Aufgrund der CO2-Neutralität regenerativ erzeugter Kraftstoffe rücken diese vermehrt in den Fokus der Forschung. Einen Kraftstoff mit signifikanten Vorteilen stellt hierbei das Biogas dar. Ein bis zu 30 % geringerer CO2-Ausstoß im Vergleich zu langkettigen Kraftstoffen und ein höherer Wirkungsgrad sind hier zu nennen. Daneben besteht Biogas aus 50 % - 75 % Methan und hat dadurch einen um 45 % geringeren Heizwert als Ottokraftstoffe. Zusätzlich liegt es bereits gasförmig vor und kann somit nicht zur Innenkühlung des Motors beitragen. Dies zusammen führt zu einem signifikanten Leistungsverlust bei der Verwendung als Kraftstoff. Um diesem Leistungsverlust entgegenzuwirken, müssen großvolumige Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. Dies steht aber nicht nur im Widerspruch zur ressourcenschonenden und energiesparenden Herstellung, sondern hat auch bezogen auf den mobilen Einsatz negative Auswirkungen auf die zu bewegende Masse und folglich auf das Emittierte CO2. Eine Vielzahl an Maßnahmen wurde bereits zur Steigerung der Leistung bei gleichbleibendem oder auch sinkendem Hubraum betrieben. Hier sind vor allem neue Einspritz- und Aufladesysteme zu nennen. Eine weitere Möglichkeit stellt die Reduzierung der Arbeitstakte dar. Ein Viertaktmotor benötigt für ein Arbeitsspiel zwei Kurbelwellenumdrehungen, ein Zweitaktmotor hingegen eine. So können innerhalb der gleichen Zeit doppelt so viele Arbeitsspiele stattfinden und somit die Leistung deutlich gesteigert werden. Schnelllaufende Zweitaktmotoren haben aber bedingt durch das verbreitete Konzept der Umkehrspülung einen erhöhten Ausstoß an unverbrannten Kohlenwasserstoffen. Diese werden zum einen während des offenen Ladungswechsels, wenn Ein- und Auslassschlitze im unteren Totpunkt geöffnet sind, und zum anderen, wenn der Einlass bereits verschlossen und der Auslass noch geöffnet, ist emittiert. Der Vergleich verschiedener Motorkonzepte zeigt, dass der Doppelkolbenmotor arbeitend nach dem Zweitaktprinzip den Ausstoß an unverbrannten Kohlenwasserstoffen signifikant reduzieren könnte. Beim Doppelkolbenmotor teilen sich zwei vertikal angeordnete Zylinder einen Brennraum. Der eine Zylinder beinhaltet im unteren Totpunkt die Einlass- der andere die Auslassschlitze. Die jeweiligen Kolben werden über ein Zollerpleuel bestehend aus Haupt- und Nebenpleuel mit der Kurbelwelle verbunden. Dieser spezielle Pleuel ermöglicht das Vorrauseilen des Auslasskolbens und verhindert somit den für andere Konzepte typischen Ausstoß von unverbrannten Kohlenwasserstoffen bei bereits geschlossenen Einlass- und noch geöffneten Auslassschlitzen. Die Verluste während des offenen Ladungswechsels sollen durch die Trennwand der beiden Zylinder reduziert werden. Dieses Konzept wurde von Prof. Dr.-Ing Frank Rieg übernommen und in Form eines Prototyps umgesetzt. Mit modernster Motorregelung am Prüfstand auf der einen und Simulationssoftware auf der anderen Seite soll das Potential des Motorkonzeptes untersucht werden. Besonderes Augenmerk liegt hierbei auf der Abbildung und Optimierung des Ladungswechsels unter Zuhilfenahme eines numerischen Strömungssimulationsmodells. Ziel ist es, die Querschnittsflächen wie auch Anstellwinkel der Ein- und Auslassschlitze zu optimieren. Dabei sollen der Spüldruck sowie die Spülverluste möglichst klein und gleichzeitig die Zylinderfüllung mit Frischgas möglichst groß sein. Danach erfolgt der Vergleich der Simulationsergebnisse am Prototypen und die Gegenüberstellung mit einem Viertaktmotor der gleichen Hubraumklasse.

This presentation will introduce users to Creo Simulation Live powered by Ansys. This new offering makes it possible for designers and engineers to analyze their product real-time while they design to help gain early insight into the products overall quality. During the presentation, PTC will cover the strategic partnership with Ansys, an overview and demonstration of Creo Simulation Live and roadmap for new simulation offerings coming in the future.

