Verfügbarkeit: Sensorentwicklung zur Inline-Qualitätsüberwachung von Carbonfaser-Rovings

Sensorentwicklung zur Inline-Qualitätsüberwachung von Carbonfaser-Rovings:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Lechthaler, Lukas (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Düren Shaker Verlag 2023
Schriftenreihe:	Textiltechnik
Schlagworte:	Faserverbundbauteil Kohlenstofffaser Inprozesskontrolle Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff Bruch Wirbelstromverfahren Sensor Konstruktionselement Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	IV, 290 Seiten Illustrationen
ISBN:	9783844090185 3844090185

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 1.1 AUSGANGSSITUATION UND MOTIVATION DER ARBEIT 1 1.2 ZENTRALE DEFIZITE UND DARAUS ABGELEITETE ZIELE DER ARBEIT 6 1.3 VORGEHEN ZUR ZIELERREICHUNG 7 2 QUALITAETSSICHERUNG AN CARBONFASER-ROVINGS 9 2.1 DEFEKTE IN CARBONFASERN 9 2.2 PRUEF UND MESSTECHNIK FUER CARBONFASER-ROVINGS 14 2.2.1 GENORMTE OFFLINE-PRUEFUNG 15 2.2.2 LASEROPTISCHE MESSSYSTEME 16 2.2.3 KAMERAOPTISCHE MESSSYSTEME 18 2.3 IDENTIFIZIERTES DEFIZIT 20 3 TECHNISCHE ZIELSETZUNG 22 4 METHODISCHE AUSWAHL DES PRUEFVERFAHRENS 24 4.1 DEFINITION ZERSTOERUNGSFREIER PRUEFVERFAHREN (ZFP) 25 4.2 VORAUSWAHL GEEIGNETER, ZERSTOERUNGSFREIER PRUEFVERFAHREN 26 4.3 KURZBESCHREIBUNG GEEIGNETER, ZERSTOERUNGSFREIER PRUEFVERFAHREN 29 4.3.1 ULTRASCHALLPRUEFUNG 29 4.3.2 WIRBELSTROMVERFAHREN 32 4.3.3 RADIOGRAFISCHE PRUEFVERFAHREN 37 4.3.4 THERMOGRAFIE 41 4.4 ANFORDERUNGEN ZUR BEWERTUNG DER VORAUSGEWAEHLTEN ZFP 47 4.5 METHODISCHE BEWERTUNG DER VORAUSGEWAEHLTEN ZFP 48 5 FUNKTIONSPRINZIP DES WIRBELSTROMVERFAHRENS 52 5.1 ELEKTROMAGNETISCHE GRUNDLAGEN 52 5.2 AUSWERTUNG DER IMPEDANZ 57 5.3 EINFLUESSE AUF DAS WIRBELSTROMVERFAHREN 61 5.3.1 LEITFAEHIGKEIT 61 5.3.2 FREQUENZ 61 5.3.3 SKIN-EFFEKT 63 5.3.4 LIFT-OFF 66 5.3.5 SENSORTYP 67 5.3.6 SPULENGEOMETRIE 70 5.3.7 WECHSELWIRKUNGEN 71 5.4 DAS HOCHFREQUENZ-WIRBELSTROMVERFAHREN 72 5.5 MESSKETTE DES WIRBELSTROMVERFAHRENS 75 5.5.1 AUFNEHMER 77 5.5.2 ANPASSER 77 5.5.3 AUSGEBER 79 5.6 STAND DER TECHNIK, PATENTSITUATION UND STAND DER FORSCHUNG 80 5.6.1 STAND DER TECHNIK 80 5.6.2 INTERNATIONALE PATENTSITUATION 81 5.6.3 STAND DER FORSCHUNG 82 5.7 FUNKTIONSNACHWEIS 85 6 ZWISCHENFAZIT 