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Prozesstechnik in mobilen Maschinen

„Neue Prozesse und Verfahren zur Erfüllung steigender Qualitäts- und Effizienzansprüche“

  • Untersuchung von Prozesstechnologien
  • Modellbildung und Simulation von Prozessen
Prozesstechnik

Ausgewählte laufende Projekte:

StrohKoM

Innovatives Strohmanagement mittels Kombi-Mulcher

Prinzip Kombi-Mulcher

Hintergrund

  • Flexible Aufteilung des Strohs zur Bergung und für den Verbleib auf dem Feld zur Humusbildung

Ziel

  • Erprobung der Praxistauglichkeit einer Versuchsmaschine zum innovativen, erweiterten Strohmanagement. Ermittlung der technologischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten

Arbeitsinhalte

  • Aufteilung in Einzelprozesse und anschließende Analyse
  • Bewertung verschiedener Konzepte der Gesamtmaschine
  • Konstruktion und Aufbau eines Kombi-Mulchers
  • Versuchsdurchführung und Auswertung unter realen praxisnahen Bedingungen
MikrOptStahl

Computergestützte Mikrostrukturoptimierung für abrasiv beanspruchte verschleißbeständige Stähle

Computergestützte Mikrostrukturoptimierung für abrasiv beanspruchte verschleißbeständige Stähle

Hintergrund

  • Abrasiver Verschleiß ist ein bedeutender Wirtschaftsfaktor mit hohen jährlichen Kosten
  • Konventionelle Methoden des Gefügedesigns sind aufgrund langer Entwicklungszyklen aufwendig

Ziel

  • Etablierung und Validierung einer neuen Methodik des computergestützten Mikrostrukturdesigns

Arbeitsinhalte

  • Ermittlung der Belastungen und Verschleißmechanismen
  • Durchführung numerischer Parameterstudien mit Hilfe der Diskrete-Elemente-Methode (DEM)
  • Ermittlung optimaler Gefügemorphologien mittels Co-Simulation (DEM und FEM)
DFG Kartoffel

Entwicklung eines Modells für die Vorhersage und Analyse des Schädigungseinflusses von Ernteprozessen auf Kartoffelknollen

Kombination von DEM Modell und Kontinuum Modell

Hintergrund

  • Prognose beschädigter Kartoffeln durch Ernte-, Lager- und Verarbeitungsprozesse aufgrund variierender Kartoffeleigenschaften nicht möglich

Ziel

  • Zerstörungsfreie Bestimmung interner Kartoffelbeschädigungen mit einem integrierten Modellansatz zur Identifikation beschädigungskritischer Prozesse

Arbeitsinhalte

  • Bestimmung der Stoßbelastungen in der Erntekette (IMN)
  • Aufbau Materialmodell für elastische, viskose und plastische Verformung durch Untersuchung des Stoßverhaltens (IMA)
  • Integration des Beschädigungsmodells in ein Kontaktmodell zur Simulation mit der Diskrete-Elemente-Methode

Ausgewählte abgeschlossene Projekte:

IMMARS

Kombinierte Werkstoffmodellierung für verschleißbeständige Stähle

IMMARS bild

Hintergrund

  • Verschleiß ist bedeutender Wirtschaftsfaktor mit hohen jährlichen Kosten
  • Verschleißresistente Stähle weisen oft keine ausreichende Zähigkeit auf

Ziel

  • Ganzheitliche Betrachtung abrasiver Prozesse bei landwirtschaftlichen Bodenbearbeitungswerkzeugen

Arbeitsinhalte

  • Identifizierung von auftretenden Belastungen am Werkzeug
  • Entwicklung einer Methode zur Modellparametrierung mittels der Diskrete-Elemente-Methode (DEM)
  • Validierung und Bewertung durch Versuchsreihen

 

Mehr Informationen und Veröffentlichungen zum Projekt:

  • Handout als PDF in deutsch und englisch hier
Ultra

Grundlagenuntersuchung zur Prozessinteraktion bei hochfrequent schwingenden Werkzeugen zur Bodenbearbeitung

ultra bild

Hintergrund

  • Mittels Ultraschall angeregte, hochfrequent schwingende Bodenbearbeitungswerkzeuge zeigen einen verringerten Reibungswiderstand zwischen Werkzeug und Boden

Ziel

  • Untersuchung und Modellbildung von hochfrequent schwingenden Werkzeugen im Bodeneingriff

Arbeitsinhalte

  • Modellbildung und Simulation des Prozesses mittels DEM
  • Validierung der Simulation durch Versuchsaufbau
  • Optimierung des schwingenden Bodenwerkzeugs hinsichtlich Zugkraftreduktion

Mehr Informationen und Veröffentlichungen zum Projekt:

  • Handout als PDF in deutsch und englisch hier
DEM Halmmodelle

Grundlegende Untersuchungen von Halmmodellstrukturen mit der Diskrete-Elemente-Methode zur Modellierung landtechnischer Prozesse zum Projekt

Hintergrund

  • Die DEM bietet die Möglichkeit, Partikel frei im Raum anzuordnen, wobei u.a. Veränderungen des Modellaufbaus auf die Güte der Simulation derzeit unbekannt sind

Ziel

  • Erarbeitung eines Simulationswerkzeugs auf Basis der DEM zur Abbildung halmgutrelevanter Prozesse

Arbeitsinhalte

  • Aufbau von Halmmodellgrundstrukturen mit der DEM

  • Entwicklung einer Methode zur Modellparametrierung

  • Bewertung der Modelle für landtechnische Prozesse

Mehr Informationen und Veröffentlichungen zum Projekt:

  • Handout als PDF in deutsch und englisch hier
IMN
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