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Beitrag zur Analyse des Eigenspannungsverhaltens von Composite-Hochdruckspeichern mit metallischem Liner

Beitrag zur Analyse des Eigenspannungsverhaltens von Composite-Hochdruckspeichern mit metallischem Liner von John,  Sebastian
Bei der Auslegung von Hochdruckspeichern kommen, auf Grund ihrer hohen spezifischen Festigkeit, vermehrt Faserverbundwerkstoffe zum Einsatz. Durch eine hohe Streuung von Material- und Produktionsparametern sowie unterschiedlichster Belastungsszenarien in der Anwendung gestaltet sich jedoch eine Aussage über die Lebensdauer als auch eine Festlegung sinnvoller Prüffristen als schwierig. Die angefertigte Arbeit soll dazu beitragen, künftig genauere Aussagen über das Alterungs- und Beanspruchungsverhalten tätigen zu können. Im Fokus der Untersuchungen steht ein Behälterdesign, bestehend aus einem metallischen Liner und einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffverbund (Typ III), wobei die Lebensdauer maßgeblich durch die Lastwechselfestigkeit des metallischen Liners und dem darin vorherrschenden Eigenspannungszustand bestimmt wird. Durch eine alterungsbegleitende Eigenspannungsanalyse wird angestrebt, unter Einsatz eines Betriebsfestigkeitsmodells, verbesserte Aussagen zur Lebensdauerabschätzung von Typ III-Behältern geben zu können.Kernstück der Untersuchungen bildete ein Prüfprogramm zur künstlichen Alterung von Typ III Atemluftbehältern, worin Änderungen des Eigenspannungszustandes kontinuierlich erfasst und analysiert wurden. Im Rahmen von Vorversuchen und Simulationen konnten mechanische Lastspitzen ermittelt sowie das beanspruchungsbedingte Bauteilverhalten untersucht werden. Weiterhin wurden die einer Eigenspannungsmessung zu Grunde liegenden Messgrößen definiert, entsprechende Messverfahren abgeleitet und getestet. Schwerpunkt lag dabei auf der Entwicklung eines zerstörungsfreien Messverfahrens auf Grundlage einer experimentellen Modalanalyse.Bei der Analyse von Behältern im Neuzustand wurde zunächst die Höhe des initialen Eigenspannungszustandes und die fertigungsbedingte Streuung erfasst. Weiterhin wurden real gealterte Behälter untersucht, wobei im Vergleich eine deutlich geringere Eigenspannung nachgewiesen wurde. Prüfbegleitend zum Programm der künstlichen Alterung wurde das Eigenspannungs-, Material- und Verformungsverhalten einer Vielzahl von Prüfmustern untersucht. Eine Auswertung der Daten führt zu dem Schluss, dass bei den künstlich gealterten Behältern ein Anstieg der Eigenspannung zu verzeichnen ist.Das erfasste Eigenspannungsverhalten wurde im Folgenden in ein erarbeitetes Betriebsfestigkeitsmodell implementiert. Durch einen Abgleich mit experimentell ermittelten Lastwechselfestigkeiten wurde die Genauigkeit des Modells verifiziert. Die Nachstellung verschiedener Belastungsszenarien zeigt, dass durch die Berücksichtigung einer über der Lebensdauer veränderlichen Eigenspannung die Anzahl ertragbarer Lastwechsel bis zum Versagen sowie damit verbundene Überlebenswahrscheinlichkeiten mit einer erhöhten Genauigkeit abgeschätzt werden können.
Aktualisiert: 2021-01-13
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Entwicklung und Charakterisierung eines Satellitenantriebssystems basierend auf Wasserelektrolyse

