Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Kommunikation
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Schwingungen sind Bestandteil einer jeden Maschine mit beweglichen Teilen, manchmal sind sie unbedeutend, manchmal deutlich merkbar. Die Überwachung von Schwingungen einer Maschine kann dazu dienen, die Maschinenfunktion zu kontrollieren oder auch frühzeitig Verschleißschäden zu erkennen. Stand der Technik ist die Messung von Schwingungen mit präzisen, aber auch kostenintensiven piezoelektrischen Beschleunigungssensoren und aufwändigen Messsystemen. Solche konventionellen Systeme sind für hochpreisige Maschinen und Anlagen, z. B. Windkraftanlagen, einsetzbar, aber nicht für kleine und mittelgroße Maschinen. Hier besteht der Bedarf an wirklichen Low-Cost Messsystemen, die so günstig sind, dass sie permanent in die Maschine integriert sind und permanent die Schwingungen überwachen. Im Forschungsprojekt wurde ein Baukasten aus kommerziell verfügbaren Komponenten entwickelt, mit dem Low-Cost Schwingungsmesssysteme aufgebaut werden können.
Arten von Normen
(2023)
Dieses Video aus der Videoreihe „Normen-ABC“ erklärt die Herkunft und Arten von Normen. Es werden Beispiele für Normen von A bis Z gezeigt. Anhand der Planungsnorm für Projektmanagement, der ersten deutschen DIN 1 als Ausführungsnorm und der weltweit verbreiteten Prüfnorm sowie Managementnormen zur Förderung von Nachhaltigkeit wird eine Einordnung im PDCA-Zyklus gezeigt.
This paper proposes a new artificial neural network-based maximum power point tracker for photovoltaic application. This tracker significantly improves efficiency of the photovoltaic system with series-connection of photovoltaic modules in non-uniform irradiance on photovoltaic array surfaces. The artificial neural network uses irradiance and temperature sensors to generate the maximum power point reference voltage and employ a classical perturb and observe searching algorithm. The structure of the artificial neural network was obtained by numerical modelling using Matlab/Simulink. The artificial neural network was trained using Bayesian regularisation back-propagation algorithms and demonstrated a good prediction of the maximum power point. Relative number of Vmpp prediction errors in range of ±0.2V is 0.05% based on validation data.
Dem RTPM (Real-Time Performance Monitoring) wurde in den letzten Jahren in der Automatisierungstechnik immer mehr Beachtung geschenkt. Drei ausgewählte Aspekte des RPTM werden behandelt: Alarmanalyse, Reglerperformance und Stelleinrichtungen. Die Reduktion von Alarmmeldungen mit Hilfe einer Alarmanalyse wird mit Hilfe von Beispielen aus der Industrie veranschaulicht. Ziel einer Analyse ist die Identifikation von (1) falschen Alarmgrenzen, (2) Reglern, bei denen Störungen im Handbetrieb ausgeregelt werden, (3) Reglern, bei denen Betriebspunktänderungen im Handbetrieb ausgeführt werden, (4) Reglern mit Stellgrößen bei 0% oder 100%, (5) falschen Reglerparametern sowie (6) Fehlern in der Messtechnik, Antrieben, Klappen oder Ventilen. Die industrielle Anwendung der Überwachung der Reglerperformance wird anhand des in das Prozessautomatisierungssystem DeltaV von Emerson Process Management integrierten Softwareproduktes DeltaV Inspect erläutert. DeltaV überwacht und bewertet (1) die Bereichsüberschreitungen der Regelgrößen und der Stellsignale, (2) die Betriebsarten (Hand oder Automatik) und (3) die Regelungsgüte. Die Regelungsgüte wird bei einem konstanten Sollwert und stochastischen Störungen aus dem Unterschied zwischen der tatsächlichen und der theoretisch erreichbaren Varianz des Regelfehlers berechnet. Anstelle einer Korrelations- bzw. Regressionsanalyse wird die theoretisch erreichbare minimale Varianz aus der aktuellen Varianz des Regelfehlers und der Varianz der Abweichung der aufeinander folgenden Regelfehlerabtastwerte berechnet.