87 7 ENTWICKLUNG DES MULTIMODALEN SENSORSYSTEMS 89 7.1 METHODISCHES VORGEHEN ZUR ENTWICKLUNG DES MESSSYSTEMS 89 7.2 VERSUCHSAUFBAU 91 7.2.1 TRIBOLOGISCHER PRUEFSTAND: ITA-TRIBOMETER 91 7.2.2 PROTOTYP DES WIRBELSTROMSENSORS 93 7.2.3 MANIPULATION DER FASERSCHAEDIGUNG 94 7.2.4 ADAPTION DES PRUEFSTANDS 98 7.3 UEBERSICHT DER WICHTIGSTEN ENTWICKLUNGSSCHRITTE 103 7.4 ENTWICKLUNG EINER INLINE-REINIGUNG MITTELS DRUCKLUFTMODUL 104 7.5 VERHINDERUNG VON FASERABLAGERUNGEN MITTELS PTFE-INLAY 108 7.6 KAMERAOPTISCHE DATENBEREINIGUNG 109 7.6.1 DATENBASIS UND DATENVORVERARBEITUNG 111 7.6.2 MULTIPLE LINEARE REGRESSION 113 7.6.3 ERWEITERUNG DES REGRESSIONSMODELLS UM NICHTLINEARE TERME 116 7.6.4 BEREINIGUNG DER MAGNITUDE 117 7.6.5 VALIDIERUNG BEI WECHSELNDER SCHAEDIGUNG 119 7.7 FAZIT DER ENTWICKLUNG DES MULTIMODALEN SENSORSYSTEMS 120 8 AUSWERTUNG DER MULTIMODALEN MESSGROESSEN 123 8.1 VERWENDETE DATENBASIS 125 8.1.1 DATENSAETZE MIT IM LABOR MANIPULIERTER SCHAEDIGUNG 125 8.1.2 DATENSAETZE MIT REALER SCHAEDIGUNG AUFFAELLIGER SPULEN 127 8.2 KLASSIFIZIERUNG MITTELS KUENSTLICHEN NEURONALEN NETZEN 128 8.2.1 DEFINITION UND MOTIVATION 128 8.2.2 ENTWICKLUNG EINES VORWAERTS GERICHTETEN NEURONALEN NETZES 130 8.2.3 KLASSIFIZIERUNG VON IM LABOR MANIPULIERTEN SCHAEDIGUNGSGRADEN 136 8.2.4 KLASSIFIZIERUNG VON REALEN SCHAEDIGUNGSGRADEN 137 8.3 CLUSTER-ANALYSE UEBER MACHINE LEARNING-ALGORITHMEN 138 8.3.1 DEFINITION UND MOTIVATION 138 8.3.2 VORAUSWAHL EINES GEEIGNETEN CLUSTERING-ALGORITHMUS 139 8.3.3 ENTWICKLUNG EINES HIERARCHISCHEN CLUSTER-ALGORITHMUS 142 8.3.4 HIERARCHISCHE CLUSTER-ANALYSE VON IM LABOR MANIPULIERTEN SCHAEDIGUNGSGRADEN 146 8.3.5 HIERARCHISCHE CLUSTER-ANALYSE VON REALEN SCHAEDIGUNGSGRADEN 148 8.4 STATISTISCHE PROZESSKONTROLLE MITTELS QUALITAETSREGELKARTE 150 8.4.1 DEFINITION UND MOTIVATION 150 8.4.2 AUSLEGUNG EINER QUALITAETSREGELKARTE 152 8.4.3 X-QUALITAETSREGELKARTE FUER IM LABOR MANIPULIERTE SCHAEDIGUNGSGRADE 156 8.4.4 X-QUALITAETSREGELKARTE FUER REALE SCHAEDIGUNGSGRADE 156 8.5 NUTZWERTANALYSE DER VERSCHIEDENEN AUSWERTUNGSMETHODEN 157 8.6 FAZIT 161 9 AUSBREITUNG VON WIRBELSTROEMEN IN CARBONFASER-ROVINGS 163 9.1 ADAPTION DER KLASSISCHEN WIRBELSTROMTHEORIE 165 9.1.1 KLASSISCHE WIRBELSTROMTHEORIE 165 9.1.2 ADAPTION AUF DURCHLAUFSENSOREN 166 