Experimentelle und theoretische Untersuchungen an einem periodisch schwingenden,turbulenten Freistrahl

Ohne Zusammenfassung     

Wachstum von TiN-Schichten bei periodisch wechselnden Einfallswinkelverhältnissen der schichtbildenden Teilchen

Preferably, the magnetron sputtering process is used for the deposition of hard coatings in the low temperature range. The bombardement of energetical particles as well as the angular distribution of particle incidence onto the substrate are well known to influence the growth of the film substantielly. Especielly, layers with open columnar microstructure grow if the film-forming particles arrive the substrate at a large angle against the normal of the substrate. These films are unsuitable for tribological protection. For thickness homogenization and for effective utilization of the deposition chamber, a motion of the substrates is nessesary. This motion causes time dependent variations of the angle of the particles incidence. The microstructure of the films will be shown to deteriorate due to the amount of particles arriving the substrate at a large angle against the normal of the substrate. The possibility to suppress the formation of the open columnar microstructure during deposition of hard coatings on substrates (e.g. tools) by suitable procedures is discussed.     

Zur Theorie der schwingenden Membran bei Leonhard Euler und Giordano Riccati: Erfindung,Nacherfindung, Fama

Leonhard Euler (1707–1783) treated in his study ?De motu vibratorio tympanorum” [6], published in 1766, the theory of the vibrating rectangular and circular membrane mathematically in such a comprehensive way that little more had to be added, considering today's standards. However, he omitted to interprete his results physically. Therefore his uncomparable work found little recognition, especially in the field of musical accoustics.     

Parametrische Drehschwingungen bei der Kopplung von Kraft- und Arbeitsmaschinen mit periodisch veränderlichen Massenträgheitsmomenten

Zusammenfassung In Maschinenanlagen aus drehelastisch gekoppelten Einzelmaschinen mit ver?nderlichen Massentr?gheitsmomenten k?nnen Schwingungen auftreten, die nicht nur durch Zwangserregung infolge ?u?erer Kr?fte und Massenkr?fte, sondern auch in nicht geringem Ma?e durch Parametererregung bedingt sind. Es wird ein Berechnungsverfahren und Digitalrechnerprogramm für die station?ren Schwingungen solcher Systeme mit bis zu 19 Freiheitsgraden vorgestellt, das durch die Verwendung von Fourierans?tzen für die Erregungen und Schwingungsausschl?ge eine Zuordnung der Ursachen zu den Ergebnissen erlaubt. Mit Hilfe eines Drehschwingungsprüfstandes und anhand einer Verdichteranlage werden Rechenergebnisse mit Me?ergebnissen verglichen. Die Untersuchungen wurden im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziell unterstützten Forschungsvorhabens durchgeführt. Für die numerischen Berechnungen diente der Digitalrechner CYBER 175; hierbei wurden die Verfasser dankenswerterweise von Herrn Dipl.-Ing.H. Stengel und Herrn Dipl.-Ing.M. Haarhaus unterstützt.     

Zur Berechnung der Eigenfrequenzen eines in seiner Ebene frei schwingenden,nicht geschlossenen Kreisringes konstanten Querschnittes

Zusammenfassung Die Eigenschwingungszahlen eines schlankten, nicht geschlossenen und v?llig frei beweglichen Kreisringes k?nnen nach dem Rayleigh-Ritzschen Verfahren berechnet werden. Hierzu mu? man jedoch au?er den üblichen Randbedingungen drei Integralbeziehungen verwenden, von denen zwei das Verschwinden der Schwerpunktsverschiebungen in den Koordinatenrichtungen der Bewengungsebene und die dritte Beziehung das Verschwinden des ?u?eren Momentes zum Ausdruck bringen. Es wurden die Grundfrequenz und die erste Oberfrequenz der Eigenschwingung in Abh?gigkeit vom Zentriwinkel sowie ferner für den Ring vom Zentriwinkel 360° die Eigenfrequenz der zweiten Oberschwingung berechnet. Der übergang zum Zentriwinkel null erlaubt eine Vergleicht mit der bekannten L?sung für den frei schwingenden Balken konstanten Querschnittes. Anwendungen der Ergebnisse liegen bei den Schwingungen von Kolbenringen und ?hnlichen Maschinenteilen auf der Hand. VDI     

Die Stabilität und die Empfindlichkeit der Stabilität periodisch zeitvarianter Systeme in der Rotordynamik

