@inproceedings{13393, author = {{Schulz, Andreas and Wecker, Christian and Kenig, Eugeny}}, location = {{Frankfurt}}, publisher = {{Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Computational Fluid Dynamics}}, title = {{{Ein Finite-Volumen Ansatz für den Stoffübergang an bewegten Phasengrenzflächen}}}, year = {{2019}}, } @inproceedings{13394, author = {{Wecker, Christian and Schulz, Andreas and Heine, Jens and Bart, Hans-Joerg and Kenig, Eugeny}}, location = {{Essen}}, publisher = {{Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Wärme- und Stofftransport}}, title = {{{Numerische Untersuchungen zum Stofftransport und Fluidmechanik bei der Tropfenbildung}}}, year = {{2019}}, } @inproceedings{13395, author = {{Heine, Jens and Wecker, Christian and Kenig, Eugeny and Bart, Hans-Joerg}}, location = {{Rio de Janeiro, Brasilien}}, publisher = {{10th International Conference on Multiphase Flow}}, title = {{{Visualization of Marangoni Phenomena during Droplet Formation}}}, year = {{2019}}, } @inproceedings{13396, author = {{Heine, Jens and Wecker, Christian and Kenig, Eugeny and Bart, Hans-Joerg}}, location = {{Essen}}, publisher = {{Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Wärme- und Stofftransport}}, title = {{{In-situ Messung des Stofftransports bei der Tropfenbildung}}}, year = {{2019}}, } @inproceedings{13397, author = {{Wecker, Christian and Schulz, Andreas and Heine, Jens and Bart, Hans-Joerg and Kenig, Eugeny}}, location = {{Muttenz, Schweiz}}, publisher = {{Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Extraktion}}, title = {{{Stofftransport und Fluidmechanik bei der Tropfenbildung unter Berücksichtigung von Marangonikonvektion mittels CFD}}}, year = {{2019}}, } @inproceedings{13398, author = {{Heine, Jens and Wecker, Christian and Kenig, Eugeny and Bart, Hans-Joerg}}, location = {{Muttenz, Schweiz}}, publisher = {{Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Extraktion}}, title = {{{Stofftransport bei der Tropfenbildung}}}, year = {{2019}}, } @inproceedings{13399, author = {{Zibart, Alexander and Kenig, Eugeny}}, location = {{Frankfurt}}, publisher = {{ProcessNet-Fachgruppe Computational Fluid Dynamics}}, title = {{{Reduktion von parasitären Strömungen in Mehrphasensimulationen durch Verwendung der Height-Function Methode}}}, year = {{2019}}, } @article{13431, author = {{Dridger, A. and Caylak, I. and Mahnken, R. and Penner, E.}}, issn = {{0961-7353}}, journal = {{Safety and Reliability}}, pages = {{58--82}}, title = {{{"A possibilistic finite element method for sparse data"}}}, doi = {{10.1080/09617353.2018.1552477}}, year = {{2019}}, } @article{13432, author = {{Ju, Xiaozhe and Mahnken, Rolf}}, issn = {{0045-7825}}, journal = {{Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering}}, pages = {{297--329}}, title = {{{"Goal-oriented h-type adaptive finite elements for micromorphic elastoplasticity"}}}, doi = {{10.1016/j.cma.2019.01.031}}, year = {{2019}}, } @article{13434, author = {{Mäck, Markus and Caylak, Ismail and Edler, Philipp and Freitag, Steffen and Hanss, Michael and Mahnken, Rolf and Meschke, Günther and Penner, Eduard}}, issn = {{0936-7195}}, journal = {{GAMM-Mitteilungen}}, title = {{{"Optimization with constraints considering polymorphic uncertainties"}}}, doi = {{10.1002/gamm.201900005}}, year = {{2019}}, } @inproceedings{13442, author = {{Manavi, Seyed Alborz and Kenig, Eugeny}}, booktitle = {{Computer Aided Chemical Engineering}}, isbn = {{9780128186343}}, issn = {{1570-7946}}, publisher = {{29th European Symposium on Computer Aided Process