Kevin Baur - Academia.edu (original) (raw)
Papers by Kevin Baur
In diesem Buch haben wir acht Rezepte zum besseren Konstruieren anhand von konkreten Beispielen v... more In diesem Buch haben wir acht Rezepte zum besseren Konstruieren anhand von konkreten Beispielen vorgestellt. Das Physics Driven Design hilft, die Anforderungen an Produkte und Prozesse – wie Qualitat, Sicherheit und Effizienz – besser zu erfullen und gleichzeitig Kosten und Entwicklungszeiten zu reduzieren. Die numerische Simulation ist unbestritten der Schlussel fur diesen Konstruktionsansatz und fur jeden zuganglich. Vielleicht haben Sie die Beispiele aus den Kap. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 selbst schon nachvollzogen und erkannt, wie vielfaltig die Moglichkeiten der Simulation sind. Sie erkennen sicherlich auch, dass der Wert der Simulation nicht nur darin liegt, dass der Anwender selbst mehr Freude am Experimentieren hat und unabhangig von externen oder internen Experten fundierte Designentscheidungen treffen kann, sondern dass fur das gesamte Unternehmen durch die Simulation ungenutztes Potenzial erschlossen werden kann und noch viel mehr erlaubt, als in diesem Buch bislang dargestellt werden konnte. Fur den Konstrukteur stellt sich die Frage, welche Themen in Zukunft im Fokus des Konstruktionsprozesses stehen.
Springer eBooks, 2020
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliograf... more Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Vieweg © Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2020 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von allgemein beschreibenden Bezeichnungen, Marken, Unternehmensnamen etc. in diesem Werk bedeutet nicht, dass diese frei durch jedermann benutzt werden dürfen. Die Berechtigung zur Benutzung unterliegt, auch ohne gesonderten Hinweis hierzu, den Regeln des Markenrechts. Die Rechte des jeweiligen Zeicheninhabers sind zu beachten. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag, noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral.
Eine der Hauptaufgaben in der Fluiddynamik ist die Minimierung von Stromungsverlusten. Diese ents... more Eine der Hauptaufgaben in der Fluiddynamik ist die Minimierung von Stromungsverlusten. Diese entstehen durch Reibung, Turbulenz (Wirbel) und Ablosungen. Im Folgenden wird der Einfluss der Designgrosen auf den Druckverlust von Innenstromungen betrach tet.
Zug besser als Biegung Man unterscheidet in der Festigkeitslehre grundsätzlich 5 Grundbeanspruchu... more Zug besser als Biegung Man unterscheidet in der Festigkeitslehre grundsätzlich 5 Grundbeanspruchungsarten im Querschnitt eines Bauteiles: Zug-, Druck-, Biege-, Schub-und Torsionsbeanspruchung. Diese können einzeln oder oftmals überlagert vorliegen. Für die jeweilige Beanspruchungsart gibt es geeignete und weniger geeignete Querschnittsflächen (Profile), die auf den Materialaufwand entscheidenden Einfluss haben. Wenn es bei Zugbeanspruchung hauptsächlich um die Querschnittsfläche geht, hat bei Biegebeanspruchung die Form des Querschnittes einen dominanten Einfluss auf die Tragfähigkeit. Darin liegt der Grundgedanke dieses Rezeptes: Wenn möglich, sollten Kräfte möglichst auf direkten Wegen durch ein Bauteil geleitet werden und somit möglichst reine Zug-/ Druckbeanspruchung bewirken. Sobald Kräfte in Bauteilen umgelenkt werden, entsteht eine Biegebeanspruchung, die dann zwangsmäßig zu einer materialaufwendigeren Gestaltung des Bauteiles führt. Beim Anwendungsbeispiel wird anhand eines Wanddrehkranes gezeigt, wie relativ dünne zugbelastete Stäbe einen höherbelasteten Biegeträger wirksam entlasten können. Dadurch kann durch eine kleinere Dimensionierung deutlich Material eingespart werden.
