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Problembeschreibung, Lösungsfindung und Risikoanalyse der Use Cases im § 14a EnWG bei der Mitteldeutsche Netzgesellschaft Strom mbH
No full textZusammenfassend zeigt die Arbeit, welche technischen Anforderungen für die Umsetzung der Use
Cases bestehen und welche Kommunikationsprotokolle und Kanäle notwendig sind, um ein Steuersignal
erfolgreich zwischen VNB und Kundenanlage zu übertragen. Die identifizierten Hürden bei der
Entwicklung und Umsetzung sind detailliert beschrieben, im Kontext der Use Cases eingeordnet und
in Bezug auf die Umsetzungsmöglichkeiten durch die MNS und andere VNB bewertet.
Wo möglich,sind auch Lösungsansätze aufgezeigt.:Abkürzungs- und Formelzeichenverzeichnis 6
Abbildungs- und Tabellenverzeichnis 10
1 Einleitung 13
2 § 14a EnWG 14
2.1 Gesetzliche Anforderungen 14
2.2 Wer darf und muss den Steuereingriff in einer kritischen Netzsituation vornehmen? 17
2.3 Kuratives oder präventives Steuern 18
2.4 GrundsätzlicherWeg des Steuerbefehls 19
3 Aufgabenstellung der Arbeit 20
4 Ziele der Arbeit 21
5 Methode zur Bewertung der Hürden bei der technischen Umsetzung des § 14a EnWG 22
6 Smart Meter Gateway 25
6.1 Netzwerktypen in der Informations- und Kommunikationstechnologie 26
6.2 SmartMeter Gateway Administrator 29
7 Controllable Local Systems 31
7.1 Steuerbox 31
7.2 CLS Gateway 32
8 Endgerät beim Kunden 33
9 Use Cases 35
9.1 Use Case 1 - „Adhoc-Schaltung des LPC über die FNN-Steuerbox“ 36
9.2 Use Case 2 - „Adhoc schalten LPCmit CLS Gateway“ 41
9.3 Use Case 3 - „Steuerung mittels POEN und PODF (Koordinierte Steuerung)“ 43
9.4 Use Case 4 - „Steuerung mittels EEBUS-fähigem SMGw“ 45
10 Hürden und mögliche Lösungsansätze 47
10.1 Zertifikate 47
10.2 Austausch Stammdaten 49
10.3 Herstellung Netztransparenz 51
10.4 Steuerkonzept 53
10.5 Latenzzeiten Fristen / Ermittlung Rücknahme Steuersignal 59
10.6 Abwärtskompatibilität der Geräte (SMGw, Steuerbox) 65
11 Risikoanalyse 69
11.1 Risikomatrix 69
11.2 Szenarioanalyse 81
Netzausbaus 92
11.2.4 Fazit der Szenarioanalyse 94
12 Auswertung und Fazit der Hürden und Risikoanalyse 97
13 Zusammenfassung der Ergebnisse 100
14 Diskussion 101
14.1 Umsetzung der Ziele und Aufgabenstellung der Bachelorarbeit 101
14.2 Kritikpunkte an den Hürden und der Risikoanalyse 101
15 Ausblick 103
Literatur 112
Anhang 11
Auswirkung der neuen gesetzlichen und normativen Regelungen auf Industrieroboter-Systeme
No full textEU-Verordnungen und ISO-Normen verändern die Nutzung von Industrieroboter und beeinflussen
deren Integration in effiziente Produktionssysteme. Die rasante Entwicklung der Digitalisierung und
die Notwendigkeit einer umfassenden Vernetzung haben Auswirkungen auf die Sicherheit von
Maschinen, die Gestaltung von Arbeitsplätzen und die Anforderungen an die Ausbildung der
Beschäftigten. Mit einer Reihe von Gesetzen und Richtlinien schafft die EU einen Ordnungsrahmen
für die aktuellen Technologien und versucht, die Rahmenbedingungen für weitere Entwicklungen
festzulegen. Gleichzeitig ist die Industrie gefordert, zusätzliche Kompetenzen in bestimmten
Bereichen der Digitalisierung aufzubauen. Einige Herausforderungen sind jedoch noch zu
bewältigen, z. B. wie der Sicherheitsnachweis für in Maschinen integrierte Künstliche Intelligenz für
autonome mobile Roboter erbracht werden kann, wie die Zertifizierung von Software als
Sicherheitselement und dessen Integration in die Automatisierungssysteme und wie die Behandlung
von Industrierobotern als vollständige und nicht mehr als unvollständige Maschinen erfolgen wird
Components of reusable prompts for humanity-centered automation
No full textThe increasing integration of large language models (LLMs) into cyber-physical production systems,
necessitating solutions that are both efficient and aligned with human values and needs. Designing
effective and reusable prompts is crucial for creating cyber-physical systems(CPS) that are effective,
flexible, reliable, user-friendly and aligned with Humanity-centered Automation. This paper introduces
essential components of reusable prompts: Versioning, Model Selection, Purpose Definition,
Variables, Examples, and Output Structuring. By applying the proposed components, developers
might enable CPS employing LLMs to operate with more predictable inputs and outputs, enabling
better control over results and facilitating the chaining of multiple prompts or collaboration between
different LLMs.