Engineering}}, title = {{{Numerical Simulation of Forced Convection in a Microchannel with Realistic Roughness of 3D Printed Surface}}}, doi = {{10.1016/b978-0-12-818634-3.50138-7}}, year = {{2019}}, } @book{10002, abstract = {{Dieses Buch beschreibt basierend auf dem gleichnamigen Innovationsprojekt im Spitzencluster it’s OWL die Entwicklung intelligenter Verfahren und Systeme, um auch unter variablen Produktionsbedingungen eine zuverlässige Massenfertigung von Kupferbondverbindungen sicherzustellen.Dabei wird der gesamte Prozess der Ultraschall-Verbindungsbildung modelliert. Dies beinhaltet u. a. ein Reibmodell mit gekoppeltem Anbindungsmodell, den Ultraschall-Erweichungseffekt und den Verschleiß des Bondwerkzeugs. Zudem wird das Konzept einer selbstoptimierenden Bondmaschine vorgestellt, welche Prozessparameter in Abhängigkeit von Störgrößen wie Verschleiß anpasst.Das Ultraschallbonden mit Aluminiumdraht ist ein etabliertes Fertigungsverfahren zur Kontaktierung von Leistungshalbleitern. Zukünftige Leistungshalbleiterchips erfordern jedoch einen Technologiewechsel zu Kupferdraht. Die Prozessparameter unterscheiden sich dabei deutlich von den bekannten Aluminiumprozessen, ihre Wechselwirkungen sind weitestgehend unbekannt.}}, author = {{Sextro, Walter and Brökelmann, Michael}}, keywords = {{Abschlussbericht zum Spitzenclusterprojekt InCuB}}, pages = {{67}}, publisher = {{Springer Verlag}}, title = {{{Intelligente Herstellung zuverlässiger Kupferbondverbindungen}}}, doi = {{10.1007/978-3-662-55146-2}}, volume = {{VIII}}, year = {{2019}}, } @inproceedings{10255, abstract = {{Gummi-Metall-Teile (GM-Teile) werden zur Schwingungsreduktion u. a. in Windenergieanlagen eingesetzt. Mögliche Anwendungen der Teile liegen in Wellen-, Generator- und Getriebelagerungen, Lagern für die Gondel und ihre Komponenten sowie in Drehmomentstützen. Mit dem Ziel eine prädiktive Instandhaltung zu realisieren, soll eine Zustandsüberwachung für die GM-Teile entwickelt werden. Diese Entwicklung basiert auf der Umsetzung diverser Schritte. Neben der funktionalen Betrachtung wird zwingend auch die konstruktive Integration der Sensoren in das überwachte Teil berücksichtigt. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf der verwendeten Messgröße Temperatur, die mittels ausgewählter Sensorik detektiert wird. Dabei werden Lebensdauerversuche unter instationären Betriebsbedingungen durchgeführt, um diese Messdaten zu generieren. In der Datenauswertung werden sie hinsichtlich der Degradierung des GM-Teils analysiert und für die Ermittlung der nutzbaren Restlebensdauer verwendet. Rubber-metal-elements are used for isolation of vibrations e. g. in wind turbines. Possible applications of the elements are shaft bearings, generator bearings, gearbox bearings, bearings for the nacelle and its components and torque supports. In order to realize predictive maintenance, an accurate condition monitoring system for rubber-metal-elements should be developed. During that development different aspects have to be implemented. Additionally to the functional analysis, the constructive integration of the sensors into the monitored part is mandatory. The focus of this work is on the measured variable temperature, which is detected by means of appropriate sensors. Thereby lifetime tests are run under non-stationary operating conditions to generate temperature measurements. During data analysis, the measured data is analyzed regarding the degradation of the rubber-metal-elements and remaining useful lifetimes are estimated.