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Fakultät Maschinenwesen Professur für Dynamik und Mechanismentechnik

Newsletter 1/2011

Liebe Studierende, werte Leser,

der Ihnen vorliegende Newsletter markiert den Beginn eines neuen Ab-schnitts meiner Tätigkeit an der Technischen Uni-versität Dresden. Mit der Übernahme der Professur für Dynamik und Mecha-nismentechnik wandert der Schwerpunkt in die Fakultät Maschinenwe-sen. Doch soll dabei Be-währtes nicht aufgegeben

werden! Die Modellierung und Simulation von Fahr-zeugen, eigentlich eine spezielle Anwendung der Dynamik von Maschinen, wird auch weiter im Portfo-lio der neuen Professur bleiben. Das manifestiert sich auch darin, dass die bisherigen Mitarbeiter bei-der Professuren zu einer schlagkräftigen Equipe zu-sammen wachsen und sich damit das Angebot in Lehre fokussieren und Forschung erweitern lässt. Da somit auch für regelmäßige Leser des bisherigen Newsletters viele neue Gesichter dabei sein werden, ist eine kurze Vorstellung aller Mitarbeiter auf den folgenden Seiten nachzulesen. Gerade in der Lehre sind die ersten Veränderungen bereits im Sommer-semester sichtbar. Gemäß dem Leitspruch „Weniger Veranstaltungen bei gleichbleibendem Inhalt“ wer-den Lehrveranstaltungen, die eine hohe inhaltliche Überdeckung aufwiesen, zusammengefasst. Das be-trifft zum Beispiel den Komplex „Dynamik der Kol-benmaschinen“ sowie die „Antriebsdynamik“, die in Zukunft in eine neue Lehrveranstaltung zusammen-gefasst werden. Durch die Einbettung der Professur in den Studiengang der Angewandten Mechanik werden dort zukünftig die Lehrveranstaltungen rund um Mehrkörperdynamik, die bisher vorwiegend von Mechatronik-Studenten besucht wurden, eine größe-re Rolle spielen. Aber auch die Industrie- und Pro-jektpartner werden von der neuen Einheit, die über Labor- und Versuchsflächen verfügt, profitieren kön-nen. Ich wünsche mir, dass Sie, liebe Studierende, von dem erweiterten Angebot profitieren können. Beachten Sie bitte die zahlreichen Angebote für stu-dentische Arbeiten, bei denen Sie Forschungs- und Industrieluft an der Professur schnuppern können. Ich wünsche Ihnen einen erfolgreichen Semesterab-schluss sowie erfolgreiche Prüfungen und lade Sie zu

den Lehrveranstaltungen im kommenden Semester ein!

Prof. Dr.-Ing. Michael Beitelschmidt

Prüfungen zu den Lehrveranstal-tungen des Hauptstudiums im Wintersemester 2010/2011

Schriftliche Prüfungen

NICHT erlaubte Hilfsmittel: Laptop, program-mierbare und kommunikationsfähige Taschen-rechner

Dynamik der Kolbenmaschinen

Studiengang: Mechatronik (Maschinenbau) Prüfer: Prof. Beitelschmidt Zeit und Ort: 28.02.2011, 9.20-10.50 im POT 51/H Erlaubte Hilfsmittel: persönliche Aufzeichnungen, Bücher, wissenschaftlicher Taschenrechner

Kinematik und Kinetik der Mehrkörpersysteme

Studiengang: Mechatronik (Maschinenbau) Prüfer: Prof. Beitelschmidt Zeit und Ort: 03.03.2011, 9.20-10.50 im POT 51/H Erlaubte Hilfsmittel: persönliche Aufzeichnungen, Bücher, wissenschaftl. Taschenrechner

Maschinendynamik

Studiengang: Maschinenbau Prüfer: Dr. Scheffler Zeit und Ort: 17.02.2011, 11.10-14.10 im HSZ/AUDI, HSZ/02/H, HSZ/03/H und HSZ/04/H Erlaubte Hilfsmittel: persönliche Aufzeichnungen, Nachschlagewerke in Papierform, wissenschaftlicher Taschenrechner

Maschinendynamik/ Schwingungslehre

Studiengang: Maschinenbau (Vertiefungsrichtung Luft- & Raumfahrttechnik) Prüfer: Prof. Schmidt Zeit und Ort: 03.03.2011, 9.20-12.20 im ZEU/160/H Erlaubte Hilfsmittel: alle Unterlagen, Taschenrechner ohne Einschränkung

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Mehrkörpersimulation in der Fahrzeugtechnik

Studiengang: Mechatronik (Maschinenbau) Prüfer: Prof. Beitelschmidt Zeit und Ort: 11.02.2011, 14.50-16.20 im TRE/PHYS Erlaubte Hilfsmittel: wissenschaftl. Taschenrechner

Systemdynamik

Studiengang: Mechatronik Prüfer: Dr. Scheffler Zeit und Ort: 04.03.2011, 13.00-15.00 im BAR/SCHÖ Erlaubte Hilfsmittel: persönliche Aufzeichnungen, Nachschlagewerke in Papierform, wissenschaftlicher Taschenrechner

Mündliche Prüfungen

Antriebsdynamik

Studiengang: Maschinenbau / Mechatronik Zeit und Ort: 04.02.2011, genaue Uhrzeit und Prü-fungsort nach Vereinbarung

Die Terminvergabe erfolgt durch Dr. Scheffler.

Maschinen- und Fahrzeugakustik

Studiengang: Maschinenbau / Mechatronik Zeit und Ort: nach Vereinbarung

Die Terminvergabe erfolgt im Sekretariat der Pro-fessur f. Fahrzeugmodellierung und -simulation, Raum POT 57. Das Sekretariat ist in der Regel von 9:00 bis 13:00 Uhr besetzt.

Schienenfahrzeug Mess- und Diagnosetechnik

Studiengang: Maschinenbau / Mechatronik Zeit und Ort: 09.03.2011 im POT 58, genaue Uhrzeit nach Vereinbarung

Die Terminvergabe erfolgt im Sekretariat der Pro-fessur f. Fahrzeugmodellierung und -simulation, Raum POT 57. Das Sekretariat ist in der Regel von 9:00 bis 13:00 Uhr besetzt.

Lehrveranstaltungen des Haupt-studiums im Sommersemester 2011 Wir möchten Sie an dieser Stelle über die im Som-mersemester bei uns stattfindenden Lehrveranstal-tungen und deren Inhalte informieren. Die Räume und Zeiten für die jeweiligen Lehrveranstaltungen finden Sie ab Anfang April auf unserer Homepage.

CAE- Dynamische Analyse

Studiengang: Maschinenbau (Vertiefungsrichtung An-gewandte Mechanik) Lehrkräfte: Prof. Dr.-Ing. Berthold Schlecht, Dr.-Ing. Michael Scheffler Umfang: 2 SWS (1/0/1) Inhalt: In der Lehrveranstaltung CAE-Dynamische Analyse werden Möglichkeiten zur Beschreibung des dynamischen Verhaltens von Maschinen vorgestellt.

Die Veranstaltung wendet sich an Studenten des all-gemeinen und konstruktiven Maschinenbaus, die die Lehrveranstaltung Maschinendynamik besucht ha-ben. Die LV umfasst eine Vorlesung von Prof. Schlecht sowie – abhängig von der Anzahl der Stu-denten – Praktika sowohl im Labor als auch im PC-Pool (ITI-SimulationX). Dynamik der Kolbenmaschinen/ Antriebssysteme

Studiengang: Maschinenbau (Vertiefungsrichtungen Angewandte Mechanik & Fahrzeugtechnik) Umfang: 4 SWS (2/1/1) Lehrkräfte: Prof. Dr.-Ing. M. Beitelschmidt, Dr.-Ing. Michael Scheffler Ziel: Vermittlung der Grundlagen der Torsions-schwingungsberechnung für Antriebsanlagen mit Kolbenmaschinen; Torsionsschwingungen in An-triebsanlagen Inhalte: Torsionsschwingungen in Antriebsanlagen Antriebssysteme mit Kolbenmaschinen Berechnungsmodelle Mathematische Beschreibung der Berechnungs-

modelle Maschinendynamik Lineare Systemanalyse Dämpferanpassung Modellierung ausgewählter Antriebskomponen-

ten Rechenverfahren und -programme zur numeri-

schen Lösung Experimentelle Modalanalyse (EMA)

Studiengang: Maschinenbau (Vertiefungsrichtung An-gewandte Mechanik) Umfang: 4 SWS (2/1/1) Lehrkraft: Dr.-Ing. Michael Scheffler Inhalt: Modalanalyse ist der Vorgang zur Ermittlung der Modalparameter einer Struktur für alle Eigen-schwingformen im zu untersuchenden Frequenzbe-reich. Erster Schritt der EMA ist die Ermittlung der Modalparameter eines Systems: Modalfrequenz, Modaldämpfung, Modenform. Ziel ist letztendlich die Entstehung eines Modal-Modells des Strukturverhal-tens anhand dieser Parameter. Schwerpunkte: Einführung in die Modalanalyse, Fou-rierreihe, Laplace-Transformation, Fouriertransforma-tion, DFT/ FFT, Abtasttheoreme/ Abbruchfehler, Zeit-fenster/ Frequenzgang, Zustandsraumbeschreibung/ Eigenwerte und Eigenvektoren, Orthogonalität/ Mo-dalzerlegung von G(jω), Überblick STARSTRUCT, Verfahren der Modalanalyse/ Spektralleistungsdichte/ Kohärenzfunktion, Verfahren der „Output-Only“-Modalanalyse, Verwendung der Ergebnisse FEM (Methode der Finiten Elemente) im Maschi-nenbau/ Mechanische Strukturen

Studiengang: Maschinenbau, Mechatronik Umfang: 4 SWS (2/0/2)

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Lehrkraft: Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Schmidt Inhalt: Mathematische Aufgabenstellung bei der FEM

und deren Anwendung Einführung in die FEM mittels direkter Methode Grundgleichungen der räumlichen linearen Elasti-

zitätstheorie Formulierung des Randwertproblems und des-

sen numerische Lösung Grundgleichungen, Darstellung und Besonderhei-

ten verschiedener Elementtypen Grundsätze für die Vernetzung und Fehlerver-

meidung Einführung in das FE-Programm ANSYS Gekoppelte Simulation/ Echtzeitsimulation

Studiengang: Mechatronik Umfang: 2 SWS (2/0/0) Lehrkraft: Prof. Dr.-Ing. Michael Beitelschmidt Ziel: Vermittlung der Grundlagen zur Behandlung komplexer technischer Systeme unter Verwendung spezieller Werkzeuge durch entsprechende Kopp-lung. Berücksichtigung der besonderen Bedingungen bei Echtzeitanforderungen. Inhalte: Typische Kopplungen (MKS-CACE, MKS-FEM,

