Am 4.9.2024 nahm das IKAT mit 12 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern am Firmenlauf der Stadt Chemnitz teil. Dabei stand neben sportlichem Ehrgeiz der Spaß im Mittelpunkt. Herr Zylla konnte mit 19:46 die institutsinterne Bestzeit (Männer gesamt Platz 233) erzielen. Das Team IKAT erreichte in der Gesamtwertung einen achtbaren 84. Platz. Der Firmenlauf stellte auch dieses Jahr wieder ein Highlight für unsere Mitarbeiter dar und wir freuen uns auf den Kulturhauptstadt Firmenlauf 2025 und beginnen schon mit dem Training!

 

Wir danken Herrn Müller von der Pressestelle für die Anfertigung des Gruppenfotos und der TU für die hervorragende Betreuung am Laufstand

Herr Stahr konnte am 4.9. seine Masterarbeit zum Thema „AI-assisted Topology Optimization of Selective Compliant Mechanisms with Predictor-Evaluator Networks“ verteidigen. Dabei führte er in die Topologieoptimierung nachgiebiger Mechanismen ein und testete einen neuartigen Ansatz des maschinellen Lernens. Wir gratulieren Herrn Stahr zu seinem Masterabschluss!

Am Mittwoch, den 28. August, unternahm das IKAT eine eindrucksvolle Wanderung mit Paddeltour in der Umgebung der Stadt Rochlitz und entlang der Zwickauer Mulde. Die Tour führte uns auf den Rochlitzer Berg, von wo aus wir den berühmten „Lulatsch“ vom Aussichtsturm aus erspähen konnten. Diese gemeinsame Aktivität bot eine willkommene Abwechslung zum Forschungsalltag und ermöglichte es uns, neue Eindrücke aus der Region zu sammeln. Mit frischer Energie und fokussiertem Geist kehren wir nun an unsere Arbeit zurück. Ein herzlicher Dank gilt dem Organisationsteam für die hervorragende Planung dieses abwechslungsreichen Wandertags.

Inhaltverzeichnis

1   AI in Design
2   Welle-Nabe-Verbindungen
3   Reibkorrosion
4   Gleitlager
5   Nachgiebige Mechanismen
6   Festigkeit von Verzahnungen
7   Reibwertverhalten
8   Nachhaltige Produkte

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?