Entwicklung und Charakterisierung eines Satellitenantriebssystems basierend auf Wasserelektrolyse von Harmansa,  Nicholas-Etienne
Im Rahmen der vorliegenden Dissertation wurde ein Satellitenantriebssystem basierend auf der Wasserelektrolyse umfassend untersucht und charakterisiert. Auf einem Satelliten wird Wasser mittels Elektrolyse in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff dissoziiert, womit eine der besten und grünen Treibstoffkombinationen zur Verfügung steht. Im Gegensatz zu konventionellen Treibstoffen chemischer Satellitentriebwerke, hat Wasser den Vorteil, dass es einfach zu handhaben ist und dabei die Kosten, auch auf Systemebene, signifikant gesenkt werden können. Konventionelle Treibstoffe sind dagegen meist sehr giftig und äußerst sensibel in der Handhabung, auch aufgrund ihrer Explosivität. Das entwickelte Antriebssystem umfasst einen Wassertank, einen weltraumtauglichen Elektrolyseur, sowie Gastanks und ein Triebwerk. Hauptaugenmerk wird auf die Auslegung des Elektrolyseurs gelegt, der in der Lage sein muss, trockene und hochbedruckte Gase unter Schwerelosigkeit zu erzeugen, sowie auf das Triebwerk, das diese Gase bei stöchiometrischem Gemisch sicher und zuverlässig verbrennen und damit Schub erzeugen soll.
Aktualisiert: 2021-01-05
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Vergleichende Bewertung der Arbeitsprozesse zukünftiger Fluggasturbinen

Vergleichende Bewertung der Arbeitsprozesse zukünftiger Fluggasturbinen von Schmidt,  Florian
Die zivile Luftfahrt bekennt sich zu Effizienzzielen, deren Erreichen als Folge des hohen technologischen Entwicklungsstands der gegenwärtigen Antriebskonzepte zunehmend auch die Betrachtung alternativer thermodynamischer Arbeitsprozesse erfordert. Mit der vorliegenden Arbeit wird ein Beitrag zur wissenschaftlichen Diskussion um mögliche Effizienzpotenziale geleistet und eine vergleichende Bewertung der Arbeitsprozesse zukünftiger Fluggasturbinen erbracht. Auf der Grundlage von Zwischenkühlung, drucksteigernder Verbrennung, Zwischenerhitzung und Wärmerückführung werden 16 grundlegende Arbeitsprozesse definiert und mit dem Ziel der Effizienzmaximierung einer thermodynamischen Optimierung unterzogen. Die Vortriebserzeugung wird dabei von der Leistungsbereitstellung entkoppelt und durch einen generischen Propulsor mit hohem Vortriebswirkungsgrad erfasst. Die maßgeblichen technologischen Einflussgrößen und Optimierungsgrenzen werden berücksichtigt und deren Einfluss auf das Ergebnis der Optimierung diskutiert. Als Bewertungsgröße wird die Exergie in die Leistungsrechnung integriert und hierdurch die Quantifizierung einzelner physikalischer Verlustursachen möglich. Infolgedessen werden die wesentlichen Verlustmechanismen identifiziert und die Grenzen der thermodynamischen Optimierung zukünftiger Antriebskonzepte unter Berücksichtigung hoher Vortriebswirkungsgrade aufgezeigt. Auf der Grundlage der identifizierten Schlüsseltechnologien wird ein möglicher technologischer Entwicklungspfad aufgezeigt.
Aktualisiert: 2021-01-14
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Der Tod kam aus den Wolken

Der Tod kam aus den Wolken von Faß,  Dirk
-Eine Erzählung nach wahren Geschichten - Die Wiege der deutschen Kriegsfliegerei stand in Ahlhorn, lautet die Überschrift zum 50jähringe Bestehen des Fliegerhorstes 1965. Von diesem Platz aus stiegen Kriegsluftschiffe auf - der erste Langstreckenbomber war damit geboren - um wahllos seine totbringende Fracht über England abzuwerfen. Hetzparolen gegen den Feind gaben der Mannschaft der Luftschiffe den Mut, mit einem Flugkörper, gefüllt mit explosivem Gas, aufzusteigen, der für einen kriegerischen Einsatz völlig ungeeignet war. Jeder Start oder jede Landung war ein Himmelfahrtskommando.
Aktualisiert: 2021-01-14
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Überwachung hydrodynamischer Gleitlager basierend auf der Körperschallanalyse