MKS-CAD, MKS-Fluiddynamiksimulation) Modellbildung für die gekoppelte Simulation Berechnung gekoppelter Systeme Anforderungen an Echtzeitmodelle Echtzeitsimulation Mechaniklabor

Studiengang: Maschinenbau (Vertiefungsrichtung An-gewandte Mechanik) Umfang: 4 SWS (2/0/2) Lehrkräfte: Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Schmidt, Prof. Dr.-Ing. habil. Klaus-Georg Eulitz Ziel: Die LV Mechaniklabor vermittelt Kenntnisse zur numerischen Schallfeldberechnung und -optimierung sowie zur Elastodynamik anisotroper Körper. Das Praktikum bietet Versuche aus den Bereichen Fes-tigkeitslehre, Dynamik und Optische Feldmessver-fahren. Inhalt: Simulation im Zeitbereich Auswuchten Experimentelle Bestimmung von Schwerpunkt

und Trägheitsmoment Methoden der Feder- und Dämpferbestimmung Kontinuumschwingungen und Einspannelastizität Versuch Massenausgleich am Einzylindermotor Laser-Vibrometrie und ihre Vorteile Informationen zur Experimentellen Modalanalyse

Mechanikseminar

Studiengang: Maschinenbau (Vertiefungsrichtung An-gewandte Mechanik)

Umfang: 2 SWS (0/2/0) Lehrkräfte: Prof. Dr.-Ing. M. Beitelschmidt, Prof. Dr.-Ing. habil. Volker Ulbricht Ziel: Im Mechanikseminar stellen Studenten ihre ei-genen Projektarbeiten zu unterschiedlichen Themen vor. Praktikum Mehrkörpersysteme

Studiengang: Mechatronik Umfang: 2 SWS (0/0/2) Lehrkraft: Dr.-Ing. Volker Quarz Ziel: Anwendung der Lehrinhalte des Wahlpflichtmo-duls “Mehrkörpersysteme”. Inhalte: Einführung in das MKS-Simulationsprogramm

SIMPACK Selbstständige Modellierung und Simulation me-

chanischer bzw. mechatronischer Systeme an ausgewählten Beispielen

Mehrkörpersimulation Kraftfahrzeuge

Studiengang: Maschinenbau Umfang: 2 SWS (1/1/0) Lehrkräfte: Dr.-Ing. Volker Quarz; Dipl.-Ing. Kay Bütt-ner (IAD) Ziel: Einführung in die Modellierung und Simulation von Mehrkörpersystemen mit Beispielen und An-wendungen aus der Kraftfahrzeugtechnik Inhalte: Einführung in das MKS-Simulationsprogramm

SIMPACK Selbstständige Modellierung und Simulation me-

chanischer bzw. mechatronischer Systeme an ausgewählten Beispielen

Modellbildung von Mehrkörpersystemen (MKS) Elemente von MKS Kinematik und Kinetik von Starrkörpersystemen Lineare Systemanalyse Simulation im Zeitbereich Messwertverarbeitung/ Diagnostik

Studiengang: Maschinenbau, Mechatronik Umfang: 4 SWS (2/1/1) Lehrkräfte: Dipl.-Ing. Zhirong Wang, Dipl.-Ing. Gun-ther Dürrschmidt Ziel: Die Studierenden sollen befähigt werden, die Mittel und Möglichkeiten moderner rechnergesteuer-ter Messtechnik optimal einzusetzen und mögliche Fehler durch Kenntnis der theoretischen Hintergrün-de zu vermeiden. Inhalt: In der LV Messwertverarbeitung/ Diagnostik werden Grundlagen der Messtechnik wiederholt und Methoden der digitalen Messwertverarbeitung ver-mittelt, die in Rechenübungen theoretisch und in Praktika im PC-Pool sowie am realen Messaufbau experimentell vertieft werden. Ein weiterer Schwer-punkt der Veranstaltung liegt in der Vorstellung von Mess- und Diagnosesystemen, die in der Schienen-fahrzeugtechnik Verwendung finden.

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Schwingungslehre

Studiengang: Maschinenbau (Vertiefungsrichtung An-gewandte Mechanik) Umfang: 4 SWS (2/2/0) Lehrkraft: Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Schmidt Inhalt: In der LV Schwingungslehre werden Verfah-ren und Methoden zur Berechnung linearer und nichtlinearer mechanischer diskreter und kontinuierli-che Schwingungssysteme behandelt. Die Betrach-tung kontinuierlicher Systeme beschränkt sich auf lineare, eindimensionale Kontinua und der exakten bzw. näherungsweisen Lösung der Wellengleichung. Die Lösungsmethoden für nichtlineare System wer-den ausschließlich am Einmassenschwinger vorge-stellt. Einführung in die Schwingungslehre

Studiengang: Maschinenbau (Vertiefungsrichtung Leichtbau) Umfang: 2 SWS (1/1/0) Lehrkraft: Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Schmidt Inhalt: Bei der Einführung in die Schwingungslehre werden Verfahren und Methoden zur Berechnung linearer und nichtlinearer mechanischer diskreter und kontinuierliche Schwingungssysteme vorgestellt. Die Inhalte orientieren sich an jenen der LV Schwin-gungslehre für Angewandte Mechaniker, allerdings werden viele Themen mit verringerter Intensität be-handelt. Systemdynamik

Studiengang: Maschinenbau (Vertiefungsrichtungen Angewandte Mechanik; Luft- & Raumfahrttechnik) Umfang: 4 SWS (2/2/0) Lehrkräfte: Prof. Dr.-Ing. M. Beitelschmidt, Dr.-Ing. Michael Scheffler Inhalt: In der LV Systemdynamik werden Differen-tialgleichungssysteme erster und zweiter Ordnung zur Modellierung mechanischer Systeme und die Be-schreibung mit Systemkennfunktionen im Zeit- und Frequenzbereich behandelt. Mit Hilfe der Z-Trans-formation werden diskrete Differenzengleichungen bezüglich der Zeit eingeführt. Mit der Einführung von Übertragungsfunktionen mit Eigenwerten und Eigenvektoren werden die theore-tischen Grundlagen für die experimentelle Modalana-lyse gelegt. Systemdynamik/ Mechanische Strukturen

Studiengang: Mechatronik Lehrkräfte: Dr.-Ing. Barbara Hildebrandt, Dr.-Ing. Ka-rin Thielsch, Dr.rer.nat. Elke Junkert Umfang: 4 SWS (0/0/4) Inhalt: Zusätzlich zur Vorlesung Systemdynamik für Mechatroniker im Wintersemester wird dieses Prak-tikum angeboten. Es sind zwei der angebotenen drei Komplexe des Praktikums Mechanische Strukturen

zu belegen (FEM/ ANSYS, Optische Feldmessverfah-ren, Maschinendynamik). Im Teil Maschinendynamik umfasst das Praktikum vier Versuche zu experimentellen Systembeschrei-bung, der Fokus wird hier auf Versuche zur Schwin-gungsanalyse gelegt. Außerdem lernen die Studenten moderne Messver-fahren sowie das FEM-Programmpaket ANSYS ken-nen und anwenden, mit denen das Verhalten von mechanischen Strukturen unter statischer und dy-namischer Belastung erfasst bzw. simuliert werden kann. Dabei werden neue Erkenntnisse der Struk-turmechanik vermittelt und alte gefestigt. Einbindung elastischer Strukturen (in Mehrkör-persysteme)

Studiengang: Mechatronik Umfang: 1 SWS (1/0/0) Lehrkraft: Dr.-Ing. Volker Quarz Ziel: Zur Erweiterung des Gültigkeitsbereiches von Mehrkörpermodellen müssen vielfach elastische Strukturen eingebunden werden. Dazu werden grundlegende Kenntnisse vermittelt. Inhalte: Modellierung von Systemen mit FEM und als

MKS Beschreibung elastischer MKS Reduktion von FE-Modellen zur Einbindung in

MKS Realisierung der Kopplung von FEM- und MKS-

Programmen Grundlagen der Programmierung (mit MATLAB)

Studiengang: Verkehrswirtschaft, Interessierte aus den Studiengängen Mechatronik und Maschinenbau Umfang: 2 SWS (0,5/0,5/1) Lehrkräfte: Prof. Dr.-Ing. M. Beitelschmidt, Dr.-Ing. Volker Quarz, u.a. Die Lehrveranstaltung vermittelt Grundkenntnisse der strukturierten Programmierung. Schwerpunkt sind Programmelemente und Algorithmen. Beglei-tend zur Vorlesung werden Gruppen- und Zentral-übungen mit dem Werkzeug MATLAB durchgeführt.

Termine im Sommersemester 2011 Exkursion der Professur

Termin: 14./15.06.2010

Ziel: voraussichtlich Großraum München

Wie jedes Sommersemester bietet die Professur auch 2011 wieder eine Exkursion in der vorlesungs-freien Woche nach Pfingsten an. Der genaue Termin innerhalb der Woche steht noch nicht fest, ebenso wie der Ablauf. Angedacht ist eine zweitägige Ex-kursion in den Raum München, wo u.a. auch Fahr-zeughersteller besichtigt werden sollen.

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Vorstellung der Mitarbeiter der neuen Professur für Dynamik und Mechanismentechnik Wegen der Zusammenlegung der Professur für Ma-schinendynamik und Schwingungslehre mit Sitz am Standort Marschnerstraße und der Professur für Fahrzeugmodellierung und –simulation mit bisheri-gem Sitz im Potthoff-Bau im Kerngelände der Uni-versität zur neuen Professur für Dynamik und Mechanismentechnik sollen im folgenden Abschnitt alle Mitarbeiter beider Fachbereiche noch einmal kurz vorgestellt werden.

Mitarbeiter am Standort Marschnerstraße

apl. Prof. Dr.-Ing. habil. Rolf Schmidt

1970–1977 Direkt- und Forschungsstudium an der TU-Dresden in der Fachrichtung "Angewandte Me-chanik" mit Promotionsabschluß auf dem Gebiet der Plastizitätstheorie. Nach Industrietätigkeit im Elekt-romaschinenbau 1989 Habilitation zum Thema "Ent-wicklung und Anwendung einer Theorie der Magneto-Elasto-Dynamik von Schalen".

Derzeitige Schwerpunkte der Lehr- und Forschungs-tätigkeit sind die Schwingungslehre, die Methode der Finiten Elemente und deren Anwendung in den ver-schiedensten Gebieten, vorzugsweise bei Maschinen und Anlagen aber auch bei Instrumenten, Organen, u.ä., z.B. im Rahmen der Hörforschung.

Dr.-Ing. Joachim Gier

Geboren in Eisenach, studierte 1965-1970 Ange-wandte Mechanik an der TU Dresden, anschließend Mitarbeiter der Hochschule; 1983 Promotion zum Thema „Stabilitätsberechnung von Rechteckplatten mit Hilfe verbesserter Differenzenverfahren“; seit 1991 am IFKM, Arbeitschwerpunkte sind experimen-telle Modalanalyse und Schwingungsmesstechnik, speziell Laserscanningvibrometrie.