Physik begreifen – besser konstruieren, 2020
Physik begreifen – besser konstruieren, 2020
Torsion-möglichst geschlossene Profile verwenden Im Alltag begegnen wir ständig Bauteilen, die ei... more Torsion-möglichst geschlossene Profile verwenden Im Alltag begegnen wir ständig Bauteilen, die einer Torsionsbelastung ausgesetzt sind. Zum Beispiel beim Öffnen einer Trinkflasche mit Drehverschluss, beim Betätigen der Türklinke oder die Achsen unserer Fahrzeuge. Bei der Konstruktion ist zu beachten, dass das entstehende Torsionsmoment nicht unnötig groß wird. Durch ein geeignetes Profil können die entstehenden Spannungen und Verformungen unter Kontrolle gehalten werden. In den meisten Fällen ist eine hohe Torsionssteifigkeit gefordert, die durch den Einsatz von geschlossenen Profilen erreicht wird. In der Praxis ist dies aber nicht immer umsetzbar. Beim Anwendungsbeispiel wird gezeigt, wie das Schließen eines Getriebegehäuses mittels eines Deckels die Torsionssteifigkeit markant erhöht.
Physik begreifen – besser konstruieren, 2020
Physik begreifen – besser konstruieren, 2020
Zug besser als Biegung Man unterscheidet in der Festigkeitslehre grundsätzlich 5 Grundbeanspruchu... more Zug besser als Biegung Man unterscheidet in der Festigkeitslehre grundsätzlich 5 Grundbeanspruchungsarten im Querschnitt eines Bauteiles: Zug-, Druck-, Biege-, Schub-und Torsionsbeanspruchung. Diese können einzeln oder oftmals überlagert vorliegen. Für die jeweilige Beanspruchungsart gibt es geeignete und weniger geeignete Querschnittsflächen (Profile), die auf den Materialaufwand entscheidenden Einfluss haben. Wenn es bei Zugbeanspruchung hauptsächlich um die Querschnittsfläche geht, hat bei Biegebeanspruchung die Form des Querschnittes einen dominanten Einfluss auf die Tragfähigkeit. Darin liegt der Grundgedanke dieses Rezeptes: Wenn möglich, sollten Kräfte möglichst auf direkten Wegen durch ein Bauteil geleitet werden und somit möglichst reine Zug-/ Druckbeanspruchung bewirken. Sobald Kräfte in Bauteilen umgelenkt werden, entsteht eine Biegebeanspruchung, die dann zwangsmäßig zu einer materialaufwendigeren Gestaltung des Bauteiles führt. Beim Anwendungsbeispiel wird anhand eines Wanddrehkranes gezeigt, wie relativ dünne zugbelastete Stäbe einen höherbelasteten Biegeträger wirksam entlasten können. Dadurch kann durch eine kleinere Dimensionierung deutlich Material eingespart werden.
Eine der Hauptaufgaben in der Fluiddynamik ist die Minimierung von Stromungsverlusten. Diese ents... more Eine der Hauptaufgaben in der Fluiddynamik ist die Minimierung von Stromungsverlusten. Diese entstehen durch Reibung, Turbulenz (Wirbel) und Ablosungen. Im Folgenden wird der Einfluss der Designgrosen auf den Druckverlust von Innenstromungen betrach tet.
Physik begreifen – besser konstruieren, 2020
Oft konnen Biegebeanspruchungen in Bauteilen nicht verhindert werden. Bei Biegebeanspruchung ist ... more Oft konnen Biegebeanspruchungen in Bauteilen nicht verhindert werden. Bei Biegebeanspruchung ist besonders darauf zu achten, dass das wirkende Biegemoment nicht unnotig gros wird. Dies kann man unter anderem uber die Hebelarme beeinflussen. Zudem erspart die Wahl einer gunstigen Basisgeometrie viel Materialaufwand. Bei reiner Biegebeanspruchung sollen Querschnitte verwendet werden, die weit von der neutralen Faser moglichst viel Material aufweisen. Dadurch wird das Flachentragheitsmoment beziehungsweise das Widerstandsmoment erhoht.
