Today highly complex components are manufactured on NC-controlled machine tools. The NC programs, controlling these machines, are usually automatically generated by CAM software. This automatic processing is often erroneous. The VR-based realistic machine simulation, presented in this paper, extends the usual content of a machine simulation, like material removal and collision detection, by various new aspects. The coupling of a real NC unit allows the recognition and elimination of all process- as well as controller-caused errors. The integration of the multi-body simulation enables the consideration of inertia, machine rigidity and milling cutter deflection.

Neue additive Fertigungsverfahren erzeugen hochkomplexe Strukturen deren strukturmechanische Eigenschaften bisher nicht vorhersagbar waren. Mit einem neuen Ansatz wird ohne Vernetzung wie sie in der FEM benötigt wird, eine Simulation des strukturmechanischen Verhaltens möglich. Erste Untersuchungen an bisher unvorstellbar komplexen Modellen zeigen eine hervorragende Performance, die gerade im Umfeld von typischen Gitterstrukturen der 3D-Druckverfahren einsetzbar sind und darüber weit hinausgehen. In diesem Vortrag wird anhand von Beispielen der hohe Wirkungsgrad der Software External aufgezeigt, der so in der FEM nicht möglich ist.

Produkte werden in ihrem Lebenszyklus verschiedenartig strukturmechanisch belastet. Die Folge ist eine Verformung aufgrund dieser Belastung und die mangelnde Formhaltigkeit. Die Frage ist, welche Toleranzen sollen die mangelnde Formhaltigkeit einschließen oder gar ausgleichen? Eine Toleranz gibt vor, in welcher Maßabweichung ein Maß gefertigt werden darf, um die Produktanforderungen zu erfüllen. Der Fertigungsprozess muss innerhalb der Toleranzangabe fertigen. Mit Creo Simulate kann eine Toleranzkette simuliert werden. In diesem Vortrag wird ein grundsätzlicher Simulationsansatz für die Toleranzanalyse innerhalb der FEM beschrieben und findet eine Ergänzung mit der Toleranzsoftware CETOL 6σ.

Die Form der Kettenlinie lädt dazu ein, diese als eine Kerbgeometrie zu nutzen. Eine rechtwinklige Aussparung soll im CAD so aufgefüllt werden, dass dies der Kontur der Kettenlinie entspricht. In dem Vortrag wird gezeigt, wie mittels elementarer Elemente der Ingenieurmathematik und der Nutzung von Mathcad die Kettenlinie als eine Kurve mit festem Laufparameter und einem Formparameter dargestellt werden kann. Die Nutzung der Kettenlinie als Kerbgeometrie und die Bestimmung des optimalen Formparameters mittels einer Sensitivitätsanalyse, beschreibt Herr Dr. Jakel im Beitrag "Using a Catenary Equation in Parametric Representation for Minimizing Stress Concentrations at Notches"

Der Einsatz von Smartphones hat nicht nur im Alltag, sondern auch im industriellen Kontext in den letzten Jahren stark zugenommen. Die eingebaute Sensorik in Smartphones bietet Potential für vielfältige Anwendungen. Ein mögliches Einsatzgebiet stellt die Messung von Arbeitsumweltfaktoren wie Lärm, Klima und Beleuchtung dar. Hierzu wurde sich u.a. mit der Fragestellung beschäftigt, inwiefern mit Applikationen auf Smartphones arbeitswissenschaftliche Messungen des Arbeitsumweltfaktors Klima möglich sind. Im Ergebnis kann festgehalten werden, dass einzelne Applikationen für orientierende Messungen herangezogen werden können. Zwischen verschiedenen Applikationen sind jedoch größere Messabweichungen feststellbar. Dies bedingt eine geeignete Vorauswahl. Der nachfolgende Beitrag stellt ausgewählte Ergebnisse der durchgeführten Klimamessungen mittels Smartphones vor.

This technical report publishes the proceedings of the 25th Bilateral Student Workshop CTU Prague and HTW Dresden - User Interfaces & Visualization -, which was held on the 25th and 26th November 2021. The workshop offers a possibility for young scientists to present their current research work in the fields of computer graphics, human-computer-interaction, robotics and usability. The works is meant as a platform to bring together researchers from both the Czech Technical University in Prague (CTU) and the University of Applied Sciences Dresden (HTW). The German Academic Exchange Service offers its financial support to allow student participants the bilateral exchange between Prague and Dresden.:1) Multiprojection of Langweil´s model, p.4 2) Design of an assistant for persons interested in study at CTU FEE, p.8 3) Sonification of a juggling performance, p.12 4) Investigating the Role of Usability User Experience and Aesthetics for Industrial Human–Machine Interfaces, p.16 5) Using optically illusive architecture to navigate users in Virtual Reality, p.23 6) Speed and Required Precision of Grabbing Physical Spheres in VR, p.27 7) ReFlex - A Framework for Research on Elastic Displays, p.32 8) Digital Reading Stand (DRS), p.38 9) IDOVIR – Infrastructure for Documentation of Virtual Reconstructions, p.45 10) Tracking multiple VR users in a shared physical space, p.50 11) Towards Aesthetics of Subjectivity in InfoVis, p.53 12) VentConnect: live to life and the octopus in the hospital server room, p.60 13) Nice noise: background noise enhancement with generated musical content, p.66 14) Parametric Curve Labeling, p.70

