El proyecto de investigación propuesto se enmarca dentro del área de diseño de producto con aplicaciones de modelado sólido CAD/CAM (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing). Concretamente, se pretende hacer un estudio de las herramientas de anotación asociativas disponibles en las aplicaciones comerciales de modelado CAD con el fin de analizar su uso, viabilidad, eficiencia y efectos en la modificación y reutilización de modelos digitales 3D, así como en la gestión y comunicación del conocimiento técnico vinculado al diseño. La idea principal de esta investigación doctoral es establecer un método para representar y evaluar el conocimiento implícito de los ingenieros de diseño acerca de un modelo digital, así como la integración dinámica de dicho conocimiento en el propio modelo CAD, a través de anotaciones, con el objetivo de poder almacenar y comunicar eficientemente la mayor cantidad de información útil acerca del modelo, y reducir el tiempo y esfuerzo requeridos para su alteración y/o reutilización. / Dorribo Camba, J. (2014). ANNOTATION MECHANISMS TO MANAGE DESIGN KNOWLEDGE IN COMPLEX PARAMETRIC MODELS AND THEIR EFFECTS ON ALTERATION AND REUSABILITY [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/45997 / TESIS

Ziel der Studie Das Ziel dieser in-vitro-Studie war die Untersuchung des Einflusses einer künstlichen Alterungsphase von 10.000 Füge- und Trennzyklen unter Speichelschmierung auf das Haftkraft- und Verschleißverhaltens von konventionell gusstechnisch, galvanisch und im CAD/CAM-Verfahren hergestellten Parallelteleskopen. Material und Methode: Sechs verschiedene Prüfgruppen unterschiedlicher Materialkombinationen und Fertigungsweisen wurden ausgehend von einem gemeinsamen Primär- und Sekundärkronendesign zu je zehn Parallelteleskopen (n = 10) angefertigt: Gruppe 1 (GG): Gruppe 2 (NN): Gruppe 3 (ZG): Gruppe 4 (CC NN): Gruppe 5 (CC ZN): Gruppe 6 (CC ZP): Hochgoldhaltige Legierung (Gussverfahren) Edelmetallfreie Legierung (Gussverfahren) Zirkoniumdioxidkeramik/Galvanogold (Galvanotechnik) Edelmetallfreie Legierung (CAD/CAM) Zirkoniumdioxidkeramik/Edelmetallfreie Legierung (CAD/CAM) Zirkoniumdioxidkeramik/Polyetheretherketon (CAD/CAM) Unter Verwendung einer Vorlast von 50 N wurden die Haftkraftwerte in der Universalprüfmaschine (Zwick/Roell, Ulm, Deutschland) kontinuierlich aufgezeichnet und zu den Zeitpunkten t0 (= Ausgangszustand), t1 (= 50 Zyklen), t2, (= 5.000 Zyklen) und t3 (= 10.000 Zyklen) miteinander verglichen. Die Daten wurden unter Anwendung eines Kolmogorov- Smirnov-, Friedman-, Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-, Kruskal-Wallis- und Mann-Whitney-U-Test bei einem Signifikanzniveau von p ≤ 0,05 ausgewertet (SPSS, V25). Zusätzlich wurden lichtmikroskopische Aufnahmen der Primärkronenoberflächen und Sekundärkroneninnenseiten zum Nachweis von Verschleißphänomenen durchgeführt. Zur Bestimmung der Linien- und Oberflächenrauheit dienten konfokalmikroskopische Aufnahmen der Patrizen. 135 Zusammenfassung Ergebnisse Bei allen Prüfgruppen wurde eine Abnahme der mittleren Haftkraftwerte registriert. Die geringsten Haftkraftverluste wiesen die gegossenen hochgoldhaltigen Teleskopkronen mit 1,58 % (GG), die größten Haftkraftverluste mit 36,17 % die gegossen edelmetallfreien Doppelkronen (NN) auf. Signifikante Haftkraftverluste präsentierten nach Durchlaufen der Belastungsphase ausschließlich die galvanischen und gefrästen ZrO2/PEEK Probekörper, die zugleich die höchsten und niedrigsten mittleren Haftkräfte demonstrierten (ZG: t0= 8,30N, t3= 6,20N; CC ZP: t0= 1,36N, t3= 1,25N; Wilcoxon-Vorzeichen-Rang-Test; pZG= 0,010, pCC ZP= 0,049). Die Retentionskräfte der gegossenen hochgoldhaltigen und edelmetallfreien Gruppen sowie der gefrästen Prüfgruppe der Materialkombination ZrO2/NEM (GG, NN , CC ZN) unterschieden sich zu keinem der Zeitpunkte t0-t3 signifikant und zeigten ebenfalls über die gesamte Versuchsdauer keinen signifikanten Haftkraftrückgang. Hingegen wichen zu allen Zeitpunkten t0-t3 die Retentionskräfte der metallfreien Doppelkronen (CC ZP) signifikant von allen anderen Materialkombinationen ab. Bei nahezu allen Probekörpern waren im Bereich der Kontaktflächen zwischen