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Finite Elemente Analyse für Ingenieure
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Das vorliegende Buch bietet verständliche Erläuterungen der FEA in Theorie und Praxis. Der Leser erhält neben der Vollversion des Open Source FEA Programms Z88 V14 das Freeware Programm Z88Aurora für Windows, UNIX/LINUX und MAC auf beiliegender DVD mitgeliefert. Der Quellcode von Z88 V14 erlaubt ambitionierten Anwendern, das FEA-Programm individuell anzupassen. Z88Aurora zeichnet sich vor allem durch eine intuitive grafische Benutzeroberfläche aus. Weitere Berechnungsmethoden wie stationäre Wärmeleitung, geometrisch nichtlineare Festigkeitsrechnungen sowie Eigenschwingungsrechnungen sind damit durchführbar. Mit Hilfe von 32 Beispielen, welche ebenfalls auf der DVD mitgeliefert werden, kann der Leser die FEA ´´live´´ kennenlernen und nachvollziehen. Die 5. Auflage wurde überarbeitet und den Versionsänderungen der zugrunde liegenden Programme angepasst.

Anbieter: buecher.de
Stand: Oct 26, 2018
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Analyse und Verbesserung des Ansaugverhaltens v...
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Die Arbeit befasst sich mit der systematischen Untersuchung des Ansaugverhaltens hydrostatischer Pumpen am Beispiel einer Axialkolbenpumpe in Schrägscheibenbauweise. Im Fokus stehen sowohl die im Saugkanal der Pumpe auftretenden Strömungsverluste als auch die, aus dem diskontinuierlichen Saug- und Förderprozess resultierende, Saugdruckpulsation. Für einen sicheren und effizienten Betrieb hydrostatischer Verdrängereinheiten ist ein verlustarmes Ansaugverhalten unerlässlich. Durch Verringerung der Verluste entlang des Ansaugpfades kann das Einsetzen von Kavitation, welche die maßgebliche Ursache für die Begrenzung der Pumpen-Drehzahl darstellt, zu höheren Drehzahlen verlagert werden, was eine Steigerung der Leistungsdichte der Pumpen ermöglicht. Darüber hinaus versprechen verlustarme Ansaugbedingungen eine erhöhte Lebensdauer, eine Verbesserung des volumetrischen Wirkungsgrades sowie eine Verringerung der Geräuschemission. Für die Untersuchungen der Strömungsvorgänge im Saugtrakt der Pumpe kommen experimentelle und numerische Methoden zum Einsatz. An einem exemplarischen Saugkanal werden mit Hilfe stationärer CFD-Simulationen systematisch kritische, Kavitation fördernde Geometrie-Details untersucht. Die Validierung der Simulationen erfolgt mit Hilfe von Differenzdruckmessungen. Die Analyse der instationären Strömungsvorgänge unter Berücksichtigung der Interaktion der Ansaugströmung mit dem rotierenden Pumpentriebwerks erfolgt ebenfalls mittels CFD-Simulationen und dient der Verbesserung des Verständnisses der Strömungsvorgänge während des Ansaugens und der damit einhergehenden Verluste. Charakteristische Ereignisse während des Überfahrens der Saugniere werden betrachtet und in Zusammenhang mit dem Verlauf der resultierenden Saugdruckpulsation gebracht. Die Charakterisierung der stark instationären Ansaugströmung erfolgt heute anhand der Mittelwerte des statischen Drucks und der Strömungsgeschwindigkeit in der Saugleitung. Die prinzipbedingte Pulsation wird bei der Angabe von Grenzwerten für die Ansaugbedingungen durch die Pumpenhersteller vernachlässigt. In der Arbeit werden Kriterien definiert, welche die Pumpenpulsation näher charakterisieren. Die Ermittlung möglicher Korrelationen sowohl zwischen den Kriterien untereinander als auch zwischen den Kriterien und der Kavitationserosion auf dem Steuerspiegel der Pumpe erfolgt mittels umfangreicher Messungen. Der Einfluss der Umsteuergeometrie im oberen Totpunkt auf die Saugdruckpulsation und das Pumpengeräusch wird ebenfalls auf experimentellem Weg untersucht, wobei mit einer Kerbenumsteuerung (Dekompression in die Saugniere) und einer Lochumsteuerung (Dekompression in das Pumpengehäuse) zwei Steuerspiegel- Konfigurationen verglichen werden. Für die Verbesserung des Ansaugverhaltens werden im Rahmen der Arbeit zwei Wege beschritten. Die Gestaltung des Saugkanals in Anlehnung an die Form mäandrierender Flüsse zielt auf die Minimierung der Verluste bei stationärer Durchströmung. Die prinzipbedingte Saugdruckpulsation soll mit Hilfe eines Helmholtz-Resonators verringert werden. Im Fokus der Entwicklung steht dabei die Integration des Resonators in die Pumpe, um dessen Effektivität zu erhöhen und den benötigten Bauraum gering zu halten.

