Mathcad gilt in den unterschiedlichsten Bereichen, z.B. in den Ingenieurwissenschaften, der Mathematik, der Physik, der Biologie oder sogar der Qualitätssicherung als hervorragendes Werkzeug zur übersichtlichen Darstellung komplexer Berechnungen. Sollten die enthaltenen Funktionalitäten nicht mehr ausreichen, besteht die Möglichkeit, Mathcad mit Hilfe von User-DLLs zu erweitern. Diese Erweiterung kann perfekt als Schnittstelle zwischen Mathcad und anderen Softwarepaketen genutzt werden. Die von der inuTech GmbH entwickelte Klassenbibliothek Diffpack zur Simulation und numerischen Lösung von Differentialgleichungen aus den verschiedensten Bereichen eignet sich hervorragend, erforderliche Funktionalitäten für Mathcad zu implementieren. Mathcad kann somit zur Parametrisierung, für Berechnungen und zur Darstellung der Ergebnisse verwendet werden, während Diffpack die Lösung der partiellen Differentialgleichung, z.B. mittels FEM, übernimmt.

Am Beispiel der Berechnung von Schockantwortspektren werden in dem Vortrag verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt, um mit Mathcad den linearen Oszillator zu simulieren. Neben dem klassischen Lösungsblock von Mathcad wird gezeigt, wie sich auch in Kommandozeilenbefehlen Parameter für die transiente Differenzialgleichung unterbringen lassen. Der Vortrag zeigt, wie Schockspektren für beliebige Anregungen ermittelt werden können, indem die transiente Differezialgleichung für verschiedene Eigenfrequenzen aber für die identische Anregung berechnet wird. Neben der rein numerischen Simulation wird auch ein Ansatz vorgestellt, der sich direkt auf die Variation der Konstanten stützt.

Seit einigen Jahren hat sich Mathcad als universelle Mathematiksoftware an vielen Universitäten, Instituten und in Unternehmen bewährt. An der Professur Maschinenelemente der TU Chemnitz wird Mathcad derzeit u.a. bei der Entwicklung einer vollkommen neuartigen Riemenscheibenkupplung für PKW-Kältemittelverdichter eingesetzt. Hierfür wurde ein mathematisches Modell entwickelt, mit dem sich die Bauteilbelastungen sowie die dynamischen Vorgänge in der Kupplung simulieren lassen. Bei der Analyse und Optimierung solcher technischen Systeme besteht häufig der Wunsch, die Bewegung der Bauteile und die wirkenden Kräfte direkt in Mathcad dreidimensional zu visualisieren, ohne dass dafür ein CAD-System benötigt wird. Im Vortrag werden benutzerfreundliche Funktionen präsentiert und anhand einiger Beispiele live vorgeführt, mit denen dies möglich ist. Des Weiteren wird gezeigt, wie diese Funktionen bei der Entwicklung der genannten Riemenscheibenkupplung eingesetzt wurden.

Das Fräsen der Nutkurve von Zylinderkurvenkörpern räumlicher Kurvengetriebe erfolgt durch das Nachstellen des Bewegungsablaufs des Kurvengetriebes. Anstelle der Rolle fährt ein Fräser mit gleichem Durchmesser die Bahnkurve ab und erzeugt so die Nut. Die entstehende Hüllfläche entspricht der Hüllfläche des Kontaktes zwischen Rolle und Kurvenflanke. Durch den Verschleiß des Fräsers wird diese Übereinstimmung nicht mehr gewährleistet. Abhilfe schafft hier nur eine Fertigung mit beliebig kleinerem Fräserradius. Die theoretische Grundlage dieses Problems, die im Zusammenhang mit der Berechnung der Hüllkontur räumlicher Kurvenkörper steht, wird im Beitrag aufgezeigt und unter dem Einsatz von Mathcad realisiert. Die hier vorgestellte Methode benutzt die Hüllfläche als Referenz zur Ermittlung der Fräserbahn. Die in Mathcad notwendigen Berechnungsansätze werden aufgezeigt und die Abfolge mit den Ergebnissen an einem Beispiel demonstriert.