Primär- und Sekundärkronen Verschleißerscheinungen erkennbar. Lediglich die keramischen Primärkronen der Materialkombination ZrO2/PEEK unterlagen keinen Oberflächenveränderungen. Die geringste Linienrauheit und Oberflächenrauheit zeigten die Primärkronenoberfläche der frästechnisch hergestellten edelmetallfreien Doppelkronen (CC NN; Rat0= 0,0869 μm, Rat3= 0,125 μm, Sat0= 0,109 μm, Sat3= 0,180 μm). Die höchsten Rauheitswerte wurden für die keramischen Primärkronen der Gruppen ZG und CC ZP dokumentiert (ZG: Rat0= 0.454 μm, Sat0= 0.544 μm, Sat3= 0.612 μm; CC ZP: Rat3= 0.462 μm). Schlussfolgerung Unter den gewählten Versuchsbedingungen erreichten alle getesteten Herstellungsmethoden und Materialkombinationen klinisch suffiziente Haftkraftwerte, obwohl sich zwischen den einzelnen Prüfgruppen ausgeprägte Unterschiede hinsichtlich des Haftkraftverhaltens offenbarten. Während in diesen Untersuchungen die hochgoldhaltigen Legierungen im Bereich Teleskoptechnik den Grund für ihre langjährige Bewährung belegten, zeigte sich bei der ausschließlichen Verwendung edelmetallfreier Legierungen die frästechnische Herstellung der Gusstechnik aufgrund homogenerer und höherer Retentionswerte überlegen. Die Materialkombination aus Zirkoniumdioxidkeramik und Nichtedelmetall stellt eine ästhetische Alternative zur Galvanotechnik dar. In weiteren Untersuchungen sollte die 136 Zusammenfassung Passung und die Haftkraft der Materialkombination Zirkoniumdioxidkeramik/PEEK durch Variation der Fertigungsparameter optimiert werden. Insgesamt vermochte die CAD/CAM- Technologie dennoch ähnlich voraussagbare Ergebnisse wie der sich behauptende Goldstandard zu erzielen. Verschleiß ist elementarer Bestandteil des tribologischen Systems der Doppelkrone und wurde bei allen Prüfgruppen nachgewiesen. Im Allgemeinen erwies sich die Konfokalen Mikroskopie als geeignete Methode zur Bestimmung von Rauheits- und Flächenparametern bei Doppelkronenoberflächen. Ausgehend von den vergleichbaren Untersuchungsergebnissen stellt die CAD/CAM-Technologie für die tägliche Praxis unter Berücksichtigung der leichteren Friktionseinstellung im Herstellungsprozess, einer uneingeschränkten Reproduktion der Doppelkronen aufgrund der digitalen Speichermöglichkeit und der Reduktion von Kosten durch Zeit und Arbeitskraft eine ernstzunehmende Alternative zur konventionellen Guss- und Galvanotechnik dar. Die Eignung von CAD/CAM-gefertigten Doppelkronen sollte jedoch zusätzlich in klinischen Langzeituntersuchungen nachgewiesen werden. / Objective: This study aimed to investigate the effects of long-term use on the retention force and wear behavior of double crown systems. Methods: Based on a common double crown design sixty pairs of telescopic crowns were fabricated and divided into six groups, each consisting ten samples: “Gold standard” cast gold alloy primary and secondary crown (GG) and cast non-precious alloy (NN), computer-aided design (CAD)/computer-aided manufacturing (CAM)-milled zirconia primary crown and galvanoformed secondary crown (ZG), CAD/CAM-milled non-precious alloy primary and secondary crown (CC NN), CAD/CAM-milled zirconia primary crown and non-precious alloy secondary crown (CC ZN) and CAD/CAM-milled zirconia primary crown and polyetheretherketone (PEEK) secondary crown (CC ZP). In the constant presence of artificial saliva, all samples were subjected to 10,000 joining-separation cycles at a velocity of 120 mm/min. Wear was analyzed by reflected light microscopy and confocal microscopy before and after artificial aging. Results: Retention force losses were observed in each group after long-term use, with significant losses in the groups ZG and CC ZP (pZG = 0.01, pCC ZP = 0.049). During artificial aging, no significant differences in pull-off force were recorded for groups GG, NN and CC ZN. Regarding wear, merely the Y-TZP primary crowns of the CC ZP group displayed no surface changes. Significance: All tested production methods and material combinations seem to be suitable for clinical practice. CAD/CAM technology allows similarly predictable results to be achieved as the gold standard. Confocal microscopy is recommended for surface examinations of double crowns.

