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Fakultät Maschinenwesen Professur für Dynamik und Mechanismentechnik

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NEWSLETTER 1/2014LIEBE STUDIERENDE,

WERTE LESER, Die Energiewende ist in aller Munde und wird uns in den nächsten Jahren vielfältig be-schäftigen. Aus der Sicht der In-genieurwissenschaften ist die Energiewende eine interessante Herausforderung, da viele As-pekte dieses Prozesses mit zum Teil noch zu erfindenden techni-schen Produkten oder Verfahren gelöst werden müssen. Gerade im Bereich Transport

und Verkehr sind noch große Potenziale bei der Ener-gieeffizienz zu realisieren: Ein Transportprozess „von A nach B“ hat im Idealfall keinen Energieverlust; potenziel-le und kinetische Energie des Anfangs- und Endzustan-des sind gleich. Die zwischenzeitlich vorhandene kineti-sche Energie im Fahrzeug muss sich nur wieder zurück gewinnen lassen und die Reibungsverluste müssen möglichst klein sein. Um heute ein energiesparendes Schienenfahrzeug zu realisieren, ist eine umfangreiche Simulation der Energieflüsse an Bord erforderlich. Nicht nur die Motoren und Antriebseinheiten spielen dabei ei-ne Rolle, sondern auch die Nebenaggregate, die z.B. bei einer Straßenbahn 50% und mehr des Gesamtenergie-verbrauchs ausmachen. An der Professur für Dynamik und Mechanismentechnik beschäftigen wir uns im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte mit diesem Thema, um damit in Zukunft möglichst energiesparende Fahrzeuge entwickeln zu können. Sie als Studierende sind herzlich eingeladen daran mitzuwirken. Auch die klassische technische Mechanik bietet nach wie vor viele interessante Fragestellungen an: Rotoren, thermomechanische gekoppelte Systeme, Motoren und Antriebstränge sowie die Akustik einschließlich des menschlichen Hörens beschäftigen uns in vielen For-schungsprojekten. Auch hier sind Sie eingeladen, als SHK oder mit Studien-, Beleg- und Diplomarbeiten mit-zuwirken. Sie werden gebraucht! Für die zuvor anstehenden Prüfungen wünsche ich Ihnen alles Gute und viel Erfolg!

Prof. Dr.-Ing. Michael Beitelschmidt

INHALTE DER AUSGABE

I. PRÜFUNGEN

II. LEHRVERANSTALTUNGEN SS

III. ANGEBOTE FÜR SHK-STELLEN,

STUDIEN-/ DIPLOMARBEITEN

IV. PRAKTIKA

V. BERICHTE

PRÜFUNGEN

Alle wichtigen Informationen zu den Prüfungen in diesem Semester finden Sie auf der zugehörigen OPAL-Seite der Lehrveranstaltung:

Experimentelle Mechanik Getriebetechnik Grundlagen Programmieren I Kinematik und Kinetik der MKS Maschinendynamik Maschinendynamik/Schwingungslehre (LRT) Maschinen- und Fahrzeugakustik MKS in der Fahrzeugtechnik Roboterführungsgetriebe Systemdynamik (MT) Technische Mechanik B, Teil 2 Technische Mechanik 3 (Vertiefung MT) Verkehrsmaschinentechnik

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LEHRVERANSTALTUNGEN DES HAUPTSTUDIUMS

IM SOMMERSEMSETER 2014

EXKURSIONEN 2014

Auch in diesem Jahr bietet unsere Professur in der vor-lesungsfreien Woche nach Pfingsten für Studenten Ex-kursionen an. 3-Tagesexkursion: 10.06. bis 12.06.2014 / Ziel: Berliner Raum / für Studierende der Angewandten Mechanik und Mechatronik 1-Tagesexkursion: 13.06.2014 / zwei Unternehmen im Umland von Görlitz / für Interessierte aus den Studien-gängen Mechatronik und Maschinenbau Anmeldemöglichkeit und eine genaue Beschreibung der Betriebe werden im Opal-Kurs veröffentlicht -> Link Lehrkräfte: Dr. Elke Junkert, Dipl.-Ing. Sten Urban

CAE–DYNAMISCHE ANALYSE

Studiengang: Maschinenbau Stunden: 4 SWS (2/0/2) Lehrkraft: Dr.-Ing. habil. M. Scheffler Es werden Möglichkeiten zur Beschreibung des dyna-mischen Verhaltens von Maschinen vorgestellt. Die Ver-anstaltung wendet sich an Studenten des allgemeinen und konstruktiven Maschinenbaus, die die Lehrveran-staltung Maschinendynamik besucht haben. Die LV um-fasst Vorlesungen sowie – abhängig von der Anzahl der Studenten – Praktika sowohl im Labor als auch im PC-Pool (ITI-SimulationX). Weitere Lehrinhalte werden am Lehrstuhl Maschinenelemente angeboten.

DYNAMIK DER KOLBENMASCHINEN UND ANTRIEBE

Studiengang: Maschinenbau Stunden: 4 SWS (2/2/0) Lehrkräfte: Prof. Dr.-Ing. M. Beitelschmidt, Dipl.-Ing. Claudius Lein u.a. Inhalte: Vermittlung der Grundlagen der Torsions-schwingungsberechnung für Antriebsanlagen mit Kol-benmaschinen; Torsionsschwingungen in Antriebsanla-gen: Kräfte und Momente in Verbrennungsmotoren, Maschinendynamik des Verbrennungsmotors, Modell-bildung von Antriebsanlagen, Lineare Systemanalyse von Torsionsschwingern, Modellbildung nichtlinearer Antriebselemente

EINFÜHRUNG IN DIE SCHWINGUNGSLEHRE

Studiengang: Maschinenbau (Leichtbau) Stunden: 4 SWS (2/0/2) Lehrkraft: Prof. Dr.-Ing. habil. R. Schmidt Inhalt: Bei der Einführung in die Schwingungslehre wer-den Verfahren und Methoden zur Berechnung linearer und nichtlinearer mechanischer diskreter und kontinuier-licher Schwingungssysteme vorgestellt. Die Inhalte ori-entieren sich an leichtbauspezifischen Themen mit ei-nem direkten praktischen Bezug zu den Besonderheiten von Leichtbaukonstruktionen.

EXPERIMENTELLE MODALANALYSE (EMA)

Studiengang: Maschinenbau (Angewandte Mechanik) Stunden: 4 SWS (2/1/1)

Lehrkräfte: Dr.-Ing. habil. M. Scheffler, Dr.-Ing. Z. Wang Modalanalyse ist der Vorgang zur Ermittlung der Modalparameter einer Struktur für alle Eigen-schwingformen im zu untersuchenden Frequenz-bereich. Ziel ist der Aufbau eines das Strukturver-halten beschreibenden Modalmodells. Schwer-punkte: Fourierreihe, Laplace- und Fouriertrans-formation, DFT, FFT, Abtasttheoreme, Abbruch-fehler, Zeitfenster, Frequenzgang G(jω), Modalzer-legung von G(jω), Experimentelle Modalanalyse an reellen Objekten

GETRIEBESYNTHESE

Studiengang: Maschinenbau Stunden: 4 SWS (2/2/0) Lehrkraft: Dr.-Ing. C. Wadewitz Inhalte: Analysieren und kreatives Entwickeln neuer Getriebestrukturen, Anwendung grafischer und analytischer Methoden zur Getriebesynthese, Synthese von Koppelgetrieben, Kurvengetrieben und Schrittgetrieben

GRUNDLAGEN DER PROGRAMMIERUNG II

Studiengang: Verkehrswirtschaft, Interessierte aus den Studiengängen Mechatronik und Maschi-nenbau Stunden: 2 SWS (0,5/0,5/1) Lehrkraft: Dr.-Ing. V. Quarz Vermittlung von Grundkenntnissen der struktu-rierten Programmierung. Schwerpunkt sind An-wendungen aus den Bereichen Lineare Algebra, Optimierung, Datenanalyse und Differentialglei-chungen. Begleitend zur Vorlesung werden Grup-pen- und Zentralübungen mit dem Werkzeug MATLAB durchgeführt.

KINEMATIK UND KINETIK DER MEHRKÖRPER-

SYSTEME

Studiengang: Mechatronik / Maschinenbau Stunden: 4 SWS (2/2/0) Lehrkraft: Prof. Dr.-Ing. M. Beitelschmidt, Dipl.-Ing. C. Lein Einführung in die Theorie und Anwendung der Modellklasse der Mehrkörpersysteme, die sich insbesondere in der Fahrzeugentwicklung und Robotik, aber auch im allgemeinen Maschinen-bau, zur Auslegung von mechatronischen Syste-men etabliert hat. Vermittelt werden die Modell-bildung, Algorithmen, Berechnungsmethoden und wesentliche Aspekte der Systemanalyse (Kinema-tik, Dynamik, numerische Simulation).

MECHANIKLABOR

Studiengang: Maschinenbau Stunden: 4 SWS (2/0/2)

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Vortragende: Prof. Dr.-Ing. M. Beitelschmidt, Prof. Dr.-Ing. habil. R. Schmidt, Dr.-Ing. habil. M. Scheffler, Dipl.-Ing. C. Lein, Dipl.-Ing. J. Stier; Praktikum: Prof. Dr.-Ing. habil. K.-G. Eulitz u. a. Die LV Mechaniklabor vermittelt Kenntnisse zur numeri-schen Schallfeldberechnung und -optimierung sowie zur Elastodynamik anisotroper Körper. Das Praktikum bietet Versuche aus den Bereichen Festigkeitslehre, Dynamik und Optische Feldmessverfahren.

MECHANIKSEMINAR

Studiengang: Maschinenbau Stunden: 2 SWS (0/2/0) Lehrkräfte: Professoren des Institutes für Festkörper-mechanik Inhalt: Im Mechanikseminar stellen Studenten ihre eige-nen Projektarbeiten zu unterschiedlichen Themen vor.

MESSWERTVERARBEITUNG UND DIAGNOSTIK

Studiengang: Maschinenbau, Mechatronik Stunden: 4 SWS (2/1/1) Lehrkräfte: Dr.-Ing. Z. Wang, Dipl.-Ing. G. Dürrschmidt Es werden Grundlagen der Messtechnik wiederholt, Methoden der digitalen Messwertverarbeitung im Zeit-, Wahrscheinlichkeits- und Frequenzbereich vermittelt und ein Überblick über signalgestützte diagnostische Verfahren gegeben. Anhand von Fallstudien werden theoretische, numerische und experimentelle Schritte zur Realisierung der Diagnostik vorgestellt und in Re-chenübungen theoretisch und in Praktika am realen Messaufbau experimentell vertieft. Desweitern werden Mess- und Diagnosesysteme, die in der Schienenfahr-zeugtechnik Verwendung finden, vorgestellt.