These components emerged from extensive experimentation with various LLMs and prompt configurations.
The resulting framework supports the maintenance of prompt collections similar to codebases
and thus enhances traceability, maintainability, and human oversight. Such structured components
for prompt design supports humanity-centered automation by ensuring that technological
advances serve human values and improve interaction with complex systems
Ursachen und Folgen von Boreout – Eine Literaturstudie
No full textDer vorliegende Artikel befasst sich mit der Literatur zu Definition und Auswirkungen des Boreout-
Syndroms, einer psychischen Erkrankung, die durch anhaltende Unterforderung, Langeweile und
Desinteresse vorrangig im Arbeitsumfeld entsteht. Neben dem Burnout-Syndrom, welches als
Krankheit offiziell anerkannt und seit den 1970er Jahren intensiv erforscht wird, ist das Boreout-
Syndrom weitestgehend unerforscht, wird jedoch immer mehr als ernsthafte Herausforderung für
Arbeitnehmer und Arbeitgeber erkannt. Es resultiert häufig aus zu wenig anspruchsvollen Aufgaben,
schlechter Kommunikation, mangelnder Anerkennung und fehlender Identifikation mit der
Arbeit. Dies kann zu körperlichen Stresssymptomen, Verlust der Motivation und psychischen Beschwerden
führen. Besonders gefährdet sind Mitarbeitende in monotonen, wenig abwechslungsreichen
Berufen, einschließlich hochautomatisierter, kollaborativen oder überwachenden Tätigkeiten
in der Fertigung. Präventionsmaßnahmen umfassen eine abwechslungsreiche Arbeitsgestaltung,
offene Kommunikation, Job-Rotation und Weiterbildungsmöglichkeiten. Es besteht weiterhin dringender
Bedarf, dieses Thema im Kontext von Arbeitsgestaltung und Automatisierung bereits in der
Ausbildung von Prozessgestaltenden und Programmierenden zu berücksichtigen, um negative Auswirkungen
auf die Mitarbeitende und Unternehmen zu vermeiden
Body Positivity und Körpervielfalt im Bilderbuch: Sichtung und Bewertung des Angebots auf dem deutschen Bilderbuchmarkt
No full textIn den letzten Jahren haben die Themen Body Positivity und Körpervielfalt in Bilderbüchern zunehmend an Bedeutung gewonnen. Die vorliegende Bachelorarbeit untersucht, welche Bilderbücher auf dem deutschen Buchmarkt diese Themen behandeln und welche dieser Bücher sich besonders zur Förderung eines positiven Körperbildes bei Kindern eignen.
Im theoretischen Teil werden die zentralen Begriffe Körperbild, Body Positivity und Körpervielfalt definiert und deren Bedeutung für die frühkindliche Entwicklung erläutert.
Basierend auf einer umfassenden Sichtung des Buchmarktes wurden 30 relevante Titel identifiziert, darunter erzählende Bilderbücher und Sachbilderbücher. Diese Titel wurden analysiert und mithilfe eines eigens entwickelten Bewertungssystems beurteilt, das sowohl gestalterische und sprachliche Aspekte von Bilderbüchern als auch inhaltliche Kriterien zu Body Positivity und Körpervielfalt berücksichtigt.
