In diesem Beitrag wird am Beispiel von Flanschverbindungen dargestellt, wie Simulations- und Berechnungsmodelle wissensbasiert aufgebaut und verknüpft werden können. Dies führt zu einer teilautomatisierten Auslegung. In einem weiteren Schritt wird eine Methode zur Optimierung der Flanschverbindung vorgestellt. Hierbei wurden Parameter identifiziert, die zur Optimierung geeignet sind. Die prototypische Implementierung der beiden Methoden erfolgte im CAD-System Siemens NX10 (Siemens PLM Software).

Von der ersten Idee bis zur Auslieferung eines Produktes laufen verschiedene Prozesse ab, die koordiniert und optimiert werden, um Produkte schnell zur Marktreife zu entwickeln. Die Digitalisierung von Prozessen sowie eine firmenweit einheitliche Datenplattform sind in der Produktentwicklung zwingend notwendig. Digitaler Zwilling, und PLM rücken in den Fokus. Die Herausforderung der Industrie liegt in der Optimierung von Produkten. Wo beginnt die Optimierung? Während der Konstruktion greifen verschiedene Optimierungstools in die Entwicklungsphase ein. Skalierbare FEM-Tools ermöglichen konstruktionsbegleitende Analysen. Verschiedene Konstruktions-Tools in der CAD-Lösung sparen Zeit und Kosten. Die Konstruktion der nächsten Generation Generative Konstruktion – bei der Modellerzeugung werden die Vorteile der additiven Fertigung einbezogen und somit die Bauteilkonstruktion optimiert. Reverse Engineering bietet die Möglichkeit direkt mit Facettendaten zu arbeiten und Flächen zu generieren. Convergent Modeling bietet die nahtlose Kombination von „B-Rep“-Volumen und „Facetten“-Modellen. Solid Edge Portfolio - die Zukunft der Produktentwicklung Solid Edge Apps erweitern den Funktionsumfang. Auf bestimmte Marktsegmente entwickelte Applikationen runden die Anwendungsmöglichkeiten ab.

Durch die neue Schweißfunktionalität in Creo 4, welche es ermöglicht Schweißnähte als Volumengeometrie zu modellieren, entstehen viele neue Möglichkeiten zur Berechnung der Spannungen innerhalb der Schweißnähte. Damit einhergehend entstehen neue Möglichkeiten zur Berechnung und Evaluierung dieser Schweißnähte nach den Richtlinien der FKM. Die Berechnung anhand der FKM-Richtlinien soll hierbei anhand der zwei Simulationstools Creo Simulate und Ansys Simulation dargestellt werden.

Durch die neue Schweißfunktionalität in Creo 4, welche es ermöglicht Schweißnähte als Volumengeometrie zu modellieren, entstehen viele neue Möglichkeiten zur Berechnung der Spannungen innerhalb der Schweißnähte. Damit einhergehend entstehen neue Möglichkeiten zur Berechnung und Evaluierung dieser Schweißnähte nach den Richtlinien der FKM. Die Berechnung anhand der FKM-Richtlinien soll hierbei anhand der zwei Simulationstools Creo Simulate und Ansys Simulation dargestellt werden.

The localization of autonomous ground vehicles in dense urban environments poses a challenge. Applications in classical outdoor robotics rely on the availability of GPS systems in order to estimate the position. However, the presence of complex building structures in dense urban environments hampers a reliable localization based on GPS. Alternative approaches have to be applied In order to tackle this problem. This thesis proposes an approach which combines observations of a single perspective camera and odometry in a probabilistic framework. In particular, the localization in the space of appearance is addressed. First, a topological map of reference places in the environment is built. Each reference place is associated with a set of visual features. A feature selection is carried out in order to obtain distinctive reference places. The topological map is extended to a hybrid representation by the use of metric information from Geographic Information Systems (GIS) and satellite images. The localization is solved in terms of the recognition of reference places. A particle lter implementation incorporating this and the vehicle's odometry is presented. The proposed system is evaluated based on multiple experiments in exemplary urban environments characterized by high building structures and a multitude of dynamic objects.

Im Rahmen des Forschungsprojektes ,,Entwicklung eines 3D Hochgeschwindigkeits-Rotationsdruckverfahren' an der Hochschule Mittweida, wird sich mit dem Erzeugen eines CAD-Modells eines Patientenschädels und der passgenauen Modellierung einer orthopädischen Helmschale für diesen beschäftigt. Ziel ist es die zeitintensive Modellherstellung mittels Gips einzusparen und die endgültige Helmschale im .stl-Format zu erzeugen. Weiter wird, mittels einer visuellen Programmierumgebung, ein Programm erzeugt um die Helmschale in einem polaren Koordinatensystem für den geplanten Hochgeschwindigkeits-Rotations-3D-Drucker auszurichten, zu slicen und die Koordinaten der einzelnen Punkte der Bahnkurven der Extruder auszugeben.