MEHRKÖRPERSIMULATION KRAFTFAHRZEUGE

Studiengang: Maschinenbau Stunden: 2 SWS (1/1/0) Lehrkräfte: Dr.-Ing. V. Quarz; Dipl.-Ing. K. Büttner (IAD) Einführung in die Modellierung und Simulation von Mehrkörpersystemen mit Beispielen und Anwendungen aus der Kraftfahrzeugtechnik. Inhalte: Modellbildung von Mehrkörpersystemen (MKS), Elemente von MKS, Ki-nematik und Kinetik von Starrkörpersystemen, Reifen-modelle, Fahrermodelle

PRAKTIKUM MECHANISCHE STRUKTUREN

Studiengang: Mechatronik Stunden: 4 SWS (0/0/4) Lehrkräfte: Dr.-Ing. K. Thielsch, Dr. rer. nat. E. Junkert, Dr.-Ing. B. Hildebrandt, Prof. Dr.-Ing. habil. R. Schmidt, Dr.-Ing. habil. M. Scheffler, Dr.-Ing. Z. Wang Zusätzliche Veranstaltung zur Vorlesung Systemdynamik für Mechatroniker im Wintersemester. Es sind zwei der angebotenen drei Komplexe des Praktikums Mechani-sche Strukturen zu belegen: Im Komplex 1 „Einführung in die optischen Feldmessverfahren“ werden Methoden und Anwendungsmöglichkeiten in der Mechatronik vor-gestellt sowie zwei praktische Versuche durchgeführt. Im Komplex 2 „Maschinendynamik“ umfasst das Prak-tikum vier Versuche zu experimentellen Systembe-schreibung, der Fokus wird hier auf Versuche zur Schwingungsanalyse (Bestimmung von Eigenfrequen-

zen und Eigenschwingformen) gelegt. Im Kom-plex 3 „Einführung in die FEM-Software ANSYS“ lernen die Studenten wie das Verhalten von me-chanischen Strukturen unter statischer und dy-namischer Belastung erfasst bzw. numerisch si-muliert werden kann.

ROBOTERFÜHRUNGSGETRIEBE

Studiengang: Mechatronik Stunden: 1 SWS (1/0/0) Lehrkraft: Dr.-Ing. C. Wadewitz Inhalte: Grundlagen zur Realisierung ebener und räumlicher nichtlinearer Bewegungsvorgänge und deren Anwendung auf mechanismentechnische Strukturen der Robotik

ROBOTER-KINEMATIK – NEU!

Studiengang: Mechatronik Stunden: 2 SWS (2/0/0) Lehrkraft: Prof. Dr.-Ing. M. Beitelschmidt Inhalte: Beschreibung der Lage und Orientierung (Pose), Geschwindigkeit und Beschleunigung ei-nes Körpers oder Roboter-TCP im Raum durch Vektoren und Drehmatrizen. Berechnung von Ro-boterbewegungen aus Lage, Geschwindigkeit und Beschleunigung von Antrieben (Vorwärtski-nematik). Bahnplanung und Ermittlung der dazu erforderlichen Antriebsbewegungen (Rück-wärtskinematik). Als Beispiele werden Gelenk-armroboter, Manipulatoren mit Parallelkinematik sowie zweirädrige fahrende Roboter vorgestellt.

SCHWINGUNGSLEHRE

Studiengang: Maschinenbau (Angewandte Me-chanik) Stunden: 4 SWS (2/2/0) Lehrkraft: Prof. Dr.-Ing. habil. R. Schmidt In der LV Schwingungslehre werden Verfahren und Methoden zur Berechnung linearer und nicht-linearer mechanischer diskreter und kontinuierli-cher Schwingungssysteme behandelt. Die Be-trachtung kontinuierlicher Systeme beschränkt sich auf lineare, eindimensionale Kontinua und die exakte bzw. näherungsweise Lösung der Wellen-gleichung. Die Lösungsmethoden für nichtlineare Systeme werden ausschließlich am Schwinger mit einem Freiheitsgrad vorgestellt.

SYSTEMDYNAMIK

Studiengang: Maschinenbau Stunden: 4 SWS (2/2/0) Lehrkraft: Dr.-Ing. habil. M. Scheffler Es werden Differentialgleichungssysteme erster und zweiter Ordnung zur Modellierung mechani-scher Systeme und die Beschreibung mit Sys-temkennfunktionen im Zeit- und Frequenzbereich behandelt. Mit Hilfe der Z-Transformation werden diskrete Differenzengleichungen bezüglich der Zeit eingeführt. Mit der Einführung von Übertra-gungsfunktionen mit Eigenwerten und Eigenvek-toren werden die theoretischen Grundlagen für die experimentelle Modalanalyse gelegt.

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ANGEBOTE: SHK-STELLEN, STUDIEN- UND DIPLOMARBEITEN Sie haben eine oder mehrere Lehrveranstaltungen unserer Professur besucht und dabei auch einen Einblick in un-sere Forschungstätigkeit erhalten? Das erworbene Wissen und die gewonnenen Fertigkeiten können Sie gleich gewinnbringend anwenden, wenn Sie als Studienarbeiter(in) oder Diplomand(in) an einem aktuellen Forschungs-thema mitarbeiten. Möchten Sie vor der Anfertigung einer Studien- oder Belegarbeit erst einmal in die Forschungs-themen an unserer Professur „hineinschnuppern“? Wollen Sie sich ein wenig Geld dazuverdienen und dabei gleichzeitig etwas für Ihre fachliche Weiterbildung tun? Dann werden Sie doch studentische Hilfskraft an unserer Professur. Hier bekommen Sie, geordnet nach den einzelnen Forschungsschwerpunkten unserer Professur, einen kurzen Überblick über die derzeit angebotenen Themen und SHK-Stellen. Die hier angebotenen studentischen Arbeiten lassen sich grundsätzlich als Studien-, Beleg- oder Diplomarbeit ausgestalten, sofern nichts anderes erwähnt ist. Ausführlichere Informationen erhalten Sie direkt von den angegebenen Ansprechpartnern. Zur Erweiterung unse-rer Forschungsthemen sind wir ständig auf der Suche nach fähigen Studierenden der Fachrichtungen Maschinen-bau und Mechatronik. Im Rahmen einer Tätigkeit als SHK ist eine Mitarbeit bei Messungen, bei numerischen Si-mulationen oder als Tutor in unseren Lehrveranstaltungen möglich. Weitere aktuelle Angebote der Professur für Dynamik und Mechanismentechnik sind auf unseren Internetseiten verfügbar: http://www.tu-dresden.de/mw/dmt/

FORSCHUNGSSCHWERPUNKT: ROTORDYNAMIK

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Zhirong Wang

Die Rotordynamik ist eine der wichtigsten Disziplinen im Entwicklungsprozess von Maschinen mit rotierenden Bauteilen. Der erfolgreiche Betrieb leistungsfähiger Maschinen wie Turbinen, Generatoren, Pumpen, Motoren usw. steht und fällt mit deren rotordynamischer Auslegung. Ebenfalls unersetzlich ist die Rotordynamik für die Analyse von Schwingungsproblemen oder von Rotor- und Strukturschäden. Beispielweise treten gefährliche Dreh-schwingungen in drehelastischen Wellensystemen auf, wenn diese durch schwankende Torsionsmomente ange-regt werden, oder wenn die Steifigkeit und das Dämpfungsverhalten der Kupplung des Antriebstranges ständig variieren. Obwohl die elastische Ausgleichskupplung von Maschinenanlagen und Fahrzeugen vielfältige Verwen-dung findet, sind die Erkenntnisse über deren Steifigkeit und Dämpfungsverhalten bei Fehlausrichtung relativ be-grenzt. KONZEPT FÜR EIN ROTORDYNAMISCHES MODELL

Lehrversuch für das Modul „Höhere Dynamik“

Für ein am Lehrstuhl Dynamik und Mechanismen-technik existierendes rotordynamisches Modell soll für das Modul „Höhere Dynamik“ im Rahmen eines Großen Beleges ein Versuch konzipiert werden. Im Versuch sollen unter anderem rotordynamische Grundbegriffe (Laval- Läufer, Wellendurchstoßpunkt, Orbit …), das Gleich-/ Gegenlaufverhalten, das Reso-nanzverhalten und der Einfluss der Lagerung (Gleitla-ger/ Wälzlager) auf das Schwingungsverhalten ver-deutlicht werden. Teile des Versuchs sollen durch Vergleich von Mess-ergebnissen und Simulationsergebnissen (ANSYS, MATLAB) verdeutlicht werden.

EINFLUSS DER FEHLAUSRICHTUNG EINER KLAU-

ENKUPPLUNG AUF DIE ROTORDYNAMIK

Messungen und Simulation

An einem steifen (quasi-starren) Rotor- Prüfstand sind die Möglichkeiten zur Detektion und Interpretati-on von Montagefehlern ei-ner Klauenkupplung durch

Schwingungsmessungen an den Rotorlagerungen zu untersuchen. Verschie-dene Fehlausrichtungen und deren Einflüsse sind zu-sätzlich mittels eines numerischen Simulationsmo-delles mit der Software SimulationX von ITI zu analy-sieren und zu separieren. Für spezielle Elemente der Klauenkupplung sind dabei Modelle zu entwickeln, die deren Übertragungsverhalten unter Berücksichti-gung der Fehlergrößen beschreiben. Hauptzielstel-lung ist die Erfassung der Fehlausrichtungen wie Winkel- und Querversatz der Klauenkupplung sowie Spiel und Teilungsfehler zwischen den Kupplungs-hälften.

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FORSCHUNGSSCHWERPUNKT: MODELLORDNUNGSREDUKTION (MOR)

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Claudius Lein, Dipl.-Ing. Stephan Beisitzer

Die steigende Komplexität von technischen Baugruppen er-fordert vermehrt den Einsatz von elastischen Mehrkörpersys-temen (EMKS), mit denen mechanische Systeme im Rahmen des technischen Entwicklungsprozesses modelliert und be-rechnet werden können. Für die numerische Simulation der

elastischen Verformungen werden FE-Modelle eingesetzt, wobei der entscheidende Schritt in der Reduktion der elastischen Freiheitsgrade besteht, was als Modellordnungsreduktion (MOR) bezeichnet wird. Die Herausforde-rung besteht darin, ein Modell mit minimalem Freiheitsgrad zu erzeugen, bei dem das dynamische Verhalten der Struktur innerhalb des interessierenden Frequenzbereiches hinreichend gut erhalten bleibt. Hierfür existiert an der Professur das auf MATLAB basierende Werkzeug MORPACK (Model Order Reduction Package). Mit der Weiter-entwicklung der Software sind drei aktuelle Forschungsthemen für studentische Arbeiten verbunden sowie stu-dentische Hilfstätigkeiten. MORPACK-ERWEITERUNG FÜR GROSSE MODELLE

Effizienzsteigerung der MORPACK-Software hinsicht-lich der Reduktion großer Modelle

Basierend auf der bestehen-den Software MORPACK soll die Effizienz hinsichtlich Mo-dellgröße und Rechenzeit gesteigert und an Beispiel-modellen überprüft werden. Der Fokus liegt dabei auf der effizienten Lösung von linea-

ren Gleichungssystemen und Eigenwertproblemen, was durch Anwendung iterativer Verfahren erfolgen soll. Weiterhin sollen Parallelisierungstechniken und eine ge-eignete Speicherplatzausnutzung innerhalb von MAT-LAB umgesetzt werden. Für ausgewählte Operationen sind darüber hinaus externe C-Bibliotheken in MATLAB einzubinden. Gute Kenntnisse in MATLAB sind dringend erforderlich und ein entsprechendes Interesse am Pro-grammieren wird vorausgesetzt. MORPACK-ERWEITERUNG UM EINE SIMULATIONX-

SCHNITTSTELLE

Implementierung einer Export-Schnittstelle zur CAE-Software SimulationX bzw. zu Modelica

Die Software MORPACK soll um eine Schnittstelle zur CAE-Software SimulationX erweitert werden. Diese Multidomain-Software verfügt über einen Mo-dellblock, um elastische Körper zu implementieren. Wie alle Simulati-

onX-Modellblöcke basiert dieser auf der objektorientier-ten Beschreibungssprache Modelica. Ziel ist es, einen universellen „Modelica-Block“ zu generieren und diesen geeignet mit der Software MORPACK zu verknüpfen. Die Schnittstelle ist anhand von Beispielmodellen zu überprüfen. Kenntnisse in MATLAB sowie der FE-Theorie sind dringend erforderlich und ein entsprechen-des Interesse am Programmieren ist Voraussetzung. Die Studienarbeit kann zeitweise direkt bei der Firma ITI stattfinden.