Dr.rer.nat. Elke Junkert

1971 Abschluß als Diplomlehrerin für Mathematik und Physik; 1981 Promotion zum Dr.rer.nat. auf dem Gebiet der Ballistik; seit 1977 Lehrtätigkeit an der TU Dresden in Technischer Mechanik, Maschinendyna-

mik, Durchführung von Praktika, Fernstudium und Lehrorganisation.

Dr.-Ing. Michael Scheffler

Jahrgang 1967, studierte nach beruflicher Tätigkeit mit Berufsausbildung von 1987 bis 1992 an der TU Dresden Angewandte Mechanik. Danach arbeitete er im Forschungszentrum Rossendorf als wissenschaft-licher Mitarbeiter. Von 1996 bis 1999 promovierte er im gemeinsamen Graduiertenkolleg "Kontinuums-mechanik inelastischer Festkörper" der TU Chemnitz und Dresden. Nach Tätigkeiten in der Industrie ist er seit 2004 am früheren Lehrstuhl für Maschinendy-namik und Schwingungslehre des Instituts für Fest-körpermechanik der TU Dresden.

Dipl.-Ing. Robert Anderssohn

Nach dem Abitur 1996 am Martin-Andersen-Nexö-Gymnasium Dresden und Zivildienst studierte Robert Anderssohn Maschinenbau (Vertiefung Angewandte Mechanik) hauptsächlich an der TU Dresden.

Neben Lehrtätigkeit für das Grund- und Hauptstudi-um in den Fächern Mechaniklabor (Vorlesungsteil Numerische Akustik), Kinematik/Kinetik, Maschinen-dynamik, Systemdynamik, Modalanalyse, Messwert-verarbeitung, diversen Praktika und der Mitarbeit an verschiedenen mess- und simulationstechnischen Projekten arbeitet er seit 2005 am Institut für Fest-körpermechanik im Rahmen seiner Dissertation an inversen Problemstellungen auf dem Gebiet der nu-merischen Akustik.

Dipl.-Ing. Daniel Kreuter

Dipl.- Ing. Maschinenbau, Fachrichtung Angewandte Mechanik (TU Dresden) bis 2007; seitdem als Mitar-beiter der Professur Maschinendynamik/ Schwin-gungslehre beschäftigt mit der Berechnung von Blechstrukturen; Homogenisierungsverfahren.

Dipl.-Ing. Zhirong Wang

Studium an der Tongji-Universität in Shanghai, wiss. Mitarbeiter an der Shanghai Jiaotong Universität, Zu-satzstudium an der TU Dresden, danach wiss. Mitar-beiter an der TU Dresden, derzeit Promotion auf dem Gebiet der Regelungsalgorithmen in der Maschinen-dynamik; Lehr- und Forschungsschwerpunkte sind Messwertverarbeitung, Rotordynamik und Modalana-lyse.

Dipl.-Ing. Julia Hentschel

Julia Hentschel ist seit 1995 diplomierte Architektin. Vor der Geburt ihrer Kinder hat sie fünf Jahre in die-sem Beruf gearbeitet. Seit knapp drei Jahren ist Fr. Hentschel am Lehrstuhl als Bürokraft tätig. 2010 hat sie halbtags das Sekretariat der Professur Dynamik und Mechanismentechnik übernommen.

Dipl.-Ing. Anja Jablonski

Dipl.-Ing. Wasserwirtschaft (TU Dresden) bis 1992, seit 1993 tätig als Projektingenieurin in einem Radebeuler Ingenieurbüro, seit 2005 Technische An-

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gestellte an der TUD, Professur Maschinendynamik/ Schwingungslehre

Mitarbeiter am Standort Potthoff-Bau

Dr.-Ing. Volker Quarz

Diplomstudium des Maschinenbaus an der RWTH Aachen und dem Institut National des Sciences Appliquées Lyon von 1989 bis 1996. Seit 1996 wis-senschaftlicher Mitarbeiter der Professur Fahrzeug-modellierung und -simulation. 2004 Promotion mit einer Arbeit zur Synthese von Fahrwegstörungen. Forschung auf dem Gebiet der Fahrzeugmodellierung mit MKS und der akustischen Optimierung. Lehrtä-tigkeit für das Grund- und Hauptstudium insbes. in den Fächern Verkehrsmaschinentechnik, Program-mieren, MKS in der Fahrzeugtechnik und Einbindung elastischer Strukturen in MKS.

Dipl.-Ing. Gunther Dürrschmidt

Ab 2003 Studium des Verkehrsingenieurwesens an der TU Dresden, Vertiefungsrichtung Bau und Be-trieb elektrischer Bahnsysteme; anschließend kurz-zeitig Arbeit für ein Ingenieurbüro; Seit Ende 2009 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Fahrzeugmodellierung und –simulation; Arbeitsbe-reich ist die Mess- und Diagnosetechnik mit Schwer-punkt im Bereich Schienenfahrzeuge, insbesondere die Betreuung des Projektes Messstraßenbahn Dresden.

Dipl.-Math. Christian Klotz

Von 2002 bis 2007 Studium der Mathematik mit ne-benfach Informatik an der TU Dresden. Spezialisie-rung: Numerik partieller Differenzialgleichungen mit FEM und Optimierung; Diplom über die numerische Löung eines inversen Problems der Akustik; Danach ab 2008 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Pro-fessur für Fahrzeugmodellierung und –simulation; Forschungsthema: Akustische Strukturoptimierung von Eisenbahnradsätzen im Rahmen des Projekts LZarG (Leiser Zug auf realem Gleis); Themenschwer-punkte: Strukturdynamik, Akustik, Optimierung.

Dipl.-Ing. Claudius Lein

Dipl.- Ing. Maschinenbau, Fachrichtung Allgemeiner und Konstruktiver MB (TU Dresden) bis 2009; seit-dem als Mitarbeiter der Professur für Fahrzeugmo-dellierung und -simulation tätig; Arbeitsgebiet ist die MKS-Modellierung von Antriebssträngen sowie die Modellordnungsreduktion; darüber hinaus Betreuung diverser Lehrveranstaltungen.

Dipl.-Ing. Robert Schimke

Bis 2008 Studium Mechatronik an der TU Dresden, Vertiefungsrichtung Fahrzeugmechatronik; anschlie-ßend wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Fahrzeugmodellierung und –simulation im Center of Competence von TU Dresden und Bombardier Transportation; Arbeitsbereich ist die energetische Optimierung dieselelektrischer Fahrzeuge mit be-sonderem Schwerpunkt auf dem Einsatz von Ener-giespeichern und der effizienten Betriebsführung.

Dipl.-Ing. Johannes Stier

Nach dem Abitur am Joseph-Haydn-Gymnasium in Dresden Studium der Mechatronik an der TU Dres-den, Vertiefungsrichtung Mechatronik im Maschi-nenbau; Seit Mitte 2010 wissenschaftlicher Mitarbei-ter an der Professur für Fahrzeugmodellierung und –simulation; Arbeitsbereich ist die Akustik, insbeson-dere das Mikrofonarray, sowie die Betreuung der Lehrveranstaltung Maschinen- und Fahrzeugakustik.

Dipl.-Ing. Gero Zechel

Studium der Mechatronik an der TU Dresden mit Spezialisierung auf Mehrkörpersysteme, Fahrzeug-technik, Elektrische Antriebe und Bewegungssteue-rung. Seit 2009 wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Fahrzeugmodellierung und –simulation im Center of Competence von TU Dresden und Bombardier Transportation. Forschungsschwerpunkt ist die betriebsfeste Auslegung von Nahverkehrs-fahrzeugen durch Simulation und Messung des Ge-samtsystems Fahrzeug/Infrastruktur.

Dipl.-Ing. Falko Berger

Studium der Informationstechnik an der TU Dresden (1982-1987). Danach als Serviceingenieur (PC und Netzwerktechnik) in der Industrie und im öffentlichen Dienst tätig (Carl Zeiss Jena, Coca Cola Radeberg, Universität Bremen). Seit 2009 als Laboringeni-eur/Systemadministrator an der Professur für Fahr-zeugmodellierung und –simulation beschäftigt.

Grit Lembke

Gelernte Wirtschaftskauffrau; im April 2007 hat sie das Sekretariat der Professur für Fahrzeugmodellie-rung und -simulation übernommen.

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Angebote an Studierende

Sie haben eine oder mehrere Lehrveranstaltungen unserer Professur besucht und dabei auch einen Ein-blick in unsere Forschungstätigkeit erhalten? Das erworbene Wissen und die gewonnenen Fertigkeiten können Sie gleich gewinnbringend anwenden, wenn Sie als Studienarbeiter, Diplomand oder studentische Hilfskraft an einem aktuellen Forschungsthema mit-arbeiten. Hier bekommen Sie einen kurzen Überblick über die derzeit angebotenen Themen, ausführliche-re Informationen erhalten Sie direkt von uns. Bei der Professur für Fahrzeugmodellierung und –simulation sind aktuelle Angebote außerdem auf den Internet-seiten des Lehrstuhls verfügbar:

http://tu-dresden.de/ die_tu_dresden/fakultaeten/vkw/tgf/angebote

Studien- und Diplomarbeiten

Die hier angebotenen Arbeiten lassen sich grundsätz-lich als Studien- oder Diplomarbeit ausgestalten.

Forschungsschwerpunkt: Schalltechnische Strukturoptimierung

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Volker Quarz; Dipl.-Math. Christian Klotz

Die Reduktion des Schienen-verkehrslärms hat aktuell hohe Bedeutung, da die gesetzli-chen Vorschriften zur Schall-emission von Fahrzeugen in den nächsten Jahren deutlich verschärft werden sollen. An der Professur wird derzeit im

Verbundprojekt "L Z ar G - Leiser Zug auf realem Gleis" gemeinsam mit Industriepartnern und der Deutschen Bahn AG an der akustischen Strukturop-timierung von Schienenfahrzeugradsätzen geforscht. Im Rahmen dieses interessanten und praxisrelevan-ten Forschungsprojektes bieten wir mehrere studen-tische Arbeiten an.

Modellierung eines reibungsbasierten Schwin-gungsabsorbers

Implementierung und Anwendung eines vorhan-denen Algorithmus zur Abbildung der akustischen Wirkung von Reibungsdämpfern in Radsätzen

Reibkontakte wirken in schwingenden Systemen in der Regel als Dämpfer, indem sie dem schwingenden Sys-tem Energie entziehen und diese in Wärme umwandeln. Dieses Prinzip kann gezielt zur Konstruktion von akustischen

Reibungsdämpfern an Eisenbahnrädern ausgenutzt werden. Die Modellierung dieser Dämpfungswirkung stellt mit ihrer Nichtlinearität eine Herausforderung dar. Basierend auf der in einer vorliegenden Diplom-arbeit erarbeiteten Vorgehensweise zur Modellbil-dung, soll eine für das Eisenbahnrad geeignete Mo-dellierung unter Verwendung der Simulationswerk-zeuge MATLAB und ANSYS umgesetzt werden.