Hardware design verification is the most challenging part in overall hardware design process. It is because design size and complexity are growing very fast while the requirement for performance is ever higher. Conventional simulation-based verification method cannot keep up with the rapid increase in the design size, since it is impossible to exhaustively test all input vectors of a complex design. An important part of hardware verification is combinational arithmetic circuit verification. It draws a lot of attention because flattening the design into bit-level, known as the bit-blasting problem, hinders the efficiency of many current formal techniques. The goal of this thesis is to introduce a robust and efficient formal verification method for combinational integer arithmetic circuit based on an in-depth analysis of recent advances in computer algebra. The method proposed here solves the verification problem at bit level, while avoiding bit-blasting problem. It also avoids the expensive Groebner basis computation, typically employed by symbolic computer algebra methods. The proposed method verifies the gate-level implementation of the design by representing the design components (logic gates and arithmetic modules) by polynomials in Z2n . It then transforms the polynomial representing the output bits (called “output signature”) into a unique polynomial in input signals (called “input signature”) using gate-level information of the design. The computed input signature is then compared with the reference input signature (golden model) to determine whether the circuit behaves as anticipated. If the reference input signature is not given, our method can be used to compute (or extract) the arithmetic function of the design by computing its input signature. Additional tools, based on canonical word-level design representations (such as TED or BMD) can be used to determine the function of the computed input signature represents. We demonstrate the applicability of the proposed method to arithmetic circuit verification on a large number of designs.

The report is about the dissertation on the design and development of a home workplace. The main objective of this dissertation is to develop a design solution based on sketches and CAD models for manufacturing the home workplace. To achieve these goals, a pre-study in terms of research is carried out, followed by brainstorming. The problems which are investigated during this dissertation are related to product compatibility, height adjustment mechanisms, selection of suitable components for the whole product. Based on the requirements and constraints set by the company customer Gottessons, a concept development process is carried out, in which and sketches of the concepts are developed and discussed. The system-level design followed by a detailed assembly design of the concepts is developed to understand the working and mechanisms involved. Later the scaled-downed demonstration models of the concepts are built to gain practical experience in converting a sketch into an actual product. Also, excluding all the design constraints provided by the company, a separate set of concepts of the home workplace are developed to overcome some of the disadvantages in previous concepts. As the product is designed for a home context, the concepts developed are compact, safe, affordable, ergonomic and multipurpose. Based on the study and research, the dimensions and specifications of the home workplace are estimated.

The purpose of this study is to investigate small features in CAD geometries which have high influence on computational time and memory consumption during electromagnetic simulations using CAE software. Computational Electromagnetics (CEM) simulations of complex CAD geometries like passenger cars crash often simulations remain incomplete due to a lot of irrelevant details. The key to eliminating the limitations enumerated above is to remove irrelevant details in CAD geometries within the acceptable margin of accuracy. The maximum 5% percentage of error in accuracy during Computational Electromagnetics (CEM) simulations is compromised. CAD geometry is transferred into CAE geometry. The modification of geometry is done by removing irrelevant details to get optimal mesh and improve the computational time and memory consumption during simulations with ANSA and HYPERMESH software at their best potential. At the end, electromagnetic simulations are done on original and simplified CAD models in CST and in COMSOL. Only magnetic flux density distribution across the modified and unmodified CAD model by cut points 3D on different coordinate positions is analysed. The results are compared with quality of mesh in terms of accuracy and reduction in computational time and memory. The features in CAD geometries are identified, these features can be removed and computational time and memory consumption reduced with minimum loss of accuracy during simulation.