MORPACK-ERWEITERUNG UM EINE AUTOMATI-

SIERTE MODELLANBINDUNG

Implementierung von Verbindungselementen zwischen Anbindungsknoten und FE-Modell

Für die Einbindung elasti-scher FE-Modelle in ein Mehrkörpersystem sind so-genannte Anbindungsknoten notwendig. In vielen Fällen fallen diese aber nicht mit Knoten des FE-Netzes zu-

sammen und müssen nachträglich mit der FE-Struktur verbunden werden. In einer Vorarbeit wurden bereits starre und elastische sowie last-verteilende Bindungen in der Software MOR-PACK implementiert. Diese sind nun auf Stan-dardanbindungen wie bspw. Lager, Schweißnähte und Punktschweißverbindungen in geeigneter Weise und automatisiert anzuwenden. Zur Be-stimmung der Koppelknoten auf der FE-Struktur soll ein Suchalgorithmus zur Anwendung kom-men. Weiterhin spielt die Numerik zur Einarbei-tung der Bindungsgleichungen eine entscheiden-de Rolle. Kenntnisse in MATLAB sowie der FE-Theorie sind dringend erforderlich und ein ent-sprechendes Interesse am Programmieren ist Vo-raussetzung.

MORPACK-ERWEITERUNG FÜR MECHANISCH-

AKUSTISCHE FELDPROBLEME

Anpassung von MORPACK für Modelle mit Verschiebungs- und Druckfreiheitsgraden

Ein sich in einem Druckbehälter befind-liches Fluid kann im Ruhezustand mit den Grundgleichungen der Akustik beschrieben werden. Im Gegensatz

zur Mechanik kommen für die Lösung akustischer Aufgabenstellungen häufig Finite Elemente mit Druckfreiheitsgraden zum Einsatz. Aufgrund der Kopplung der physikalischen Domänen Mechanik

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und Akustik ergeben sich darüber hinaus unsymmetri-sche Systemmatrizen. Ziel der Arbeit ist es, die Soft-ware MORPACK an die Behandlung derartiger Feldprob-leme anzupassen. Dazu sind sowohl die Einleseproze-dur als auch die Korrelationskriterien entsprechend zu modifizieren. Anhand von Beispielmodellen sollen die in MORPACK implementierten Reduktionsverfahren hin-sichtlich ihrer Eignung für mechanisch-akustische Mo-delle überprüft werden. Gute Kenntnisse in MATLAB sind erforderlich und ein entsprechendes Interesse am Programmieren ist Voraussetzung.

REDUKTION THERMISCHER UND THERMO-

ELASTISCHER FINITE-ELEMENTE-MODELLE

Implementierung von Reduktionsverfahren zur Re-duktion von Systemen erster Ordnung

Die Simulation von Erwärmungs- und Ab-kühlvorgängen sowie die Ermittlung der da-durch entstehenden thermischen Verfor-mungen führt auf Dif-

ferentialgleichungs-systeme, die mit den derzeit in MORPACK vorhandenen Reduktionsmethoden nicht behandelt werden können. Durch Überführung des thermoelastischen Feldprob-

lems in die Zustandsraumbeschreibung entstehen analog dem thermischen Fall Systeme erster Ordnung, für welche zahlreiche Reduktionsverfah-ren in der Literatur beschrieben werden. Zunächst sind deshalb in dieser Arbeit die Verfahren zur Reduktion derartiger Systeme theoretisch nach-zuvollziehen und in MATLAB unabhängig von der Software MORPACK zu implementieren. An-schließend soll die Erprobung anhand einfacher Testmodelle erfolgen. Kenntnisse in MATLAB sind Voraussetzung, ebenso wie ein entspre-chendes Interesse am Programmieren.

SHK: MODEL ORDER REDUCTION PACKAGE

Das in der Entwicklung befindliche Werkzeug MORPACK ist hinsichtlich Effizienz als auch Au-tomatisierung zu erweitern. Die SHK soll einzelne Prozesse durch selbstständige Bearbeitung von Teilaufgaben unterstützen. Fundierte Vorkennt-nisse in MATLAB sind dringend erforderlich. Kenntnisse in ANSYS, NASTRAN oder SIMPACK sind hilfreich. Std./Monat: ca. 20, nach Absprache Dauer: mind. 3 Monate, Beginn ab sofort

FORSCHUNGSSCHWERPUNKT:

MEHRKÖRPERSYSTEME UND FAHRZEUGMODELLIERUNG

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Volker Quarz, Dipl.-Ing. Claudius Lein, Dipl.-Ing. Alexander Heghmanns, Dipl.-Ing. Sten Urban

Die Modellbildung von Mehrkörpersystemen bildet einen unserer Schwerpunkte in Forschung und Lehre. Im Rahmen laufender Forschungsprojekte werden regelmäßig Themen für Stu-dien- und Diplomarbeiten ausgeschrieben.

SCHLUPFREGELUNG - DREHSTROMLOKOMOTIVEN

Gekoppelte Simulation MKS-MATLAB/SIMULINK

Die reale Fahrzeuggeschwindigkeit ist bei den meis-ten Radschlupfregelungen eine notwendige Ein-gangsgröße, die bei heutiger Messtechnik nur unge-nau bereitgestellt und somit nur näherungsweise ab-geschätzt wird. Ziel der Arbeit ist die Umsetzung ei-nes vorhandenen Reglungskonzepts, welches aus-schließlich unter Vorgabe von Zug-/Bremskraftsoll-wert und der Drehzahl des Fahrmotors eine optimale Kraftschlussausnutzung bei Vermeidung von Slip-Stick-Schwingungen aufweist. Die Problemstellung richtet sich vor allem als Studien- oder Diplomarbeit an Mechatroniker.

SHK: AUFBEREITUNG TECHNISCHER CAD-DATEN

Von Lokomotiven älterer Bauart existieren oft nur al-te technische Zeichnungen und Stücklisten zu den einzelnen Bauteilen. Aufgabe der SHK ist es, diese Zeichnung in CAD-Modelle umzusetzen und an-schließend Massen, Massenträgheitsmomente und Schwerpunktlagen von speziellen Baugruppen für die MKS-Modellierung zu bestimmen. Studiengang: Maschinenbau ab dem 4. Semester Std./Monat: ca. 20 bzw. nach Absprache Dauer: 3-6 Monate, Beginn ab sofort

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FORSCHUNGSSCHWERPUNKT: ENERGETISCHE ANTRIEBSSTRANGSIMULATION

UND -OPTIMIERUNG

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Alexander Heghmanns

Die Simulation und energetische Optimierung von Antriebssträngen und Fahrzeugen ist aufgrund der Forderungen nach Nachhaltigkeit und Umweltschutz in Wirtschaft und Forschung von hoher Bedeutung. An der Professur wer-den energiesparende, neuartige Antriebskonzepte, hybride Antriebsstränge und weitere innovative Maßnahmen für Automobil- und Schienenverkehrsanwendungen untersucht. Ziel ist es, mittels der Simulation belastbare Aus-sagen über die Wirksamkeit von energiesparenden Maßnahmen im realen Betrieb eines Fahrzeugs zu erlangen. RÜCKGEWINNUNG VON ABWÄRMEVERLUSTEN

Die Abwärmeverluste von Dieselmotoren machen bis zu 60 Prozent des gesamten Kraftstoffver-brauchs aus. Diese Wärmeverluste sollen wieder nutzbar gemacht werden (Rekuperation).

Im Rahmen des vom Bun-desministerium für Wirt-schaft geförderten HiTEG-Projekts (Hiteg-Logo aufs Bild) werden zusammen mit einer Vielzahl von In-dustrie- und Hochschul-partnern Konzepte entwi-

ckelt, mit denen die Abwärme von Verbrennungsmo-toren genutzt werden kann. Wie bieten im Rahmen des Projekts verschiedene Studien- und Diplomarbei-ten für Studenten des Maschinenwesens und der Mechatronik an. Themen sind: Modellierung und Si-mulation des Rekuperationssystems, Komponenten-optimierung des Rekuperationssystems und Ermitt-lung von Einsparpotentialen in Abhängigkeit von ver-schiedenen Randbedingungen und bei Betrachtung realer Fahrzyklen

EFFIZIENTE NEBENAGGREGATE

Effizientes Nebenaggregatemanagement und -Auslegung für Schienenfahrzeuge

Die Nebenaggregate von Schienenfahr-zeugen (z.B. Fahr-motorlüfter, Klima-geräte, Stromrich-ter, …) sind für ei-nen großen Anteil des Energiever-

brauchs im Betrieb verantwortlich. Ziel des For-schungsprojekts ist es, mit Hilfe eines Multi-Domain-Simulationsmodells und Messungen am Fahrzeug das Verhalten des Nebenaggregatenetzwerks nach-zuvollziehen und aus abgeleiteten Erkenntnissen Maßnahmen zur Energieeinsparung im Modell zu er-proben. Bei Interesse bieten wir Studienarbeiten sowie SHK-Stellen im Rahmen des Projekts an.