In diesem Buch haben wir acht Rezepte zum besseren Konstruieren anhand von konkreten Beispielen v... more In diesem Buch haben wir acht Rezepte zum besseren Konstruieren anhand von konkreten Beispielen vorgestellt. Das Physics Driven Design hilft, die Anforderungen an Produkte und Prozesse – wie Qualitat, Sicherheit und Effizienz – besser zu erfullen und gleichzeitig Kosten und Entwicklungszeiten zu reduzieren. Die numerische Simulation ist unbestritten der Schlussel fur diesen Konstruktionsansatz und fur jeden zuganglich. Vielleicht haben Sie die Beispiele aus den Kap. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 selbst schon nachvollzogen und erkannt, wie vielfaltig die Moglichkeiten der Simulation sind. Sie erkennen sicherlich auch, dass der Wert der Simulation nicht nur darin liegt, dass der Anwender selbst mehr Freude am Experimentieren hat und unabhangig von externen oder internen Experten fundierte Designentscheidungen treffen kann, sondern dass fur das gesamte Unternehmen durch die Simulation ungenutztes Potenzial erschlossen werden kann und noch viel mehr erlaubt, als in diesem Buch bislang darge...
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliograf... more Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Vieweg © Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2020 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von allgemein beschreibenden Bezeichnungen, Marken, Unternehmensnamen etc. in diesem Werk bedeutet nicht, dass diese frei durch jedermann benutzt werden dürfen. Die Berechtigung zur Benutzung unterliegt, auch ohne gesonderten Hinweis hierzu, den Regeln des Markenrechts. Die Rechte des jeweiligen Zeicheninhabers sind zu beachten. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag, noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral.
In diesem Buch haben wir acht Rezepte zum besseren Konstruieren anhand von konkreten Beispielen v... more In diesem Buch haben wir acht Rezepte zum besseren Konstruieren anhand von konkreten Beispielen vorgestellt. Das Physics Driven Design hilft, die Anforderungen an Produkte und Prozesse – wie Qualitat, Sicherheit und Effizienz – besser zu erfullen und gleichzeitig Kosten und Entwicklungszeiten zu reduzieren. Die numerische Simulation ist unbestritten der Schlussel fur diesen Konstruktionsansatz und fur jeden zuganglich. Vielleicht haben Sie die Beispiele aus den Kap. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 selbst schon nachvollzogen und erkannt, wie vielfaltig die Moglichkeiten der Simulation sind. Sie erkennen sicherlich auch, dass der Wert der Simulation nicht nur darin liegt, dass der Anwender selbst mehr Freude am Experimentieren hat und unabhangig von externen oder internen Experten fundierte Designentscheidungen treffen kann, sondern dass fur das gesamte Unternehmen durch die Simulation ungenutztes Potenzial erschlossen werden kann und noch viel mehr erlaubt, als in diesem Buch bislang dargestellt werden konnte. Fur den Konstrukteur stellt sich die Frage, welche Themen in Zukunft im Fokus des Konstruktionsprozesses stehen.
Springer eBooks, 2020
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliograf... more Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Vieweg © Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2020 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von allgemein beschreibenden Bezeichnungen, Marken, Unternehmensnamen etc. in diesem Werk bedeutet nicht, dass diese frei durch jedermann benutzt werden dürfen. Die Berechtigung zur Benutzung unterliegt, auch ohne gesonderten Hinweis hierzu, den Regeln des Markenrechts. Die Rechte des jeweiligen Zeicheninhabers sind zu beachten. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag, noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral.