Um das digitale Storytelling für Medienunternehmen lukrativ nutzbar zu machen, existiert eine zunehmende Zahl von Tools, Software also, die das deutlich weniger zeitaufwendige Produzieren mithilfe zur Verfügung stehender Seitenvorlagen möglich machen. Drei oftmals verwendete Tools zur Produktion als auch zur Veröffentlichung von Beiträgen im digitalen Storytelling sind Atavist, Pageflow und Shorthand. Statt eigenem Programmieren können verschiedene multimediale Elemente in der Regel mit wenigen Mausklicks integriert werden. Nicolas Kaufmann beschäftigt sich in seiner Abschlussarbeit zum Bachelor of Science mit dem Thema "Digitales Storytelling - Eine Untersuchung zu Darstellungsformen, Nutzen und Tools".
Atomic oxygen in the mesosphere and lower thermosphere measured by terahertz heterodyne spectroscopy
(2021)
Atomic oxygen is a main component of the mesosphere and lower thermosphere (MLT). The photochemistry and the energy balance of the MLT are governed by atomic oxygen. In addition, it is a tracer for dynamical motions in the MLT. It is difficult to measure with remote sensing techniques. Concentrations can be inferred indirectly from the oxygen air glow or from observations of OH, which is involved in photochemical processes related to atomic oxygen. Such measurements have been performed with several satellite instruments such as SCIAMACHY, SABER, WINDII and OSIRIS. However, the methods are indirect and rely on photochemical models and assumptions such as quenching rates, radiative lifetimes, and reaction coefficients. The results are not always in agreement, particularly when obtained with different instruments.
Neue technologische Entwicklungen basieren immer mehr auf einer
zunehmenden Mathematisierung, gerade in den Ingenieurwissenschaften.
Nicht erst seit PISA ist jedoch zu beobachten, dass sich das
belastbare mathematische Grundwissen vieler Studienanfänger in den letzten Jahren verringert hat.
Im vorliegenden Beitrag wird dieses Spannungsfeld, in dem sich die Ingenieurmathematik befindet, aus Sicht von Fachhochschuldozenten beschrieben. Ausgehend von den Ausbildungszielen der Ingenieurmathematik werden Anforderungen an die Schulmathematik abgeleitet.
Diese Anforderungen werden beispielhaft für die Einführung und den Umgang mit den mathematischen Objekten Zahlen, Terme, Gleichungen und Funktionen konkretisiert.
Ziel ist eine Sensibilisierung von Mathematiklehrerinnen und -lehrern, um ihre Schulabsolventinnen und -absolventen besser für ein zukünftiges ingenieurwissenschaftliches Studium zu rüsten.
Automated parameterization of intermolecular pair potentials using global optimization techniques
(2014)
In this work, different global optimization techniques are assessed for the automated development of molecular force fields, as used in molecular dynamics and Monte Carlo simulations. The quest of finding suitable force field parameters is treated as a mathematical minimization problem. Intricate problem characteristics such as extremely costly and even abortive simulations, noisy simulation results, and especially multiple local minima naturally lead to the use of sophisticated global optimization algorithms. Five diverse algorithms (pure random search, recursive random search, CMA-ES, differential evolution, and taboo search) are compared to our own tailor-made solution named CoSMoS. CoSMoS is an automated workflow. It models the parameters’ influence on the simulation observables to detect a globally optimal set of parameters. It is shown how and why this approach is superior to other algorithms. Applied to suitable test functions and simulations for phosgene, CoSMoS effectively reduces the number of required simulations and real time for the optimization task.
Automatisierungstechnik
(2006)
Automatisierungstechnik
(2014)
Die Automatisierungstechnik wird aus praktischer Sicht mit vielen Beispielen und zahlreichen Bildern veranschaulicht. Studenten ingenieurwissenschaftlicher Fachrichtungen sowie Ingenieure und Techniker in der Ausbildung und der beruflichen Praxis können sich auf dem Stand der Technik selbständig einarbeiten.