ENERGIEOPTIMALE STEUERUNG VON SCHIENEN-

FAHRZEUGEN

Trajektorienbestimmung für optimale Fahrten

Die energiespa-rende Fahrweise bietet bei Schie-

nenfahrzeugen das größte Poten-tial zur Energie-einsparung. Dazu wird die im Fahr-

plan eingeplante Mehrfahrzeit ausgenutzt, um z.B. mit Hilfe von Ausrollphasen oder dem Nutzen von Gefälle den Verbrauch zu reduzieren. Um die ener-gieoptimale Trajektorie zwischen zwei Haltepunkten auf einer Strecke zu bestimmen, ist dazu an der Pro-fessur ein Simulationsprogramm in MATLAB ent-standen, mit dem das fahrdynamische Verhalten von Schienenfahrzeugen abgebildet und eine energieop-timale Trajektorie gefunden werden kann. Um die Funktionalität dieses Werkzeugs zu erweitern, sollen Schnittstellen zu anderen Simulationsprogrammen geschaffen werden. Weiterhin ist eine Echtzeit-Trajektorienbestimmung geplant, die aktuelle Stre-ckeninformationen verarbeitet und abhängig von die-sen die aktuelle optimale Fahrt berechnet. Bei Interesse bieten wir Studienarbeiten sowie SHK-Stellen im Rahmen des Projekts an.

SHK: ANTRIEBSSTRANGSIMULATION UND –OPTI-

MIERUNG

In Zusammenarbeit mit unserem Industriepartner Bombardier Transportation (BT) werden innovative Antriebsstrangkonzepte erprobt, die den Energiever-brauch von Schienenfahrzeugen reduzieren können. Die SHK soll bei der Recherche, Simulation und Be-wertung dieser Maßnahmen mithelfen, wobei der genaue Aufgabenumfang je nach Interessenlage vari-iert werden kann. Eine Kombination mit einer Beleg-/ Studienarbeit ist möglich. Die notwendigen Kennt-nisse werden vermittelt. Studiengang: Mechatronik/ Elektrotechnik/ Maschi-nenbau ab dem 6. Semester Std./Monat: ca. 20 bzw. nach Absprache Dauer: 3-6 Monate, Beginn ab sofort

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FORSCHUNGSSCHWERPUNKT: THERMOELASTISCHES VERHALTEN VON WERK-

ZEUGMASCHINEN

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Marian Partzsch

Die Professur für Dynamik und Mechanismentechnik ist innerhalb des SFB/ TR96 „Thermoenergetische Gestal-tung von Werkzeugmaschinen (WZM)“ in das zentrale Teilprojekt A05 involviert, das die Aufgabe hat, eine pro-zessaktuelle Simulation des gesamten WZM-Abbildes zu ermöglichen. Um dafür auch die prozessaktuellen Positi-onen der WZM-Baugruppen zueinander berücksichtigen zu können, wird zunächst daran geforscht, wie FE-Modelle, welche bewegliche Teilsysteme enthalten, generell simuliert werden können. USER-ELEMENT-TECHNIK IN ANSYS

Einsatzmöglichkeiten in strukturvariablen, thermi-schen Analysen

Eine Berücksichtigung von Bewe-gungen innerhalb thermischer Analy-sen ist in ANSYS derzeit lediglich über die Verwendung von Coupled-

Field-Elementen möglich. Die Arbeit soll untersu-chen, ob und wieviel Aufwand durch eine alternative Verwendung von problemorientiert definierten User-Elementen eingespart werden kann. Dafür sind diese User-Elemente entsprechend zu programmieren und anschließend verlässlichen Tests zu unterziehen. Insgesamt handelt es sich um eine außergewöhnlich anspruchsvolle Aufgabe, welche fundierte Kenntnis-se im Programmieren sowie der Theorie der Finiten-Elemente-Methode voraussetzt.

SHK: THERMISCHE SIMULATION VON WERKZEUG-

MASCHINENKOMPONENTEN UND VERGLEICH MIT

EXPERIMENTELL ERFASSTEN DATEN

Bisher wurden mehrere FE-Modelle von Werkzeug-maschinenkomponenten erstellt. In Zusammenarbeit mit der RWTH Aachen, an welcher ein entsprechen-der Prüfstand aufgebaut wurde, soll deren Abgleich sowie die Validierung erfolgen. Die Arbeiten bieten dem Studierenden die Gelegenheit der Mitarbeit in einem Forschungsgroßprojekt sowie der intensiven Beschäftigung mit den Softwareumgebungen AN-SYS und MATLAB. Eine Weiterführung der Thematik in einer Studien- oder Diplomarbeit ist denkbar. Studiengang: Maschinenbau / Mechatronik Std./Monat: ca. 20 bzw. nach Absprache Dauer: 4 Monate, Beginn ab Februar 2014

FORSCHUNGSSCHWERPUNKT: RAD-/ SCHIENE- KONTAKT

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Sten Urban

Neben dem Energieverbrauch und der Zugkraftausnutzung ist die Reprofilierungsrate der Räder ein wichtiger Faktor für die Wirtschaftlichkeit eines Schienentriebfahrzeugs. Speziell unter extremen Winterbedingungen wird in der Praxis ein signifikant erhöhter Radverschleiß beobachtet. Die Identifizierung der verschleißtreibenden Mechanismen im Rad-/ Schiene- Kontakt unter subarktischen Bedingungen ist Ziel des Projekts iceWEAR.

RAD-SCHIENE-KONTAKTMODELLE

Vergleich von FEM und der Halbraum-Theorie

Zur Modellierung des Rad-/ Schiene- Kontakts unter trockenen Bedingungen existiert eine Vielzahl von etablierten Kontaktmodel-len. In der FEM werden die beiden Kontaktpartner für

sich vernetzt und wechselwirken über Kontaktele-mente miteinander. In der Halbraum-Theorie werden die beiden Körper miteinander vereinigt und in Kon-takt mit einer fiktiven Ebene gebracht. Beide Verfah-ren liefern die Kontaktdruckverhältnisse, wobei die FEM zusätzlich eine Lösung des Feldproblems im Körperinneren bereitstellt. In einer studentischen Ar-beit sollen die Möglichkeiten und Grenzen der ein-zelnen Modellierungsansätze untersucht werden. Das Rad-Schiene-Kontaktproblem wird dabei mit der FE-Software ANSYS und die Halbraumtheorie mit

MATLAB simuliert. Für beide Fälle existieren bereits implementierte Modellansätze.

THERMISCHE BRECHNUNG DES RAD-/SCHIENE-

KONTAKTS MITTELS FEM

„Arbitrary Lagrangian-Eulerian“ (ALE) - Ansatz

Eine große Herausforderung bei der Modellierung des Rad-/ Schie-ne- Kontakts mittels FEM ist die Vernetzung der Rad- und Schie-nenoberfläche. Lokal hohe Gradi-

enten der Spannungen und Temperaturen erfordern eine sehr kleine Elementgröße in Bezug auf die Ab-messungen des Gesamtsystems. Beim ALE-Ansatz wird den bewegten Körpern ein FE-Netz zugeordnet, das nicht deren Bewegung folgt. In der studenti-schen Arbeit ist die thermische Analyse des Rad-/ Schiene- Kontakts mit Hilfe des ALE-Ansatzes umzu-setzen. Als Grundlage dient hierzu eine bereits um-gesetzte Arbeit für die Modalanalyse des Rad-Schiene-Systems.

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FORSCHUNGSSCHWERPUNKT: AKUSTIK

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Johannes Stier u.a.

Lärm stellt heutzutage ein wesentliches Umweltproblem dar, das langfristig sogar zu Gesundheitsschäden führen kann. Lärmursachen lassen sich in vielen Bereichen finden, z.B. Verkehrs- oder Maschinenlärm. Aufgrund des ho-hen Verkehrsaufkommens auf der Schiene zählt dieser Verkehrsträger zu den Hauptlärmquellen, insbesondere der Güterverkehr. Gegenwärtig existieren viele Bestrebungen zur Reduzierung dieses Lärms. Um effektive Maßnah-men ergreifen zu können, müssen die Lärmquellen bekannt sein. Ein Weg besteht in der Schallquellenlokalisierung durch Vorbeifahrtmessungen mit einem Mikrofonarray. Durch anschließende Auswertung mit einem Beamfor-ming-Algorithmus werden die Schallquellen in einer Schallpegelkartierung sichtbar. Das hierfür an der Professur vorhandene Mikrofonarray wird stetig weiterentwickelt, um bestmögliche Ergebnisse erzielen zu können.

POSITIONSBESTIMMUNG VON MIKROFONEN

Entwicklung eines Kalibriersystems für beliebige Sensoranordnungen

Im Zuge der Entwick-lung modularer Mess-systeme besteht die Notwendigkeit, die Po-sition von Sensoren zueinander möglichst genau zu bestimmen. In dieser Arbeit soll auf Grundlage des Triangu-lationsprinzips ein Ver-

fahren entwickelt werden, mit dessen Hilfe die Posi-tion der Sensoren (Mikrofone) in einem Inertialsys-tem sowie die Ortsvektoren zwischen den Sensoren in diesem System bestimmt werden können. An-wendung findet dieses Vorgehen zum einen für die Kalibrierung des Mikrofonarrays im Hörschallbereich sowie für die Kalibrierung eines modularen Gleisla-gemesssystems. Letzteres muss auf Grund der Ge-nauigkeitsanforderungen der Positionsbestimmung im Ultraschallbereich arbeiten. Ausgehend von Simu-lationen soll das entwickelte Verfahren praktisch, zu-nächst mittels Messmikrofonen, umgesetzt werden. Die Umsetzung erfolgt in MATLAB.

BEAMFORMING IM FREQUENZBEREICH

Ergänzung der vorhandenen Mikrofonarraysoft-ware durch Beamforming im Frequenzbereich

Die Auswertung der Mikrofonarraymessungen zur Schallquellenlokalisierung mit der an der Professur vorhandenen Auswertesoftware beinhaltet momen-tan nur ein spezielles Beamforming-Verfahren im Zeitbereich. Für stationäre Messungen ist dieses Vorgehen ineffizient. Weiterhin existiert für Vorbei-fahrtmessungen ein Beamforming-Verfahren, wel-ches im Frequenzbereich arbeitet. Ausgehend von der Implementierung der Verfahren im Frequenzbe-reich sollen diese mit den bereits vorhandenen Algo-rithmen hinsichtlich der erzielbaren Genauigkeit und des erforderlichen Rechenaufwandes verglichen wer-werden.

KONZEPTION EINES MIKROFONARRAYS

Messtechnische und konstruktive Konzeption, Aufbau und Inbetriebnahme eines Mikrofonarrays für Vorbeifahrtmessungen

Im Zuge der Weiterentwicklung eines vorhandenen Mikrofonarrays soll eine Neuanschaffung der (mess-

technischen) Hardware vorge-nommen werden. Schwerpunkt dieser Arbeit ist die Neukonzeption des Mikrofonarrays entsprechend der Anforderungen für Vorbei-fahrtmessungen. Nach einer Re-cherche zu kommerziellen Syste-men soll, den Anforderungen ent-sprechend, die Entscheidung für

den Kauf oder die Entwicklung einer eigenen Umset-zung mit verschiedenen Mikrofonarraygeometrien für die Anordnung der Mikrofone getroffen werden. Das neu gestaltete Messsystem ist durch Messungen im realen Betrieb abschließend zu testen.

