Von 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 3. Anwendertreffen SAXSIM fand am 19.04.2011 an der TU Chemnitz statt. Zum zweiten Mal wurde diese Veranstaltung durch einen Mathcad Workshop am 18.04.2011 ergänzt, dessen Beiträge ebenfalls hinterlegt sind.

Von 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 4. Anwendertreffen SAXSIM fand am 17.04.2012 an der TU Chemnitz statt. Zum dritten Mal wurde diese Veranstaltung durch einen Mathcad Workshop am 16.04.2012 ergänzt, dessen Beiträge ebenfalls hinterlegt sind.

Das 5. Anwendertreffen SAXSIM fand am 23.04.2013 an der TU Chemnitz statt. Zum vierten Mal wurde diese Veranstaltung durch einen Mathcad Workshop am 22.04.2013 ergänzt, dessen Beiträge ebenfalls hinterlegt sind.

Das 6. Anwendertreffen SAXSIM fand am 01.04.2014 an der TU Chemnitz statt.

Der vorliegende Beitrag behandelt die kinematische und statische Analyse eines Biglide-Getriebes mit fünf Gliedern und zwei Schubantrieben zur Führung eines Punktes in der x-y-Ebene. Als mathematische Hilfsmittel werden die beiden Programme PTC Mathcad Prime 3.1 und GeoGebra 5.0 eingesetzt, die sich einander in hervorragender Weise ergänzen. Dabei ist Mathcad hier vorwiegend für Matrizenrechnungen und GeoGebra besonders anschaulich für geometrische Grundaufgaben mit Animationen zuständig. Die Effizienz der vorgestellten Algorithmen und Hilfsmittel wird anhand zweier Anwendungsbeispiele aufgezeigt.

Der Vortrag beschäftigt sich mit der Simulation von Handhabungs- Montage- und Fertigungsaufgaben mit Hilfe von einem bzw. mehreren miteinander zusammenarbeitender Industrieroboter. Es werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie die Herangehensweise für den Aufbau einer solchen Simulation ist. Weiterhin wird auf das Thema der Glättung von Unstetigkeiten nach verschiedenen Verfahren und deren Auswirkung auf die Bahntrajektorie eingegangen.