Eine der Hauptaufgaben in der Fluiddynamik ist die Minimierung von Stromungsverlusten. Diese ents... more Eine der Hauptaufgaben in der Fluiddynamik ist die Minimierung von Stromungsverlusten. Diese entstehen durch Reibung, Turbulenz (Wirbel) und Ablosungen. Im Folgenden wird der Einfluss der Designgrosen auf den Druckverlust von Innenstromungen betrach tet.
Zug besser als Biegung Man unterscheidet in der Festigkeitslehre grundsätzlich 5 Grundbeanspruchu... more Zug besser als Biegung Man unterscheidet in der Festigkeitslehre grundsätzlich 5 Grundbeanspruchungsarten im Querschnitt eines Bauteiles: Zug-, Druck-, Biege-, Schub-und Torsionsbeanspruchung. Diese können einzeln oder oftmals überlagert vorliegen. Für die jeweilige Beanspruchungsart gibt es geeignete und weniger geeignete Querschnittsflächen (Profile), die auf den Materialaufwand entscheidenden Einfluss haben. Wenn es bei Zugbeanspruchung hauptsächlich um die Querschnittsfläche geht, hat bei Biegebeanspruchung die Form des Querschnittes einen dominanten Einfluss auf die Tragfähigkeit. Darin liegt der Grundgedanke dieses Rezeptes: Wenn möglich, sollten Kräfte möglichst auf direkten Wegen durch ein Bauteil geleitet werden und somit möglichst reine Zug-/ Druckbeanspruchung bewirken. Sobald Kräfte in Bauteilen umgelenkt werden, entsteht eine Biegebeanspruchung, die dann zwangsmäßig zu einer materialaufwendigeren Gestaltung des Bauteiles führt. Beim Anwendungsbeispiel wird anhand eines Wanddrehkranes gezeigt, wie relativ dünne zugbelastete Stäbe einen höherbelasteten Biegeträger wirksam entlasten können. Dadurch kann durch eine kleinere Dimensionierung deutlich Material eingespart werden.
Physik begreifen – besser konstruieren, 2020
Physik begreifen – besser konstruieren, 2020
Torsion-möglichst geschlossene Profile verwenden Im Alltag begegnen wir ständig Bauteilen, die ei... more Torsion-möglichst geschlossene Profile verwenden Im Alltag begegnen wir ständig Bauteilen, die einer Torsionsbelastung ausgesetzt sind. Zum Beispiel beim Öffnen einer Trinkflasche mit Drehverschluss, beim Betätigen der Türklinke oder die Achsen unserer Fahrzeuge. Bei der Konstruktion ist zu beachten, dass das entstehende Torsionsmoment nicht unnötig groß wird. Durch ein geeignetes Profil können die entstehenden Spannungen und Verformungen unter Kontrolle gehalten werden. In den meisten Fällen ist eine hohe Torsionssteifigkeit gefordert, die durch den Einsatz von geschlossenen Profilen erreicht wird. In der Praxis ist dies aber nicht immer umsetzbar. Beim Anwendungsbeispiel wird gezeigt, wie das Schließen eines Getriebegehäuses mittels eines Deckels die Torsionssteifigkeit markant erhöht.
Physik begreifen – besser konstruieren, 2020
Physik begreifen – besser konstruieren, 2020
Zug besser als Biegung Man unterscheidet in der Festigkeitslehre grundsätzlich 5 Grundbeanspruchu... more Zug besser als Biegung Man unterscheidet in der Festigkeitslehre grundsätzlich 5 Grundbeanspruchungsarten im Querschnitt eines Bauteiles: Zug-, Druck-, Biege-, Schub-und Torsionsbeanspruchung. Diese können einzeln oder oftmals überlagert vorliegen. Für die jeweilige Beanspruchungsart gibt es geeignete und weniger geeignete Querschnittsflächen (Profile), die auf den Materialaufwand entscheidenden Einfluss haben. Wenn es bei Zugbeanspruchung hauptsächlich um die Querschnittsfläche geht, hat bei Biegebeanspruchung die Form des Querschnittes einen dominanten Einfluss auf die Tragfähigkeit. Darin liegt der Grundgedanke dieses Rezeptes: Wenn möglich, sollten Kräfte möglichst auf direkten Wegen durch ein Bauteil geleitet werden und somit möglichst reine Zug-/ Druckbeanspruchung bewirken. Sobald Kräfte in Bauteilen umgelenkt werden, entsteht eine Biegebeanspruchung, die dann zwangsmäßig zu einer materialaufwendigeren Gestaltung des Bauteiles führt. Beim Anwendungsbeispiel wird anhand eines Wanddrehkranes gezeigt, wie relativ dünne zugbelastete Stäbe einen höherbelasteten Biegeträger wirksam entlasten können. Dadurch kann durch eine kleinere Dimensionierung deutlich Material eingespart werden.