Anbieter: buecher.de
Stand: Oct 26, 2018
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Mechatronische Systeme im Maschinenbau I
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Das vorliegende Skript gibt die Inhalte der Vorlesung ´´Mechatronische Systeme im Maschinenbau I´´ wieder. In diesem ersten Teil der Gesamtveranstaltung werden nach einer Einleitung zunächst typische mechatronische Systeme vorgestellt. Ein einfaches mechatronisches System besteht im wesentlichen aus der mechanischen Struktur (mechanischer Prozess), dem Sensor, dem Regler (Mikroprozessor) und dem Aktuator mit Verstärker. Um das dynamische Verhalten des Gesamtsystems analysieren zu können, bedarf es zunächst der ModelIierung und Analyse der Einzelkomponenten. die mit ihren typischen Eigenschaften zur Dynamik des Gesamtsystems beitragen. Teill der Vorlesung konzentriert sich auf den mechanischen Prozess (Strukturdynarnik), auf die Regelung mechanischer Systeme und auf die Signale, die den Informationsaustausch zwischen den Komponenten herstellen, wobei auf die Signalerfassung (Messung mechanischer Größen mit Sensoren) und die Signalverarbeitung (Mikroprozessoren) eingegangen wird. Dabei wird die Dynamik der bis dahin noch nicht behandelten Aktoren im Regelkreis zunächst weggelassen bzw. in stark vereinfachter Form berücksichtigt. Der Vorlesungsteil ´´Mechatronische Systeme im Maschinenbau 11´´ ist dann dem wichtigen Gebiet der Aktoren gewidmet. Einen Schwerpunkt bilden dabei die elektromechanischen Aktoren, die in elektrodynamische und elektromagnetische Systeme unterteilt werden können. Erst wenn auch diese Systemkomponenten hinreichend bekannt sind, könnenmechatronische Gesamtsysteme unter Berücksichtigung der Dynamik aller Komponenten ausführlich untersucht werden. Eine dynamische Analyse solcher Gesamtsysteme schließt den zweiten Teil der Vorlesung ab. Zur Vertiefung der in der Vorlesung erworbenen Kenntnisse werden Übungen angeboten, in denen die rechnerische Analyse mechatronischer Systeme erlernt werden kann.

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Stand: Oct 26, 2018
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Mechatronik
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Die Mechatronik ist die Wissenschaft der intelligenten Verknüpfung von Lösungselementen der Fachgebiete Maschinenbau, Elektrotechnik/Elektronik und Informatik. Das Ziel der Mechatronik ist die vorgegebene Funktionalität eines Systems synergetisch unter Berücksichtigung von einschränkenden Randbedingungen möglichst optimal zu erreichen. Die Beispiele mechatronischer Systeme sind zahlreich: Fahrerassistenzsysteme im Kraftfahrzeug, Einrichtungen des aktiven Schwingungsschutzes, sensorgeführte Roboter, moderne Werkzeugmaschinen, mikromechanische Geräte der Medizintechnik und viele mehr. Dieses Lehrbuch und Nachschlagewerk beschreibt die Methoden zur Analyse mechatronischer Systeme und der verschiedenen Komponenten zu ihrer Synthese. Die Darstellung enthält Beiträge zur Sensorik und Aktorik, zur Signal- und Prozessdatenverarbeitung sowie zur Modellierung und Regelung mechatronischer Systeme. Das Buch richtet sich an Studierende des Maschinenbaus, der Elektrotechnik bzw. Elektronik, der Informatik und der Mechatronik an Technischen Universitäten und Hochschulen. Darüber hinaus dient es als Nachschlagewerk für den Ingenieur in der Praxis. Die 4. Auflage wurde weitreichend überarbeitet und um Beiträge zur Robotik, zu Automotive-Anwendungen, zur Mikrosensorik, zur videobasierten Regelung sowie zur Analyse und Synthese mechatronischer Systeme einschließlich der Behandlung von Implementierungsaspekten erweitert.