SYNCHRONISIERUNG VON BILD UND TON

Synchronisierungsverfahren für Mikrofonarray-messungen mit Videoaufnahmen

Zur eindeutigen Identifikation von Schallquellen aus den Schallpegelkartie-rungen wird während der Messung der vorbeifahrende Zug mit einer Videoka-mera gefilmt. Bei der Auswertung der Messungen wird der Videofilm durch ein spezielles Programm so ausgewer-

tet, dass ein Bild des gesamten Zuges entsteht. Durch anschließende Überlagerung der Schallpegel-kartierung und des Zugbildes lassen sich die georte-ten Schallquellen identifizieren. Gegenstand der Ar-beit ist die Entwicklung eines Verfahrens, durch wel-ches die momentan händische Überlagerung auto-matisiert werden kann. Hierzu ist zunächst die be-stehende Mikrofonarraymesstechnik durch entspre-chende Komponenten zu ergänzen. Weiterhin sollen auf Grundlage der zusätzlichen Messdaten die Bilder überlagert werden. Eine wichtige Rolle spielt hierbei die Bestimmung des Maßstabes im Zugbild für die verwendeten Kameraeinstellungen.

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FORSCHUNGSSCHWERPUNKT: NVH-BERECHNUNGEN

IM ENTWICKLUNGSPROZESS VON FAHRZEUGANTRIEBSSTRÄNGEN

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Volker Quarz , Dipl.-Ing. Johannes Woller

In der Fahrzeugentwicklung ist die Vibroakustik ein wichtiges Qualitätskriterium gewor-den. Vordringliches Anliegen ist stets, Geräusche und Schwingungseffekte, welche als unangenehm empfunden werden oder gar das körperliche Wohlbefinden beeinträchti-gen, zu minimieren. NVH-Untersuchungen (Noise, Vibration, Harshness) bedienen sich der Fachdisziplinen der Strukturdynamik, der Maschinendynamik sowie der technischen Akustik, um Prognosen über das vibroakustische Systemverhalten zu erhalten. Ziel der Forschung ist es, validierte und aussagekräftige Berechnungswerkzeuge bereitzustel-len, welche es ermöglichen, das NVH-Verhalten des Antriebsstrangs von Bahnfahrzeu-

gen bereits zu einem frühen Zeitpunkt in die Produktentwicklung mit einzubeziehen. VERMINDERTE WEITERLEITUNG VON KÖRPER-

SCHALL

Optimale Lagerkonfiguration eines Fahrmotors

In elektrischen Bahnfahrzeugen stellen der Fahrmotor und dessen Ankopplung an das Drehgestell einen wichtigen

Körperschallübertragungspfad dar. Mögliche Quellen sind Unwuchtanregungen, Lagergeräusche oder auch eine weitergeleitete Verzahnungsanregung aus dem Achsgetriebe sowie

Schwingungen aus dem Rad-Schiene-Kontakt. Im Zuge der Diplomarbeit sollen die Anbindung des Fahrmotors an das Drehgestell des Bahnfahrzeuges untersucht und unter Zuhilfenahme geeigneter Simulationstools (SimPack, ANSYS, etc.) Design-richtlinien für die Lageranordnung erarbeitet werden. Hierbei ist insbesondere die Strukturdynamik des Drehgestells sowie des Motors selbst zu berücksichtigen. Für eine Validierung der Ergebnisse ist der Aufbau eines Versuchsstands bzw. eines Demonstrators vorgesehen.

FORSCHUNGSSCHWERPUNKT: ROLLGERÄUSCHMINDERUNG

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Volker Quarz

Die Reduktion des Schienenverkehrslärms hat aktuell eine hohe Bedeutung, da die gesetz-lichen Vorschriften zur Schallemission von Fahrzeugen in den nächsten Jahren deutlich verschärft werden sollen und Anwohner an stark frequentierten Strecken z.T. hohen Lärm-belastungen ausgesetzt sind. An der Professur wird zur Rollgeräuschminderung von Schie-nenfahrzeugradsätzen geforscht. In studentischen Arbeiten wurden Ergebnisse des For-schungsprojektes LZarG („Leiser Zug auf realem Gleis“) aufbereitet. Daraus leiten sich neue Themen für Studien- und Diplomarbeiten ab. RECHNERISCHE PROGNOSE DER WIRKUNG VON

REIBUNGSABSORBERN

Anwendung und experimentelle Validierung eines Absorbermodells

Eine Möglichkeit, die Schallab-strahlung von Eisenbahnrä-dern zu mindern, ist die Ver-wendung von akustischen Reibungsdämpfern. Die Mo-dellierung dieser Dämpfungs-wirkung stellt mit ihrer Nicht-linearität eine Herausforde-

rung dar. In einer vorangegangenen Belegarbeit wur-de ein Reibkontaktmodell in MATLAB implementiert. In dieser Arbeit soll das Modell auf das Beispiel eines reibringgedämpften Eisenbahnrades angewendet und das Simulationsergebnis mit vorliegenden Mes-sergebnissen verglichen werden.

VERGLEICH GEMESSENER SCHALLABSTRAHLUN-

GEN MIT SIMULATIONSERGEBNISSEN EINES

PROGNOSEWERKZEUGS

Nachrechnung gemessener Schallabstrahlungen-eines Güterwagenradsatzes

Für einen Güterwagenradsatz liegen Ergebnisse von Messfahrten vor, die genutzt werden sollen, um die in einer Dissertation entwickelten Algorithmen für die akustische Bewertung von Radsätzen, die in einer Masterarbeit für die praktische Anwendung auf-

bereitet wurden, zu vali-dieren. Unter Verwendung der gemessenen Rauheiten soll mit dem nun verfüg-baren Werkzeug die Schall-abstrahlung des Radsatzes rechnerisch ermittelt und mit den Messergebnissen verglichen werden.

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FORSCHUNGSSCHWERPUNKT: MULTISENSORIELLE ERFASSUNG DES DYNAMI-

SCHEN LICHTRAUMBEDARFS VON SCHIENENFAHRZEUGEN SOWIE DER GLEIS-

LAGEGEOMETRIE.

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Christian Telke

Im Rahmen eines Fahrzeugentwicklungszyklus stehen wiederkehrende Standard-messaufgaben an. Viele dieser Messaufgaben müssen bereits in einer sehr frühen Projekt- bzw. Angebotsphase durchgeführt werden. Im besonderen Fokus steht da-bei zum einen die Erfassung der Gleislage sowie deren Störung und zum anderen die Erfassung des zur Verfügung stehenden Lichtraumes. Beide Größen haben ei-nen wesentlichen Einfluss auf den Fahrzeugentwicklungsprozess. Die Gleislage und deren Störung beeinflussen maßgeblich den Radsatzverschleiß sowie den Fahrkom-fort. Der verfügbare Lichtraum innerhalb der Zielinfrastruktur bestimmt weitestgehend die geometrischen Abmes-sungen der einzusetzenden Bahn. Im Rahmen dieses Forschungsprojektes soll ein universelles Messsystem zur Durchführung der o.g. Messaufgaben entwickelt werden. ENTWICKLUNG EINES MESSSYSTEMTRÄGERS ZUR

ERFASSUNG DER GLEISLAGESTÖRUNG IM REGU-

LÄREN LINIENBETRIEB

Konstruktion und MKS-Analyse eines Messsys-temträgers

Die Erfassung der Gleislage und deren Störung gehen bei der Durchführung der Messaufgabe mit erheblichen Einschränkun-gen für den regulären Linienbe-trieb im Schienennetz einher. Oft

werden Messsysteme eingesetzt, die durch speziell geschulte Mitarbeiter per Hand durch das zu ver-messende Gleisnetz manövriert werden. Dieser Um-stand soll durch die Entwicklung eines Messsystem-trägers, welcher im regulären Linienbetrieb an einer bestehenden Bahn angebracht werden kann, stark vereinfacht werden. Im Rahmen der angebotenen Arbeit ist ein Messsystemträger zu konstruieren und mittels MKS-Simulation mit realen Gleislagedaten sein dynamisches Verhalten hinsichtlich der Entglei-sungssicherheit zu untersuchen.

ADAPTIVE UND OPTIMALE SCHÄTZUNG DER GLEIS-

LAGE-GEOMETRIE UND DES FAHRZEUGZUSTANDS-

VEKTORS AUS SENSORROHDATEN

Implementierung eines Verfahrens zur optimalen Schätzung des Fahrzeugzustandes und der Gleis-lage

Die Erfassung des Fahr-zeugzustandsvektors und der Gleislagegeometrie ist eine wesentliche Grundlage für die Be-rechnung des dynami-schen Lichtraumbedarfs

von Schienenfahrzeugen. Im Zuge dieser Arbeit soll zunächst ein Konzept erarbeitet werden, welches die zu messenden Größen für die Gleislage- und Zu-standsvektorrekonstruktion determiniert. Weiterhin sollen die Einflüsse der Messabweichungen auf das eigentliche Messergebnis durch geeignete Schätz-

verfahren und Fusionsalgorithmen auf ein Minimum reduziert werden

POTENZIALANALYSE VON MARKOV-NETZWERKEN

ZUR SEGMENTIERUNG VON BILDDATEN

Im Rahmen der Entwicklung ei-ner berührungs-losen Gleislage-erfassung spielt

die Auswertung von digitalen Bilddaten eine zentrale Rolle, um bspw. die Orientierung der Schiene zu quantifizieren. Da die Verfahren der klassischen Bild-verarbeitung aufgrund der enormen Diversität der Eingangsdaten bei dieser Aufgabenstellung weitest-gehend an ihre Grenzen stoßen, sollen im Zuge die-ser Arbeit die Modellierung mithilfe der Markov-Random-Field (MRF)- Methode hinsichtlich ihres An-wendungspotentials untersucht und die Ergebnisse mit den klassischen Verfahren verglichen werden. Bei dieser Methode besteht das Ziel im Wesentli-chen darin, ein Zuordnungsproblem in einem Feld von Zufallsvariablen zu lösen. Dies geschieht durch die Minimierung einer Energiefunktion, wofür diverse Lösungsalgorithmen zur Verfügung stehen. Weiter-hin stehen für ausführliche Tests synthetische sowie reale Bilddaten zur Verfügung.

AUSGLEICH DER TRANSLATORISCHEN RELATIV-

BEWEGUNGEN BEI DER BERÜHRUNGSLOSEN

FAHRKANTENERFASSUNG

Zur berührungslosen Erfassung der Gleislage kommt ein LASER-Pofilscanner zum Einsatz. Dieser ist in ei-

nem Messsystemträger am Wagenkasten einer beliebigen Bahn installiert. Um jedoch die translatori-sche Relativbewegung zwischen Messsystem-träger, Wagenkasten und

Schiene im Messprozess auszugleichen, ist der Trä-ger mit einem Linearantrieb versehen. Ziel dieser Ar-beit soll es zum einen sein, ein Modell der Anord-

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nung zu erstellen und zum anderen, eine geeignete Regelungsstrategie zu entwerfen, um die Nachfüh-rung des Messsystemträgers bzgl. des Schienenpro-fils zu realisieren. Als Eingangsdaten der Regelungs-aufgabe sollen dabei die Profildaten des LASER-Scanners dienen. Weiterhin sollen die umgesetzten Algorithmen mittels einer gekoppelten Simulation ve-rifiziert werden.