Experimentelle Untersuchung eines reibungsba-sierten Schwingungsabsorbers

Durchführung und Auswertung von Schwin-gungsversuchen an 1:2 Modellen von Schwin-gungsabsorbern

In Eisenbahnrädern werden reibungsbasierte Schwin-gungsdämpfer in verschie-denen Bauformen zur Min-derung der Schallabstrahlung eingesetzt. Im Rahmen die-ser Arbeit sollen Versuche zur Identifikation der das

Dämpfungsverhalten beschreibenden Parameter durchgeführt und geeignet ausgewertet werden. Die Versuche sollen am 1:2 Modellradsatzprüfstand der Professur mit vorhandenen Rad- und Dämpfermodel-len durchgeführt werden. Die Auswertung erfolgt in der Software MATLAB.

Hochfrequente Schwingungsübertragung durch Elastomerfedern

Erstellung eines Simulationsmodells zur Untersu-chung der Körperschallübertragung im Drehge-stellrahmen

In der Primärfederstufe von Schienenfahrzeugen werden oft Elastomerfe-dern eingesetzt. Diese leiten Körperschall aus dem Radsatzlager in den Drehgestellrahmen ein.

Das Übertragungsverhalten soll modelliert sowie messtechnisch bestimmt werden. Die Parameter des Modells sollen dann mit den Messwerten abge-glichen werden.

Rauer Kontakt zwischen Rad und Schiene

Rad/Schiene-Kontaktberechnung für die Simulati-on des Rollgeräuschs

Die Anregung des Rollge-räuschs von Bahnfahrzeu-gen erfolgt im Kontakt zwischen Rad und Schiene durch raue Oberflächen. Dieser Kontakt ist bis heu-te Gegenstand intensiver Forschung. Zur Berech-nung der Kontaktkräfte gibt es ein Spektrum an

Methoden, die sich in Aufwand und Genauigkeit

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stark unterscheiden. Ein bestehendes Modell für die Übertragung der Rauheiten in Kontaktkräfte soll er-weitert und innerhalb eines Anregungsmodells zum Einsatz gebracht werden.

Vorbeifahrtmessungen bei Schienenfahrzeugen

Bestimmung der Schallabstrahlung und Ortung von Schallquellen mit Hilfe unseres akustischen Arrays

Mit Hilfe unseres akusti-schen Mikrofonarrays und vorhandener Software soll die Schallabstrahlung eines vorbeifahrenden Zuges gemessen wer-den. Durch den Einsatz von derzeit 32 Mikrofo-nen und einer speziellen

Auswertung können Schallquellen lokalisiert und sichtbar gemacht werden. Ziel ist die Entwicklung einer Methode, die den gültigen Normen für Abnah-memessungen entspricht, sowie die Durchführung und Auswertung der Messungen. Im Rahmen der Arbeit ist die Teilnahme an Messungen auf einem Schienenfahrzeugversuchsring angedacht.

Linienarray für akustische Vorbeifahrtmessungen

Untersuchung und Realisierung eines Linienar-rays für die Lokalisierung von Schallquellen auf vorbeifahrenden Zügen

Die Professur besitzt ein Mikrofonarray, mit dem Schallquellen auf Objek-ten lokalisiert werden können. Die geometri-sche Anordnung der Mik-rofone ist variierbar und beeinflusst die Messqua-lität erheblich. Schwer-punkt der Professur sind

Vorbeifahrtmessungen, bei denen z.B. die Vorbei-fahrt eines kompletten Güterzuges aufgezeichnet wird und anschließend die einzelnen Schallquellen auf dem gesamten Zug genau zugeordnet werden. Für diese Messungen soll ein Linienarray aufgebaut und getestet werden.

Ein Schienenmodell für die Rollgeräusch-berechnung

Erstellung eines strukturdynamischen und akusti-schen Modells für die Schiene

Bei der Entste-hung des Rollge-räuschs kommt der Schiene ne-ben dem Radsatz eine entschei-dende Rolle zu.

Gekoppelt an den Radsatz wird sie zu Schwingungen angeregt und strahlt ihrerseits Schall ab, was beson-

ders im Frequenzbereich unter 1,5 kHz von entschei-dender Bedeutung ist. Basierend auf Vorarbeiten soll ein strukturdynamisches Modell der Schiene auf der Basis von Finiten Elementen erstellt werden und mit der BEM-Methode, die bereits erfolgreich am Rad eingesetzt wird, die Schallabstrahlung der Schiene berechnet werden.

Die ALE-Methode im Rad/Schiene-System

Anwendung einer fortschrittlichen FEM-Methode zur Berechnung der Dynamik bewegter Strukturen

Mit der Arbitrary- Lagrange- Eulerian- Beschreibung (ALE) ist es möglich, auf einfache Weise mit festen FEM-Netzen die Dynamik bewegter Systeme wie z.B. die des sich drehenden Ei-senbahnrades zu berech-nen. In einer Vorarbeit wur-

de die Methode für zweidimensionale Probleme er-folgreich eingesetzt. In dieser Arbeit soll die Übertra-gung auf dreidimensionale Strukturen sowie die Be-rechnung der Rad/Schiene-Interaktion mit dieser Me-thode umgesetzt werden.

Forschungsschwerpunkt: Motorradmodellie-rung

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Volker Quarz

An der Professur wird ein MKS-Baukasten für die Mo-dellierung von Motorrädern entwickelt. Ähnlich dem Baukasten für Verbren-nungsmotoren besteht er aus parametrisierten Sub-strukturen für typische Bau-

gruppen, die zu einem Gesamtfahrzeugmodell zu-sammengesetzt werden können.

Im Rahmen einer externen Dissertation soll der Mo-torradbaukasten für simulationsgestützte Untersu-chungen eingesetzt werden. Dazu werden Themen für Studien- und Diplomarbeiten ausgeschrieben.

Forschungsschwerpunkt: Energetische Op-timierung von Lokomotiven

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Robert Schimke

Autonome Hilfsbetriebeversorgung

Entwicklung eines Konzeptes für eine motorun-abhängige Energieversorgung der Hilfsbetriebe auf Schienenfahrzeugen

Mit Beginn der Einführung von Hybridfunktionen wie Motor- Start/Stopp-Systemen muss eine Hilfsbetriebeversorgung auch ohne Motorlauf

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gewährleistet sein. Neben elektrischen Energiespei-chern bieten sich andere Konzepte an, deren Vor- und Nachteile zu evaluie-ren sind. Das vielverspre-chendste System ist in Folge über die Simulation

und Integrationskonzepte zu detaillieren.

Diese Arbeit wird als externe Diplomarbeit bei Bom-bardier Locomotives am Standort Kassel angeboten.

Forschungsschwerpunkt: Modellierung von Schienenfahrzeugen

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Claudius Lein

Ein wachsendes Verkehrsaufkom-

men im Güter-verkehr sowie die zunehmende Er-schließung des

osteuropäischen Wirtschaftsrau-

mes stellen Lokomotiven im Vollbahnbereich vor neue Herausforderungen. Die Forderung nach schwersten Traktionsaufgaben bei gleichzeitiger Gewichtsminderung der Antriebskomponenten setzt zunehmend den Einsatz von Simulationsprogrammen im Entwicklungsprozess voraus. Mit Hilfe der Mehr-körpersimulation ist es möglich, komplexe Gesamt-modelle zu entwickeln, um das dynamische Verhal-ten zu untersuchen. Dies betrifft insbesondere die detaillierte Beschreibung der Getriebekomponenten, des Rad-Schiene-Kontaktes, der Wälzlager bis hin zur Regelung des Antriebes. Zusammen mit dem Indust-riepartner Vossloh Locomotives ist bereits ein Kom-plexmodell einer dieselhydraulischen Lokomotive entstanden. Aufbauend auf dieser Arbeit bieten wir zwei Themen an.

Regelprozess zur Optimierung des Schleuder-schutzes in dieselhydraulischen Lokomotiven

Erarbeitung von Regelstrategien sowie deren Im-plementierung in dem vorhandenen Modell und Optimierung der Parameter

Nasse Schienen füh-ren in der Praxis mitunter zu Schleu-dervorgängen. In Analogie zum Kraft-fahrzeug ist hierin das "Durchdrehen" der Räder zu verste-

hen. Aufgrund der Paarung Stahl-Stahl im Rad-Schiene-Kontakt werden die Schwingungsanregun-gen direkt in den Antriebsstrang eingeleitet. Extreme Überlastungen der Antriebskomponenten und Ausfäl-le sind eine mögliche Folge. Daher ist ein Schleudern

unbedingt zu verhindern bzw. der Schleuderprozess weitestgehend abzumindern. Die Herausforderung besteht darin, eine Regelung zu entwickeln, die trotz des extrem nachgiebigen und trägen Antriebsstran-ges möglichst schnell und effektiv das Schleudern am Eisenbahnrad verhindert. Das vorliegende Mehr-körpermodell in SIMPACK ist hierfür um eine Rege-lung zu erweitern. Dabei ist die Verwendung pro-gramminterner Module, wie SIMPACK Control Ele-ments oder User Routines, wünschenswert, aber auch eine Co-Simulation mit MATLAB ist denkbar. Kenntnisse mit MKS-Software sind hilfreich, aber nicht unbedingt erforderlich.

Modellierung eines elatischen Achsgetriebege-häuses für eine dieselhydraulische Lokomotive

Vernetzung, Reduktion und Einbau eines Getrie-begehäuses in ein vorhandenes Simulationsmo-dell einer dieselhydraulischen Lokomotive

Die zunehmende Forde-rung nach Maßnahmen zur Gewichtsminimie-rung von Antriebskom-ponenten machen diese auch anfälliger gegen-über dynamischen Vor-gängen. Daher können derartige Komponenten

bei der Mehrkörpersimulation nicht mehr als starr angenommen werden. Abhilfe leistet die Einbindung elastischer FE-Strukturen. Hierfür ist ein bereits vor-handenes CAD-Modell eines Achsgetriebegehäuses zunächst geeignet mittels FE-Software zu vernetzen und zu reduzieren und anschließend in das vorhan-dene SIMPACK-Modell einzubauen. Neben fahrtech-nischen Untersuchungen sind vergleichende Analy-sen zwischen den beiden Modellvarianten mit star-rem und elastischem Gehäuse durchzuführen. Vor-kenntnisse mit ANSYS (oder NASTRAN) sowie mit SIMPACK sind wünschenswert.