Der Vortrag beschreibt die gegenwärtige Situation der Nutzung des Computer-Algebra-System MathCAD an den beruflichen Schulen in Sachsen. Es werden die Möglichkeiten für den Techniklehrer an Berufsschulen erläutert, MathCAD als rechnende Textverarbeitung für Unterrichtsvorbereitung und -durchführung für den Unterricht in Lehrgebieten mit mathematischem Hintergrund zu nutzen. Die Vorteile von MathCAD für diesen Anwendungszweck werden herausgearbeitet und die Einsatzbereiche klassifiziert. Didaktische Hinweise zur Gestaltung dynamischer Unterrichtsvorbereitungen mittels MathCAD geben dem Lehrer Hilfestellung.

Die Hupkraftverteilung eines airbagintegrierten Automobillenkrades wird mit Hilfe einer Parameterstudie in MathCAD so optimiert, das an jeder Krafteinleitungsposition die Hupe mit einer geforderten Mindestkraft betätigt werden kann. Nach der Modellierung in MathCAD der zugehörigen Geometrie und der Dimensionierung der Federlagerung ist das zugehörige mechanische Ersatzmodell mit Hilfe einer Parameterstudie verändert worden, so dass die Hupkraftforderung erfüllt wird.

The aim of this thesis is to propose a basic conception of passenger car chassis part with pneumatic drive (next only pneumobil). The pneumobil was designed mainly from BoschRexroth serial parts. The layout of this vehicle was arranged as dual-track with pneumatic drives with O 80 mm bore and stroke 125 mm. These engines are placed crossways top-down. Next I provided stress-strain analysis of rear bottom vehicle part, where act forces from rear wheels and pneumatic motor. The crucial task of this thesis is to design the chassis frame, choose suitable material and pneumatic motor for most effective usage of compressed air. The final goal is to propose an ideal gear ratio.

Mathcad hat sich bereits als benutzerfreundliche Mathematiksoftware in vielen Industriezweigen etabliert. An der Professur Maschinenelemente der TU Chemnitz werden mit Hilfe dieser Software Simulationsprogramme für Pkw-Klimaanlagen erstellt. Bei der Analyse und Optimierung von Produkten, wie z.B. dem Kältemittelverdichter, kann es für den Anwender hilfreich sein, den zu untersuchenden Mechanismus und die daran wirkenden Kräfte räumlich zu visualisieren. Dies kann, sofern ein CAD Modell vom Mechanismus vorhanden ist, beispielsweise mit der Software Pro Engineer erfolgen. Jedoch ist es auch möglich, ohne Zusatzsoftware mit einer sehr einfachen Methode Körper und Mechanismen direkt in Mathcad dreidimensional darzustellen und zu animieren. Anhand einiger Beispiele wird die Vorgehensweise in der Präsentation detailliert erläutert.

Es wird die prinzipielle Vorgehensweise der stationären und transienten Berechnung thermischer Felder elektrischer Maschinen mittels Mathcad 14 demonstriert. Die konventionelle mathematische Notation der verwendeten Formeln in Mathcad, das Einbinden von Text, Grafiken, Tabellen und Programmablaufplänen machen den Berechnungsablauf leicht verständlich und überprüfbar. Die Weiterentwicklung komplizierter Algorithmen wird somit auch einem Entwicklungsingenieur ohne spezielle Programmierkenntnisse ermöglicht.

Mathcad gilt in den unterschiedlichsten Bereichen, z.B. in den Ingenieurwissenschaften, der Mathematik, der Physik, der Biologie oder sogar der Qualitätssicherung als hervorragendes Werkzeug zur übersichtlichen Darstellung komplexer Berechnungen. Sollten die enthaltenen Funktionalitäten nicht mehr ausreichen, besteht die Möglichkeit, Mathcad mit Hilfe von User-DLLs zu erweitern. Diese Erweiterung kann perfekt als Schnittstelle zwischen Mathcad und anderen Softwarepaketen genutzt werden. Die von der inuTech GmbH entwickelte Klassenbibliothek Diffpack zur Simulation und numerischen Lösung von Differentialgleichungen aus den verschiedensten Bereichen eignet sich hervorragend, erforderliche Funktionalitäten für Mathcad zu implementieren. Mathcad kann somit zur Parametrisierung, für Berechnungen und zur Darstellung der Ergebnisse verwendet werden, während Diffpack die Lösung der partiellen Differentialgleichung, z.B. mittels FEM, übernimmt.