Als Ergebnis der Bewertung wurde eine Empfehlungsliste mit zehn qualitativ hochwertigen Bilderbüchern erstellt, die sich besonders gut für die Förderung eines positiven Körperbildes eignen und eine sinnvolle Ergänzung für den Bestand einer Bibliothek darstellen. Diese Bücher werden ausführlich vorgestellt.:Abbildungsverzeichnis 4
Tabellenverzeichnis 4
1 Einleitung 5
2 Einführung in die Konzepte Body Positivity und Körpervielfalt 7
2.1 Das Konzept des Körperbildes 7
2.2 Body Positivity 10
2.3 Körpervielfalt 11
3 Body Positivity und Körpervielfalt im Kontext des Bilderbuches 12
3.1 Das Bilderbuch 12
3.1.1 Definition und Typologie des Bilderbuches 12
3.1.2 Die Bedeutung des Bilderbuches für Kinder 14
3.2 Darstellung von Körpern im Bilderbuch 16
4 Marktsichtung 18
4.1 Methodisches Vorgehen und Auswahlkriterien 18
4.2 Ergebnisse der Marktsichtung 19
4.2.1 Formale Analyse: Altersempfehlungen, Gattungen, Erscheinungsjahre und
Originalsprachen 20
4.2.2 Inhaltliche Analyse: Behandelte Körpermerkmale und Diversität der Figuren 21
5 Bewertung der Bilderbücher 27
5.1 Bewertungskriterien 27
5.2 Ergebnisse der Bewertung 31
6 Empfehlungsliste 34
7 Fazit 44
Literaturverzeichnis 4
User Experience von Open-Access-Repositorien: eine vergleichende Untersuchung von Qucosa und SSOAR
No full textRepositorien müssen in besonders starkem Maße eine gute Usability gewährleisten, weil sie zum Aufbau ihrer Sammlungen auf die Mitwirkung ihrer Nutzer*innen angewiesen sind. Von dieser These ausgehend, beschäftigt sich die vorliegende Bachelorarbeit mit der Frage, wie ein nutzerfreundliches Repositorium aus Sicht von Autor*innen – also von Personen, die Repositorien zur Veröffentlichung ihrer Dokumente nutzen – aussehen könnte. Zur Beantwortung dieser Frage wird ein Forschungsdesign entwickelt, dass einerseits die Usability mit Nutzertests evaluieren und andererseits die darüber hinaus gehende User Experience im Rahmen von Interviews erfragen soll.
Im empirischen Teil der Arbeit werden auf diese Weise das sächsische Hochschul-Repositorium Qucosa und das sozialwissenschaftliche Repositorium SSOAR untersucht. Die Analyse legt neben einigen konkreten Fehlern auch grundsätzliche Probleme der beiden Repositorien offen. Es zeigt sich vor allem, dass die untersuchten Repositorien noch immer viel zu stark bibliothekarischen Logiken verhaftet bleiben und dadurch die Bedürfnisse ihrer Nutzer*innen – zum Beispiel nach angemessener Hilfestellung – verfehlen. Deshalb wird am Ende der Arbeit argumentiert, dass Repositorien zukünftig viel stärker nutzerzentriert entwickelt werden und moderne Bedienlogiken implementieren sollten. Wie genau diese aussehen können, kann in dieser Arbeit nur angedeutet werden und ist Gegenstand weiterführender Forschung und der stetigen Weiterentwicklung der Repositorien im dialogischen Austausch mit ihren Nutzer*innen.:1 Einleitung 5
2 Theorie 7
2.1 Was sind Repositorien? 7
2.2 Usability und User Experience 9
2.3 Methoden der Usability- und UX-Forschung 12
3 Untersuchungsdesign 15
3.1 Forschungsinteresse 15
3.2 Literaturüberblick 16
3.3 Methode 17
3.4 Fallauswahl 20
3.5 Proband*innen 22
3.6 Forschungsinstrument 23
3.7 Ablaufplan 26
4 Durchführung 29
5 Auswertung 30
5.1 Vorwissen und Vorerwartungen 30
5.2 Nutzertest Qucosa 31
5.3 Nutzertest SSOAR 33
5.4 Gespräche über Qucosa und SSOAR 35
5.5 Veröffentlichungsmotive 38
6 Diskussion 41
6.1 Reflexion des Vorgehens 41
6.2 Handlungsempfehlungen für Qucosa 42
6.3 Handlungsempfehlungen für SSOAR 44
6.4 Allgemeine Empfehlungen für Repositorien 46
7 Fazit 48
8 Literaturverzeichnis 51
9 Selbstständigkeitserklärung 54
10 Anhang i