Forschungsschwerpunkt: Model Order Reduction (MOR)

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Claudius Lein

Viele Fra-gestellun-gen erfor-dern ver-

mehrt die Kopplung von FEM und MKS, indem elas-tische FE-Strukturen in Mehrkörpermodelle integriert werden. Für ein effizientes Mehrkörpermodell ist es erforderlich, das elastische FE-Modell zu reduzieren. Die Herausforderung besteht darin ein Modell mit einer minimalen Anzahl an Freiheitsgraden zu erzeu-gen, wobei das dynamische Verhalten der Struktur hinreichend gut erhalten bleiben soll. An der Profes-sur entstand im Rahmen einer Dissertation das auf MATLAB basierende Werkzeug MORPACK (Model

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Order Reduction Package). Mit der Weiterentwick-lung dieser Software sind drei Themen für studenti-sche Arbeiten verbunden, die direkt an einem aktuel-len Forschungsthema anknüpfen.

MORPACK-Erweiterung um 1D- und 2D-Elemente

Anpassung der MORPACK-Software hinsichtlich der Verwendung von Balken- und Schalenelemen-ten

Die Arbeit soll auf der bestehenden Software aufbauen. Ziel ist, die Elementerkennung um Balken- und Schalen-elemente zu erweitern. Die automatische Un-terscheidung zwischen verschiedenen Elemen-

ten steht dabei im Vordergrund. Abschließend ist die Funktionalität an Beispielmodellen zu überprüfen. Gute Kenntnisse in MATLAB sind dringend erforder-lich und ein entsprechendes Interesse am Program-mieren ist vorausgesetzt. Weiterhin sind die FE-Software ANSYS sowie die MKS-Software SIMPACK anzuwenden.

MORPACK-Erweiterung um RBE3-Elemente und randbedingungsbehaftete Master-DoF

Anpassung der MORPACK-Software hinsichtl. RBE3-Zwangsbedingungen sowie Master-DoF, die zusätzlich mit Randbedingungen zusammenfallen

Die Arbeit soll auf der bestehenden Software aufbauen. Ziel ist es, die Behandlung von starren Zwangsbedin-gungen sog. CERIG um RBE3-Zwangsbedingun-

gen zu ergänzen. Diese haben den Vorteil, dass sie die FE-Struktur nicht zusätzlich versteifen und somit das reale Verhalten wesentlich besser abbilden. Wei-terhin soll die Frage behandelt werden, inwiefern Master-DoF und Verschiebungsrandbedingungen zu-sammenfallen können. Abschließend ist die Funktio-nalität an Beispielmodellen zu überprüfen. Gute Kenntnisse in MATLAB sind dringend erforderlich und ein entsprechendes Interesse am Programmie-ren ist vorausgesetzt. Weiterhin sind die FE-Software ANSYS sowie die MKS-Software SIMPACK anzu-wenden.

Import reduzierter FE-Daten nach NASTRAN

Implementierung einer Import-Schnittstelle um reduzierte FE-Daten aus MORPACK in ein NASTRAN-Dateiformat umzuwandeln

Um reduzierte FE-Daten in SIMPACK ein-binden zu können, müs-

sen diese zunächst in ein SID-Format umgewandelt werden. Hierfür verfügt SIMPACK über eine kom-merzielle FEMBS-Schnittstelle. Analog ist die vorlie-gende Software MORPACK mit einer eigenen SID-Schnittstelle ausgestattet. Um beide Schnittstellen abgleichen zu können, ist es erforderlich die FEMBS-Schnittstelle mit den reduzierten FE-Daten aus MORPACK zu speisen. Dazu sollen diese Daten zu-nächst in ein ASCII-basiertes NASTRAN-Dateiformat umgewandelt werden, welches von der FEMBS-Schnittstelle verarbeitet werden kann. Die Funktiona-lität ist an Beispielmodellen zu überprüfen und die Unterschiede zwischen beiden Herangehensweisen zur Erzeugung einer SID-Datei sind herauszustellen. Kenntnisse in MATLAB sind dringend erforderlich und ein entsprechendes Interesse am Programmie-ren ist vorausgesetzt. Weiterhin sind NASTRAN-Kenntnisse von Vorteil. Die MKS-Software SIMPACK kommt eher untergeordnet zum Einsatz.

MORPACK-Erweiterung um eine SimulationX-Schnittstelle

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

Die vorliegende Software soll um eine Schnittstelle zur CAE-Software Simula-tionX erweitert werden. Die-se fachübergreifende Soft-ware verfügt über einen Modellblock um elastische Körper zu implementieren. Wie alle SimulationX – Mo-dellblöcke basiert dieser auf der objektorientierten Be-

schreibungssprache Modelica. Momentan muss zu jedem reduzierten Modell ein separater „Modelica-Block“ erzeugt werden. Weitläufiges Ziel ist es, ei-nen universellen „Modelica-Block“ zu generieren und diesen geeignet mit der Software MORPACK zu ver-knüpfen. Die Schnittstelle ist an Beispielmodellen zu überprüfen. Kenntnisse in MATLAB sowie der FE-Theorie sind dringend erforderlich und ein entspre-chendes Interesse am Programmieren ist vorausge-setzt. Die MKS-Software SIMPACK kommt nur un-tergeordnet zum Einsatz. Für die Einarbeitung in die Programmiersprache Modelica sowie in die Software SimulationX wird die Studienarbeit zeitweise direkt bei der Firma ITI stattfinden.

Erstellung reduzierter 1D-Modelle

Anhand einer torsionselastischen Welle sollen 1D-FE-Modelle erstellt, reduziert und in eine Mehr-körperumgebung implementiert werden

Um elastische Modelle innerhalb Mehrkörperumge-bungen simulieren zu können, müssen diese vorher durch Verwendung von FE-Software aufwändig ver-netzt werden. Für einfache Geometrien ist es aller-dings möglich, ganz auf die Vernetzung sowie das FE-Programm zu verzichten - die Geometrie wird le-diglich in 1D-Elemente „zerlegt“. Dies ist beispiels-

Mattlab-VR-toolbox

Mattlab-VR-toolbox

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weise bei rotationssymmetrischen Wellen der Fall, indem Stab- (BEAM) oder Rohrelemente (PIPE) zur Anwendung kommen. Anhand vorgegebener Geo-metriedaten für jeden einzelnen Wellenabschnitt (wie

Länge, Durch-messer und Ma-terial) sollen ent-sprechende Sys-temmatrizen ab-geleitet werden. Abhängig von den Anbindungs-punkten sind die-se Informationen

entsprechend zusammenzufassen bzw. die FE-Daten zu reduzieren. In einem ersten Schritt soll für eine beliebige Wellengeometrie ein torsionselastisches 1D-Modell abgeleitet werden und mit Hilfe von FE-Software verifiziert werden. Gegebenenfalls ist die-ses Verfahren auf Biegewellen auszuweiten und ent-sprechend in die Softwareumgebung SimulationX einzubinden. Kenntnisse in FE-Software (z.B. ANSYS) sind erforderlich. Die Software SimulationX kommt eher untergeordnet zum Einsatz. Für die Einbindung sowie den Modellabgleich mit SimulationX wird die Studienarbeit zeitweise direkt bei der Firma ITI statt-finden.

Forschungsschwerpunkt: Mehrkörpermodel-lierung

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Volker Quarz, Dipl.-Ing. Claudius Lein, Dipl.-Ing. Kay Büttner (IAD)

Vergleich verschiedener Mehrkörperwerkzeuge hinsichtlich Einbindung elastischer Strukturen

Anwendung und Vergleich der Mehrkörpersimu-lationswerkzeuge Recurdyn® und ADAMS® am Beispiel eines Hinterachshilfsrahmens.

Fahrdynamik und Fahr-komfort von Fahrzeu-gen stellen in der heutigen Automobil-entwicklung ein we-sentliches Unterschei-dungskriterium dar.

Im Fahrzeug ergeben sich für diese Eigenschaften während der Entwicklung oft gegenläufige Ten-denzen. Gerade Premiumhersteller müssen dabei ein ausgewogenes Verhältnis aus Fahrkomfort und Fahrdynamik finden. Um diesen Zielkonflikt mög-lichst gut optimieren zu können, stellt die Mehrkör-persimulation ein geeignetes Werkzeug dar. Wird der Einfluss strukturdynamischer Effekte lokal vermutet, ist die Einbindung elastischer Strukturen in die MKS-Umgebung ein gebräuchliches Mittel.

Ziel der Arbeit ist der Vergleich der Mehrkör-persimulationswerkzeuge Recurdyn® und ADAMS®

hinsichtlich der für den Entwicklungsprozess relevanten Eigenschaften. Neben grundlegenden Kri-terien wie Handhabbarkeit, Ergebnisgüte, Rechenzeit und Ergebnisdarstellung sollen weitere Vergleichs-kriterien erarbeitet werden. Grundlegende Formalis-men wie Gleichungssystem und Solver sind ebenso zu betrachten. Als Basis für den Vergleich soll ein vorligender Hinterachshilfsrahmen herangezogen und eingebunden werden. Vorkenntnisse mit MK-Software sind hilfreich.

Forschungsschwerpunkt: Simulation von Schienenfahrzeugen

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Gero Zechel

Gleislageerfassung im Netz Dresden

Messung der Gleislage repräsentativer Strecken-abschnitte des Dresdner Straßenbahnnetzes und Aufbau einer Gleislagedatenbank im MKS-Programm SIMPACK

An der Professur entwi-ckelte Simulationsmetho-den zur Simulation des Gesamtsystems Fahrzeug-Infrastruktur sollen lang-fristig mit Hilfe der Messstraßenbahn validiert

werden. Die dafür erforderliche ausschnittsweise Erfassung der realen Gleislage im Netz Dresden soll Gegenstand dieser Studien- oder Belegarbeit sein. Dafür müssen geeignete Streckenabschnitte recher-chiert und mit dem Kleinmesswagen „Krabbe“ messtechnisch erfasst werden. Die Auswertung mit Hilfe bestehender Programme soll zu einer möglichst flexiblen Gleislagedatenbank im Mehrkörpersimulati-onsprogamm SIMPACK führen.

Modellierung von Luftfedersystemen

Modellierung eines Luftfedersystems für ein Stadtbahn-Schienenfahrzeug mit SIMPACK

Für die Realisierung kom-fortabler und sicherer Nah-verkehrsfahrzeuge spielen Luftfedersysteme eine be-deutende Rolle. In dieser Studien- oder Diplomarbeit sollen die im Nahverkehr gängigen Funktionen dieser Systeme wie Niveauregu-

lierung, Wankkompensation, Notfedereigenschaften und die zugrunde liegenden Prinzipien zur Ventilsteu-erung, Druckausgleich, Auflagerung, Federbalgkenn-linie zusammengestellt und ihre Modellierbarkeit für die dynamische Mehrkörpersimulation untersucht werden. Im zweiten Schritt soll mit dieser Zusam-menstellung ein zuverlässiges und flexibles Teilmo-dell für SIMPACK konzipiert und für ein bestehendes Fahrzeugmodell implementiert werden. Die Diplom-

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arbeit wird in Industriekooperation durchgeführt und mit einer Aufwandsentschädigung vergütet.