Zusammenfassung Technische Systeme, die sich durch periodisch zeitvariante Differentialgleichungen beschreiben lassen, k?nnen sich in bestimmten Parameterbereichen ohne ?u?ere Anregung instabil verhalten. Die Verfahren zur Stabilit?tsuntersuchung solcher Systeme nach Floquet und Hill werden dargestellt und verglichen. Anschlie?end wird gezeigt, wie das Stabilit?tsverhalten bei einer ?nderung von Systemparametern mit Hilfe der Sensitivit?tsanalyse ohne neuerliche vollst?ndige Stabilit?ts-rechnung bestimmt werden kann. Als praktische Beispiele dienen zwei einflüglige Windturbinen mit Pendelgelenk     

Das schwach angestellte Segel bei Überschall-, bei Hyperschall- und bei Schallgeschwindigkeit

Zusammenfassung Das Verhalten eines zwischen zwei parallelen Holmen aufgespannten biegeschlaffen Tuches unter dem Einfluß der Strömungskräfte wird für die Fälle der Anströmung mit Überschall- und mit Hyperschallgeschwindigkeit sowie mit schallnaher Überschallgeschwindigkeit angegeben. Aus den allgemeinen Beziehungen für das Kräftegleichgewicht am Tuch und aus den Gleichungen für die Druckkräfte infolge der Strömung erhält man unter der Voraussetzung kleiner Anstellwinkel und schwacher Profilwölbungen in allen Fällen einfache gewöhnliche Differentialgleichungen erster Ordnung für die Profilneigung. Bei Überschallgeschwindigkeit ergibt sich die Druckdifferenz am Tuch aus der Umströmung schlanker Profile unter der Verwendung linearisierter Gleichungen. Im Hyperschallbereich wird die sogenannte tangent-wedge-Methode benutzt. Im schallnahen Gebiet erhält man die benötigten Druckkoeffizienten aus Entwicklungen derPrandtl-Meyer-Expansion und der Stoßpolarengleichung für Schallnähe. Das Verhalten der Profilkontur in Abhängigkeit von den Parametern Anstellwinkel, Tuchlänge und Anströmmachzahl wird diskutiert, ebenso das des Auftriebs und des Widerstandes. Es ergeben sich sowohl in den Konturformen als auch in deren Stabilitätsverhalten Unterschiede beim Überschall- und beim Hyperschallgebiet gegenüber dem Unterschall-und dem Schallnähebereich. Der Einfluß des Tucheigengewichtes wird angegeben. Die aus den vorgenommenen Vernachlässigungen herrührenden Grenzen der Anwendungsmöglichkeit der vorliegenden Näherungen werden abgesteckt.

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Summary The behavior of a membrane (sail) stretched between parallel spars is investigated for supersonic and hypersonic flow and for the near-sonic supersonic flow. In all three cases simple ordinary differential equations of order one for the slope of the profile are obtained from equilibrium conditions for the sail and from the pressure equations. Small angles of attack and small slopes are assumed. In the supersonic region the pressure difference at the sail follows from the theory of linearized flow around slender profiles. In the hypersonic region the so-called tangent-wedge method is used. In the transonic region pressure coefficients are obtained from evolutions of thePrandtl-Meyer expansion and the shock polar. Dependence of the contour of the profile on the angle of attack, the length of the sail and the free-stream Mach number is discussed, together with the corresponding lift and drag. Differences in both the form of the contour and in its stability behavior between the supersonic and hypersonic flow and the subsonic and transonic region are found. The influence of the weight of the sail is investigated and bounds for the applicability of the approximations are given.

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Mit 6 Textabbildungen

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Lehrstuhl für Strömungslehre der T. H. Karlsruhe.

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Die Abschnitte 1–4 stammen vom ersten Verfasser, während Abschnitt 5 gemeinsam von beiden Verfassern bearbeitet worden ist.     