10.1 Anhang A – Nutzertest Qucosa (Auswertungstabelle) i
10.2 Anhang B – Nutzertest SSOAR (Auswertungstabelle) xii
10.3 Anhang C – Gespräche mit den Nutzer*innen (Auswertungstabelle) xxii
10.4 Anhang D – Einverständniserklärung (Muster) xxxviii
10.5 Anhang E – Gesprächsleitfaden xxxix
10.6 Anhang F – Mustertabellen Nutzertests xli
10.6.1 Mustertabelle Qucosa xli
10.6.2 Mustertabelle SSOAR xlii
10.7 Anhang G – Protokolle der Nutzertests xliii
10.7.1 Nutzertest Qucosa xliii
10.7.2 Nutzertest SSOAR lii
10.8 Anhang H – Transkripte der Interviews lxiii
10.8.1 Gespräch mit Johanna lxiii
10.8.2 Gespräch mit Paula lxxii
10.8.3 Gespräch mit Markus lxxx
10.8.4 Gespräch mit Lara lxxxvi
10.8.5 Gespräch mit Lena xciv
10.8.6 Gespräch mit Lukas ci
Populärwissenschaft auf Instagram Wissenschaftsjournalismus in Gestalt von Short-Form Videos im Bereich Allgemeinwissen: am Beispiel des Instagram-Kanals 'Quarks
No full textDas Ziel dieser Arbeit ist es, auf Basis wissenschaftsjournalistischer Grundlagen zu
untersuchen, wie moderner Wissenschaftsjournalismus in den sozialen Medien
funktioniert, auf welchen Prinzipien er beruht und welche Hürden und Herausforderungen
für Wissenschaftsjournalist*innen in den sozialen Medien bestehen. Hierbei wird
besonders das Kommunizieren wissenschaftsjournalistischer Akteure auf der sozialen
Plattform Instagram in den Fokus gerückt und aufgearbeitet, welche plattformbedingten
Empfehlungen für wissenschaftsjournalistische Beiträge in der Form von Kurzvideos, den
„Instagram Reels“ gelten. Ausführungen einiger Grundlagen zu Short-Form Content und
Wissenschafts- sowie Wissensjournalismus werden gefolgt von einer quantitativen
Inhaltsanalyse. Untersuchungsgegenstand ist ein populäres Beispiel aus der Praxis – der
Instagram-Auftritt der öffentlich-rechtlichen Wissensmedienmarke Quarks. Anschließend
wird ein Leitfaden entwickelt, der Gestaltungs- und Handlungsempfehlungen für
Wissenschaftsjournalist*innen in den sozialen Medien, insbesondere Instagram, gibt.:Abstract II
Inhaltsverzeichnis III
1. Einleitung 1
1.1 Motivation und Relevanz des Themas der Arbeit 2
1.2 Problemstellung und Ziel der Arbeit 2
1.3 Methodisches Vorgehen und Aufbau 3
2. Theorieteil 4
2.1 Definition der zentralen Begriffe 4
2.2 Theoretische Grundlagen 12
3. Quarks – Wissenschaftsjournalismus im Auftrag des Öffentlich-rechtlichen 27
3.1 Quarks als Medienmarke 27
3.2 Quarks auf Instagram 30
4. Vorgehensweise und Methodik 34
4.1 Konkretisierung der eigenen Problemstellung 34
4.2 Begründete Auswahl des Untersuchungsgegenstandes 34
4.3 Entwicklung und Darstellung der Hypothesen 35
4.4 Ausführliche Beschreibung der Untersuchungsmethodik und Vorgehensweise 36
5. Praxisteil 39
5.1 Quantitative Inhaltsanalyse 39
5.2 Leitfaden für wissenschaftsjournalistische Beiträge auf Social Media 46
5.3 Diskussion 47
6. Schlussbetrachtung und Ausblick 51
6.1 Zusammenfassung aller Erkenntnisse 51
6.2 Aktuelle Entwicklungen und Ausblick des Wissenschafts- und
Wissensjournalismus auf Social Media 55
6.3 Hinweis auf weiteren Forschungsbedarf und persönliche Bemerkungen 56
Literaturverzeichnis 59
Anhang 71
Codierleitfaden 71
Analysetabelle 72
Leitfaden 73
Eigenständigkeitserklärung 78The aim of this thesis is to investigate how modern science journalism works in social
media, what principles it is based on and what obstacles and challenges exist for science
journalists in this specific field. In particular, the communication of science journalists on
the social platform Instagram and the platform-related recommendations for science
journalism posts in the form of short videos, the 'Instagram Reels', are in focus.