Lichtraumvermessung bei Straßenbahnen

Konzeptionierung eines optischen Messverfah-rens zur dynamischen Spaltmessung zwischen Bahnsteigen und Fahrzeug

Bei der Entwicklung neuer Stadt- oder Straßenbahnen ist die Auslegung auf das ört-lich zur Verfügung stehen-den Lichtraumprofil von gro-ßer Bedeutung. Im Bereich von Bahnsteigen liegt dabei zwischen dem maximal zu-lässigen und dem minimal

notwendigen Spaltmaß zwischen Fahrzeug und Inf-rastruktur nur ein schmales Toleranzband. Gegen-stand dieser Studien- oder Diplomarbeit ist die Kon-zeptionierung eines neuen Messverfahrens, um bei Messfahrten den Abstand des Fahrzeugs zur Bahn-steigkante einfach und genau erfassen zu können. Dafür sind zunächst die Einsatzmöglichkeiten ver-schiedener optischer Messprinzipien auf Kamera- und Laserbasis zu untersuchen, und mit dem am besten geeigneten Prinzip ein Messverfahren mit vollständigem Hardware- und Softwarekonzept zu entwickeln. Die Diplomarbeit wird in Industriekoope-ration durchgeführt und mit einer Aufwandsentschä-digung vergütet.

Nutzung von Geodaten in Simulationen

Schaffung einer Schnittstelle zwischen GIS-Software für die Gleistrassierung von Nahver-kehrsnetzen und der MKS-Software SIMPACK

Geodaten, wie sie zur Planung der Sollgleislage in Nahver-kehrssystemen erfasst wer-den, bieten sich als Vorlage für die Gleislagedefinition bei der Mehrkörpersimulation von Stadt- und Straßenbahnen für diese Systeme an, sind jedoch

nicht ohne weiteres nutzbar. In dieser Studien- oder Belegarbeit soll ein Werkzeug entwickelt werden, mit dem sich die in der Regel als CAD-Dateien vor-liegenden Trassierungsdaten auslesen, aufbereiten und als Gleislage in SIMPACK importieren lassen, wobei entweder in MATLAB oder direkt in einem CAD-Programm – z.B. mit AutoLISP – gearbeitet werden sollte. Die Diplomarbeit wird in Industrieko-operation durchgeführt und mit einer Aufwandsent-schädigung vergütet.

Modellierung der Messstraßenbahn

Modellierung der Dresdner Messstraßenbahn (NGT D8-DD) als elastisches Mehrkörpersystem

Ausgehend von bestehenden FE-Modellen (I-DEAS) und MKS-Modellen (SIMPACK) des Fahrzeugs soll in dieser Studien- oder Diplomarbeit ein elastisches

Mehrköpermodell der Dresdner Messstraßenbahn entwickelt werden. Hierfür ist ein Export der FE-

Modelle nach NASTRAN sowie deren Anpassung und Modellreduktion nötig, um diese dann über die FEMBS-Schnittstelle in das SIMPACK-Modell einbinden zu können. Im Gesamtmo-dell sollen auch die Messaufnehmer als virtuel-

le Sensoren abgebildet werden. Durch Vergleich der Simulationsergebnisse mit realen Messdaten soll ab-schließend eine Kalibrierung des Modells durchge-führt werden.

Forschungsschwerpunkt: Mess- und Diagno-setechnik von Schienenfahrzeugen

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Gunther Dürrschmidt

Seit Anfang 2009 verkehrt im Netz der Dresdner Ver-kehrsbetriebe eine Messstraßenbahn, welche konti-nuierlich mechanische, elektrische und thermische Daten im täglichen Fahrgastbetrieb aufzeichnet, die an der Professur ausgewertet werden. Ausgehend von diesem Projekt, einer Kooperation mit Verkehrs-betrieben, Fahrzeughersteller und Messtechnikfir-men, wurde in den letzten Jahren an der Professur für Fahrzeugmodellierung und –simulation der neue Forschungsschwerpunkt für Mess- und Diagnose-technik von Schienenfahrzeugen aufgebaut.

Wo war die Bahn?

Die Ortsmessung der Messstraßenbahn mit GPS soll analysiert und verbessert werden.

Die Messstraßen-bahn zeichnet kon-tinuierlich parallel über 100 Messsig-nale mechanischer und elektrischer Größen auf. Mit Hilfe eines eben-falls gespeicherten

GPS-Signals ist es möglich, jedes Ereignis, das in den Daten sichtbar wird, mit einem Ort im Dresdner Netz zu verbinden. Die Genauigkeit des Signals ist zu prü-fen und zu verbessern. Dazu soll das Signal zunächst statistisch ausgewertet werden, was einfach möglich ist, da immer wieder die gleichen Strecken befahren

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werden. Durch Kopplung mit anderen Fahrsignalen (Geschwindigkeiten, Beschleunigungen etc.) kann die Positioniergenauigkeit verbessert werden. Die Arbeit wird auch von Prof. Michler (Professur Infor-mationstechnik für Verkehrssysteme) unterstützt.

Fahrdynamik von Straßenbahnen

Bestimmung von Fahrwiderstandskräften mit Hil-fe von Daten der Messstraßenbahn

Die Fahrdynamik von Schienenfahrzeugen wird üblicherweise durch empi-risch ermittelte Gleichun-gen bestimmt, bei denen zudem noch verschiedene Verfahren miteinander kon-kurrieren. Die meisten die-ser Gleichungen sind zu-dem bereits Jahrzehnte alt, weshalb ihre Gültigkeit für moderne Schienenfahrzeu-

ge getrost bezweifelt werden darf. Mit der Dresdner Messstraßenbahn steht an der Professur nun ein Werkzeug zur Datensammlung zur Verfügung, mit dessen Hilfe die fahrdynamischen Gleichungen für Straßenbahnen auf empirischem Weg neu bestimmt und mit den Ergebnissen der Gleichungen aus der Literatur verglichen werden können. Für ein gutes Ergebnis der Arbeit ist es von besonderer Wichtig-keit, das Gesamtsystem Straßenbahn mit allen mög-lichen Einflussfaktoren zu begreifen und die Beein-flussung der Messwerte auch durch nicht messbare Größen abzuschätzen und einzubeziehen.

Forschungsschwerpunkt: Hörforschung

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

Entwurf und Bau eines „künstlichen Innenohres“

Entwicklung einer Testvorrichtung für Gehörim-plantate

Ausgangsdaten für dieses Projekt sind hauseigene Mikro-CT-Daten des menschlichen Innenohres, er-stellt im Forschungslabor der HNO-Klinik Dresden. Die Datensätze enthalten Geometriedaten der knö-cherne Strukturen und Fluidräume, deren funktionelle Eigenschaften bei der Ankopplung einer Mittelohr-prothese von Interesse sind. Gegenstand der Inter-disziplinären Projektarbeit ist die Konstruktion und der Eigenbau einer Testvorrichtung für Gehör-implantate, die vergleichbare funktionelle Eigen-schaften aufweist und mit Messtechnik, z.B. Hydrophonen, ergänzt werden kann. Die so entste-hende Testanlage wird für die Weiterentwicklung von Implantaten verwendet werden.

Diese Arbeit wird ebenfalls begleitet von Herrn Dipl.-Ing. Mario Fleischer und Herrn Dipl.Ing. Matthias Bornitz von der HNO-Klinik der medizinischen Fakul-tät.

Anwendung von Ingenieurmethoden in der Mit-tel- und Innenohrforschung

Mehrere experimentell und/ oder theoretisch aus-gerichtete studentische Arbeiten zur Hörfor-schung

Das Verständnis über die Funktionsweise des auditorischen Systems von Mensch und Tier setzt

grundlegendes Wissen über die Mechanik und

Elektrophysiolo-gie biologischer Strukturen vo-raus. Neben ex-perimenteller Tä-tigkeit sind auch

mathematisch-physikalisch motivierte theoretische Überlegungen, gepaart mit geeigneten Simulationsmethoden, für einen Erkenntnisgewinn äußerst hilfreich. Im Rah-men einer Interdisziplinären Projektarbeit können vielseitig interessierte Studierende einzelne Teilauf-gaben bearbeiten. Die konkrete Darlegung der Teil-aufgaben erfordert eine gesonderte Konsultation.

Die Betreuung erfolgt in einem Team aus Struktur-mechanikern, Hörforschern und Fachpersonal der HNO-Klinik Dresden. Weitere Ansprechpartner sind deshalb auch Herr Dipl.-Ing. Mario Fleischer und Herr Dipl.-Ing. Matthias Bornitz von der HNO-Klinik der medizinischen Fakultät.

Forschungsschwerpunkt: Musikinstrumente

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

Simulation transienter Schwingungen bei Saiten-instrumenten

Berechnung der gekoppelten transienten Schwin-gungen an einer stark vereinfachten Laute

Ein grundlegendes Problem der Aus-führung von Zupf-instrumenten, spe-ziell von Lauten, ist die Beherr-schung der Wech-

selwirkungen zwischen dem Instrument und den einzelnen Saiten. Die Kopplung zwischen der Struk-turdynamik des Instrumentes mit den Schwingungen einer Saite unter Berücksichtigung der Luft und viel-fältiger konstruktiver Details ist hinreichend kom-plex und kaum beherrschbar.

Im Rahmen dieser Graduierungsarbeit soll deshalb ein stark vereinfachtes Instrument – ein bereits vor-liegender Demonstrator – analysiert werden.

Hauptgegenstand ist die Berechnung der gekoppel-ten transienten Schwingungen des Verbundes, be-

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stehend aus eindimensionalen Kontinua (Saiten) und einem diskreten Ersatzsystem der Decke und der Zage des Demonstrators. Experimente und ein Vergleich mit Berechnungsergebnissen runden die Problemstellung ab.

Ein wichtiges Ziel der Arbeit besteht im Auffinden von Zusammenhängen zwischen den konstruktiven Eigenschaften der Decke und dem Auftreten von so genannten Wolfstönen.

FE-Simulation des Schwingungsverhaltens einer Glocke

Berechnung von Eigenfrequenzen und Eigenfor-men

Ausgehend von CAD-Daten der Glockenrippe sind die Ei-genfrequenzen und Eigenfor-men der gegossenen Glocke mittels Finite-Elemente-Soft-ware zu berechnen. Interes-sante und lehrreiche Teilschrit-te sind die Abschätzung der Schwindmaße, die Berück-sichtigung der Sektorsymme-

trie, d.h. Verwendung der zyklischen Modalanalyse, und gegebenenfalls der Vergleich mit experimentel-len Ergebnissen.