Überwachung hydrodynamischer Gleitlager basierend auf der Körperschallanalyse von Mokhtari Molk Abadi,  Noushin
Bei Getrieben der Luftfahrt ist die Schadensfrüherkennung von Verschleißkomponenten unerlässlich. Jedoch stellt die zuverlässige und effektive Überwachung hydrodynamischer Gleitlager die Luftfahrt-Industrie vor große Herausforderungen. Die in den meisten Anwendungen zum Einsatz kommenden Messgrößen sind entweder nicht ausreichend sensitiv oder erfüllen nicht die Anforderungen an begrenztem Bauraum. Die Körperschalltechnologie (engl. acoustic emission technology; kurz: AE technology) erfüllt beide Kriterien und wird daher in dieser Arbeit eingesetzt. Um die Überwachung automatisiert durchführen zu können, eignen sich Verfahren des maschinellen Lernens, welche auf Grundlage mathematischer Algorithmen Muster in einer Datenreihe erkennen und anschließend den Systemzustand eigenständig und automatisch beurteilen.Hydrodynamische Gleitlager verwenden zur Lagerung den durch die Relativbewegung zwischen Welle und Gleitlagermaterial entstehenden tragenden Schmierfilm. Versagt dieser tragende Schmierfilm durch ungünstige Betriebsbedingungen wie z. B. hohe Lasten, geringe Drehzahlen, hohe Temperaturen oder Start-Stopp-Betrieb, so kommen die Gleitpartner in Kontakt und es entsteht Misch- oder Festkörperreibung. Diese beiden Reibungszustände verursachen Verschleiß und verringern so die Lebensdauer hydrodynamischer Gleitlager. Diese Arbeit gliedert sich somit in zwei wesentliche Bereiche: Reibungsuntersuchungen zur Entwicklung eines Reibungszustandsklassifikators und Verschleißuntersuchungen zur Schätzung des aktuellen Verschleißvolumens mithilfe der AE-Analyse und maschineller Lernverfahren.Die Reibungszustände Flüssigkeits-, Misch- und Festkörperreibung werden durch geeignete Experimente unter variabler Drehzahl, Last und Temperatur an den im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Gleitlagerprüfständen erzeugt. Die während dieser Experimenten erzeugten Muster werden anschließend durch Vorverarbeitung der AE-Signale, Merkmalsbildung aus dem Zeit-, Frequenz und Zeit-Frequenzbereich und Verwendung unterschiedlicher Klassifikatoren wie k-Nächste-Nachbar (kNN) oder Support Vektor Maschinen (SVM) der korrekten Reibungsklasse zugeordnet. Mithilfe von AE-Merkmalen und taktiler Oberflächenmessungen als Validierung wird die Möglichkeit der Überwachung von  Einlaufverschleiß während Kurzeitversuchen gezeigt. Zudem werden Langzeitversuche bei konstanter Drehzahl, Last und Temperatur durchgeführt und anschließend ein Modell zur Schätzung des Verschleißvolumens anhand der AE-Analyse entwickelt. Der integrierte AE-Effektivwert (engl. Root Mean Square; kurz: RMS) wird dabei als unabhängige Variable und das Verschleißvolumen des Gleitlagers als abhängige Variable eines Regressionsmodells verwendet. Aus diesen Ergebnissen ergeben sich weitere Fragestellungen wie z. B. die Lokalisierung der Anstreifvorgänge über den Gleitlagerumfang. Dies geschieht durch die Fusionierung des AE-Signals und des Nullimpulssignals eines Inkrementalgebers sowie die Auswertung der entstehenden Amplitudenmodulation.
Aktualisiert: 2021-01-07
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Gewerblicher Drohneneinsatz nach EU-Verordnung