Explanations of some basics on short-form content and science and knowledge journalism
are followed by a quantitative content analysis. The subject of investigation is a popular
example with practical orientation - the Instagram presence of the popular science media
brand Quarks. In conclusion a guide was developed that provides recommendations for
design and course of action for science journalists in social media, specifically Instagram.:Abstract II
Inhaltsverzeichnis III
1. Einleitung 1
1.1 Motivation und Relevanz des Themas der Arbeit 2
1.2 Problemstellung und Ziel der Arbeit 2
1.3 Methodisches Vorgehen und Aufbau 3
2. Theorieteil 4
2.1 Definition der zentralen Begriffe 4
2.2 Theoretische Grundlagen 12
3. Quarks – Wissenschaftsjournalismus im Auftrag des Öffentlich-rechtlichen 27
3.1 Quarks als Medienmarke 27
3.2 Quarks auf Instagram 30
4. Vorgehensweise und Methodik 34
4.1 Konkretisierung der eigenen Problemstellung 34
4.2 Begründete Auswahl des Untersuchungsgegenstandes 34
4.3 Entwicklung und Darstellung der Hypothesen 35
4.4 Ausführliche Beschreibung der Untersuchungsmethodik und Vorgehensweise 36
5. Praxisteil 39
5.1 Quantitative Inhaltsanalyse 39
5.2 Leitfaden für wissenschaftsjournalistische Beiträge auf Social Media 46
5.3 Diskussion 47
6. Schlussbetrachtung und Ausblick 51
6.1 Zusammenfassung aller Erkenntnisse 51
6.2 Aktuelle Entwicklungen und Ausblick des Wissenschafts- und
Wissensjournalismus auf Social Media 55
6.3 Hinweis auf weiteren Forschungsbedarf und persönliche Bemerkungen 56
Literaturverzeichnis 59
Anhang 71
Codierleitfaden 71
Analysetabelle 72
Leitfaden 73
Eigenständigkeitserklärung 7
Biegesteife Rahmenecken im Holzbau: Untersuchungen zur Anwendung Oberflächenverzahnter Holzverbindungen
No full textGegenstand der vorliegenden Bachelorthesis ist eine experimentelle Untersuchung zum Einsatz oberflächenverzahnter Holzverbindungen im Bereich des Holzrahmenbaus. Sie trägt zur Extrapolation bestehender Konstruktionsweisen biegesteifer Rahmenecken des Ingenieurholzbaus bei. Zur Realisierung einer tragfähigen Verbindung dient ein neu entwickeltes Konzept, das darauf basiert, die Kontaktflächen der Bauteile mithilfe einer CNC-Fräse zu strukturieren. Im Rahmen der Untersuchungen werden Prüfkörper mit verschiedenen Varianten gefertigt und anschließend Belastungsversuchen unterzogen. Die untersuchten Oberflächengeometrien sollen hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften wie Tragfähigkeit und Steifigkeit, aber auch anhand der Herstellbarkeit sowie ihrer typischen Versagensmechanismen bewertet werden. Die Ergebnisse erlauben Rückschlüsse auf das strukturelle Potenzial der gewählten Oberflächen und liefern Impulse für den weiterführenden Einsatz gefräster Verzahnungen im modernen Ingenieurholzbau.:Abbildungsverzeichnis XI
Tabellenverzeichnis XIII
Abkürzungs- und Symbolverzeichnis XIV
1 Einleitende Darstellung 1
1.1 Ausgangssituation 1
1.2 Stand der Technik 3
1.3 Aufbau der Thesis 5
2 Verbindungskonzept 7
2.1 Idee der Oberflächenverzahnung 7
2.2 Entwicklung der Oberflächenvarianten 8