AV-Medientechnik
(2012)
Um Filme, TV-Beiträge oder Musikvideos professionell zu produzieren, ist die sichere Beherrschung der Produktionstechnik absolut erforderlich. Basierend auf den jeweiligen technischen und physiologischen Grundlagen vermittelt dieses Buch praxisnah die wesentlichen technischen Inhalte der Film- und Fernsehproduktion. (Verlagsangaben)
Der Wechsel vom Lehren zum aktiven Lernen kann durch studentische Projekte gelingen. Studierende wenden das bisher vermittelte Wissen an und erleben dadurch Ihre eigene Handlungskompetenz während der Bearbeitung einer berufsnahen Aufgabenstellung. Lernziel ist hierbei die Steigerung der Handlungskompetenz, bestehend aus Fach-, Sozial-, Methoden- und Individualkompetenz durch die Aufgabenbearbeitung im Team. Insbesondere wird dabei auch Wert auf die Vermittlung und Erfahrung von Skills, wie z. B. Kooperationsfähigkeit, Kommunikationsverhalten und Arbeitsorganisation gelegt.
Die nationale Politik- und Forschungsstrategie Bioökonomie sieht eine Transformation der Wirtschaft vor, bei der die Verwendung fossiler Rohstoffe zunehmend durch den Einsatz nachwachsender Rohstoffe ersetzt wird. Der Einsatz biobasierter Kunststoffe soll dabei gefördert werden. Erste Analysen der Berichterstattung zu Biokunststoffen im Rahmen einer Pilotstudie ergaben, dass der Grundgedanke biologisch abbaubarer Kunststoffe breite Zustimmung im öffentlichen Diskurs erfährt. Abseits der soziopolitischen Diskursebene entwickelt sich jedoch eine medial geführte Diskussion um erhebliche Probleme mit den Stoffen in der Abfallwirtschaft. Die Gefahr besteht nun, dass diese Haltung verbreitet durch die Massenmedien auf die öffentliche Meinung abfärbt. Mangelnde öffentliche Akzeptanz könnte den Erfolg von innovativen Biokunststoff-Produkten gefährden.
Bionik
(2022)
Wie machen die das… kann angesichts der erstaunlichen Fähigkeiten mancher Lebewesen gefragt werden. Die Bionik fragt noch weiter …und wie kann man das nachmachen? Hier liegt ein Schwerpunkt dieses Lehrbuches, das die Bionik nicht nur an zahlreichen Beispielen erklärt, sondern auch eine Vorgehensweise für die Identifizierung biologischer Lösungen und deren Übertragung auf technische Anwendungen vermittelt. Basisinformationen der Biologie und Grundlagen der Konstruktionstechnik gewährleisten einen leichten Zugang zum Stoff. Mit dem 3D-Druck als Schlüsseltechnologie und der Thematisierung der Nachhaltigkeit geht das Buch zudem auf aktuelle Entwicklungen ein. Dieser ganzheitliche Blick auf die Bionik soll den Leser zur Durchführung bionischer Projekte befähigen und motivieren. Die vorliegende Auflage wurde überarbeitet und um aktuelle Forschungserkenntnisse und Entwicklungen ergänzt. (Verlagsangaben)
Bionik
(2020)
Wie machen die das... kann angesichts der erstaunlichen Fähigkeiten mancher Lebewesen gefragt werden. Die Bionik fragt noch weiter …und wie kann man das nachmachen? Hier liegt ein Schwerpunkt dieses Lehrbuches, das die Bionik nicht nur an zahlreichen Beispielen erklärt, sondern auch eine Vorgehensweise für die Identifizierung biologischer Lösungen und deren Übertragung auf technische Anwendungen vermittelt. Basisinformationen der Biologie und Grundlagen der Konstruktionstechnik gewährleisten einen leichten Zugang zum Stoff. Mit dem 3D-Druck als Schlüsseltechnologie und der Thematisierung der Nachhaltigkeit geht das Buch zudem auf aktuelle Entwicklungen ein. Dieser ganzheitliche Blick auf die Bionik soll den Leser zur Durchführung bionischer Projekte befähigen und motivieren. (Verlagsangaben)
Introduction: Chronic pain is a frequent severe disease and often associated with anxiety, depression, insomnia, disability, and reduced quality of life. This maladaptive condition is further characterized by sensory loss, hyperalgesia, and allodynia. Blue light has been hypothesized to modulate sensory neurons and thereby influence nociception.
Objectives: Here, we compared the effects of blue light vs red light and thermal control on pain sensation in a human experimental pain model.
