Prozeßkontrolle und -steuerung beim Laserstrahlschweißen mit den Methoden der nichtlinearen Dynamik:
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INHALTSVERZEICHNIS
FONNELZEICHEN
.XI
1
EINLEITUNG
.
15
2
ZIELSETZUNG
.
17
3
STAND
DER
FORSCHUNG
UND
TECHNIK
.
19
3.1
LASERSTRAHLSCHWEISSEN
.
19
3.1.1
PROZESSMODELLIERUNG
.
20
3.1.2
PROZESSKONTROLLE
.
22
3.1.3
PROZESSREGELUNG
.
23
3.2
NICHTLINEARE
DYNAMIK
.
24
3.2.1
SIGNALANALYSE
.
25
3.2.2
STEUERUNGS-UND
REGELUNGSVERFAHREN
.
28
4
VERSUCHSEINRICHTUNGEN
UND-DURCHFUEHRUNG
.
31
4.1
PROZESSDIAGNOSTIK
.
31
4.2
PROZESSVISUALISIERUNG
.
34
4.3
VERSUCHSDURCHFUEHRUNG
.
35
4.4
VOLUMENENERGIE
.
36
5
STATIONAERES
KAPILLARMODELL
.
39
5.1
UEBERSICHT
UEBER
DAS
GESAMTMODELL
.
39
5.2
MODELLGLEICHUNGEN
.
41
5.2.1
ABLATION
.
41
5.2.2
DRUCKBILANZ
.
44
5.2.3
ENERGIEBILANZ
.
48
5.3
LASERSTRAHLABSORPTION
.
49
VIII
INHALTSVERZEICHNIS
5.3.1
MODELLIERUNG
DER
LASERSTRAHLABSORPTION
.
50
5.3.2
FRESNELABSORPTIONSKOEFFIZIENT
.
53
5.4
SIMULATION
.
54
5.4.1
ABSORPTIONSGRAD
BEI
KEGELFOERMIGER
KAPILLARGEOMETRIE
.
54
5.4.2
TIEFENABHAENGIGER
LEISTUNGS-UND
ENERGIESTROMDICHTEVERLAUF
.
55
5.4.3
BERECHNUNG
EINER
TIEFENABHAENGIGEN
KAPILLARGEOMETRIE
.
57
5.5
STABILITAETSANALYSE
.
59
5.5.1
STABILITAET
DER
STATIONAEREN
DAMPFKAPILLARE
.
59
5.5.2
EINFLUSS
VON
PROZESSPARAMETEM
AUF
DIE
DAMPFKAPILLARSTABILITAET
.
60
6
UNTERSUCHUNGEN
ZUR
PROZESSDYNAMIK
.
65
6.1
UEBERSICHT
UEBER
DYNAMISCHE
PROZESSZUSTAENDE
.
65
6.1.1
WAERMELEITUNGSSCHWEISSEN
.
66
6.1.2
TIEFSCHWEISSEN
.
68
6.1.3
ZUORDNUNG
DER
PROZESSSIGNALE
.
70
6.2
PHAENOMENOLOGISCHE
BESCHREIBUNG
.
71
6.2.1
WAERMELEITUNGSSCHWEISSEN
.
72
6.2.2
TIEFSCHWEISSEN
.
77
6.3
KONTINUIERLICHE
PROZESSPARAMETERVARIATION
.
78
6.3.1
VARIATION
DER
VORSCHUBGESCHWINDIGKEIT
.
78
6.3.2
VORSCHUBVARIATION
FUER
EINE
ND:YAG-STRAHLQUELLE
.
82
6.3.3
VARIATION
DES
FOKUSRADIUS
.
84
6.4
PROZESSVISUALISIERUNG
.
86
6.5
ZUSAMMENFASSUNG
.
88
7
PROZESSSTEUERUNG
.
91
7.1
RESONANTE
STIMULATION
.
91
7.1.1
VORAUSSETZUNGEN
FUER
DIE
ANWENDUNG
DER
RESONANTEN
STIMULATION
.
.
92
7.1.2
RESONANTE
STIMULATION
BEIM
LASERSTRAHLSCHWEISSEN
.
93
7.2
ANWENDUNG
DER
RESONANTEN
STIMULATION
.
94
7.2.1
RESONANTE
STIMULATION
BEI
NIEDRIGER
PROZESSKOMPLEXITAET
.
94
7.2.2
RESONANTE
STIMULATION
BEI
HOHER
PROZESSKOMPLEXITAET
.
96
7.2.3
UEBERTRAGBARKEIT
DER
ERGEBNISSE
.
98
7.2.4
INTERPRETATION
DER
ERGEBNISSE
.
99
INHALTSVERZEICHNIS
IX
7.3
FREQUENZMODULIERTE
RESONANTE
STIMULATION
.
100
7.3.1
RESONANZKATASTROPHEN
.
101
7.3.2
VERMEIDUNG
VON
RESONANZKATASTROPHEN
.
102
7.3.3
ANWENDUNG
DER
FREQUENZMODULIERTEN
RESONANTEN
STIMULATION
.
103
8
PROZESSKONTROLLE
.
107
8.1
LASERSTRAHL-MIKROSCHWEISSEN
.
107
8.2
ZEITVERZOEGERTES
PHASENMASS
.
110
8.2.1
GEOMETRISCHE
INTERPRETATION
.
111
8.2.2
EINBETTUNGSPARAMETER
.
112
8.3
ANWENDUNGSBEISPIEL
.
113
8.3.1
SENSIVITAETSANALYSE
.
114
8.3.2
VERFAHRENSGRENZEN
.
116
9
ZUSAMMENFASSUNG
.
119
LITERATURVERZEICHNIS
.
121
ANHANG
.
132
A
MATERIALKENNGROESSEN
.
132
B
FLUSSDIAGRAMM
ZUR
BERECHNUNG
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ZIV-LEMPEL-KOMPLEXITAET
.
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