2.2.1 Prinzip Faserorientierung 9
2.2.2 Prinzip Momentenorientierung 10
2.2.3 Prinzip Oberflächenvergrößerung 11
2.3 Modellierung der Oberflächenvarianten 12
3 Versuchsreihe 15
3.1 Tastversuche 15
3.2 Versuchskonzept 16
3.2.1 Versuchsaufbau 16
3.2.2 Entwicklung der Belastungsversuche 18
3.3 Planung der Versuchsreihe 18
3.4 Materialien und Geräte 19
3.4.1 Brettschichtholz 19
3.4.2 Konstruktionsvollholz 19
3.4.3 Handkreissäge 20
3.4.4 Hobelmaschinen 20
3.4.5 Kappsäge 20
3.4.6 CNC-Fräse 20
3.5 Vorbereitung der Versuchskörper 21
3.5.1 Modifizieren der CNC-Fräse 21
3.5.2 Digitales Modellieren 22
3.5.3 Fräsen der Oberflächen 23
3.6 Versuchskörper 26
3.6.1 Bezeichnung der Versuchskörper 26
3.6.2 Montage der Versuchskörper 27
3.7 Durchführung des Belastungsverfahren 28
4 Auswertung 31
4.1 Auswertung CNC-Fräsen 31
4.2 Auswertung der Versuchsergebnisse 31
4.2.1 Tragfähigkeit der Verbindungen 32
4.2.2 Herstellbarkeit der Verbindungen 34
4.2.3 Versagensmodus - Faserorientierung 35
4.2.4 Versagensmodus - Momentenorientierung 37
4.2.5 Versagensmodus - Oberflächenvergrößerung 38
4.3 Ergebnis der Auswertung 40
5 Fazit 42
Literaturverzeichnis XVII
Anhangsverzeichnis XXThe subject of this bachelor’s thesis is an experimental investigation into the use of surface-interlocked timber joints in timber frame construction. The work contributes to the further development of existing design approaches for rigid frame corners in engineered timber structures. A newly developed concept is applied to create load-bearing connections by structuring the contact surfaces of the components using CNC milling. Test specimens with different surface geometries are manufactured and subjected to mechanical loading. The various geometries are evaluated with regard to their mechanical properties such as load-bearing capacity and stiffness, as well as their manufacturability and typical failure modes. The results provide insights into the structural potential of the selected surfaces and offer impulses for the continued application of milled surface joints in modern timber engineering.:Abbildungsverzeichnis XI
Tabellenverzeichnis XIII
Abkürzungs- und Symbolverzeichnis XIV
1 Einleitende Darstellung 1
1.1 Ausgangssituation 1
1.2 Stand der Technik 3
1.3 Aufbau der Thesis 5
2 Verbindungskonzept 7
2.1 Idee der Oberflächenverzahnung 7
2.2 Entwicklung der Oberflächenvarianten 8
2.2.1 Prinzip Faserorientierung 9
2.2.2 Prinzip Momentenorientierung 10
2.2.3 Prinzip Oberflächenvergrößerung 11
2.3 Modellierung der Oberflächenvarianten 12
3 Versuchsreihe 15
3.1 Tastversuche 15
3.2 Versuchskonzept 16
3.2.1 Versuchsaufbau 16
3.2.2 Entwicklung der Belastungsversuche 18
3.3 Planung der Versuchsreihe 18
3.4 Materialien und Geräte 19
3.4.1 Brettschichtholz 19
3.4.2 Konstruktionsvollholz 19
3.4.3 Handkreissäge 20
3.4.4 Hobelmaschinen 20
3.4.5 Kappsäge 20
3.4.6 CNC-Fräse 20
3.5 Vorbereitung der Versuchskörper 21
3.5.1 Modifizieren der CNC-Fräse 21
3.5.2 Digitales Modellieren 22
3.5.3 Fräsen der Oberflächen 23
3.6 Versuchskörper 26
3.6.1 Bezeichnung der Versuchskörper 26