Methods: Pain, hyperalgesia, and allodynia were induced in 30 healthy volunteers through high-density transcutaneous electrical stimulation. Subsequently, blue light, red light, or thermal control treatment was applied in a cross-over design. The nonvisual effects of the respective light treatments were examined using a well-established quantitative sensory testing protocol. Somatosensory parameters as well as pain intensity and quality were scored.
Results: Blue light substantially reduced spontaneous pain as assessed by numeric rating scale pain scoring. Similarly, pain quality was significantly altered as assessed by the German counterpart of the McGill Pain Questionnaire. Furthermore, blue light showed antihyperalgesic, antiallodynic, and antihypesthesic effects in contrast to red light or thermal control treatment.
Conclusion: Blue-light phototherapy ameliorates pain intensity and quality in a human experimental pain model and reveals antihyperalgesic, antiallodynic, and antihypesthesic effects. Therefore, blue-light phototherapy may be a novel approach to treat pain in multiple conditions.
Brainstorming
(2021)
Buch-Aisthesis
(2022)
Literatur kann auch als Verbund von Medien betrachtet werden, die in Kooperations- und Konkurrenzverhältnissen auftreten. Dies wird umso deutlicher, wenn aus literatur- und designwissenschaftlicher Perspektive auf die Beobachtung der Differenz von typographischen und anderen, grundsätzlich nonverbalen visuellen Daten abgestellt wird. Die Beiträger*innen des Bandes leiten daraus ein Verhältnis von Literatur- und Kunstwissenschaft zu ihren Gegenständen ab, das nicht zuletzt zu einer neuen Aufmerksamkeit für die skripturale und typographische Materialität und Medialität der Literatur führt. Dabei geht es um die Theorie der Reflexion und die Praxis der Erzeugung einer je spezifischen Buch-Ästhetik.
Buch-Diskurse
(2022)
Radio pulsars in relativistic binary systems are unique tools to study the curved space-time around massive compact objects. The discovery of a pulsar closely orbiting the super-massive black hole at the centre of our Galaxy, Sgr A⋆, would provide a superb test-bed for gravitational physics. To date, the absence of any radio pulsar discoveries within a few arc minutes of Sgr A⋆ has been explained by one principal factor: extreme scattering of radio waves caused by inhomogeneities in the ionized component of the interstellar medium in the central 100 pc around Sgr A⋆. Scattering, which causes temporal broadening of pulses, can only be mitigated by observing at higher frequencies. Here we describe recent searches of the Galactic centre region performed at a frequency of 18.95 GHz with the Effelsberg radio telescope.
CE-Kennzeichnung
(2023)
Chancengerechte Online-Lehre
(2020)
Trends of environmental awareness, combined with a focus on personal fitness and health, motivate many people to switch from cars and public transport to micromobility solutions, namely bicycles, electric bicycles, cargo bikes, or scooters. To accommodate urban planning for these changes, cities and communities need to know how many micromobility vehicles are on the road. In a previous work, we proposed a concept for a compact, mobile, and energy-efficient system to classify and count micromobility vehicles utilizing uncooled long-wave infrared (LWIR) image sensors and a neuromorphic co-processor. In this work, we elaborate on this concept by focusing on the feature extraction process with the goal to increase the classification accuracy. We demonstrate that even with a reduced feature list compared with our early concept, we manage to increase the detection precision to more than 90%. This is achieved by reducing the images of 160 × 120 pixels to only 12 × 18 pixels and combining them with contour moments to a feature vector of only 247 bytes.
Comparación de perfiles de ansiedad matemática entre estudiantes mexicanos y estudiantes alemanes
(2017)
Se determinan los perfiles de ansiedad matemática de estudiantes mexicanos y estudiantes alemanes por medio de la aplicación de un cuestionario desarrollado ex profeso. La ansiedad matemática se define en términos de tres descriptores: creencias, actitudes y emociones. Los autores definen un Índice de Ansiedad Matemática, al aplicarlo encuentran que los estudiantes alemanes presentan un valor mayor de dicho Índice, lo que significa que tienen una mayor nivel de ansiedad matemática. Las diferencias en los valores del Índice de Ansiedad Matemática se interpretan en términos de diferencias culturales. La interpretación parece ser consistente con las diferencias culturales y se ajusta a los resultados obtenidos.