Forschungsschwerpunkt: Holz und Holz-werkstoffe

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Michael Scheffler

Entwicklung einer Dauerschwingvorrichtung

Eine Vorrichtung zur Abschätzung des dynami-schen Werkstoffverhaltens ist zu entwickeln und zu testen

Die Identifikation von Werkstoffparametern

ist nach wie vor ein wichtiges Arbeitsfeld in der Mechanik von Holz und Holzwerk-stoffen. Neben den elastischen Kennwer-ten ist vor allem auch das zeitlich abhängige

dynamische Werkstoffverhalten für die Bemessung von Bauteilen relevant. Im Rahmen der Projektarbeit soll eine Dauerschwingvorrichtung entwickelt wer-den, mit der die dynamischen Eigenschaften von Holzkleinquerschnitten aus Eschenholz in Kombinati-on mit Kohlefaser verstärkten Kunststoffen im Bie-geschwellversuch ermittelt werden können. Die Vor-richtung ist im Fortgang zu testen und es sind erste Experimente durchzuführen. Die Auswertung der Er-gebnisse soll in Anlehnung zum Wöhlerverfahren er-folgen.

Forschungsschwerpunkt: Rotorsysteme

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Zhirong Wang

Modellierung und Simulation eines Rotorsystems

Experimentelle und theoretische Untersuchungen an einem vorhandenen Auswucht- und Schwin-gungsmodell

Das Auftreten von Resonanzen und Instabilitä-ten beim Rotor-systemen ist be-kannt. Für diese

unerwünschten Effekte gibt es verschiedene Ur-sachen. Die For-

derung nach höheren Drehzahlen, häufig verbunden mit der Steigerung der Ausfallsicherheit und Erhö-hung der Lebensdauer, sind anspruchsvolle Anforde-rungen an derartige Systeme. Für Lehr- und For-schungszwecke existiert ein Auswucht- und Schwin-gungsmodell, mit dem verschiedene Zustände expe-rimentell untersucht werden können. Ergänzend dazu wird wegen der Komplexität des Systems eine theo-retische Systemstudie, verbunden mit Simulations-rechnungen (FEM/ MATLAB), angestrebt. Die Gra-duierungsarbeit soll der Verifizierung von Messungen und der Verknüpfung zwischen Experiment und Si-mulation dienen.

Messdatensammlung für ein Rotorsystem mit Lagerschäden

Erstellung eines Musterkataloges und systemthe-oretische Überlegungen

Um die Maschinen-verfügbarkeit, die An-lagensicherheit und die Wartungs- und Inspek-tionsintervalle von Ro-torsystemen erhöhen zu können, sind früh-zeitige Diagnosen von

Lagerschäden u.ä. erforderlich. Die Diagnosepraxis erfordert theoretische Kenntnisse über die Auswir-kung von Schäden auf die Messsignale und/ oder den Vergleich der Messsignale mit bereits vorliegen-den Mustern. Gegenstand der Graduierungsarbeit ist die Messdatenerfassung und Analyse an einem vor-liegenden Rotorversuchsstand mit einstellbaren La-gerschäden und die Erstellung eines Musterkatalo-ges. Begleitend sind systemtheoretische Überlegun-gen über grundsätzliche kausale Zusammenhänge erforderlich.

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Forschungsschwerpunkt: Homogenisierung

Ansprechpartner: Dipl-Ing. Daniel Kreuter

Reibungseinflüsse bei der Homogenisierung von Blechstrukturen

Die Berechnung von Blechstruktu-ren erfolgt mit Hilfe von Homogenisie-rungsmethoden.

Bei Blechstruktu-ren muss dabei die Reibung zwischen

den Blechen mit berücksichtigt werden. Da dies, global gesehen, bleibende Verformungen der Struk-tur zur Folge hat, muss eine elastisch-plastische Homogenisierung verwendet werden.

Die Klassifizierung und Modellierung der Reibung soll mit Hilfe von ANSYS durchgeführt werden.

Homogenisierung mittels Frequenzmethoden

Dynamische Erweiterung der Berechnung von Materialparametern

Am Lehrstuhl werden Homo-genisierungsmethoden mit Hil-fe von ANSYS und MATLAB verwendet, die eine schnelle Berechnung von heterogenen Strukturen ermöglichen. Die Berechnung der effektiven Materialparameter erfolgt da-bei über einen Vergleich des statischen Verzerrungs- und Spannungsfeldes. Nun soll ei-

ne Erweiterung auf einen dynamischen Vergleich (Anpassung der Eigenfrequenzen und -formen) erfol-gen.

Forschungsschwerpunkt: Akustische Mes-sungen

Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Daniel Kreuter; Dipl.-Ing. Johannes Stier

Lärmreduktion in einer Kindertagesstätte

Schallmessung und Raumoptimierung

Im Spielzimmer einer Kindertagesstätte in Dresden wird das von den Kindern hervorge-rufene Geräuschniveau von den Erziehern als zu laut empfunden. Um diese Wahrnehmung quantifizieren zu kön-

nen, soll zunächst eine Messung des Schalldruckpe-gels in typischen Alltagssituationen durchgeführt

werden. Anschließend soll durch Änderungen der Raumbeschaffenheit eine schalloptimierte Gestal-tung des Spielzimmers experimentell herausgearbei-tet werden.

Forschungsschwerpunkt: Gekoppelte Simu-lation

Ansprechpartner: siehe Einzelthemen

Komplexe technische Systeme zeichnen sich da-durch aus, dass für unterschiedliche Komponenten oder unterschiedliche Anforderungen verschiedenar-tige Schwerpunkte bei der Modellbildung bzw. Simu-lation gesetzt werden müssen. In Zusammenarbeit mit anderen Instituten und Professuren der TU Dres-den entwickelt die Professur Lösungen, um Schnitt-stellen zwischen den Teilmodellen zu schaffen und eine Kopplung von Simulationsmodellen oder Simula-tionsmodellen zu ermöglichen.

Erweiterung der Regelung eines Fahrzeug-Antriebsstrangprüfstandes

Ein bestehender Antriebsstrangprüfstand soll mit einem echtzeitfähigen Fahrzeugmodell gekoppelt werden um eine dynamische Erprobung durch-führen zu können.

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Volker Quarz, Dipl.-Ing. Kay Büttner (IAD)

Im Verlauf eines Fahrzeugentwicklungsprozesses werden neben virtuellen Fahrzeugmodellen auch Er-probungen an Prüfständen durchgeführt. Ein bereits existierender Antriebsstrangprüfstand eines Fahr-zeuges mit vier Antriebsachen besteht aus Getriebe, Differential und Wellen. Mit Hilfe eines E-Motors

wird das Motor-moment nachge-bildet. Vier weite-re E-Motoren si-mulieren reale Abtriebsmomente der vier Triebach-sen.

Im Rahmen einer Diplomarbeit bei der Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG soll der Antriebsstrangprüfstand für die dynamische Er-probung um echtzeitfähige Modelle zur Simulation des Fahrzeugs und der Reifen erweitert werden. Dies betrifft die Abbildung der Fahrwiderstände so-wie eine Berücksichtigung von Kurvenfahrten und Radlaständerungen. Für die Simulation des Reifens soll ein reduziertes Pacejka-Modell zum Einsatz kommen. Die Erweiterung der Simulationsmodelle hinsichtlich der Fahrdynamik und die Offline-Erprobung unter MATLAB-Simulink als auch die Ein-bindung in die Echtzeitumgebung am Prüfstand sol-len Umfang der Arbeit sein.

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Gekoppelte Simulation mit SIMPACK und SARTURIS

Implementierung neuer Solver für die Kopplung von SIMPACK und SARTURIS zur Ermöglichung der echtzeitfähigen Simulation

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Michael Beitel-schmidt; M. Sc. Christian Schubert (Professur für Baumaschinen- und Fördertechnik)

Das an der Professur für Baumaschinen- und Förder-technik entwickelte Softwaresystem SARTURIS ge-stattet die interaktive Simulation technischer Syste-me in virtuellen Umgebungen (VR-Systemen, z.B. Fahrsimulator). In einer vorangegangenen Diplomar-beit wurde eine Kopplung zu dem Mehrkörpersimula-

tionsprogramm SIMPACK entwickelt. Damit ist es mög-lich, die in SIMPACK erstell-ten Fahrzeugmodelle z.B. am Fahrsimulator zu testen.

Bei der Umsetzung der Pro-grammkopplung wurden je-doch Defizite bezüglich der Echtzeitfähigkeit der Modelle unter Verwendung des SIMPACK eigenen Solvers festgestellt. Die aktuelle Ver-

sion bietet die Möglichkeit echtzeitfähige Lösungs-verfahren zu verwenden. Ziel der Arbeit soll es sein, diese neuen Solver in die Kopplung zu SARTURIS zu implementieren und zu evaluieren.

Modellbildung eines Harvesters mit Schreitwerk

Erstellung eines SIMPACK-Modells für die Simu-lation im interaktiven Fahrsimulator

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Michael Beitel-schmidt; M. Sc. Christian Schubert (Professur für Baumaschinen- und Fördertechnik)

In einer bereits abge-schlossenen Diplomar-beit wurde eine Metho-de zur gekoppelten Si-mulation zwischen den Simulationswerkzeugen

SIMPACK und SARTU-RIS entwickelt, um

SIMPACK-Mehrkörper-modelle am interaktiven Fahrsimulator der TU

Dresden erfahrbar zu machen. Um diese Schnittstel-le ausgiebig evaluieren zu können, soll ein Modell ei-nes Harvesters mit Schreitwerk erstellt werden. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Erstellung eines Kontaktelements um das Gelände der virtuellen Welt einbeziehen zu können.

SHK/WHK-Stellen

Möchten Sie vor der Anfertigung einer Studien- oder Belegarbeit erst einmal in die Forschungsthemen an unserer Professur „hineinschnuppern“? Wollen Sie sich ein wenig Geld dazuverdienen und dabei gleich-zeitig etwas für Ihre fachliche Weiterbildung tun? Dann werden Sie doch studentische Hilfskraft an un-serer Professur. Zur Erweiterung unserer For-schungsthemen sind wir ständig auf der Suche nach fähigen Studierenden der Fachrichtungen Maschi-nenbau und Mechatronik. Im Rahmen einer Tätigkeit als SHK ist eine Mitarbeit bei Messungen, bei nume-rischen Simulationen oder als Tutor in unseren Lehr-veranstaltungen möglich.

TutorIn für die Lehrveranstaltung „Programmie-ren mit MATLAB“

Vorbereitung und Durchführung von Tutor-übungen

Studierende des Grundstudiums Verkehrswirtschaft erlernen die Grundlagen des Programmierens auf Basis des Programmsystems MATLAB. Bei dieser stark übungsorientierten Veranstaltung ist das Pro-grammieren in Kleingruppen ein wesentlicher Be-standteil. Studentische Tutoren sollen die Studieren-den am PC unterstützen. Die Tutoren werden inten-siv auf ihre Aufgabe vorbereitet und können dabei selbst ihre MATLAB-Kenntnisse vertiefen.