3.6.2 Montage der Versuchskörper 27
3.7 Durchführung des Belastungsverfahren 28
4 Auswertung 31
4.1 Auswertung CNC-Fräsen 31
4.2 Auswertung der Versuchsergebnisse 31
4.2.1 Tragfähigkeit der Verbindungen 32
4.2.2 Herstellbarkeit der Verbindungen 34
4.2.3 Versagensmodus - Faserorientierung 35
4.2.4 Versagensmodus - Momentenorientierung 37
4.2.5 Versagensmodus - Oberflächenvergrößerung 38
4.3 Ergebnis der Auswertung 40
5 Fazit 42
Literaturverzeichnis XVII
Anhangsverzeichnis X
Mikromechanische Charakterisierung zur modellbasierten Deformationsanalyse von recyclingfähigen thermoplastischen Wabenkernstrukturen
No full textIn dieser Arbeit wurde ein methodischer Ansatz vorgestellt, der die mikromechanische Charakterisierung
von thermoplastischen Wabenkernstrukturen in ein numerisches Materialmodell für
FE-Analysen überführt. Ziel war es, eine effiziente, wiederholbare Methode zu entwickeln, die
insbesondere inelastisches Materialverhalten von thermoplastischen Polymeren möglichst präzise
abbildet und sich somit für die Deformationsanalyse von Wabenkernstrukturen eignet.:Abbildungs- und Tabellenverzeichnis vi
Abkürzungsverzeichnis x
Symbolverzeichnis xi
1 Einleitung 1
1.1 Motivation 1
1.2 Problemstellung und Zielsetzung 2
2 Charakterisierung von thermoplastischen Wabenkernstrukturen 5
2.1 Technische und mechanische Anforderungen an Wabenkernstrukturen 5
2.2 Phänomenologische Beschreibung des Deformationsverhaltens thermoplastischer Polymere 8
2.2.1 Klassifizierung des mechanischen Materialverhaltens 8
2.2.2 Einachsige rheologische Elemente 10
3 Experimentelle und analytische Untersuchungen der Verformung von Polypropylen 12
3.1 Probenmaterial und Vorbereitung 12
3.2 Mikroindentationsversuch 15
3.2.1 Aufbau und Durchführung des Indentationsversuchs 15
3.2.2 Ergebnisse des Indentationsversuchs 17
3.3 Zugversuch 20
3.3.1 Aufbau und Durchführung des Zugversuchs 20
3.3.2 Ergebnisse des Zugversuchs 21
3.4 Mehrstufiger Zugversuch mit Zwischenrelaxationen 22
3.4.1 Aufbau und Durchführung des mehrstufigen Zugversuchs 22
3.4.2 Ergebnisse des mehrstufigen Zugversuchs 23
3.5 Druckversuch der Wabenkernstrukur 23
3.5.1 Aufbau und Durchführung des Druckversuchs 24
3.5.2 Ergebnisse des Druckversuchs 25
3.6 Computertomografische Analyse der Wabenstruktur 26
4 Modellierung und Simulation der Verformung von Polypropylen 29
4.1 Numerische Implementierung des Materialmodells 29
4.1.1 Viskoplastisches Materialmodell 29
4.1.2 Untersuchung des Einflusses der Materialparameter auf das Deformationsverhalten 32
4.2 Numerische Simulationsmodelle 34
4.2.1 Mikroindentationsversuch 34
4.2.2 Zugversuche 39
4.2.3 Druckversuch 42
4.3 Algorithmenbasierte Optimierung zur Parameteridentifikation 44
4.3.1 Bestimmung des Parameterraums und statistische Versuchsplanung 45
4.3.2 Erstellung des Metamodells 48
4.3.3 Optimierung 49
4.4 Vergleich der experimentellen und numerischen Ergebnisse 50
4.4.1 Viskoplatisches Deformationsverhalten von Polypropylen 50
4.4.2 Kompressionsverhalten der Wabenkernstruktur 53
5 Zusammenfassung und Ausblick 58
Quellenverzeichnis vii