Mit dem wachsenden mineralischen Ressourcenbedarf steigen die Anforderungen an Aufbereitungsmaschinen wie den Center-Sizer, der als Grobzerkleinerer am Anfang einer langen Verfahrenskette steht. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, lag der Schwerpunkt der Forschung und Entwicklung bisher in der Verbesserung der entwicklungsbegleitenden, maschinenseitigen Modellbeschreibung, wobei als Belastung die stark vereinfachten Materialmodelle erhalten blieben. Um dieser Problematik zu begegnen, wird ein Materialmodell basierend auf der Diskreten-Elemente-Methode vorgestellt, welches zur Erfassung der transienten räumlichen Belastungen auf Center-Sizer im Zerkleinerungsprozess von Festgestein geeignet ist. Hierfür wird ein begründetes Parametrierungsvorgehen dargelegt, welches ohne umfangreiche Parameterstudien die Erfassung der belastungsrelevanten Eigenschaften erlaubt. Als Referenz dienen hierfür Betonquader aus C100/115.

Wirtschaftliche und ökologische Rahmenbedingungen zwingen die Forschung immer weiter, die Betriebseigenschaften von Maschinenelementen zu verbessern. Für hydrodynamische Gleitlager wird die Abweichung der zylindrischen Form untersucht, um gezielt Betriebsparameter zu begünstigen. Untersuchungen mit ALP3T dienen der Ermittlung lastfallabhängiger Vorzugsgeometrien. Weiterführende Simulationsuntersuchungen mit Creo Simulate ermöglichen im Anschluss die praxisnahe Formgenerierung. Eine Überführung der Ergebnisse zwischen den beiden Programmen liefert die lastfall- und formabhängigen Betriebsparameter des Gleitlagers. Mit Hilfe der Kopplung können in iterativen Simulationsschritten Fehler reduziert und somit lastfallspezifische Lagergeometrien präsentiert werden. Ferner lässt sich für das Gleitlager ein Demonstrator konzipieren, der diese Lagergeometrien aufbringt.

Axialkolbenpumpen bieten eine hohe Leistungsdichten und einfache Regelbarkeit. Allerdings neigen sie zu Kavitation, mit der Gefahr der Beschädigung und erhöhter Geräuschbildung durch Druckpulsationen. Die numerische Strömungssimulation bietet die Möglichkeit, die transienten Prozesse innerhalb dieser Pumpen zu verstehen und Optimierungsmöglichkeiten aufzuzeigen. Die komplexe Bewegung der Kolben erfordert bewegte Gitter, die translatorische und rotatorische Bewegungen sehr genau abbilden müssen. Die zu fördernde Hydraulikflüssigkeit muss als kompressibles Medium behandelt werden, insbesondere da sie zu bestimmten Zeiten (Kompressions- und Dekompressionsphase) in geschlossen Kammern einer Volumenänderung unterworfen ist, die eine Dichte- und Druckänderung mit sich bringt. Im Falle des Auftretens von Kavitation ist eine Modellierung der gasförmigen und flüssigen Phase notwendig. Der Vortrag zeigt auf, wie das vollständige transiente Verhalten von Axialkolbenpumpen simuliert werden kann. Dadurch ist es möglich, Steuerzeitenoptimierungen durchzuführen, die zu geringerer Kavitationsneigung und reduzierten Druckpulsationen führen.

Experimentelle Ermittlung von Kennwerten für die Simulation des Thermoformenprozesses. Umformsimulation von Karosseriebauteilen (bspw. Dachspriegel BMW 7er oder Batterieträger R8 e-tron) aus endlosfaserverstärkten Thermoplasten. Übertragung der Faserorientierung aus der Umformsimulation in die Struktursimulation zur Bauteildimensionierung sowie Vergleich zu experimentellen Untersuchungen an einem ausgewählten Strukturbauteil.

Im Rahmen von FuE-Kooperationen arbeitet die TU Chemnitz, Professur für Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung zusammen mit der AMB berlungwitz GmbH aktuell an der Entwicklung von langfaserverstärkten Kunststoffseilrollen für Aufzugsanlagen, welche die in diesem Bereich vorhandenen Leichtbauanforderungen erfüllen. Dabei wird die gesamte Entwicklungskette von der Bauteilkonstruktion und -berechnung über die Prozesskettengestaltung und Prozessparameterfindung bis hin zur Prüfung und Validierung von Probekörpem ausgeführt. Der grundsätzliche Technologieansatz zur Fertigung der Seilrollen-Rohteile ist das Fließpressen von glasmattenverstärkten Thermoplasten (GMT). Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Berechnung und Auslegung der Bauteile.

Analytische Modellierung von Bandscheren mit Mathcad

Erzeugung sechsgliedriger Mechanismen auf Basis der Stephenson-Kette Analyse und Optimierung der Strukturen mit Hilfe von Sensitivitässtudien

Nutzung von Software Features zur automatisierten Synthese und Optimierung von Kurvengetrieben mit Creo 2.0