Gewerblicher Drohneneinsatz nach EU-Verordnung von Nortmann,  Uwe
EU-Regularien voll im Griff! Der Praxisleitfaden für den gewerblicher Drohneneinsatz Jeder, der Drohnen einsetzen möchte, muss sich ab 31.12.2020 nach der EU-Verordnung richten, die den Betrieb unbemannter Luftfahrsysteme (UAS) regelt. Dieses Buch bietet Unternehmen, die eine Genehmigung für den gewerblichen Drohneneinsatz benötigen, eine Übersicht der Anforderungen, die dafür erfüllt sein müssen. Darüber hinaus dient es als Leitfaden für Firmen, die als behördlich anerkannter UAS-Luftfahrtbetrieb zugelassen werden möchten, um ihren Drohnenbetrieb weitgehend eigenständig gestalten zu dürfen. Folgende Themen werden behandelt: - Technische und betriebliche Anforderungen an den Drohneneinsatz nach den EU-Verordnungen 2018-1139, 2019-0945 und 2019-0947 (Open und Specific Category) - Antragsverfahren: Erhalt von Betriebsgenehmigungen (OA), Zulassung als Luftfahrtbetrieb, Abgabeerklärungen bei UAS-Betriebsarten mit genehmigtem Standardszenario - Betriebsvorbereitung: erforderliche technische Mindestausrüstung, Beurteilung von Einsatzszenarien und Durchführung von Risikoanalysen gemäß SORA (Specific Operations Risk Assessment) - Erstellung von Betriebskonzepten (Concept of Operations), Dokumentation von Betriebsverfahren und deren Einhaltung - Aufbau einer internen Qualitätssicherung: Autorisierung von Drohnenflügen durch benannte Verantwortliche ("Drohnenbeauftragte"), Einrichtung eines Sicherheitsmanagementsystems (SMS) und Durchführung eines Sicherheitsrisikomanagements (SRM) - Steuerung der Pilotenqualifizierung: Kenntnis- und Befähigungsnachweise ("Drohnenführerschein") - Registrierung, Kennzeichnung, Betriebssicherheit, Pflege, Wartung und Reparatur der Drohnen - Luftfahrtversicherung, Datenschutz und Persönlichkeitsrechte Das Buch enthält geeignete Handlungsempfehlungen, Checklisten und Ablaufpläne, die bei der Beantragung von Aufstiegsgenehmigungen und der Durchführung des Drohnenbetriebs unterstützen. Darüber hinaus bereitet es Unternehmen, die eine Zulassung als UAS-Luftfahrtbetrieb anstreben, auf den Erwerb des Light Unmanned Aircraft Operator Certificate (LUC) vor. Wer auf der Suche nach einem praktischen Leitfaden zum gewerblichen Drohneneinsatz nach EU-Verordnung ist, der sich auf die wesentlichen Anforderungen konzentriert, findet in diesem Buch alle unverzichtbaren Informationen.
Aktualisiert: 2020-12-24
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Crashverhalten von Faser-Kunststoff-Verbunden in Kombination mit metallischen Strukturen

Crashverhalten von Faser-Kunststoff-Verbunden in Kombination mit metallischen Strukturen von Sven,  Hennemann
Ubersicht Das Crashverhalten von Faser-Kunststoff-Verbunden (GF Triax-Geflecht, Epoxidharz) in Kombination mit metallischen Strukturen in Form von Rohrproben unterschiedlicher Querschnittsgeometrien ist hinsichtlich spezifischer Kennwerte analysiert. Der Fokus liegt in der Bewertung von gegenseitigen Wechselwirkungen und resultierenden Abhangigkeiten¨ zur Schadenscharakteristik infolge von Interaktionseffekten. Ziel ist die Erhohung¨ der Crashlasten von Faser-Kunststoff-Verbunden. Die Versuche zum Crashverhalten erfolgen mittels eines entwickelten Prufstands¨ durch Einsatz von piezo-elektrischen sowie optischen Messmitteln fur¨ Beanspruchungsgeschwindigkeiten bis 8,5m/s und Beanspruchungswinkel α ≤ 10◦. Die Versuchsreihen und deren Ergebnisse weisen fur¨ reprasentative¨ Kombinationen erhohte¨ spezifische Energieabsorptionskennwerte (bis zu +20%) bei nahezu performanter Kraft-Weg-Charakteristik und differenzierten Versagensmoden gegenuber¨ reinen Faser-Kunststoff-Verbunden auf. Nichtlineare numerische Simulationen mit explizitem Losungsansatz¨ sind zur Ana-lyse der experimentell auftretenden Phanomene¨ erfolgt. Die Modellierungsstrategie fur¨ GF Triax-Geflechte basiert auf einem modifizierten Multi-Shell-Layer-Ansatz, der mit extrapolierten inter- sowie intralaminaren Eigenschaften qualitative und quantitative Kongruenz zeigt. Das anisotrope lagenbasierte Materialmodell berucksichtigt¨ Materialdegradation infolge von Schadigungen¨ und verfugt¨ uber¨ spannungsbasierte implementierte Versagenskriterien. Einachsige Zug-, einachsige Druck-, bi-axiale Zug- und Schubbelastung, Vier-Punkt-Biegung sowie zyklische Versuche sind zur Kalibrierung durchgefuhrt¨. Kumulierter Schadigungsfortschritt¨ ist mittels aufgebrachter Akustiksensoren detektiert. Zur Abbildung flechtwinkelspezifischer Konfiguration ist ein Interpolationskonzept implementiert. Die Sensitivitaten¨ der numerischen und physikalischen Modellparameter sind ausgewiesen und kalibriert. Metallische Strukturen sind mit standardisierten isotropen Materialmodellen fur¨ Aluminium EN-AW 6016 im Zustand T6 in Shell-Modellierung umgesetzt. Die qualitative und quantitative Abbildungsgute¨ des entwickelten Modellierungsansatzes ist gegenuber¨ den Versuchsreihen und deren Phanomenologie¨ gegeben, jedoch konnen¨ vereinzelt lediglich Prognosetrends der charakteristischen Kennwerte unter Berucksichtigung¨ der Interaktionseffekte gezeigt werden.
Aktualisiert: 2020-12-31
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Air Cargo – Frachtflugzeuge, Giganten der Lüfte (Wandkalender 2021 DIN A4 quer)

