Das Semester ist in vollem Gange, und wir freuen uns, wieder ein vielfältiges Lehrangebot anbieten zu können. In unseren Veranstaltungen vermitteln wir grundlegende Zusammenhänge der Produktentwicklung und Konstruktionslehre und geben zugleich vertiefte Einblicke in aktuelle Themen wie maschinelles Lernen und technische Produktentwicklung.

Gemeinsam mit engagierten Studierenden blicken wir auf zahlreiche spannende Vorlesungen, Übungen und Seminare und wünschen allen ein erfolgreiches und lehrreiches Semester.

Herr Dipl.-Ing. Bellmann überzeugte mit einer herausragenden Diplomarbeit zum Thema „Numerische und experimentelle Untersuchungen zum Risswachstumsverhalten unter Reibermüdungsbelastung“ und trat zum 1. April seine Tätigkeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter am IKAT an.

Sein Maschinenbaustudium an der TU Chemnitz absolvierte er mit dem Schwerpunkt Konstruktionstechnik und Produktentwicklung. Künftig wird Herr Bellmann die Fachgruppe WNV/Festigkeit insbesondere bei der Bewertung der Festigkeit von Wellen sowie Welle-Nabe-Verbindungen unterstützen.

Außerhalb des beruflichen Umfelds begeistert sich Herr Bellmann für das Reisen und den Tischtennissport.

Herr Prof. Hasse präsentierte auf dem 15. SAXSIM in Chemnitz einen neuartigen Berechnungsansatz zur Beschreibung der Dauerfestigkeit von Wellen in Polygon- und Passfederverbindungen. Im Mittelpunkt seines pointierten Vortrags stand das bislang nur unzureichend verstandene Phänomen der Reibdauerermüdung.

Welle-Nabe-Verbindungen zählen zu den besonders komplexen tribologischen Systemen. Durch das gleichzeitige Auftreten tribologischer und spannungsmechanischer Schädigungsmechanismen steigt die Herausforderung bei ihrer Auslegung erheblich.

Auf Basis umfangreicher experimenteller Untersuchungen sowie einer begleitenden Simulationsstudie gelang es, die Mechanismen der Reibdauerermüdung detailliert nachzuvollziehen. Die gewonnenen Erkenntnisse ermöglichen künftig eine deutlich präzisere und zuverlässigere Auslegung dieser zentralen Maschinenelemente.

Das tiefe Lernen (DL) und die künstlichen neuronalen Netze (ANN) gehören beide zum Bereich des maschinellen Lernens (ML), der wiederum der KI zugeordnet ist. ANNs sind in der Lage, komplexe Zusammenhänge zu erlernen und auszuführen, was in den letzten Jahren zu bemerkenswerten Ergebnissen geführt hat.

Die zulässigen Beanspruchungen von ausgewählten Welle-Nabe-Verbindungen (Kegel-, Zylinderpressverband sowie Passfeder-, Rändel-, Polygonverbindung, etc.) werden im Bereich der Dauer-, Zeit- und Betriebsfestigkeit seit Jahrzehnten schwerpunktmäßig am IKAT untersucht. Dabei wird des Verhalten sowohl unter einzelnen Belastungen (Biegung, Torsion) wie auch kombinierten dynamischen Lasten analysiert.

Im Kontakt verschiedener Bauteile initiieren Verformungen in Verbindung mit dem vorherrschenden Fugendruck den Schädigungsprozess der Reibdauerermüdung (Reibkorrosion). Aktuelle Forschungsaktivitäten am Institut konzentrieren sich auf die grundlagenorientierte Erforschung des Schadensphänomens Reibkorrosion und verfolgen die Zielstellung der Erarbeitung eines wirkungskonformen Berechnungsverfahrens.

Wachsender ökologischer und ökonomischer Druck führt in der Entwicklung der Gleitlager zu immer höheren und komplexeren Beanspruchungen. Die Forschung am Institut beschäftigt sich daher vorrangig mit der Untersuchung und Entwicklung von alternativen Gleitwerkstoffen und dem Einfluss geometrischer Abweichungen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt im Verschleißverhalten bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen (Partikel, Mischreibung, Hydrodynamik).

Während konventionelle Mechanismen ihre Verformbarkeit den gleitenden oder rollenden Schnittstellen in den Gelenken verdanken, erfüllen nachgiebige Mechanismen ihre Funktion durch elastische Dehnungen an Stellen, die beim Entwurf bewusst flexibel gestaltet werden. Dieses Funktionsprinzip ermöglicht neuartige, formadaptive Strukturen, welche beispielsweise in der Softrobotik oder bei formvariablen Tragflächen Anwendung finden können. Die Professur setzt hierbei den Forschungsschwerpunkt auf optimierungsbasierte Synthesemethoden.

Die Festigkeitsuntersuchungen fokussieren auf die Zahnfußtragfähigkeit von Schneckenradgetrieben. Die Herausforderung zur numerischen Abbildung liegt in der komplexen Geometrie und im speziellen Werkstoff Bronze.

Der Haftreibwert (auch: Reibbeiwert oder Reibungszahl) ist als eine Systemgröße mit einer Vielzahl beeinflussender Parameter zu verstehen. Um bestehende Potentiale in reibschlüssigen Verbindungen (u. a. Schrauben-, Flansch-, Pressverbindungen) zu nutzen, ist eine experimentelle Untersuchung unerlässlich. Mit Hilfe standardisierter Prüfverfahren an Modellproben werden an der Forschungsstelle verschiedenste tribologische Konfigurationen hinsichtlich ihres Übertragungsverhaltens betrachtet. Ein Hauptforschungsgebiet ist dabei die Synthese neuer Auslegungs-/Auswahlwerkzeuge für reibwerterhöhende Maßnahmen (z. B. Mikro-/Laserstrukturen, Hartpartikel, Beschichtungen) für statische und dynamische Belastungsfälle.

Wie lässt sich Nachhaltigkeit in der Produktentwicklung schon gleich zu Beginn mit Denken? Wie lassen sich Grundprinzipien der Nachhaltigkeit: Menschenrechte, Kreislaufwirtschaft, Natur- und Ressourcenschutz und betriebswirtschaftliche Tragfähigkeit in Produkten verankern? Welche Methoden und Fähigkeiten benötigen Entwickler, Konstrukteure und Manager zur Umsetzung nachhaltiger Produkte in ihrer ganzen Komplexität?