Das Lernsystem Thermopr@ctice stellt eine internetgestützte Lernumgebung für das Berechnen von Übungsaufgaben mit dem Computer-Algebrasystem Mathcad dar. Die veränderte Arbeitsweise des Lernenden besteht darin, das herkömmliche Arbeitsblatt durch den Mathcad-Arbeitsbildschirm zu ersetzen und die Aufgabenlösung unmittelbar auf diesem zu erledigen. Dem Lernenden werden die Übungsaufgaben – hier im Fach Technische Thermodynamik – in individuellen Varianten und mit individuellen Zahlenwerten im Mathcad-Format über Internet bereitgestellt. Die Lösung erfolgt in betreuten Übungen oder am heimischen PC. Für die Lösung benötigte Stoffwerte können der Stoffwertsammlung im Internet entnommen bzw. mit Programmbibliotheken, die an Mathcad angeschlossen sind, berechnet werden. Ergänzend wird eine Formelsammlung angeboten, aus der wichtige Formeln auf den Arbeitsbildschirm gezogen werden können. Nach der Berechnung jeder Teilaufgabe sendet der Lernende das Ergebnis an Thermopr@ctice. Im Fehlerfall werden Zwischenergebnisse angefordert. Realisiert wird die Lernumgebung über PHP-Skripte in Verbindung mit einer MySQL-Datenbank. Durch das Lernsystem werden die Studierenden an moderne Arbeitsweisen unter Nutzung eines Computer-Algebrasystems und fachbezogener Programmbibliotheken herangeführt. Da das System zum Selbststudium konzipiert ist, eignet es sich auch für die Weiterbildung und das Fernstudium. Es kann auf alle Lehrfächer übertragen werden, in denen die Aneignung oder Festigung von Wissen über das Berechnen von Übungsaufgaben erfolgt. Thermopr@ctice wurde im Rahmen des Verbundprojektes „Bildungsportal Sachsen“ des Sächsischen Staatsministeriums für Wissenschaft und Kunst entwickelt. Neue Technologien in der Energietechnik, insbesondere Verfahren mit CO2-Abscheidung, bedingen veränderte Arbeitsfluide. Neben reinen Stoffen kommen zunehmend fluide Stoffgemische zum Einsatz, deren thermodynamische Eigenschaften berechnet werden müssen. Dies betrifft feuchte Verbrennungsgasgemische einschließlich CO2/H2O-Gemische sowie feuchte Luft, auch bei hohen Drücken. Daneben sind die Eigenschaften von gasförmigen, flüssigen und festem Kohlendioxid und Mischungen mit verbliebenen Gasen zu berechnen. Auf Grund der Nutzung von Abwärme sind Absorptionskältemaschinen mit Ammoniak-Wasser-Gemischen und Wasser- Lithiumbromid-Gemischen nach wie vor von Interesse. Die Eigenschaften von Ammoniak/Wasser- Gemischen werden auch für die Berechnung des Kalina-Prozesses benötigt. Zur Konzipierung von ORC-Prozessen müssen die Eigenschaften von Silikonölen und Kohlenwasserstoffen berechenbar sein. Für die Optimierung von fortschrittlichen Dampfkraftwerken sind extrem schnelle Algorithmen für die Berechnung der thermodynamischen Eigenschaften von Wasser und Wasserdampf Voraussetzung. Die weltweit an Bedeutung gewinnende Meerwasserentsalzung bedingt eine immer genauere Modellierung der Verfahren, wofür die Eigenschaften von Meerwasser berechenbar sein müssen. Für die Berechnung solcher Prozesse wurden benutzerfreundliche Programmbibliotheken zur Ermittlung der thermodynamischen Zustandsgrößen einschl. Umkehrfunktionen und Transporteigenschaften der Arbeitsfluide erarbeitet. Zur komfortablen Nutzung der Stoffwert-Bibliotheken steht das Add-On FluidMAT für Mathcad® zur Verfügung. Versionen für Studierende der wichtigsten Programme sind verfügbar.

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 Verwendung von Mathcad an der TU Chemnitz hat sich sowohl im Bereich der Forschung und Entwicklung als auch der Lehre und Bearbeitung studentischer Projekte etabliert. Im Rahmen dieser Entwicklung ist das Expertenwissen entstanden, Lehrveranstaltungen zur gezielten Nutzung von Mathcad bei der Lösung technischer Berechnungsprobleme zu halten. Der erste Teil des Vortrags stellt Bemühungen zur Einführung dieser Software bereits in der Sekundarstufe II des Gymnasiums Einsiedel Chemnitz vor. Im zweiten Teil des Vortrags wird die intuitive Verwendung von Mathcad auch bei aufwendigeren Berechnungen an Beispielen der Getriebekinematik gezeigt. Mittels der Exponentialschreibweise werden eine Kurbelschwinge und ein Roboterarm beschrieben.

Von der Professur Montage- und Handhabungstechnik der Fakultät für Maschinenbau der Technischen Universität Chemnitz wird seit 2009 regelmäßig jedes Jahr im Frühjahr ein Simulationsanwendertreffen SAXSIM organisiert. Ausgewählte Beiträge werden in Form eines Tagungsbandes veröffentlicht. Das 1. Anwendertreffen SAXSIM fand am 28.04.2009 an der TU Chemnitz statt. Parallel zur Onlineausgabe ist eine CD-ROM der Tagungsbeiträge erschienen. Sie enthält die präsentierten Vorträge zu unterschiedlichen Themenstellungen aus den Bereichen CAD, Simulation und Berechnung. Von Experten aus Wirtschaft und Wissenschaft wurden neben Hinweisen zu neuen Simulationsfeatures auch Einblicke und Anregungen für eine effiziente Bauteilberechnung gegeben, die Simulation komplexer Anlagen gezeigt und ingenieurtechnisch - mathematische Lösungsansätze erörtert.