}}, author = {{Bender, Amelie and Reinke, Kai and Sextro, Walter}}, booktitle = {{10. VDI-Fachtagung Schwingungen von Windenergieanlagen 2019}}, pages = {{241--248}}, title = {{{Konstruktion und Zustandsüberwachung eines Gummi-Metall-Teils mit integriertem Thermoelement}}}, volume = {{VDI-Berichte 2346}}, year = {{2019}}, } @inproceedings{10257, abstract = {{In der Entwicklung mechatronischer Systeme spielt die Steigerung der Verlässlichkeit und somit auch der Zuverlässigkeit und der funktionalen Sicherheit eine entscheidende Rolle. Die modellbasierte Entwicklung liefert in Kombination mit unterstützender Software einen wichtigen Beitrag zur Absicherung der Verlässlichkeit mechatronischer Systeme in frühen Entwicklungsphasen. In der Nutzungsphase ermöglichen aktuelle Verfahren der Zustandsüberwachung und moderne Methoden der Regelungstechnik eine effektive Absicherung. Modelle aus der Entwicklung mechatronischer Systeme enthalten weitreichende Informationen über die Architektur, das Verhalten und die Verlässlichkeit eines Systems. Diese Modelle können als Grundlage für die Erstellung eines Digitalen Zwillings für die vorausschauende Instandhaltung verwendet und mit Zustandsdaten des realen Systems kombiniert werden. Die Nutzung der Modelle für den Digitalen Zwilling bietet weitreichende Potenziale und vereinfacht dessen Erzeugung. Die Veröffentlichung beschreibt Rahmenbedingungen der Integration und stellt die Potenziale des Digitalen Zwillings zur vorausschauenden Instandhaltung dar.}}, author = {{Kaul, Thorben and Hentze, Julian and Sextro, Walter and Gräßler, Iris}}, booktitle = {{Fachtagung Mechatronik 2019 Paderborn}}, title = {{{Integration von Verlässlichkeitsmodellen der Entwicklung in einen Digitalen Zwilling zur Umsetzung einer vorausschauenden Instandhaltung}}}, year = {{2019}}, } @inproceedings{10258, abstract = {{Für die Zerstäubung hochviskoser Flüssigkeiten werden neben Düsenzerstäubern vor allem UltraschallStehwellenzerstäuber angewendet [1]. Diese ermöglichen ohne weitere Maßnahmen zwar keine gerichtete Zerstäubung, benötigen jedoch im Gegensatz zu Düsenzerstäubern keine hohen Drücke und haben keine hohen Austrittsgeschwindigkeiten. Zur Erzeugung der Ultraschallwellen werden typischerweise piezoelektrische, mit Bolzen verschraubte LangevinWandler verwendet [1-4], die eine starke Schallabstrahlung bei einer elektrischen Eingangsleistung von bis zu einigen Kilowatt erzeugen können. Wie bei jedem anderen schwingenden System emittiert der Ultraschallwandler zunächst eine Wanderwelle. Mit einem Reflektor, der gegenüber der Sonotrode angeordnet ist, wird eine stehende Welle erzeugt. Im Resonanzabstand zwischen Reflektor und Wandler werden abgestrahlte und reflektierte Wellen so überlagert, dass höhere Schalldruckamplituden erzielt werden. Ein einfacher Ansatz zur Maximierung des Schallpegels im Stehwellenfeld ist die Erhöhung der Schwingungsamplituden des Wandlers, die jedoch zu Schäden oder zumindest zu einer Verringerung der Lebensdauer führen kann. Hohe Schalldrücke werden auch bei geringen Abständen zwischen Wandler und Reflektor erreicht. Das Volumen des Schallfeldes ist in diesem Fall jedoch für die meisten Prozesse zu klein. Ein weiterer Ansatz ist die Verwendung zweier entgegengesetzt angeordneter Wandler [5]. In diesem Fall erfordert jedoch die Erzeugung einer stehenden Welle eine genaue Abstimmung von Frequenz und Phase beider Wandler, was eine komplexe Steuerung erfordert. Ebenso ist es möglich, geometrische Randbedingungen des Stehwellensystems zu optimieren, sodass es zu optimaler Interferenz der Wellen kommt. Im