Fehlerschranken bei Verwendung einhüllender Erdbebenspektren bei Mehr-Etagenanregung

Zusammenfassung Die erforderliche Berücksichtigung unterschiedlicher Etagenanregungen infolge von Erdbebeneinwirkung wird bei der dynamischen Untersuchung ausgedehnter Strukturen aus wirtschaftlichen Gründen oft unterlassen. Man begnügt sich vielmehr mit der Verwendung eines einzigen, sogenannten einhüllenden Spektrums für alle Etagen. Die vorliegende Untersuchung zeigt eine M?glichkeit den dabei gemachten Fehler einzugrenzen. VDI     

Fehlertoleranz bei mechatronischen Systemen

Mechatronic systems are characterized by replacing mechanical, hydraulic or pneumatic components by electrical and electronic components and programmed controlled functions. They offer a relatively flexible design with extended functions. However, the failure behaviour of sensors, electronics, actuators and software is disadvantageous compared to the failure behaviour of pure mechanics. An introduction first considers the status of fault-tolerant systems with mobile applications and computers. Some basic fault-tolerant structures with hardware and analytical redundancy for sensors, actuators, electronics and software are described including their degradation behaviour. Then, some examples of realized, fault-tolerant systems are considered as, e.?g., fault-tolerant electrical drives, electrical and hydraulic actuators, and sensor systems for mechanical quantities. The applied fault-detection methods and the reconfiguration are described. Herewith is it shown how the function can be maintained with only small disturbances of the operation after appearance of faults.     

Spitzenwirkungsgrade bei sinkenden Herstellungskosten

PERC Technology — Top efficiencies at lower manufacturing cost The coating system VCS1200 has been developed to comply with the demand of the PV industry to achieve higher cell efficiencies coupled with simultaneously reduction of production cost. The Manz AG could already achieve cell efficiencies above 20% with their novel HP‐ICP source. This newly developed technology is able to achieve marked leading gas dissociation and leads to highly compact films with an extraordinary passivation. The electrostatic carrier system allows a full face vertical deposition with a very low mechanical load on the wafer. The system is able to do back side passivation as well as front side anti‐reflective coatings.     

Dampfstrahl-Vakuumpumpen bei der Stahlentgasung

Steam jet vacuum pumps for steel degassing The vacuum steel degassing is necessary for the production of particular steel qualities. This process requires high suction capacity and robustness of the applied vacuum pumps. This leads to the preferential application of steam jet vacuum pumps.     

Verdichtungsverluste bei kleineren Zweitaktdieselmotoren

Ohne Zusammenfassung VDI     

Werkstoffanstrengung bei oszillierender Gleitbewegung

Materials Stressing at Oscillating Sliding Movement At oscillating sliding movements in a tribological system (e.g. pistonring - cylinder) the filmthickness changes in a wide range during a stroke. Especially in the range of the deadcenters a hydrodynamic lubricant film cannot always be formed. The mixed lubrication than leads to an increasing material stressing in these regions. the change in sliding direction causes a repeated change in the direction of the materials stressing. The materials stressing is calculated for different load functions.     

Separation bei betrieblichen Investitionsentscheidungen

Zusammenfassung In dem vorliegenden Beitrag werden Bedingungen für eine Separation der Investitionsentscheidung von den Konsumpräferenzen (Fisher-Separation) in einem unvollkommenen Kapitalmarkt bei sicheren Erwartungen abgeleitet. Erfüllt die Konsumpräferenz eine bestimmte plausible Eigenschaft, die als abnehmende Konsumaustauschrate bezeichnet werden kann, ist Separation mit den folgenden beiden Bedingungen gegeben: 1. Der Zinssatz zur Transformation von Geld zwischen zwei benachbarten Zeitpunkten muß in einem bestimmten Bereich konstant sein. 2. In der bestmöglichen Ausgangssituation ohne Durchführung der Investition (dem sogenannten Basisfall) muß der Zinssatz für marginale Anlagen dem für marginale Verschuldungen entsprechen. Ein interessantes Nebenergebnis der Analyse ist, daß ein Projekt A mit einem höheren Kapital- und Endwert als B auch bei Einschränkung auf plausible Konsumpräferenzen nicht immer gegenüber B zu bevorzugen ist.Für wertvolle Anregungen danke ich Martin Ahlbrecht, Franz Eisenführ, Udo Kamps und zwei anonymen Gutachtern.     

Zum Spannungs-Dehnungs-Zusammenhang bei Wechselverformung

Stress Strain Relation at Cyclic Deformation . The application of advanced measurement techniques for fatigue tests revealed that hardening and/or softening of aluminium and low-carbon steel (Ck 22) does, in general, not lead to a saturation stage. Therefore, the cyclic stress strain curves, commonly defined as the loci of the tips of stable hysteresis loops, do not exist. However, as shown in the present paper, it is possible to describe the deformation behaviour of both materials by means of cycle-dependent σ_a, ε_a-curves. The conditions for the existence of one definite σ_a, ε_a-curve for a constant number of cycles are discussed.