.3 Grundlagen zur Werkstoffcharakterisierung und Durchführung von Schwingversuchen 30
5.1.3.1 Quasi-statischer Zugversuch 30
5.1.3.2 Härtemessung 31
5.1.3.3 Versuchsdurchführung im Einstufen-Schwingfestigkeitsbereich 32
5.1.3.4 Rechnerische Ermittlung von Festigkeitskennwerten auf Basis experimentell ermittelter Kenngrößen 37
5.2 Numerischer Modellaufbau 37
6 Werkstoffuntersuchungen 40
6.1 Werkstoffkennwerte für Untersuchungen zur Gestaltfestigkeit 40
6.2 Werkstoffkennwerte für Untersuchungen zur Nutaufweitung 43
7 Untersuchungen zur Gestaltfestigkeit von PFV 46
7.1 Beanspruchung und Versagen 46
7.2 Experimentelle Untersuchungen 48
7.2.1 Basisversuche: PFV ohne Übermaß zwischen Welle und Nabe 48
7.2.2 Einfluss eines Übermaßes zwischen Welle und Nabe 51
7.2.3 Referenzversuche an blindgehärteten Wellen aus 18CrNiMo7-6 53
7.2.4 Einfluss des Wellendurchmessers (Größeneinfluss) 54
7.2.5 Einfluss der Nabenwandstärke 57
7.2.6 Untersuchungen zum Versagensmechanismus 59
7.2.7 Versuche im Zeitfestigkeitsbereich 63
7.2.8 Versuche mit wechselnder Belastung 65
7.2.9 Versuche mit trockener Verbindung 66
7.2.10 Fraktografische Analyse 68
7.3 Numerische Untersuchungen 73
7.3.1 Tribo-mechanische Schädigung 73
7.3.2 Einfluss des Übermaßes auf die tribo-mechanische Schädigung 76
7.3.3 Einfluss der Nabenwandstärke 76
7.3.4 Untersuchung zur Rissinitiierung an freier Oberfläche (Form B) 78
8 Untersuchungen zur maximal zulässigen Nutaufweitung 84
8.1 Plastische Nutaufweitung als Ausfallkriterium 84
8.2 Basisversuche 87
8.3 Anheben des Grundniveaus auf Basis der zulässigen Nutaufweitung 88
8.4 Absicherungsversuche mit 10 Mio. Lastwechseln 91
8.5 Übermaß zwischen Welle und Nabe – Reibschlussfaktor KR 92
8.5.1 Quasi-statische Untersuchungen 93
8.5.2 Dynamische Untersuchungen mit Übermaß und schwellender Torsion 95
8.6 Einfluss ausgewählter Parameter auf die zulässige Nutaufweitung 97
8.6.1 Lastspitzenhäufigkeitsfaktor fL 97
8.6.2 Lastrichtungswechselfaktor fW 100
9 Auswertung und Interpretation der Untersuchungen 101
9.1 Festigkeit der Welle 101
9.1.1 Neujustierung der Kerbwirkungszahlen 101
9.1.2 Einbindung relevanter Einflussgrößen 104
9.1.2.1 Berücksichtigung des Übermaßes zwischen Welle und Nabe 104
9.1.2.2 Weitere untersuchte Einflussparameter 109
9.1.2.3 Diskussion zum Versagensort 111
9.1.2.4 Untersuchungen zur Zeitfestigkeit 111
9.1.3 Beurteilung der lokalen tribologischen Beanspruchung 112
9.1.4 Beurteilung der lokalen spannungsmechanischen Beanspruchung 116
9.2 Plastische Deformation der Nut 117
9.3 Einfluss des Wellenwerkstoffes auf den Ausfallmechanismus 121
10 Zusammenfassung und Ausblick 124
Literaturverzeichnis 128
Anhang 137
Anhang A 137
Anhang B 141
Anhang C 142
Anhang D 14
Fast Fourier Methods for Trigonometric Polynomials and Bandlimited Functions
No full textThe well-known fast Fourier transform (FFT) is one of the most important and widely used algorithms in a multitude of disciplines including engineering, natural sciences, scientific computing, and signal processing. Nevertheless, its restriction to equispaced data represents a significant limitation in practice. Consequently, this has led to the development of the nonequispaced fast Fourier transform (NFFT), which permits the use of arbitrary nodes in the spatial domain. In a variety of applications, such as magnetic resonance imaging (MRI), solution of partial differential equations (PDEs), etc., however, there is a need for the inverse transform, i.e., computing Fourier data from given nonequispaced function evaluations of trigonometric polynomials, or even of bandlimited functions. For this reason, this thesis focuses on the presentation of new efficient inversion methods for the NFFT, which can be realized with the complexity of a single NFFT, and on the generalization of these methods to the setting of bandlimited functions. Additionally, the evaluation problem for bandlimited functions is addressed as well. In particular, the present thesis provides the first comprehensive overview of the so-called regularized Shannon sampling formulas.:1 Introduction
2 Nonequispaced fast Fourier transforms
3 Direct inversion methods for the NFFT
4 Regularized Shannon sampling formulas
5 Fast sinc methods
6 Reconstruction of the Fourier transform of bandlimited functions from nonequispaced spatial dat
Task-specific uncertainty of areal surface texture measurement using structured illumination microscopy
No full textSurface quality plays a vital role in controlling the function performance of the workpiece. With the development of the measuring technique, areal surface measurement has been widely applied in the industry. However, estimating the uncertainty of areal surface measurement is still a challenge. Except for the metrological characteristics of the measurement system, measurement conditions should be considered for uncertainty evaluation.
The dissertation investigates the influence of measurement settings on surface measurement. A silver-plated surface, three different rough grinding surfaces, and three different rough cylindrical grinding surfaces were measured using structured illumination microscopy. The measurements were at the different objective lenses, vertical scanning interval, exposure time, and sample tilt. The results show that the measurement settings influence the non-measured points, measurement noise, and areal surface texture parameters. Therefore, according to the investigation, the sample tilt and exposure time should also be included in the uncertainty budget.
An approach was proposed to investigate the influence of non-measured points on the areal surface texture parameters. The relation between the non-measured points ratio and measurement settings was investigated, and how the areal surface texture parameters changed due to the non-measured points was studied. Moreover, an approach based on the metrological characteristic method was proposed to estimate the uncertainty due to the measurement noise. This method can be extended to the uncertainty evaluation due to other metrological characteristics. Additionally, an approach based on the Monte Carlo Method was proposed to estimate the measurement uncertainty due to different influences. This approach was verified as feasible in the practical measurement
12. SAXON SIMULATION MEETING : Präsentationen und Vorträge des 12. Anwendertreffens am 7. März 2023 an der Technischen Universität Chemnitz
Get PDFVon der Professur Montage- und Handhabungstechnik der Fakultät für Maschinenbau der Technischen Universität Chemnitz wird seit 2009 das jährliche Simulationsanwendertreffen SAXSIM organisiert. Ausgewählte Beiträge werden in Form eines Tagungsbandes veröffentlicht. Das 12. Anwendertreffen SAXSIM fand am 07.03.2023 an der TU Chemnitz statt.The Chair of Assembly and Handling Technology, which belongs to the Faculty of Mechanical Engineering, has organized the annual simulation user meeting SAXSIM since 2009. Select contributions will be published in conference proceedings. The 12th SAXSIM user meeting took place at Technische Universität Chemnitz on March 07, 2023