Eine der Hauptaufgaben in der Fluiddynamik ist die Minimierung von Stromungsverlusten. Diese ents... more Eine der Hauptaufgaben in der Fluiddynamik ist die Minimierung von Stromungsverlusten. Diese entstehen durch Reibung, Turbulenz (Wirbel) und Ablosungen. Im Folgenden wird der Einfluss der Designgrosen auf den Druckverlust von Innenstromungen betrach tet.
Physik begreifen – besser konstruieren, 2020
Oft konnen Biegebeanspruchungen in Bauteilen nicht verhindert werden. Bei Biegebeanspruchung ist ... more Oft konnen Biegebeanspruchungen in Bauteilen nicht verhindert werden. Bei Biegebeanspruchung ist besonders darauf zu achten, dass das wirkende Biegemoment nicht unnotig gros wird. Dies kann man unter anderem uber die Hebelarme beeinflussen. Zudem erspart die Wahl einer gunstigen Basisgeometrie viel Materialaufwand. Bei reiner Biegebeanspruchung sollen Querschnitte verwendet werden, die weit von der neutralen Faser moglichst viel Material aufweisen. Dadurch wird das Flachentragheitsmoment beziehungsweise das Widerstandsmoment erhoht.
In diesem Buch haben wir acht Rezepte zum besseren Konstruieren anhand von konkreten Beispielen v... more In diesem Buch haben wir acht Rezepte zum besseren Konstruieren anhand von konkreten Beispielen vorgestellt. Das Physics Driven Design hilft, die Anforderungen an Produkte und Prozesse – wie Qualitat, Sicherheit und Effizienz – besser zu erfullen und gleichzeitig Kosten und Entwicklungszeiten zu reduzieren. Die numerische Simulation ist unbestritten der Schlussel fur diesen Konstruktionsansatz und fur jeden zuganglich. Vielleicht haben Sie die Beispiele aus den Kap. 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 und 9 selbst schon nachvollzogen und erkannt, wie vielfaltig die Moglichkeiten der Simulation sind. Sie erkennen sicherlich auch, dass der Wert der Simulation nicht nur darin liegt, dass der Anwender selbst mehr Freude am Experimentieren hat und unabhangig von externen oder internen Experten fundierte Designentscheidungen treffen kann, sondern dass fur das gesamte Unternehmen durch die Simulation ungenutztes Potenzial erschlossen werden kann und noch viel mehr erlaubt, als in diesem Buch bislang darge...
Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliograf... more Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Vieweg © Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2020 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von allgemein beschreibenden Bezeichnungen, Marken, Unternehmensnamen etc. in diesem Werk bedeutet nicht, dass diese frei durch jedermann benutzt werden dürfen. Die Berechtigung zur Benutzung unterliegt, auch ohne gesonderten Hinweis hierzu, den Regeln des Markenrechts. Die Rechte des jeweiligen Zeicheninhabers sind zu beachten. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag, noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Der Verlag bleibt im Hinblick auf geografische Zuordnungen und Gebietsbezeichnungen in veröffentlichten Karten und Institutionsadressen neutral.