Indirektes-Metall-Lasersintern (IMLS) – Durchgängige Simulationsmethode zur Optimierung der Maßhaltigkeit

Im Werkstoff thermisch induzierte chemische und physikalische Vorgänge bedingen während des Ofenprozesses beim IMLS-Verfahren ein instationäres plastisches Dehnungsverhalten, das die Form- und Maßgenauigkeit von Bauteilen negativ beeinflusst. Lineare oder funktionsbasierte Skalierungsfaktoren reichen bei komplexen Geometrieelementen nicht aus, um eine hohe Maßgenauigkeit aufgrund des transienten Verzugsverhaltens zu realisieren. Aus diesem Grund wird eine durchgängige Lösung auf Basis der Finite-Elemente-Methode (FEM) zur Berechnung des Strukturverhaltens vorgestellt. Die entwickelte numerische Prozesskette basiert auf der Ermittlung von Dilatometermessungen, die in reaktionskinetische Materialmodelle integriert und anschließend mit der Simulation gekoppelt werden. Dadurch kann das Verzugsverhalten in den Phasen Festphasensintern, Infiltration und Flüssigphasensintern während des Ofenprozesses mit hinreichender Genauigkeit berechnet werden.

Königin Luise von Preußen als Nationalheldin

Die nationale Gedächtnispolitik, die nach dem Tod Königin Luises 1810 in Preußen einsetzte, weist einige Besonderheiten auf. Die tote Königin wurde nicht mehr in Formen des monarchischen Totenkultes verehrt. Sie wurde zur Heldin in der Erzählung von der nationalen Befreiung. Die intellektuellen Verfechter des Konzeptes der Volkserhebung sahen im frühen Tod der Königin ein brauchbares Symbol für die Mobilisierung des Volkes. Der Luisenkult und die Opferrhetorik erreichten aber erst im Kaiserreich ihren Höhepunkt. Erst dort wurde der Luisenkult zum festen Bestandteil des kulturellen Gedächtnisses. Luise wurde auch zur weiblichen Ikone der nationalen Bewegung. Die Stiftung des Luisenordens, das Luisenkreuz und die Popularisierung der Luisengeschichte in Volksbüchern trugen dazu bei, die Frauen in die Nation zu inkludieren. Der Luisenkult ist Teil eines politischen Mythos. Politische Mythen sind Narrationen und dienen der Identitätsstiftung und der Mobilisierung des politischen Verbandes. Ihre Wirkung entfalten sie durch Rituale und Reduktion der komplexen Wirklichkeit auf einfache Deutungs- und Handlungsmuster.

The Design of Networked Exertion Games

Incorporating physical activity and exertion into pervasive gaming applications can provide health and social benefits. Prior research has resulted in several prototypes of pervasive games that encourage exertion as interaction form; however, no detailed critical account of the various approaches exists. We focus on networked exertion games and detail some of our work while identifying the remaining issues towards providing a coherent framework. We outline common lessons learned and use them as the basis for generalizations for the design of networked exertion games. We propose possible directions of further investigation, hoping to provide guidance for future work to facilitate greater awareness and exposure of exertion games and their benefits.

Ephemere Kunst am Hofe des Sonnenkönigs changement und mouvement als Repräsentationsmittel von Herrschaft

Ephemere Festausstattungen spielten in der höfischen Selbstdarstellung des französischen Sonnenkönigs eine wichtige Rolle, erlaubten sie doch anlassgebunden die kurzfristige Entfaltung höchsten Prunks. Dabei wurden bewusst die immanenten Aspekte der vergänglichen Fest- und Bühnenkunst, eben ihre ephemere Natur und Wandlungsfähigkeit – ästhetisch und inhaltlich als Mittel der Repräsentation königlicher Macht genutzt. Auf der Bühne und innerhalb des Festablaufs waren die vergänglichen Architekturen und Dekorationen in eine unablässige Folge ostentativer changements eingebunden. Die Inszenierung der diversen machines suggerierten Publikum und Teilnehmern der Veranstaltungen, der scheinbar selbstständigen Bewegung und Metamorphose unbelebter Materie als Ausdruck königlicher Macht beizuwohnen. Die Bedeutung, die der kinetischen und transitorischen Festausstattung beigemessen wurde, schlug sich nicht nur in der zeitgenössischen Traktatliteratur nieder, sondern auch in den sprachlichen und bildlichen Interpretationen der flüchtigen Spektakel, die ihnen Dauer verleihen sollten.

Registration of Sub-Sequence and Multi-Camera Reconstructions for Camera Motion Estimation

This paper presents different application scenarios for which the registration of sub-sequence reconstructions or multi-camera reconstructions is essential for successful camera motion estimation and 3D reconstruction from video. The registration is achieved by merging unconnected feature point tracks between the reconstructions. One application is drift removal for sequential camera motion estimation of long sequences. The state-of-the-art in drift removal is to apply a RANSAC approach to find unconnected feature point tracks. In this paper an alternative spectral algorithm for pairwise matching of unconnected feature point tracks is used. It is then shown that the algorithms can be combined and applied to novel scenarios where independent camera motion estimations must be registered into a common global coordinate system. In the first scenario multiple moving cameras, which capture the same scene simultaneously, are registered. A second new scenario occurs in situations where the tracking of feature points during sequential camera motion estimation fails completely, e.g., due to large occluding objects in the foreground, and the unconnected tracks of the independent reconstructions must be merged. In the third scenario image sequences of the same scene, which are captured under different illuminations, are registered. Several experiments with challenging real video sequences demonstrate that the presented techniques work in practice.