SHK: BERECHNEN DER INTRINSISCHEN PARAME-

TER DER KAMERA „MICROSOFT KINECT 1“ UND

ERFASSEN DER MESSABWEICHUNG DES TIEFEN-

SENSORS

Für die Erfassung des dynamischen Lichtraumes von Schienenfahrzeugen soll das Potenzial von 3D-Kamerasystemen, wie z.B. der „Microsoft KINECT“, untersucht werden. Für eine fundierte Aussage über die Eignung des Sensors sind die intrinsischen Ka-meraparameter unerlässlich. Implementiert werden soll ein Verfahren zur Erfassung genau dieser Kame-raparameter in MATLAB. Dafür stehen innerhalb von MATLAB die Image-Processing- und die Computer-Vision-System-Toolbox zur Verfügung. Studiengang: Mechatronik/ Elektrotechnik Std./Monat: ca. 20, nach Absprache Dauer: 3-6 Monate, Beginn ab sofort

SHK: IMPLEMENTIERUNG VON SCHNITTSTELLEN

VON C++ NACH MATLAB FÜR DIE POINT-CLOUD-

LIBRARY (PCL) UND OPENCV

Bei der Erfassung der Umwelt mit 3D-Kameras kommt es im Rahmen eines Forschungsprojektes zur

Anwendung der PCL-Library. Diese ist in C++ im-plementiert, um die enormen Datenmengen mit ent-sprechender Geschwindigkeit zu verarbeiten. Für die eigentliche Erfassung und für die fundierte Auswer-tung der Umfelddaten ist diese Bibliothek unerläss-lich, so dass eine Schnittstelle implementiert werden muss, welche die Bibliothek in MATLAB verfügbar macht. Studiengang: Mechatronik/ Elektrotechnik Std./Monat: ca. 20, nach Absprache Dauer: 6 Monate, Beginn ab sofort

SHK: PARRALELISIERTE IMPLEMENTIERUNG EINES

GRAPH-CUT-ALGORITHMUS IN C++

Im Zuge der Bildsegmentierung mittels Markov-Netzen müssen Energiefunktionen minimiert wer-den. Problem dabei ist, dass sich diese Optimierung oft als sehr rechenintensiv darstellt. Um dieser Prob-lematik beizukommen soll ein effizienter Graph-Cut-Algorithmus in C++ für die Verwendung von Mehr-kernrechnern implementiert werden. Ggf. kann diese Themenstellung auch zu einer Studienarbeit erwei-tert werden. Studiengang: Mechatronik/ Elektrotechnik Std./Monat: ca. 20, nach Absprache Dauer: 6 Monate, Beginn ab sofort

FORSCHUNGSSCHWERPUNKT: MESS- UND DIAGNOSETECHNIK VON

SCHIENENFAHRZEUGEN

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Gunther Dürrschmidt

Seit Anfang 2009 verkehrt im Netz der Dresdner Verkehrsbetriebe eine Messstraßenbahn, welche kontinuierlich mechanische, elektrische und thermische Daten im täglichen Fahrgastbetrieb aufzeichnet, die an der Pro-fessur ausgewertet werden. Ausgehend von diesem Projekt, einer Koopera-tion mit Verkehrsbetrieben, Fahrzeughersteller und Messtechnikfirmen, wurde in den letzten Jahren an der Professur für Fahrzeugmodellierung und –simulation der neue Forschungsschwerpunkt für Mess- und Diagnosetechnik von Schienenfahrzeugen aufgebaut, der an der Professur für Dynamik und Mechanismentechnik weiterentwickelt wird. UNTERSUCHUNG FAHRDYNAMISCHER EIGEN-

SCHAFTEN GUMMIGEFEDERTER RADREIFEN

Vergleich und Beurteilung unterschiedlicher Rad-typen mit und ohne gummigefederte Radreifen

Zur Steigerung des Fahrkomforts und der Verringerung der dynamischen Be-lastung der Fahrwerkselemente von Schienenfahrzeugen werden heute sehr

oft Räder mit Dämpfungselementen aus Gummi zwi-schen Radreifen und Rad verwendet. Im Rahmen der Arbeit sollen die Besonderheiten derartiger Räder hinsichtlich des Fahrkomforts, des Schwingungsver-

haltenes sowie der dynamischen Stabilität beurteilt werden. Außerdem ist der Einfluss der durch Walk-vorgänge zwischen Radreifen und Radkörper absor-bierten Energie auf den Fahrwiderstand des Fahr-zeugs zu untersuchen.

SENSORAUSFALLDIAGNOSE

Entwicklung eines Diagnosewerkzeugs zur Erken-nung von Sensorausfällen bei der Messstraßen-bahn Dresden

Automatisch arbeitende Langzeit-Messsysteme wie die Dresdner Messstraßenbahn weisen das Prob-

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lem auf, dass Ausfälle von Teilsystemen und Sen-soren oft erst sehr spät und zufällig entdeckt wer-den. Um den Datenverlust im Fehlerfall zu verklei-nern, ist der Einsatz automatisierter Diagnosewerk-

zeuge sinnvoll. Dabei besteht die Herausforderung darin, Fehlfunktionen von außergewöhnlichen Be-triebssituationen zu unterscheiden und korrekt zu di-agnostizieren.

FORSCHUNGSSCHWERPUNKT: MESSTECHNIK, MESSWERTVERARBEITUNG UND

DIAGNOSTIK

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Zhirong Wang, Dr.-Ing. habil. Michael Scheffler

Der Betrieb von Maschinen erfordert eine Reihe von Maßnahmen zur Überwachung und Aufrechterhaltung des Betriebs. Dabei beschäftigt man sich mit der Frage, wie man von außen, ohne Störung des Betriebs, sozusagen über das Schwingungsbild, in die Maschine hineinhorchen, ihren aktuellen Laufzustand beurteilen und Schwing-ungen feinfühlig im Hinblick auf sich anbahnende Fehler deuten kann. Welche Hilfsmittel für Messung, Analyse und Nachauswertung und Interpretation stehen zur Verfügung? Die Methodik und Methoden der Schwingungs-messung, Messdatenverarbeitung sowie der anschließenden Diagnostik für die Maschinen und Anlagen bilden den Forschungsschwerpunkt. ANWENDUNG DER HILBERT-TRANSFORMATION IN

DER SCHWINGUNGSDIAGNOSE UNTER BERÜCK-

SICHTIGUNG DER NICHT-STATIONÄREN UND

NICHTLINEAREN EIGENSCHAFTEN

Maschinendiagnostik mit der HVD-Methode

Die Anwendung der Hilbert-Transformation (HT) ist ein relativ junges Gebiet im Vergleich zu anderen Analyse-

Methoden wie Fourier-Transformation und Wavelet-Zerlegung. Die HT findet heute zunehmend Anwendung in der Schwingungsdiagnostik bei der Analyse realer Signale, die am häufigsten nicht-linear und nicht-stationär sind. Mittels Hilbert Vibration Decomposition (HVD) können nicht-lineare und nicht-stationäre Signale in eine Reihe einfacher Komponenten (sogenannte intrinsische Mode-Funktion (IWF)) zerlegt werden. Anhand von Simulationen mit idealisierten Signalen und anhand praktischer Versuche an einem Prüfstand wird die HVD-Methode auf der Basis der Hilbert-Transformation auf ihre Anwendbarkeit in der Maschi-nendiagnose untersucht. Es soll gezeigt werden, dass mit dieser Methode Körperschallsignale aus Maschinen getrennt werden können und so ein Fortschritt in der Schwingungsdiagnose erzielbar ist.

ERSTELLUNG EINES MULTIFUNKTIONALEN MESS-

SYSTEMS FÜR AKUSTIK- UND SCHWINGUNGSANA-

LYSE

Software für mehrkanalige Messdatenerfassung und Messwertverarbeitung

Das Frontend SCADAS besitzt vielseitige Fähigkeiten zur Datenerfassung und Signalaufbereitung. Es ist sehr gut geeignet zur Messung von Schwingungs-

signalen und soll zur Messung des Schwingungsverhaltens z.B. einer Phaeton-Autokarosserie einge-setzt werden. Dabei werden Be-schleunigungs- und Kraftsignale gemessen und zur weiteren Ver-

arbeitung vorbereitet. Das Messgerät besitzt eine GPIB- (IEEE-488.2) Schnittstelle und kann vom Rech-ner direkt gesteuert werden. Die Implementierung der Datenkommunikation zwischen dem Messgerät und Rechner sowie aller notwendigen Analysewerk-zeuge soll in LabVIEW oder MATLAB durchgeführt werden. Sowohl die messtechnische Erfassung als auch die anschließende Analyse von mechanischen Schwingungen werden Bestandteil der Arbeit sein.

DIAGNOSE VON ZAHNFLANKENSCHÄDEN IN WIND-

KRAFTANLAGEN-GETRIEBEN

Untersuchung des strukturmechanischen Über-tragungsverhaltens komplizierter Bauteilketten

Die Erfassung der Schwingungsmessdaten erfolgt an einer WKA prinzipbedingt entfernt vom Anregungs-ort. Die Messsignale werden dabei durch die ver-schiedenen zwischenliegenden Bauteile in unter-schiedlicher Qualität übertragen. Ist das Übertra-gungsverhalten der gesamten Messkette bekannt, kann das Signal vor der Auswertung entsprechend bereinigt werden. Bisher existieren lediglich gesi-cherte Erkenntnisse über das Verhalten bestimmter Sensorankopplungsarten. Um die Kenntnis über den Informationsgehalt der Messsignale zu schärfen, soll das strukturmechanische Übertragungsverhalten komplexer Bauteilketten untersucht werden. Ziel ist die Formulierung von Korrekturfunktionen für die in der Praxis typischen Messorte und ihre Bewertung.