Air Cargo – Frachtflugzeuge, Giganten der Lüfte (Wandkalender 2021 DIN A4 quer) von Simlinger,  Wolfgang
Vierstrahlige Frachtflugzeuge sind die Giganten am Himmel. Die vierstrahligen Frachtflugzeuge von Boeing und Antonov können tonnenschwere Lasten über den ganzen Erdball in kurzer Zeit transportieren. Der Fotograf Wolfgang Simlinger präsentiert in diesem Kalender faszinierende Frachtflugzeuge am Boden und in der Luft.
Aktualisiert: 2020-11-26
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Air Cargo – Frachtflugzeuge, Giganten der Lüfte (Wandkalender 2021 DIN A3 quer)

Air Cargo – Frachtflugzeuge, Giganten der Lüfte (Wandkalender 2021 DIN A3 quer) von Simlinger,  Wolfgang
Vierstrahlige Frachtflugzeuge sind die Giganten am Himmel. Die vierstrahligen Frachtflugzeuge von Boeing und Antonov können tonnenschwere Lasten über den ganzen Erdball in kurzer Zeit transportieren. Der Fotograf Wolfgang Simlinger präsentiert in diesem Kalender faszinierende Frachtflugzeuge am Boden und in der Luft.
Aktualisiert: 2020-11-26
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Air Cargo – Frachtflugzeuge, Giganten der Lüfte (Premium, hochwertiger DIN A2 Wandkalender 2021, Kunstdruck in Hochglanz)

Air Cargo – Frachtflugzeuge, Giganten der Lüfte (Premium, hochwertiger DIN A2 Wandkalender 2021, Kunstdruck in Hochglanz) von Simlinger,  Wolfgang
Vierstrahlige Frachtflugzeuge sind die Giganten am Himmel. Die vierstrahligen Frachtflugzeuge von Boeing und Antonov können tonnenschwere Lasten über den ganzen Erdball in kurzer Zeit transportieren. Der Fotograf Wolfgang Simlinger präsentiert in diesem Kalender faszinierende Frachtflugzeuge am Boden und in der Luft. PREMIUM-LINIE mit Kunstdrucken im Hochglanzformat in Museumsqualität. Stabile Rückwand mit 2 innovativen Einstecktaschen für eine optimale Präsentation an der Wand EINZELFERTIGUNG mit hochwertigen Materialien in Deutschland (Made in Germany) Damit die Papierbogen glatt an der Wand hängen hat dieser hochwertige Kalender innovative Einstecktaschen. Sie schützen die großen Blätter vor Luftfeuchte-Effekten. Papier ist ein natürliches Material. Die Fasern reagieren auf Raumklimaschwankungen. Die Einsteckecken sollten daher nicht entfernt werden.
Aktualisiert: 2020-11-26
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