De automatiserade produktionslinjerna på Cepheid kallas Robal. Robal arbetar dygnet runt för attproducera så många patroner som möjligt. Produktionslinjen består av en grupp av stationer somtillsammans producerar patroner.Detta examensarbete är baserat på Pre-lid fyllningsstation på Robal som har syfte a dispensera enhögviskös vätska bestående av PEG, (poly etylenglykol) i patronerna. Mängden vätska somdispenseras är olika och kan skilja mellan 0.5 och 4 gram beroende på vilket recept på patron somanvänds. Receptet för CTNG patronen är fokus i detta arbete, CTNG är patronen vars har denlängsta cykeltiden, detta på grund av den kräver den största mängden vätska att dispenseras.Det praktiska arbetet för detta examensarbete var uppdelat i olika delar. Första uppgiften var attanalysera olika tryck och deras respektive dispenseringstid. Analysen utfördes genom att testaolika intervall av tryck på en dispenseringsstation placerad i labbet på Cepheid.Dispenseringsstation liknar Pre-lid stationen på Robal. Tryck mellan 40 och 400 Kpa analyseradesmed steg på 10 Kpa.Nästa uppgift var att validera om tryckkärlet som används i nuläget för att hitta det maximalatillåtna trycket som tryckkärlet får utsättas för. Uppgiften börjades med att samla ritningar påtryckkärlet för att ta fram korrekta mått som behövs i dem kommande beräkningarna.Med svenska standarden för tryckkärl [7] utfördes beräkningar på tryckkärlet. Eftersom locket äroerhört överdimensionerat så försummades locket i dessa beräkningar.När de teoretiska beräkningarna var slutförda modellerades tryckkärlet upp efter ritningar iSolidworks 2020. Med en komplett Cad-modell kunde en FEM-analys i samma mjukvara utföraspå tryckkärlet. På FEM-analysen analyserades hela tryckkärlet, inklusive locket.Tryckanalysen indikerar att dispenseringstiden drastiskt minskar med bara små ökande trycksteg.Resultat från valideringsberäkningarna visar att det trycksatta kärlet är dimensionerat enligtstandarder [7] för att hantera ett tryck högre än det inställda måltrycket.

The thesis focuses on the design and impelementation of a control system for a CNC machine producing gears with specific integrated CAM system. The study includes practical verification of system functionality, which includes the design and creation of an electronic circuit on this machine. A prototype of a 6-axis machine is being developed at the Faculty of Mechanical Engineering BUT in Brno as a master thesis simultaneously with the creation of this term project. It is a compact automated gear producing machine (all in one) which requires only appropriate semifinished product and correctly set parameters of teeth using the touch screen on the machine.

This thesis solves actual engineering tasks from the field of motorcycle industry. The first part describes the design of several plastic parts for Czech motorcycle Blata125. The design of injection moulds for selected parts is described in second part of the thesis.

The master thesis deals mainly with the optimization of machining of ceramic semi-finished products from ZrO2 and Al2O3. The first part with literary research, which describes the steps of the technology of forming ceramic bodies, especially the gelcasting method. The thesis describes possibilities of milling of ceramic materials using CNC technology. The thesis describes the dependence of acquired roughness on bodies and used machining strategies. The best roughness parameters on ZrO2 samples were obtained after they were calcined at 900 ° C, while the lowest roughness was obtained on the samples in the unprotected state for the Al2O3 samples. Samples machined with a spherical milling cutter showed surface roughness Ra = 1 m for ZrO2 and Ra = 1.3 m for Al2O3. It also describes the possibility of machining sharp-edged shapes and fine details where the best results are achieved on ZrO2 samples engraved at 900 and 1100 °C. Tool wear was particularly important when machining samples of Al2O3 ignited at temperatures above 800 °C.

This work deals with the implementation of data continuity within the project documentation. This data continuity is implemented in order to follow the Industry 4.0 philosophy, already in the early design phase of the project. The project also gives an example of the implementation of the Internet of Things and the possibility of using it in industrial zones.