Untersuchung zur Reduzierung des Verzugs durch Vorwärmung bei der Herstellung von Aluminiumbauteilen mittels SLM

Das generative Fertigungsverfahren Selective Laser Melting (SLM) wird zur direkten Herstellung von metallischen Funktionsbauteilen verwendet. Während des Bauprozesses entstehen durch den schichtweisen Aufbau und die lokale Energieeinbringung mittels eines fokussierten Laserstrahls thermisch induzierte Eigenspannungen, die zu Verzug des Bauteils oder von Bauteilbereichen führen können. Üblicherweise werden die Verzüge durch Stützstrukturen zwischen Bauteil und Substratplatte verhindert. Jedoch ist es nicht immer möglich alle Bereiche eines Bauteils, je nach Komplexität der Geometrie oder Zugänglichkeit, mit Stützstrukturen zu versehen bzw. diese wieder zu entfernen. Durch eine Vorwärmung der Substratplatte während des Bauprozesses können die Verzüge reduziert oder ganz vermieden werden. Jedoch ist bisher keine systematische Untersuchung des Einflusses der Vorwärmung auf Verzüge von Aluminium Bauteilen durchgeführt worden. Ziel dieser Arbeiten ist daher die systematische Untersuchung der Auswirkung einer Vorwärmung beim SLM von Aluminiumbauteilen und die Ermittlung der geeigneten Vorwärmtemperatur, bei der nahezu keine Verzüge mehr entstehen. Eine signifikante Verzugsreduzierung im Vergleich zu den Verzügen ohne Vorwärmung zeigt sich ab einer Vorwärmtemperatur von 150°C. Bei einer Vorwärmtemperatur von 250°C sind im Rahmen der Messgenauigkeit unabhängig von der untersuchten Twincantilever Testgeometrie keine Verzüge mehr feststellbar. Neben der Reduzierung der Verzüge verhindert die Vorwärmung außerdem spannungsbedingte Risse im Bauteil, die ohne Vorwärmung zum Abreißen von Teilen der Testgeometrie führen können. Mit 90 HV 0,1 bei 250°C Vorwärmtemperatur ist die Härte größer als die geforderte Mindesthärte nach DIN EN 1706 von Druckgussbauteilen aus dem Werkstoff AlSi10Mg. Aus diesem Ergebnis kann abgeleitet werden, dass eine Vorwärmtemperatur von 250°C geeignet ist, Bauteile aus dem Werkstoff AlSi10Mg mit SLM defektfrei und prozesssicher herzustellen und Verzüge vollständig zu vermeiden.

Simulation von Förderprozessen bei Vibrationsförderanlagen

Die erzielbare Fördergeschwindigkeit bei Vibrationsförderern hängt maßgeblich von der Bewegungsfunktion des Förderorganes ab. Für die gezielte Simulation dieser Anlagen mittels der diskreten Elemente Methode (DEM) ist es notwendig die geometrisch vernetzen Förderorgannachbildungen mit praxisrelevanten Bewegungsfunktionen zu beaufschlagen. Der Artikel beschreibt die Einbindung dieser Bewegungsfunktionen in die quellenoffene DEM-Software LIGGGHTS. Während des Simulationsprozesses wird eine Bewegung vernetzter CAD-Modelle durch trigonometrische Reihen ermöglicht.

Erfahrbares Programmieren durch den zielgerichten Einsatz von Flugdrohnen im Informatikunterricht

Informatik- und insbesondere Programmierunterricht sind heute ein wichtiger Bestandteil der schulischen Ausbildung. Vereinfachte Entwicklungsumgebungen, die auf die Abstraktion typischer Programmierkonzepte in Form von grafischen Bausteinen setzen, unterstützen diesen Trend. Zusätzliche Attraktivität wird durch die Verwendung exotischer Laufzeitumgebungen (z. B. Roboter) geschaffen. Die in diesem Paper vorgestellte Plattform “ScratchDrone” führt ergänzend zu diesen Angeboten eine moderne Flugdrohne als innovative Laufzeitumgebung für Scratch-Programme ein. Die Programmierung kann dabei dank modularer Systemarchitektur auf verschiedenen Abstraktionsebenen erfolgen, abhängig vom Lernfortschritt der Schüler. Kombiniert mit einem mehrstufigen didaktischen Modell, der Herausforderung der Bewegung im 3D-Raum sowie der natürlichen menschlichen Faszination für das Fliegen wird so eine hohe Lernmotivation bei jungen Programmieranfängern erreicht.

Führungsbauteile aus faserverstärkten Kunststoffen in intralogistischen

In vielen Anwendungen der Intralogistik lassen sich Führungssysteme mit Stützrollen finden, die hohen Belastungen ausgesetzt sind. Hierbei werden oftmals Profilträger aus Stahlwerkstoffen als führende Bauteile eingesetzt. Deren Bewegung erfordert aufgrund der hohen Eigenmassen einen erheblichen Energiebedarf. Im vorliegenden Artikel wird die Entwicklung von derartigen Komponenten aus faserverstärkten Kunststoffen beschrieben. Der Fokus liegt auf der Eintragung hoher Kontaktkräfte in das Bauteil. Es werden die notwendigen Anforderungen dargestellt sowie die Entwicklung eines speziellen Rollenprüfstandes erläutert. Zudem beinhaltet der Artikel die systematische Entwicklung neuer Funktionselemente und die Herleitung einer Methodik zur Untersuchung der Belastbarkeit des faserverstärkten Kunststoffes beim Einwirken einer Rolle als Teilergebnisse des Forschungsvorhabens.