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FORSCHUNGSSCHWERPUNKT: HÖR- UND STIMMFORSCHUNG

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Schmidt

Das Verständnis über die Funktionsweise des auditorischen Systems von Mensch und Tier setzt grundlegendes Wissen über die Mechanik und Elektrophysiologie biologischer Strukturen voraus. Neben experimenteller Tätigkeit sind auch mathematisch-physikalisch motivierte theoretische Überlegungen, gepaart mit geeigneten Simulations-methoden, für einen Erkenntnisgewinn äußerst hilfreich. Im Rahmen einer Interdisziplinären Projektarbeit können vielseitig interessierte Studierende einzelne Teilaufgaben bearbeiten. Die konkrete Darlegung der Teilaufgaben er-fordert eine gesonderte Konsultation. Die Betreuung erfolgt in einem Team aus Strukturmechanikern, Hörfor-schern und Fachpersonal der HNO-Klinik Dresden. Weitere Ansprechpartner sind deshalb auch Herr Dipl.-Ing. Ma-rio Fleischer (mario.fleischer@tu-dresden.de, Tel. 0351-458 2586) und Herr Dipl.-Ing. Matthias Bornitz (matthias.bornitz@tu-dresden.de, Tel. 0351-458 12025) von der HNO-Klinik der Medizinischen Fakultät. VISKOELASTISCHES USERELEMENT FÜR BIOMATE-

RIAL

Programmierung und Testung eines ANSYS-Tetraederelementes zur anisotropen Viskoelastizi-tät

Die FE-Software ANSYS und die dort verfügbare Elementbiblio-thek decken vorrangig die Simu-lationsanforderungen der klassi-schen Ingenieurwissenschaften ab. Im Gegensatz zu techni-schen Konstruktionen stellt die

Simulation biologischer Strukturen insbesondere im Hals-Nasen-Ohren-Bereich mittels der Finiten-Elemente-Methode weitergehende Anforderungen. Gegenstand und Ziel ist deshalb eine Finite-Elemente-Formulierung der anisotropen Viskoelastizi-tät für Tetraederelemente. Es kann auf Erfahrungen mit dem FE-Code für Hexaederelemente zurückge-griffen werden. Arbeitsschritte sind die Implementie-rung in ANSYS (Programmierung in FORTRAN90, wahlweise auch FORTRAN77) und Testung. Die Ro-bustheit und Genauigkeit soll durch Vergleich mit numerischen und analytischen Testbeispielen nach-gewiesen werden. Gute Kenntnisse in

numerischen Methoden, der angewandten Mechanik und Interesse an der Programmierung sind wichtige Voraussetzungen.

FE-MODELL DES VOKALTRAKTES DES MENSCHEN

AUS MRT-DATEN

Erstellung eines Simulationsmodells

Im Rahmen von Untersuchungen zur professionellen Stimme (Sän-ger, Sprecher) soll ein Simulati-onsmodell des menschlichen Vo-kaltrakts (Luftröhre, Rachenraum, Mund- und Nasenhöhle) erstellt werden. Mit Hilfe des Modells sollen Zusammenhänge zwischen anatomischen und funktionellen

Parametern des Vokaltraktes untersucht werden. In der Belegarbeit sind FE-Modelle und Berechnungen des Übertragungsfrequenzganges des Vokaltraktes für verschiedene Konfigurationen (Vokalbildung, Sän-gerformant, pathologische Veränderungen) durchzu-führen. Die Untersuchungen laufen in Kooperation mit dem Studio für Stimmforschung der Hochschule für Musik Dresden. Die Betreuung erfolgt in einem Team aus Strukturmechanikern und Fachpersonal der HNO-Klinik Dresden.

SCHWERPUNKT LEHRE UND WEITERE THEMENGEBIETE

Ansprechpartner: siehe Angebot

Neben den Angeboten zu unseren aktuellen Forschungsprojekten bieten wir zusätzlich studentische Arbeiten und SHK-Stellen zu Fragestellungen und Aufgaben in der Lehre an. Die Themen sind auf Grund der vielfältigen Fächer sehr breit aufgestellt und bieten eine ideale Möglichkeit, sich in einzelne Fächer zu vertiefen. SIMULATION TRANSIENTER SCHWINGUNGEN BEI

SAITENINSTRUMENTEN

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Schmidt, Dipl.-Ing. Sten Urban

Ein grundlegendes Problem der Aus-führung von Zupf-instrumenten, spe-ziell von Lauten, ist die Beherrschung der Wechselwirkun-

gen zwischen dem Instrument und den einzelnen

Saiten. Die Kopplung zwischen der Strukturdynamik des Instrumentes und den Schwingungen einer Saite unter Berücksichtigung der Luft und vielfältiger konstruktiver Details ist komplex und kaum beherrschbar. Im Rahmen dieser Graduierungsarbeit soll deshalb ein stark vereinfachtes Instrument - ein bereits vorliegender Demonstrator – mit einem vorhandenen Simulationsprozess, bestehend aus ANSYS und MAPLE, analysiert werden.

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SHK: ERSTELLEN VON VORLESUNGSMATERIALIEN

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. M. Beitelschmidt

Für die Vorlesung „Roboterkinematik“ sollen zu-nächst zwei Vorführbeispiele für Roboterkinematiken auf der Basis von LEGO-MINDSTORMS NXT erarbeitet werden. Ausgehend von der Konstruktion und Be-wegungssteuerung der Kinematiken ist unter Ver-wendung von LabVIEW/NXC eine Bedienoberfläche zu entwerfen und zu programmieren. Abhängig von den Resultaten ist eine längerfristige Beschäftigung möglich. Studiengang: Maschinenbau / Mechatronik Voraussetzung: gute Kenntnisse in Technische Me-chanik (Kinematik), C/C++/MATLAB, Kenntnisse in LabVIEW oder NXC wünschenswert Std./Monat: ca. 20, nach Absprache Dauer: ca. 6 Monate, Beginn ab sofort

SHK: ERSTELLEN VON VORLESUNGSUNTERLAGEN

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Volker Quarz / Dipl.-Ing. Claudius Lein

Basierend auf Skizzen und handschriftlichen Ausar-beitungen sollen Grafiken, Texte und Formelwerke sowie Berechnungsbeispiele für Präsentationsunter-lagen und Skripte für Lehrveranstaltungen erstellt und erweitert werden. Studiengang: Maschinenbau / Mechatronik Voraussetzung: gute Kenntnisse in CAD-Software, evtl. ANSYS, MS-Office & Corel Draw (o. ä.) Std./Monat: ca. 20, nach Absprache Dauer: mind. 3 Monate, Beginn ab sofort

SHK: ERSTELLEN/ BEARBEITEN DER ÜBUNGSAUF-

GABEN SYSTEMDYNAMIK

Ansprechpartner: Dr.-Ing. habil. Michael Scheffler

Die Übungsaufgaben der Professur zum Fach Sys-temdynamik sollen überarbeitet und gepflegt wer-den. Basierend auf den vorhandenen Dokumenten sollen die Lösungen didaktisch und optisch überar-beitet und zusammengefasst werden. Studiengang: Maschinenbau / Mechatronik Voraussetzung: gute Kenntnisse in Dynamik, evtl. ITI-SIM, LaTex & Grafikprogramm (o. ä.) Std./Monat: ca. 20, nach Absprache Dauer: mind. 3 Monate, Beginn ab sofort

SHK: HELFER BEI BETREUNG VON PRAKTIKANTEN

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Sten Urban

Im Mai und Juni 2014 werden 6 Schüler auf 5 Wo-chen verteilt ihr Schülerpraktikum am Lehrstuhl ab-solvieren. Deren Aufgabe ist die Erarbeitung und Er-probung einer Aufgabenstellung für ein studenti-sches Projekt mit LEGO-MINDSTORMS. Die Grundlagen dafür werden den Schülern in den ersten Tagen ver-mittelt. Für die Vorbereitung und Unterstützung bei der Betreuung sucht die Professur motivierte Mecha-troniker, die Interesse an alternativen Lernkonzepten haben (didaktische Grundzüge werden vermittelt) und bereit sind, Kindern schwierige Sachverhalte mit einfachen Mitteln beizubringen. Erfahrungen mit LE-GO-MINDSTORMS erforderlich. Std./Monat: ca. 20, nach Absprache Dauer: mind. 3 Monate, Beginn ab sofort

INDUSTRIEKONTAKTE FÜR PRAKTIKA/ ABSCHLUSSARBEITEN Hier möchten wir Ihnen kurz einige Firmen vorstellen, mit denen wir zusammenarbeiten und zu denen wir Kontakt wegen studentischer Praktika und Arbeiten herstellen können.

BOMBARDIER TRANSPORTATION

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Alexander Hegh-manns

Größter Schienenfahrzeug-hersteller der Welt mit Sitz in Berlin. Das Produkt-portfolio reicht von Straßen- und Stadtbahnen bis zu Lokomotiven und Hochgeschwindigkeitszügen, An-triebskomponenten, Leit- und Sicherungstechnik etc. Bereich „LightRail“: Standorte u.a. in Bautzen, Mann-heim und Wien; Bereich „Locomotives“: Standorte u.a. in Kassel, Mannheim, Zürich, Schweden

SIEMENS POWER GENERATION

Ansprechpartner: Dr.-Ing. habil. Michael Scheffler

Dynamik von Gas- und Dampfturbinen mittlerer Leistungsklassen (Standort Görlitz)

BOSCH

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Johannes Stier

Simulation mechatronischer Komponenten aus dem Kfz-Bereich (Benzin-, Dieselein-spritzung usw.) mit Hilfe kommerzieller Simulationswerkzeuge, insbesondere gekoppelte Simulation (Zentralbereich Forschung und Vorausentwicklung, Stuttgart)

MAN

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Claudius Lein

Die MAN Truck & Bus AG mit Sitz in München ist einer der führenden internationalen Nutz-fahrzeughersteller. Kontakte be-stehen zum Kompetenzzentrum für Motorenentwicklung am Standort Nürnberg.

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SPEKTRA

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Zhirong Wang

Die SPEKTRA Schwingungs-technik und Akustik GmbH Dresden hat sich seit ihrer Gründung 1994 zum führenden Anbieter für Kalibrier-, Prüf- und Testsysteme sowie Dienstleis-tungen im Bereich Schwin-gungstechnik und Akustik ent-wickelt. Sie liefert weltweit modernste Systeme und Ausrüstungen zur dynamischen Kalibrierung von Messmitteln mechanischer Größen. Neben Stan-dardsystemen entwickelt SPEKTRA auch kunden-spezifische Lösungen für Forschung, Entwicklung und Produktion.

BAKER & HUGHES

Ansprechpartner: Dr.-Ing. habil. Michael Scheffler

Baker & Hughes ist ein weltweit führendes Unter-nehmen, das Bohrtechno-logie auf dem Gebiet der Erdöl- und Erdgasförderung

entwickelt, produziert und vermarktet. Mit langjähri-ger Geschichte und Erfahrung werden am Standort Celle insbesondere Bohrkopfmodule entwickelt und produziert. Diese bestehen neben der unumgängli-chen Bohrtechnik auch aus einer kleinen Turbogene-ratoreneinheit sowie mechanischen, hydraulischen und elektrischen Komponenten wie Aktoren und Sensoren. Der Einsatz sollte regelmäßig 6 Monate dauern und ist als Praktikum vorgesehen, kann aber auch als Beleg-, Studien- oder Diplomarbeit erfolgen. Die Themengebiete wenden sich insbesondere an konstruktive Fachrichtungen, angewandte Mechani-ker und Mechatroniker.

DB SYSTEMTECHNIK

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Gunther Dürrschmidt

Die DB-Systemtechnik als Europas größtes Kompetenzzentrum für Bahntechnik ist das In-genieurbüro der Deut-schen Bahn. In den beiden Geschäfts-segmenten Ingenieurdienstleistungen und Zulas-sungsmanagement arbeiten 650 Mitarbeiter an mehr als einem Dutzend Standorten in ganz Deutschland. Gesucht werden Ingenieure mit Interesse für das System Eisenbahn in unterschiedlichen technischen Themenfeldern von der Materialprüfung bis zur Diag-nosetechnik.