Voraussetzung: Abgeschlossenes Grundstudium in einer Ingenieurwissenschaft, Mathematik oder In-formatik, Spaß am Programmieren, Grundkenntnisse in MATLAB (erweiterbar, s.o.)

Vergütung: derzeit 8,28 EUR/h Std./Monat: mind. 8, nach Absprache Dauer: Vorlesungszeit SS 2011 Ansprechpartner: Dr.-Ing. Volker Quarz

TutorIn für die Lehrveranstaltung "Grundlagen und Elemente der Verkehrsmaschinentechnik"

Vorbereitung und Durchführung von Tutor-übungen

In dieser Lehrveranstaltung werden Grundlagen der Konstruktion und Berechnung von verkehrstechni-schen Maschinenteilen vermittelt. Im vierten Semes-ter werden grundlegende analytische Berechnungs-verfahren gelehrt. Die Tutoren betreuen die Studie-renden bei der Bearbeitung von Übungsaufgaben in Gruppenübungen.

Vergütung: derzeit 8,28 EUR/h Std./Monat: 20 Dauer: Vorlesungszeit SS 2011 Ansprechpartner: Dr.-Ing. Volker Quarz

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TutorIn für die Lehrveranstaltung "Technische Mechanik, Teil B2 – Kinematik/ Kinetik "

Vorbereitung und Durchführung von Tutor-übungen

In dieser LV werden für Ingenieursstudenten im Grundstudium die Grundlagen der Kinematik und Ki-netik vermittelt. Die Tutoren betreuen die Studieren-den bei der Bearbeitung von Übungsaufgaben in Gruppenübungen.

Vergütung: derzeit 8,28 EUR/h Std./Monat: ca. 20, nach Absprache Dauer: Vorlesungszeit SS 2011 Ansprechpartner: Dr.rer.nat. Elke Junkert

Erstellen/ Bearbeiten von Vorlesungsunterlagen

Die Unterlagen für Lehrveranstaltungen der Pro-fessur sollen überarbeitet und gepflegt werden.

Basierend auf Skizzen und handschriftlichen Ausar-beitungen sollen Grafiken, Texte und Formelwerke für Präsentationsunterlagen und Skripte für Lehrver-anstaltungen erstellt und erweitert werden.

Studiengang: Maschinenbau/Mechatronik Voraussetzung: gute Kenntnisse in MS-Office & Co-rel Draw Vergütung: derzeit 8,28 EUR/h Std./Monat: 20 Dauer: 6 Monate; Beginn ab sofort Ansprechpartner: Dr.-Ing. Volker Quarz,

Model Order Reduction Package (MORPACK)

Das an der Professur verwendete Softwaretool MORPACK soll erweitert werden.

Das in der Entwicklung befindliche Werkzeug MOR-PACK (siehe Abschnitt Studien- und Diplomarbei-tenarbeiten - Forschungsschwerpunkt Model Order Reduction) ist hinsichtlich Bedienerfreundlichkeit als auch Automatisierung zu erweitern. Die SHK soll den Prozess der Modellreduktion durch selbstständige Bearbeitung von Teilaufgaben unterstützen. Fundier-te Vorkenntnisse in MATLAB sind dringend erforder-lich, da die Programmierung im Vordergrund steht. Kenntnisse in ANSYS, NASTRAN oder SIMPACK sind mitunter hilfreich, aber nicht zwingend nötig.

Vergütung: derzeit 8,28 EUR/h Std./Monat: mind. 20, nach Absprache Dauer: ca. 3 Monate; Beginn ab sofort Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Claudius Lein

Prüfstandsbetreuung Antriebsprüfstand

Programmierung von Messoberflächen und Durchführung von Versuchen

Für einen geplanten Prüfstand müssen vorhandene Messprogramme angepasst werden. Die SHK soll bei der Konfiguration, dem Aufbau sowie bei den Messungen behilflich sein. Vorraussetzung ist ein In-teresse an Mess- und Elektrotechnik.

Studiengang: Elektrotechnik/ Mechatronik/ Maschi-nenbau Vergütung: derzeit 8,28 EUR/h Std./Monat: mind. 20 Dauer: Sommersemester 2011; Beginn ab sofort Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Robert Schimke

Schirmer beratende Ingenieure GmbH

Durchführung und Unterstützung akustischer Messungen

Die Schirmer GmbH ist ständig auf der Suche nach Studierenden, welche sie als Hilfskräfte bei Schall- und Schwingungsmessungen, vor allem beim Aufbau und Betrieb der Messtechnik unterstützen.

Vergütungsangebot: 8 EUR/h Kontakt: Dr.-Ing. Andreas Zeibig, Tel.: 0351-8116227, andreas.zeibig@schirmer-ingenieure.de

Industriekontakte für Praktika und Abschlussarbeiten Hier möchten wir Ihnen kurz einige Firmen vorstel-len, mit denen wir zusammenarbeiten und zu denen wir Kontakt wegen studentischer Praktika und Arbei-ten herstellen können.

Bombardier Transportation

Größter Schienenfahrzeughersteller der Welt mit Sitz in Berlin. Das Produktportfolio reicht von Straßen- und Stadtbahnen bis zu Lokomotiven und Hochge-schwindigkeitszügen, Antriebskomponenten, Leit- und Sicherungstechnik, etc.

Konzernsparte „Passengers“: Standorte u.a. in Baut-zen, Görlitz und Hennigsdorf; Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Gero Zechel

Konzernsparte „Locomotives“: Standorte u.a. in Kas-sel, Mannheim und Zürich; Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Robert Schimke

Bosch

Simulation mechatronischer Komponenten aus dem Kfz-Bereich (Benzin-, Dieseleinspritzung, usw.) mit Hilfe kommerzieller Simulationswerkzeuge, insb. ge-koppelte Simulation (Zentralbereich Forschung und Vorausentwicklung, Stuttgart) Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. M. Beitelschmidt, Dipl.-Ing. Johannes Stier

Schirmer beratende Ingenieure GmbH

Herr Dipl.-Ing. Andreas Zeibig war bis 31.01.2007 an unserer Professur als wissenschaftl. Mitarbeiter für die Akustik zuständig. Er ist jetzt als Akustik-Experte bei der Schirmer beratende Ingenieure GmbH, einem Ingenieurbüro für Schallschutz, Schwingungstechnik und Bauphysik, tätig. Praktikumsthemen:

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Bearbeitung von einfachen Projekten zur Techni-schen Akustik

Unterstützung bei Schall- und Schwingungsmes-sungen

Kontakt: Andreas Zeibig, Tel.: 0351-8116227, andreas.zeibig@schirmer-ingenieure.de

Volkswagen AG

Der Fachbereich „Mechanik Ver-brennungsmotoren“ der Konzernfor-schung der Volkswagen AG sucht engagierte Ingenieursstudenten im Hauptstudium, welche sich für die Durchführung von technischen Berechnungen mit computergestützten Berechnungsverfahren wie FEM, MKS, EHD für Mo-torkomponenten und Baugruppen interessieren.

Der Einsatz am Standort Wolfsburg sollte 6 Monate dauern und ist als Praktikum vorgesehen, kann aber auch als Beleg, Studien- oder Diplomarbeit erfolgen. Voraussetzung ist ein großes Interesse in Mechanik, Werkstoff- und Motorentechnik, Erfahrung mit nu-merischen Methoden (FEM, MKS) und Teamfähig-keit. Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Daniel Kreuter

Vossloh Locomotives

Dieselhydraulische Lokomotiven mit 400 bis 2700kW Nennleistung (Standort Kiel) Elektrische Regionalfahrzeuge, dieselelektrische Lo-komotiven bis 3200 kW Nennleistung (Standort Va-lencia) Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Claudius Lein

Auflösung des Rätsels zur Fußball-WM aus dem letzten Newsletter Fragestellung

Bei einem Fußballspiel steht der Anpfiff unmittelbar bevor. Der Schiedsrichter befürchtet, dass seine Pfeife bei dem Vuvuzela-Lärm nicht zu hören sein könnte. Er möchte sicher stellen, dass der Spieler das Pfeifen lauter hört als den Umgebungslärm. Dies kann er erreichen, indem er nahe genug an den Spie-ler herantritt.

Folgende Angaben sind notwendig:

Stadioninnenradius: a = 65 m

Zuschauerdichte: ρZu = 4 /m²

Vuvuzela-Quote: aVu = 1/4

Blaswahrscheinlichkeit: aVu = 1/6

Schalleistung Vuvuzela LW,Vu = 110 dB

PVu = 0,1 W

Schalleistung Schieds-richterpfeife

LW,Sr = 118 dB

PSr = 0,63 W

Richtungsfaktor Vuvuzela ΓVu = 5 

Richtungsfaktor Pfeife ΓSr = 1 

Luftdichteρ = 1,3 kg/m³

Schallgeschwindigkeit c = 340 m/s

Die Schalleistung gibt an, wie viel Schall von einer Quelle abgestrahlt wird. Die Lautstärke am Emp-fangsort wird jedoch vom Schalldruck bestimmt. Der Zusammenhang zwischen Schalldruck p und Schal-leistung P wird hier angenommen als:

p² = Γρc P / ( 4 π r² )

Dabei ist r der Abstand zwischen Schallquelle und Empfänger.

Die vuvuzelablasenden Zuschauer sind als Schall emittierendes Kontinuum anzunehmen, dessen Schalleistungsdichte sich aus den Vorgaben berech-nen lässt. Die Berechnung des Schalldrucks am Spie-lerohr ist dann als Integral über das Publikum auszu-führen. Berechnen Sie den Abstand d, ab dem der Schiedsrichter S für den anstoßenden Spieler in der Feldmitte lauter ist als die Vuvuzelas.

Anmerkung: Der Aufbau des Stadions kann verein-facht folgendermaßen dargestellt werden:

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Lösung

Zuerst wird die Schalleistungsdichte des Publikums berechnet. Diese beträgt:

ΓV 5 · 0.1

Nun wird der Schalldruck durch Integration über das Publikum gewonnen:

Dieses wird zweckmäßigerweise in Polarkoordinaten ausgeführt:

4

√

2

1√

2 ln √

4

= 340 1.3 9.2

Dies entspricht einem Schalldruckpegel von 103.6 dB. Nun zum Schiedsrichter: Hier stellen wir die Gleichung nach um wobei wir für den Schalldruck die Lautstärke der Vuvuzelas mit 9.2 einsetzen:

.

. 0.63 2.41

Damit muss der Schiedsrichter sich also auf weniger als 1.55 m an den Spieler heran bewegen um die Vuvuzelas sicher zu übertönen.

Impressum:

Technische Universität Dresden • Fakultät Maschinenwesen • Professur für Dynamik und Mechanismentechnik • 01062 Dresden Tel.: +49-351-463-37970 • Fax: +49-351-463-37969 • E-Mail: fzgim@mailbox.tu-dresden.de • URL: http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/ifkm/dmt Redaktion: Anja Jablonski; Gunther Dürrschmidt