Folgenden wird der Anschaulichkeit halber vereinfachend angenommen, dass der Wandler an seiner Sonotrodenoberfläche einzelne Schallstrahlen aussendet, die in Nähe des Wandlers nahezu parallel verlaufen und sich mit zunehmender Entfernung vom Wandler auffächern. Ein einfaches Stehwellensystem, bestehend aus ebener Sonotrode und ebenem Reflektor, erzeugt bei kleinem Abstand zwischen Sonotrode und Reflektor sehr hohe Schallpegel, da nahezu sämtliche ausgesandten Schallstrahlen in Richtung der Sonotrode reflektiert werden positive Interferenz entsteht. Erhöht man jedoch den Abstand zwischen Sonotrode und Reflektor, so nehmen die Verluste durch Schallstrahlen, die den Prozessraum verlassen, zu. Wie Abbildung 1 gezeigt, werden nur Schallstrahlen, die in etwa parallel zur Rotationsachse verlaufen, zum Wandler zurück reflektiert und tragen zum Stehwellenfeld bei. Die Strahlen haben zudem abhängig vom Abstrahlwinkel unterschiedliche Weglängen. Die Stehwellenbedingung ist demnach nur für Strahlen in der Nähe der Rotationsachse exakt erfüllt. Um dies zu vermeiden, müssen die Geometrien von Wandler und Reflektor optimiert werden. In den folgenden Abschnitten wird zunächst ein Optimierungsansatz vorgestellt. Mithilfe eines FiniteElemente-Modells werden die Auswirkungen einer optimierten Geometrie auf den maximalen Schalldruckpegel untersucht. Ergebnisse werden durch Messungen an einem experimentellen Aufbau eines Stehwellensystems validiert. Es wird gezeigt, wie sich die Optimierung der geometrischen Randbedingungen auf die Zerstäubung hochviskoser Flüssigkeiten auswirkt.}}, author = {{Dunst, Paul and Hemsel, Tobias and Bornmann, Peter and Littmann, Walter and Sextro, Walter}}, booktitle = {{DAGA 2019}}, location = {{Rostock}}, title = {{{Modellbasierte und experimentelle Charakterisierung von intensiven Ultraschall-Stehwellenfeldern für die Zerstäubung hochviskoser Flüssigkeiten}}}, year = {{2019}}, } @article{13805, author = {{Mahnken, Rolf and Ju, Xiaozhe}}, issn = {{0029-5981}}, journal = {{International Journal for Numerical Methods in Engineering}}, title = {{{Goal‐oriented adaptivity based on a model hierarchy of mean‐field and full‐field homogenization methods in linear elasticity}}}, doi = {{10.1002/nme.6209}}, year = {{2019}}, } @article{13806, author = {{Dammann, Christian and Mahnken, Rolf}}, issn = {{1359-835X}}, journal = {{Composites Part A: Applied Science and Manufacturing}}, pages = {{147--160}}, title = {{{Simulation of a resin transfer molding process using a phase field approach within the theory of porous media}}}, doi = {{10.1016/j.compositesa.2019.02.022}}, volume = {{120}}, year = {{2019}}, } @article{13807, author = {{Ju, X. and Mahnken, R.}}, journal = {{PAMM}}, title = {{{"Goal-oriented adaptivity on mean-field and full-field homogenization methods considering hierarchical unit cells"}}}, volume = {{19}}, year = {{2019}}, } @article{13813, author = {{Lenz, P. and Mahnken, R.}}, journal = {{PAMM}}, title = {{{"Damage simulation of fiber reinforced composites using mean-field homogenization methods" }}}, volume = {{19}}, year = {{2019}}, } @inproceedings{22457, author = {{Bothe, Mike and Fedorov, Alexander and Frei, Herrmann and Lutters, Nicole and Kenig, Eugeny}}, location = {{Potsdam}}, publisher = {{Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppen Fluidverfahrenstechnik und Membrantechnik}}, title = {{{Dynamische Simulation reaktiver Absorptionsprozesse zur Entwicklung modellbasierter Werkzeuge zur Vermeidung von Vor- und Notfallsituationen in der Industrie}}}, year = {{2019}}, }