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Process simulation of wet compression moulding for continuous fibre-reinforced polymers
Interdisciplinary development approaches for system-efficient lightweight design unite a comprehensive understanding of materials, processes and methods. This applies particularly to continuous fibre-reinforced plastics (CoFRPs), which offer high weight-specific material properties and enable load path-optimised designs. This thesis is dedicated to understanding and modelling Wet Compression Moulding (WCM) to facilitate large-volume production of CoFRP structural components.
Fiber-dependent injection molding simulation of discontinuous reinforced polymers
This work presents novel simulation techniques for injection molding of fiber reinforced polymers. These include approaches for anisotropic flow modeling, hydrodynamic forces from fluid on fibers, contact forces between fibers, a novel fiber breakage modeling approach and anisotropic warpage analysis. Due to the coupling of fiber breakage and anisotropic flow modeling, the fiber breakage directly influences the modeled cavity pressure, which is validated with experimental data.
Trajectory optimization based on recursive B-spline approximation for automated longitudinal control of a battery electric vehicle
This work describes a method for weighted least squares approximation of an unbounded number of data points using a B-spline function. The method can shift the bounded B-spline function definition range during run-time. The approximation method is used for optimizing velocity trajectories for an electric vehicle with respect to travel time, comfort and energy consumption. The trajectory optimization method is extended to a driver assistance system for automated vehicle longitudinal control.
Measurable Safety of Automated Driving Functions in Commercial Motor Vehicles - Technological and Methodical Approaches
With the further development of automated driving, the functional performance increases resulting in the need for new and comprehensive testing concepts. This doctoral work aims to enable the transition from quantitative mileage to qualitative test coverage by aggregating the results of both knowledge-based and data-driven test platforms. The validity of the test domain can be extended cost-effectively throughout the software development process to achieve meaningful test termination criteria.
Experimental investigation of relevant road surface descriptors for tire-road noise measurements on low-absorbing road surfaces
Ihrer Arbeit in der Originalsprache: This work aims at identifying relevant road surface characteristics to mitigate tire-road noise of free-rolling tires using a systematic approach. As using open porous roads is already known as an efficient measure to reduce tire rolling noise, this study will focus on compact road surfaces which have a low acoustic absorption. Measurements on standardized ISO 10844 test tracks and on public roads are used to study the norm's representativity and its completeness.
Hybride und energieeffiziente Antriebe für mobile Arbeitsmaschinen : 9. Fachtagung, 28. Februar 2023, Karlsruhe
Der Tagungsband enthält die Beiträge zu den Vorträgen der 9. Fachtagung vom 28. Februar 2023 in Karlsruhe. In 12 Artikeln wird über den Stand der Forschung und neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Antriebstechnik für mobile Arbeitsmaschinen berichtet. Der Tagungsband zeichnet sich durch Fachbeiträge zu klimaneutralen, effizienzoptimierten und elektrifizierten Antrieben in verschiedensten Maschinen aus. Neben Fahrantrieben werden auch nachhaltige und innovative Arbeitsantriebe thematisiert. - This book contains the conference proceedings to the lectures of the 9th symposium on 28th February 2023 in Karlsruhe. The state of research and new developments in the field of drive technology for mobile machines are reported in 12 articles. The conference proceedings are characterized by technical contributions on climate-neutral, efficiency-optimized and electrified drives in a variety of machines. In addition to traction drives, drive systems for performing work tasks are also addressed.
Vibroakustische Analyse eines elektrischen Radnabenmotors und Optimierung durch geeignete Steuerungsansätze
Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Entstehungsmechanismen störender Geräusche am elektrischer Radnabenmotor und beschreibt ein multiphysikalisches Modell, welches diese nachbildet. Daraus werden Gegenmaßnahmen abgeleitet und bewertet. Ein vibroakustisch optimierter Steuerungsansatz, wird weiterentwickelt und auf das zu untersuchende experimentell angewandt. Des Weiteren werden Grenzen und das Zusammenwirken des optimierten Steuerungsansatzes mit der Motorregelung näher beleuchtet. - This work deals with the mechanisms of disturbing noises at the electric wheel hub motor and describes a multiphysical model which simulates them. From this, countermeasures are derived and evaluated. A vibroacoustical optimized control approach, was developed and applied to the system. Furthermore, limitations and the interaction of the optimized control approach with the motor control are examined more detail.
Deep Reinforcement Learning zur Steigerung von Energieeffizienz und Pünktlichkeit von Straßenbahnen
Diese Arbeit untersucht, wie die Energieeffizienz und Pünktlichkeit von Straßenbahnen durch den Einsatz von KI gesteigert werden können. Auf zwei Szenarien wird die KI zu je drei Verkehrszeiten trainiert. Die ermittelten Fahrprofile werden mit denen von Fahrern aus dem regulären Fahrgastbetrieb sowie mit einem durch Dynamic Programming ermittelten theoretischen Optimum verglichen. Darüber hinaus werden Transferlernfähigkeiten der KI untersucht. - This work investigates how the energy efficiency and punctuality of streetcars can be increased by using AI. The AI is trained on two scenarios at three traffic times each. The determined driving profiles are compared with those of drivers from regular passenger operation as well as with a theoretical optimum determined by Dynamic Programming. In addition, transfer learning capabilities of the AI will be investigated.
Methode zur Ermittlung optimaler Rad- und Reifendimensionen in der frühen Entwicklungsphase von Personenkraftwagen
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden Methoden entwickelt, welche die statistische Prognose funktionaler Eigenschaften für beliebige Dimensionskombinationen von Rad und Reifen ermöglichen. Hierbei werden Messdaten aus den Eigenschaftsbereichen Energieeffizienz, Fahrdynamik und Komfort statistisch ausgewertet, die Wirkzusammenhänge quantifiziert sowie hinsichtlich ihrer physikalischen Ursachen interpretiert. - In the context of the present work methods are developed, which allow the statistical estimation of feasible ranges of functional tyre characteristics for any combination of rim and tyre dimension under different operating conditions. Therefore, measurement data regarding energy efficiency, driving dynamics and comfort are statistically analyzed and interpreted with regard to their physical root causes.
Modellprädiktive Regelung eines innovativen Thermomanagement-Systems für batterieelektrische Fahrzeuge
Im Zuge der fortschreitenden Elektrifizierung der Fahrzeuge fällt mit steigender Effizienz die zur Verfügung stehende Abwärme des Antriebsstrangs zur Deckung des Wärmebedarfs des Innenraums. Um der dadurch reduzierten elektrischen Reichweite entgegenzuwirken, befasst sich diese Arbeit mit der Entwicklung eines ganzheitlichen energieeffizienten Thermomanagement-Systems auf Basis einer umkehrbaren Wärmepumpe, welches mit einer nichtlinearen modellprädiktiven Regelung geregelt wird. - In the course of the electrification of drive systems less waste heat is generated to cover the heat demand of the passenger cabin, which results in a significantly reduced electric range in cold seasons or climate regions. This work deals with the development of a holistic energy-efficient thermal management system to avoid a range drop due to thermal conditioning and uses nonlinear model predictive control approach to exploit the full potential of the system.