XAAR

Ansprechpartner: Dr.-Ing. habil. M. Scheffler

XAAR ist ein weltweit agie-rendes Unter-nehmen, das

neuartige Piezo-Tintenstrahldruckköpfe entwickelt und produziert, die vielfältige Anwendung finden (Olympus, Xerox, Sharp u.a.). Den Studierenden er-warten anspruchsvolle und vielseitige Arbeitsmög-lichkeiten im Bereich der Mikrosystemtechnik und ihrer Anwendungen. Die Aufgaben bestehen einer-seits in der Entwicklung neuer Aktuatorkonzepte und neuartiger Prozesstechnologien für deren Her-stellung sowie von Messverfahren zu deren Kontrol-le; andererseits in der Entwicklung neuartiger An-wendungen der Inkjet-Technologie in Bereichen vom Packaging bis hin zu Polymer Electronics, Displays usw. Die Umgangssprache im Unternehmen ist Eng-lisch. Standorte: Xaar UK in Cambridge, Xaar Jet AB in Stockholm, KTH Stockholm Inkjet Application Labor; Ansprechpartner: Dr.-Ing. habil. M. Scheffler / Dr. Werner Zapka, Stockholm

VOLKSWAGEN AG

Ansprechpartner: Dr.-Ing. habil. Michael Scheffler

Der Fachbereich „Mechanik Ver-brennungsmotoren“ der Konzern-forschung der Volkswagen AG sucht engagierte Ingenieurstu-denten im Hauptstudium, welche sich für die Durchführung von technischen Berechnungen mit

computergestützten Berechnungsverfahren wie FEM, MKS, EHD für Motorkomponenten und Bau-gruppen interessieren. Der Einsatz am Standort Wolfsburg sollte 6 Monate dauern und ist als Prakti-kum vorgesehen, kann aber auch als Beleg-, Studien- oder Diplomarbeit erfolgen. Voraussetzungen sind ein großes Interesse in Mechanik, Werkstoff- und Motorentechnik, Erfahrung mit numerischen Metho-den (FEM, MKS) und Teamfähigkeit.

VOSSLOH LOCOMOTIVES

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Claudius Lein

Auslegung und Simu-lation dieselhydrauli-scher sowie diesel-

elektrischer Lokomotiven bis 2700kW Nennleistung am Standort Kiel

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BERICHTE UND NEUIGKEITEN VON DER PROFESSUR

NEUER MITARBEITER

Johannes Woller, wissenschaftlicher Mitarbeiter

Seit dem 01. Januar 2014 ist Herr Woller wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur. Der gebürtige Franke studierte von 2008 bis 2013 Maschinenbau an der Technischen Universität Dresden. Das Hauptstudium absolvierte er mit der Studien-richtung des allgemeinen kon-

struktiven Maschinenbaus in den Vertiefungs-richtungen „Entwicklung und Analyse von Antrieben“ sowie „Methoden und Werkzeuge der Produktentwicklung“. Im Fachpraktikum war er bei der Voith Turbo GmbH in Crailsheim in der Getriebeentwicklung tätig. Im Rahmen des Großen Belegs untersuchte er die Tragfähigkeit von dünnwandig ausgeführten Planetenrädern für Planetengetriebe mit hohen Umfangsgeschwin-digkeiten. Am Fraunhofer Institut für Werkzeug-maschinen und Umformtechnik in Dresden bearbeitete er seine Diplomarbeit zum Thema: „Untersuchung der vibroakustischen Struktur-optimierung eines Stirnradkörpers unter Verwendung der Methode der Finiten Elemente“. Als wissen-schaftlicher Mitarbeiter wird sich Herr Woller vorwiegend mit der Akustikauslegung und dem Entwicklungsprozess von Fahrzeugantriebssträngen beschäftigen.

EXKURSIONEN 2014

Gemeinsam mit der DMT-Professur Unternehmen kennenlernen

Traditionell bietet unsere Professur in der vor-lesungsfreien Woche nach Pfingsten eine 3-tägige Exkursion für Studenten der Angewandten Mechanik und auch der Mechatronik an. Dieses Jahr werden wir vom 10.06.-12.06.2014 in den Raum Berlin reisen. Außerdem führen wir für Studierende aller Studienrichtungen eine Tagesexkursion in das Gebiet um Görlitz durch. Dabei werden voraussichtlich zwei Unternehmen besichtigt. Die Anmeldung ist im Opal-Kurs möglich, dort finden Sie demnächst auch Angaben zum genauen Ablauf und zu den Unternehmen der Exkursionen. -> Link

LOHRMANN-MEDAILLIE

Stephan Beisitzer – Jahrgangsbester der Fakultät

Am 13. Dezember 2013 wurde Stephan Beisitzer gemeinsam mit 10 Kommilitonen vom Rektor der TU Dresden, Prof. Hans Müller-Steinhagen, für seine herausragen-de Studienleistung mit der Lohr-

mann-Medaille ausgezeichnet. Stephan Beisitzer ab-solvierte sein Studium in der Studienrichtung Ange-wandte Mechanik mit einer Gesamtnote von 1,1 und ist somit Jahrgangsbester der Fakultät Maschinenwesen. Seine Diplomarbeit schrieb er zum Thema »Fallstudien zur thermischen Simulation von bewegten profilschienenge-führten Baugruppen« an der Professur für Dynamik und Mechanismentechnik unter Betreuung von Prof. Beitel-schmidt. Nach dem Studium blieb Herr Beisitzer der Professur treu und arbeitet seitdem als wissen-schaftlicher Mitarbeiter im Bereich FE-Simulationen.

EINFÜHRUNGSPROJEKTWOCHE

FÜR MECHATRONIKER 2013

Spielend Lernen mit Lego Mindstorms

Bereits zum vierten Mal fand in der Woche um den Buß- und Bettag das Einführungsprojekt Mechatronik im Dülfer-Saal statt. Etwa 80 Erstsemester-studierende haben mit viel Eifer und Einsatz Roboter entworfen, konstruiert und programmiert und sind im abschließenden Staffelwettbewerb erfolgreich ge-geneinander angetreten. In diesem Jahr durften wir erstmals eine Vielzahl an interessierten Zuschauern zum Wettbewerb begrüßen. Wir sind gespannt auf das nächste Projekt im Wintersemester diesen Jahres. Wie auch im letzten Jahr konnten wir unter den Teilnehmern des Projektes einen Lego- Mindstorms-NXT-Kasten sowie Umhängetaschen von National Instruments verlosen. Die Verlosung fand am 13.01.2014 im Physikhörsaal des Trefftz-Baus im Anschluss an die Mathematikvorlesung von Prof. Zasvari statt. Wir gratulieren dem Gewinner des

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Lego- Kastens, Herrn Felix Mittag, sowie den Gewinnern der Taschen. Vielen Dank an alle Helfer und Unterstützer sowie an Herrn Backmeyer von National Instruments und an Herrn Ginthum von Lego Education für die großzügigen Spenden.

GUTE NOTEN ZAHLEN SICH AUS

Gemütlicher Abend mit den besten Studenten der Technischen Mechanik

Zu Beginn des Wintersemesters wurden wie schon in den vergangenen Jahren die zwanzig besten Absolventen der Prüfung Technische Mechanilk (Teil Kinematik und Kinetik) in die Marschnerstraße eingeladen. Nach einer kurzen Vorstellung der Professur sowie von aktuell angebotenen studentischen Arbeiten nutzten die Studenten bei einem kleinen Imbiss die Möglichkeit, mit den Mitarbeitern ins Gespräch zu kommen. Einige Studenten arbeiten mittlerweile als studentische Hilfskräfte an der Professur. Die Veranstaltung wurde mit einem Rundgang durch die Versuchshallen abgerundet.

WILLKOMMEN AN DER FAKULTÄT

Mitglied im „MW-Starthelfer“- Programm

Der Studienstart, die erste Prüfungsperiode, Hunderte von formalen Dingen, die erledigt werden müssen: Mit Stephan Beisitzer, Martin Boisly und Mario Kleo beteiligt sich das Institut für Fest-körpermechanik am „MW-

Starthelfer“- Programm, um beim Sprung von der Schule ins Universitätsleben nicht nur über fachliche Hürden zu helfen. Gemeinsam mit anderen Doktoranden der Fakultät helfen sie den Studierenden der ersten vier Studiensemester mit Rat und Tat weiter. Sie geben ihren Übungsgruppen darüber hinaus Einblicke in den wissenschaftlichen Teil des universitären Lebens im Maschinenwesen. Weitere Infomationen: Link

DOKTORANDENKOLLOQUIUM

In eigener Sache: Dank der Doktoranden

Im universitären Alltag steht für die jungen Mitarbei-ter täglich eine Vielzahl von Aufgaben an. Neben der angestrebten Promotion fordern zusätzlich Projekte und der Einsatz in der Lehre ein hohes Maß an En-gagement. Seit drei Jahren packen am Institut für Festkörpermechanik jährlich für zwei Tage alle wis-senschaftlichen Mitarbeiter und Professoren ihre Koffer, reisen an Orte wie Altenberg, Wittenberg oder Oybin und konzentrieren sich in dieser Zeit bei einem Doktorandenkolloquium nur auf den wissen-schaftlichen Nachwuchs. Anders als bei Konferenzen ist es den jungen Mitarbeitern hier möglich, neben Erfolgen auch über Probleme in ihrem Promotions-vorhaben zu berichten und zu diskutieren. Für die Doktoranden ist dies die ideale Möglichkeit, sich mit den Professoren und Kollegen der Nachbarprofessu-ren am Institut auszutauschen und wertvolle Hinwei-se zu bekommen. Neben fachlichen Vorträgen und Diskussionen ist immer auch Zeit für einen Kulturbei-trag am Veranstaltungsort.

Solche Ausflüge sind an der Universität nicht selbst-verständlich. Neben den Finanzen bedarf es einer Menge Vorbereitung, für ca. 45 Leute eine solche Reise durchzuführen. Aus diesem Grund möchten die Doktoranden unseren Professoren und Kollegen aus dem Mittelbau des Instituts danken. Ein beson-derer Dank für die gesamte Organisation geht hierbei an Herrn Dr. Quarz, über den unser Institutsdirektor Prof. Ulbricht zu Recht behauptet, er könne im zwei-ten Beruf Reiseleiter sein. – DANKE!

Impressum: Technische Universität Dresden Fakultät Maschinenwesen Institut für Festkörpermechanik Professur für Dynamik und Mechanismentechnik 01062 Dresden Tel.: +49-351-463-37970 Fax: +49-351-463-37969 E-Mail: Dynamik.u.Mechanismentechnik@tu-dresden.de URL: http://www.tu-dresden.de/mw/dmt Redaktion: Sten Urban, Anja Jablonski