Die moderne Produktentwicklung zielt auf robuste, zuverlässige und kosteneffiziente Lösungen ab, indem Unsicherheiten frühzeitig im Entwicklungsprozess berücksichtigt werden. Simulatives Frontloading hat sich hierbei als zentrales Werkzeug etabliert, um bereits in frühen Phasen Variabilität im Design,…
Toolwechselsysteme sind in einer Vielzahl von Maschinen- und Geräteklassen im Stand der Technik zu finden. Eines der wesentlichen Leistungsmerkmale ist die durch den Wechselvorgang beeinflusste Reproduzierbarkeit der Toollage, die im Wesentlichen durch kinematische Kopplungen erreicht wird. Ziel dieser…
Die 2019 erfolgte Neudefinition des Kilogramms verändert die Massenbestimmung und eröffnet neue Möglichkeiten für die Umsetzung weiterer Standards. Diese Entwicklung verstärkt die Bedeutung von Waagen, die rückführbar auf das SI-System sind. Die Kibble-Waage hat sich als zentrales Element für die Massenbestimmung…
Weimar is a relatively small town in the centre of Germany. Around 1552 it became the capital of the small Herzogtum Sachsen-Weimar (Principality Saxony-Weimar), from 1741 until 1918 the capital of the (still relatively small) Principality – since 1815 Grand Principality – (Groß-) Herzogtum Sachsen-Weimar-Eisenach…
Faserverstärkte Kunststoffe (FVK) bieten sowohl was Leichtbau als auch werkstoffliche Vorzüge angeht, erhebliches Potential für einen Einsatz im Maschinenelement "Feder". Obwohl FVK-Federanwendungen bereits seit den 1980er Jahren entwickelt werden, fehlt bis heute ein systematischer Auslegungsansatz.…
The redefinition of the kilogram in 2019 has emphasized the need for precise measuring instruments such as the Kibble Balance, which directly compares an electromagnetic force to the weight of a test mass. This work investigates the development of a flexure-based mechanism for use in a high-precision…
Mit Aufkommen des Fused Layer Manufacturing-Verfahrens war dieses von Beginn an, vor allem zur Herstellung physischer Prototypen oder Anschauungsmuster, ein fest etablierter Bestandteil in frühen Phasen des Produktentwicklungsprozesses. Durch die konsequente Weiterentwicklung, aber auch den zur Verfügung…
Nachgiebige Mechanismen haben vielfältige Anwendungen in der Feinwerk-, Mess- und Mikrosystemtechnik. Zu ihrem Entwurf werden unterschiedliche Methoden eingesetzt. In diesem Kontext beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit dem Einsatz finiter Balkenelemente, da diese aufgrund ihrer Recheneffizienz…
Im Gegensatz zu dem weit verbreiteten, additiven Fertigungsverfahren unter Verwendung von Filamenten (Fused Filament Fabrication), adressieren die Untersuchungen das Schmelzschichten von großvolumigen Bauteilen auf Basis von Granulat. Dabei können deutlich größere Düsendurchmesser angewendet sowie höhere…
Weimar is a relatively small town in the centre of Germany. Around 1552 it became the capital of the small Herzogtum Sachsen-Weimar (Principality Saxony-Weimar), from 1741 until 1918 the capital of the (still relatively small) Principality – since 1815 Grand Principality – (Groß-) Herzogtum Sachsen-Weimar-Eisenach…
Wägezellen auf Basis von nachgiebigen Mechanismen sind von entscheidender Bedeutung in der Massenmetrologie. Die Justierung der mechanischen Eigenschaften bestimmen die messtechnische Leistungsfähigkeit der Instrumente. Die vorliegende Dissertation leistet einen spezifischen Beitrag zu deren weiteren…
Fiber-reinforced polymer (FRP) composites are particularly suitable for spring applications due to numerous advantages like lightweight design, intrinsic damping, or chemical resistance. Although there are many studies on the properties of FRPs and even some on springs made out of these materials, there…
Metal springs are used extensively in technical products. The mathematical relationships and Goodman diagrams contained in the DIN EN 13906–1 standard form the essential basis for the design and calculation of cylindrical helical compression springs. They are used not only nationally, but internationally…
Für Bauteile von Maschinen- und Geräten mit hohem Präzisionsanspruch findet häufig Naturstein Verwendung, der langzeitstabil ist und fein bearbeitet werden kann. Die Gestaltungmöglichkeiten sind aufgrund der kosten- und zeitintensiven Bearbeitung mit Diamantwerkzeugen stark eingeschränkt. Mit Beton können…
This paper deals with the relaxation behavior of helical compression springs made out of different types of spring steel wire. The starting point of the examinations marks the creep and relaxation behavior of similar preprocessed wires prior to the cold forming under torsional stress. In this context…
The paper deals with the finite element simulation of wire drawing processes with focus on unalloyed carbon steels. Based on the development of suitable material models as a basis for the simulation model, the forming processes are analyzed over several drawing stages for different drawing regimes. The…
Fiber-reinforced polymers (FRP) are established as high-tech materials for special purposes such as racing cars, planes or bicycles. Nowadays, they are increasingly used for functional parts and machine elements. For lightweight optimization, FRP sandwich structures can be used, which also appear to…
Weimar is a relatively small town in the centre of Germany. Around 1552 it became the capital of the small Herzogtum Sachsen-Weimar (Principality Saxony-Weimar), from 1741 until 1918 the capital of the (still relatively small) Principality – since 1815 Grand Principality – (Groß-) Herzogtum Sachsen-Weimar-Eisenach…
In dieser Arbeit wird erstmalig ein Berechnungsmodell für Elastizitätsmoduln von kurzfaserverstärkten Kunststoffen unter Berücksichtigung der werkstoffspezifischen Haftbedingung in der Faser-Matrix-Grenzfläche vorgestellt und validiert. Dies erfolgt im Rahmen einer Modellerweiterung indem die Oberflächenspannungsanteile…
In dieser Arbeit wird erstmalig ein Berechnungsmodell für Elastizitätsmoduln von kurzfaserverstärkten Kunststoffen unter Berücksichtigung der werkstoffspezifischen Haftbedingung in der Faser-Matrix-Grenzfläche vorgestellt und validiert. Dies erfolgt im Rahmen einer Modellerweiterung indem die Oberflächenspannungsanteile…