Elektrische Baugruppen enthalten Netze unterschiedlicher Spannung, zwischen denen sich Kurzschlüsse entweder durch Funkenüberschlag durch die Luft (Luftstrecke) oder über die Oberflächen von Isolatoren (Kriechstrecke) bilden können. AutoCrear bietet eine robuste und effiziente softwarebasierte Analyse aller Luft- und Kriechstrecken auf CAD Daten elektrischer Baugruppen. Entwickler von elektrischen Baugruppen steht damit erstmals ein robustes Werkzeug zur Verfügung, um sämtliche Normverletzung bereits in der Designphase zu erkennen und gezielt zu beseitigen, sowie eine umfassende und einheitliche Dokumentation hinsichtlich Luft- und Kriechstrecken zu erstellen und damit den Produktionsprozess massiv zu optimieren. AutoCrear ist eine Standalone-Lösung, die den kompletten Workflow einer Luft- und Kriechstreckenanalyse in einem einzigen Programm vereint.

Zur Realisierung des neuartigen und keramischen Gleitlagers unter den Einsatzbedingungen hoher und stoßartiger Belastungen wird auf die Finite-Elemente-Methode (FEM) zurückgegriffen, um ein keramikgerechtes Design abzuleiten. Unter Einbeziehung der umgebenden Strukturen, wie der Einbettung und dem Bolzen, werden mit Hilfe der FEM konstruktive und werkstoffliche Parameterstudien durchgeführt. Als Basis der Untersuchungen dienen typische Arm- und Koppelstangenverbindungen aus dem Bereich der mobilen Arbeitsmaschinen. Oberstes Ziel der Studien ist die Minimierung der Zugbeanspruchungen im keramischen Werkstoff unter Last nach dem Kriterium des „Spannungsminimums“. Daneben werden optimierte Einbettungsbauformen untersucht, die eine geringe Zugbeanspruchung garantieren und gleichzeitig einen geringen Massebedarf aufweisen. Aufbauend auf den Ergebnissen der Parameterstudien ist eine analytische Berechnungsvorschrift abgeleitet sowie die statische und dynamische Tragfähigkeit des keramischen Gleitlagers experimentell nachgewiesen worden. Im Ergebnis der Forschungsarbeit steht die mechanische Einsatzfähigkeit des keramischen Gleitlagers auf Basis von Siliziumnitrid (Si3N4). Sowohl die statische als auch die dynamische Tragfähigkeit konnte bis zu einer Flächenpressung von mindestens 150 N/mm² und bei einer Lastfrequenz von 12,5 Hz nachgewiesen werden.

Die Betriebseigenschaften von Gleitlagern werden im Wesentlichen durch die Schmierspaltgeometrie bestimmt. Eine starre Geometrie kann von daher nur für einen Betriebspunkt optimal sein. Der Betrieb außerhalb dieses Punktes führt zu negativen Auswirkungen wie z.B. Verschleiß und Instabilitäten. Der mögliche Betriebsbereich kann durch eine geeignete Formänderung des Gleitlagers während des Betriebs erheblich vergrößert werden. Zu diesem Zweck ist das Gleitlager als Mechanismus mit selektiver Nachgiebigkeit ausgelegt, der es ermöglicht, die Form der Gleitflächen mit einer bestimmten Kinematik zu verändern.

The presentation describes the development and design of a spring & damper element in ring form made of elastomer. It was developed to protect sensitive equipment against high dynamic random loads by assuring supercritical dynamic operation of the resonator symmetrically built with help of two of these bearing elements. The special feature of this elastomer bushing is that its spring stiffness can be adjusted by simple means: One ring element is made of 12 segments, so that by changing the number of segments used its spring stiffness can be coarsely adjusted. A fine tuning can then be undertaken by preloading the elastomer elements within the bushing. In total, the axial as well as the radial spring stiffness can be synchronously adjusted by a factor of eight. Furthermore, it is being described how a similar axial and radial stiffness was obtained by using the parameter optimizer of the commercial FEM software Creo Simulate. In addition, Geometric nonlinear analyses have been undertaken to compute the effect of elastomer deformation by preloads on the stiffness of the spring/damper element. Finally, the obtained field of characteristic spring stiffness curves of the bushing is shown. / Die Präsentation beschreibt die Entwicklung und den konstruktiven Aufbau eines ringförmigen Feder-/Dämpferelementes aus einem Elastomer. Es wurde entwickelt, um empfindliche Ausrüstung gegen hohe dynamische Random-Lasten zu schützen. Dazu wird der Resonator, der symmetrisch mit Hilfe zweier dieser Elemente gebildet wird, dynamisch überkritisch betrieben. Das besondere dieses Elastomerlagers ist, dass seine Federsteifigkeit einfach eingestellt bzw. justiert werden kann. Ein Ringelement besteht aus 12 Einzelsegmenten; durch unterschiedliche Bestückung kann die Federsteifigkeit grob voreingestellt werden. Die Feineinstellung auf eine bestimmte Ziel-Eigenfrequenz wird durch Vorspannung der einzelnen Elastomersegmente erreicht. Insgesamt kann dadurch die Federsteifigkeit sowohl in axialer als auch in radialer Richtung synchron um den Faktor 8 eingestellt werden. Darüber hinaus wird beschrieben, wie man eine identische Axial- und Radialsteifigkeit des Elastomerelementes durch Verwendung des Parameteroptimierers der kommerziellen FEM-Software Creo Simulate erhalten hat. Weiterhin werden nichtlineare Analysen vorgestellt, um den Einfluss der durch mechanische Vorspannung erzeugten Elastomerdeformation auf die Federsteifigkeit zu bestimmen. Abschließend wird das erhaltene Kennlinienfeld für die Federsteifigkeit des Lagers vorgestellt.