Driven by recent technical advances, vehicle-based transportation systems in intralogistics are currently shifting from automated guided vehicles (AGVs) to autonomous mobile robots (AMRs). Unlike AGVs, AMRs are not bound to a physical or virtual track and autonomously determine their movements. While the increase in freedom for routing leads to improvements in terms of system flexibility and scalability, it also poses new challenges in terms of coordination and thus the high-performance routing behavior of an entire fleet. Accepted and widely used algorithms in the AGV field are often barely applicable to large fleets of free-ranging AMRs, while typical algorithms from the field of mobile robotics usually focus on different objectives. This thesis presents a novel concept for determining global routes, the so-called lanemap, that enables the synchronized movements of multiple free-ranging vehicles in arbitrary layouts without increasing calculation effort during online operations. The basic idea consists in creating a lanemap offline that provides the AMRs with a set of suggested global lanes from various starting positions to different destinations. On the one hand, the application of a lanemap lowers each AMRs’ individual degree of freedom. However, coordinating lanes sensibly beforehand enables short travel distances as well as a low probability of routing conflicts, which improves the performance of the entire AMR fleet on the other hand. Since the lanemap only provides an offline calculated global route as suggestion, the concept can be combined with any established online approach, such as a local conflict avoidance/resolution approach, or with in-depth coordination of all vehicle movements. This thesis presents a theoretical mathematical model and a practically applicable heuristic approach for the creation of a lanemap. As proof of concept, simulation experiments show that the heuristic is generally capable of creating lanemaps for all different kinds of layouts. Furthermore, the concept allows for the determination of customized routes for a specific fleet size and an anticipated transportation demand. Therefore, once system requirements are known, a beneficial set of lanemaps for typical constellations can be calculated in advance and integrated into routing as needed.

FEM-Analyse von Pressverbindungen auf einem Wellenabsatz bei Nabenüberstand und -unterstand Kraftschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen besitzen im Maschinenbau eine große Bedeutung. Bei der Übertragung von Biegemomenten kann es zu Relativbewegungen zwischen Welle und Nabe kommen. Die dabei entstehende Reibkorrosion setzt im Allgemeinen die Tragfähigkeit herab und führt zu Reibdauerbrüchen. In der hier vorliegenden Arbeit wurde die Zylinderpressverbindung unter thermischer und Wechselbiegebeanspruchung für gegebene Abmaße numerisch simuliert. Vordergründiges Ziel war es, das Verhalten von Welle-Nabe-Verbindungen bei Belastung für Nabenüberstand und -unterstand miteinander zu vergleichen.

Gegenstand dieser Arbeit ist es, Simulationsergebnisse von Pro/MECHANICA und ANSYS zu vergleichen, um somit einen Hinweis auf die Qualität der Berechnungsergebnisse von integrierten FEM-Systemen zu bekommen. Als Beispiele dienen verschiedene Bauteile aus dem Gebiet der Strukturmechanik (linear-elastischer Bereich), welche mit Pro/MECHANICA und ANSYS modelliert und berechnet werden. Abschließend erfolgt eine Gegenüberstellung der Daten aus FEM und analytischer Rechnung, sowie eine Bewertung der Ergebnisse.

Die Genauigkeit der Ergebnisse einer numerischen Simulation von Umformvorgängen wird maßgeblich durch die Beschreibung des Materialverhaltens bestimmt. Neben der Auswahl eines geeigneten Stoffgesetzes zur Darstellung einer Klasse von Werkstoffen ist die Identifikation der in den Modellen enthaltenen Materialparameter zur Charakterisierung seiner besonderen Eigenschaften notwendig. In der vorliegenden Arbeit wird die Bestimmung der Materialparameter eines elastisch-plastischen Deformationsgesetzes zur Beschreibung der plastischen Anisotropie auf Basis der Fließbedingung von Hill unter Berücksichtigung großer Deformationen vorgenommen. Die Ermittlung der Parameter erfolgt durch die Lösung einer nichtlinearen Optimierungsaufgabe (Fehlerquadratminimum) basierend auf dem Vergleich von experimentell durchgeführten Eindringversuchen mit Ergebnissen der numerischen Simulation.