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Stand: Nov 14, 2018
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Numerische Beanspruchungsanalyse von Rissen
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Für die Gewährleistung der technischen Sicherheit, Lebensdauer und Zuverlässigkeit technischer Konstruktionen (Bauteile, Anlagen) spielt die bruchmechanische Bewertung von rissartigen Fehlern eine zunehmende Rolle. Um die Beanspruchungssituation an Rissen zu berechnen, werden heutzutage in verstärktem Maße numerische Methoden wie die FEM eingesetzt. Das vorliegende Fachbuch stellt die wesentlichen bruchmechanischen Konzepte vor, vermittelt schwerpunktmäßig die speziellen Techniken zur FEM-Analyse von Rissproblemen, die bisher nur Spezialisten vorbehalten waren, und gibt anhand zahlreicher Beispiele effektive Anleitung zur Lösung praktischer Aufgaben. Das Buch richtet sich an Studenten im Hauptstudium, Doktoranden und Ingenieure aus dem Maschinenbau, Bauingenieurwesen, Werkstoffwissenschaften sowie Luft- und Raumfahrt, die auf den Gebieten Technische Mechanik, Festigkeitsnachweis, sicherheitstechnische Bewertung, Bruchmechanik und Werkstofftechnik tätig sind.

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Stand: Oct 26, 2018
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Methodik der Werkstoffauswahl
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Immer neue Produkte erobern den Markt. Oft sind es Materialien, welche diese Innovationen und Weiterentwicklungen ermöglichen. Die unüberschaubare Zahl an Konstruktionswerkstoffen stellt den Konstrukteur vor die schwierige Aufgabe, das richtige Material für seine Anwendung zu finden. Dieses Buch zeigt Studierenden und Entwicklern einen Weg auf, wie die Suche nach geeigneten Werkstoffen systematisch erfolgt. Im Mittelpunkt steht eine Werkstoffvorauswahl, die innovative Lösungsansätze nicht ausschließen darf. Nach einer genauen Analyse der Konstruktionsaufgabe im Hinblick auf die erforderlichen Materialanforderungen wählt der Konstrukteur aus allen verfügbaren Werkstoffen die am besten geeigneten aus. Dazu stehen heute nicht mehr nur Printmedien, sondern elektronische Medien - insbesondere die Werkstoffinformationssysteme - zur Verfügung. Die Anwendung von quantitativen Bewertungsverfahren führt auf nachvollziehbarem Weg zu einer Rangliste, welche die Materialien nach der Eignungfür die Konstruktionsaufgabe ordnet. Für die in dieser Auswertung als tauglich eingestuften Materialien ist über Evaluierungs- und Validierungsmaßnahmen nachzuweisen, dass die Bauteile mit diesen neuen Werkstoffen im Produkteinsatz zuverlässig funktionieren. Eine Materialentscheidung schließt die Suche ab. Das Buch wendet sich insbesondere an Studierende der Fachrichtung Maschinenbau. Es ist Grundlage einer Lehrveranstaltung und zeigt Möglichkeiten für Projektarbeiten im Rahmen des Studiums auf. Die Lösungen zu den Kontrollfragen der einzelnen Kapitel finden sich auf der persönlichen Webseite des Autors an der Hochschule Hannover .

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Stand: Oct 26, 2018
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Autodesk Inventor 2017 - Dynamische Simulation
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Autodesk® Inventor® 2017 bietet für Baugruppen den speziellen Bereich der dynamischen Simulation. Baugruppen können hier um weitere Umgebungsvariablen (wie z. B. Dämpfung, Steifigkeit, Reibungskoeffizient) ergänzt und mit zusätzlichen externen Kräften oder Drehmomenten beaufschlagt werden, was eine Analyse der Baugruppe unter realistischen Bedingungen ermöglicht. Die Berechnungsergebnisse können in den Bereich der Finiten-Elemente-Methode (FEM) exportiert und dort einer statischen Analyse oder einer Modalanalyse unterzogen werden. Die folgenden Befehle der dynamischen Simulation werden behandelt: -Gelenke einfügen -Abhängigkeiten ableiten -Status des Mechanismus prüfen -Kräfte erzeugen -Drehmomente erzeugen -Ausgabediagramm darstellen -Dynamische Bewegungen -Unbekannte Kraft ermitteln -Spuren darstellen -Filme publizieren -Simulationseinstellungen -Simulationswiedergabe -Exportieren nach FEM