9.1.3 ADAPTION WERKSTOFFE MIT ANISOTOPER LEITFAEHIGKEIT 168 9.2 ABLEITUNG EINER HYPOTHESE ZUM EINFLUSS DER SCHAEDIGUNG AUF DIE ELEKTRISCHE LEITFAEHIGKEIT EINES CARBONFASER-ROVINGS 170 9.3 UEBERPRUEFUNG DER HYPOTHESE 172 9.3.1 ENTWICKLUNG EINER INLINE-RESISTANZMESSUNG 173 9.3.2 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG UND-ERGEBNISSE 175 9.3.3 STATISTISCHE ANALYSE 176 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 9.3.4 KONTROLLVERSUCHE 178 9.3.5 BEWERTUNG DER GUELTIGKEIT DER HYPOTHESE 179 9.4 ABLEITUNG EINER SCHEMATISCHEN DARSTELLUNG ZUR AUSBREITUNG VON WIRBELSTROEMEN IN GESCHAEDIGTEN CF-ROVINGS 179 9.5 FAZIT 183 WIRTSCHAFTLICHKEITSBETRACHTUNG 185 10.1 CARBONFASER-HERSTELLER 187 10.2 CARBONFASER-VERARBEITER 194 10.3 GESAMTHEITLICHE BETRACHTUNG 199 ZUSAMMENFASSUNG 201 AUSBLICK 205 12.1 INTEGRATION IN EINEN TEXTILEN VEREDELUNGSPROZESS 205 12.2 BEWERTUNG ANHAND DES INDUSTRIE 4.0-MATURITY-LNDEX 211 12.3 ADAPTION AUF WEITERE WERKSTOFFKLASSEN 213 SUMMARY 216 ABBILDUNGS UND TABELLENVERZEICHNIS 220 14.1 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 220 14.2 TABELLENVERZEICHNIS 228 LITERATURVERZEICHNIS 230 VERZEICHNIS STUDENTISCHER ARBEITEN 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adam_txt	INHALTSVERZEICHNIS 1 EINLEITUNG 1 1.1 AUSGANGSSITUATION UND MOTIVATION DER ARBEIT 1 1.2 ZENTRALE DEFIZITE UND DARAUS ABGELEITETE ZIELE DER ARBEIT 6 1.3 VORGEHEN ZUR ZIELERREICHUNG 7 2 QUALITAETSSICHERUNG AN CARBONFASER-ROVINGS 9 2.1 DEFEKTE IN CARBONFASERN 9 2.2 PRUEF UND MESSTECHNIK FUER CARBONFASER-ROVINGS 14 2.2.1 GENORMTE OFFLINE-PRUEFUNG 15 2.2.2 LASEROPTISCHE MESSSYSTEME 16 2.2.3 KAMERAOPTISCHE MESSSYSTEME 18 2.3 IDENTIFIZIERTES DEFIZIT 20 3 TECHNISCHE ZIELSETZUNG 22 4 METHODISCHE AUSWAHL DES PRUEFVERFAHRENS 24 4.1 DEFINITION ZERSTOERUNGSFREIER PRUEFVERFAHREN (ZFP) 25 4.2 VORAUSWAHL GEEIGNETER, ZERSTOERUNGSFREIER PRUEFVERFAHREN 26 4.3 KURZBESCHREIBUNG GEEIGNETER, ZERSTOERUNGSFREIER PRUEFVERFAHREN 29 4.3.1 ULTRASCHALLPRUEFUNG 29 4.3.2 WIRBELSTROMVERFAHREN 32 4.3.3 RADIOGRAFISCHE PRUEFVERFAHREN 37 4.3.4 THERMOGRAFIE 41 4.4 ANFORDERUNGEN ZUR BEWERTUNG DER VORAUSGEWAEHLTEN ZFP 47 4.5 METHODISCHE BEWERTUNG DER VORAUSGEWAEHLTEN ZFP 48 5 FUNKTIONSPRINZIP DES 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