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Stand: Oct 26, 2018
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Autodesk Inventor 2018 - Dynamische Simulation
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Autodesk® Inventor® 2018 bietet für Baugruppen den speziellen Bereich der dynamischen Simulation. Baugruppen können hier um weitere Umgebungsvariablen (wie z. B. Dämpfung, Steifigkeit, Reibungskoeffizient) ergänzt und mit zusätzlichen externen Kräften oder Drehmomenten beaufschlagt werden, was eine Analyse der Baugruppe unter realistischen Bedingungen ermöglicht. Die Berechnungsergebnisse können in den Bereich der Finiten-Elemente-Methode (FEM) exportiert und dort einer statischen Analyse oder einer Modalanalyse unterzogen werden. Die folgenden Befehle der dynamischen Simulation werden behandelt: -Gelenke einfügen -Abhängigkeiten ableiten -Status des Mechanismus prüfen -Kräfte erzeugen -Drehmomente erzeugen -Ausgabediagramm darstellen -Dynamische Bewegungen -Unbekannte Kraft ermitteln -Spuren darstellen -Filme publizieren -Simulationseinstellungen -Simulationswiedergabe -Exportieren nach FEM

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Stand: Oct 26, 2018
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Konstruieren, Gestalten, Entwerfen
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Dieses Lehrbuch führt Studierende des Maschinenbaus in ganzheitlicher Betrachtungsweise in die Grundlagen der Konstruktionstechnik ein. Es macht vertraut mit den Analyse- und Syntheseverfahren des methodischen Konstruierens und mit dem Gestalten von Maschinenbauelementen. Praxisorientiert werden technische und wirtschaftliche Kriterien bei der Auswahl von Werkstoffen und der Bauteilfertigung behandelt. Die vierte Auflage enthält ein neues Kapitel zum formgerechten Gestalten.

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Stand: Oct 26, 2018
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Ereignisdiskrete Systeme
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Dieses Lehrbuch gibt eine Einführung in die Beschreibung und Analyse ereignisdiskreter Systeme. Es zeigt, wie man dynamische Systeme mit wertdiskreten Signalen durch Automaten, Markovketten und Petrinetze darstellen und analysieren kann. Die behandelten Modellformen bilden die Grundlage für vielfältige Beschreibungsmittel, die heute in der Elektronik für die Spezifikation und die Modellierung von Schaltkreisen, in der Automatisierungstechnik für die Analyse diskreter Systeme und den Steuerungsentwurf oder in der Informatik für die Definition von Berechnungsmodellen und die Analyse und Übersetzung von Programmen verwendet werden. Beispiele aus den genannten sowie weiteren Gebieten zeigen das breite Anwendungsfeld der hier behandelten Modelle und Methoden. Mit der fachübergreifenden Darstellung der Theorie ereignisdiskreter Systeme ist dies - zumindest im deutschsprachigen Bereich - das erste Lehrbuch, das alle grundlegenden Phänomene und eigenschaften der ereignisdiskreten Dynamik unabhängig vom Anwendungsgebiet beschreibt. Es entstand aus einer Lehrveranstaltung des dritten Semesters des Studienganges Elektrotechnik und Informationstechnik der Ruhr-Universität Bochum, die die Studenten vor ihrer Entscheidung für einen Studienschwerpunkt, der entweder stärker auf die Elektronik, die Informationstechnik oder die Informatik ausgerichtet ist, besuchen. Das breite Interessengebiet dieser Hörer schlägt sich in der Breite der Darstellung nieder. Die dritte Auflage verbessert, ergänzt und erweitert die Darstellung der Methoden, die Beispiele und die Übungsaufgaben sowie die im Anhang angegebenen Lösungen. Außerdem werden die Querbezüge zu den Methoden der kontinuierlichen Systemtheorie vertieft, die den Ingenieuren geläufiger ist als die ereignisdiskrete Betrachtungsweise. Vorkenntnisse zu kontinuierlichen Systemen werden allerdings für das Verständnis nicht vorausgesetzt.

Anbieter: buecher.de
Stand: Oct 26, 2018
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