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Landing gears are exposed to severe load and stress conditions under aircraft takeoff, landing, towing and taxiing. The structural strength and durability of new aircrafts need to be verified by reliable measurements of the complex landing gear loads on the first prototype and in future on each plane. University A.S. Kempten developed a transducer concept for the measurement of multi-axial loads on landing gears.
Bereits seit 2009 wird die E-Mobilität im Allgäu in
touristischen und privaten Nutzungszenarien untersucht. Mit dem Projekt E-Lieferung im Allgäu kamen in den letzten drei Jahre praktische Erfahrungen mit Elektro-Lieferfahrzeugen im Auslieferbetrieb der Deutschen Post und bei regionalen Firmen hinzu. Wegen seiner klimatischen und topographischen Bedingungen eignet sich das Allgäu für derartige Studien besonders gut. Besonders optimiert für die Anforderungen des Lieferverkehrs, kamen Elektro-Fahrzeuge der Fa. ABT Sportsline GmbH u.a. bei der Zustellung von Briefen und Paketen der Deutsche Post AG zum Einsatz. Die Hochschule Kempten erfasste und analysierte die Nutzungsdaten und begleitete durch Akzeptanzstudien. Die Fa. Sensor-Technik Wiedemann GmbH stellte darüber hinaus die geeigneten Datenerfassungs- und übertragungsgeräte.
Als Grundlage für die Entwicklung neuer Fahrzeuge sowie deren Absicherung für neue Märkte müssen die im Betrieb auftretenden Lasten zuverlässig für die Auslegung, Simulation und Erprobung erfasst werden.
Hierzu werden umfangreiche Messkampagnen mit aufwendig sensorisierten Fahrzeugen in unterschiedlichen Ländern bei hohem zeitlichen und finanziellen Aufwand durchgeführt.
Eine wünschenswerte Erfassung der im tatsächlichen Betrieb auftretenden Nutzungs- und Belastungsbedingungen
- mit einer großen Anzahl an interessierenden Messgrößen
- an einer Vielzahl von Fahrzeugen
- mit unterschiedlichen Fahrern ist kaum leistbar
Darüber hinaus stellen sich oft im Nachgang weitere Belastungs- und Beanspruchungsgrößen, welche bei der Messkampagne nicht erfasst wurden, als interessant heraus.
Um konkrete Kundenanforderungen beim Vertrieb neuer Fahrzeuge zuverlässig berücksichtigen zu können, wurde ein Verfahren erarbeitet, mit dem sich Straßen aus Sicht wesentlicher Einsatzparameter wie z.B. die Straßengüte, der Straßentyp sowie die Längs- und Querdynamik aus Sicht der Beanspruchung bewerten und kategorisieren lassen. Das Belastungs- und Beanspruchungsgeschehen lässt sich weitgehend fahrzeugunabhängig nach Höhe, Häufigkeit und Frequenz anhand erfasster Beschleunigungen zutreffend beschreiben. So können Straßen aus Sicht der Beanspruchung bewertet und in Wort und Bild beschriebenen Straßenqualitäts-klassen zugeordnet werden. Umgekehrt erlauben geeignete Kunden-Abfragen mittels eines Anforderungs- und Einsatzkataloges zu Straßenqualität und Einsatzparametern, die kundengerechte Konfiguration von Fahrzeugen.
In order to be able to reliably take account of specific customer requirements when selling new vehicles, a method has been developed with which roads can be compared from the point of view of essential operational parameters such as, evaluate and categorize the road grade, the type of road and the longitudinal and lateral dynamics in terms of the load. The load and stress conditions can be described largely vehicle-independent according to height, amount and frequency based on detected accelerations. Hence, roads can be assessed in view of stress and combined to street-quality classes described in words and pictures. Conversely, suitable customer queries by means of a requirement catalog for road quality and operational parameters allow a specific configuration of vehicles.
As the adoption of battery electric buses (BEBs) in public transportation systems grows, the need for precise energy consumption forecasting becomes increasingly important. Accurate predictions are essential for optimizing routes, charging schedules, and ensuring adequate operational range. This paper introduces an innovative forecasting methodology that combines a propulsion and auxiliary energy model with a novel concept, the environment generator. This approach addresses the primary challenge in electric bus energy forecasting: estimating future environmental conditions, such as weather, passenger load, and traffic patterns, which significantly impact energy demand. The environment generator plays a crucial role by providing the energy models with realistic input data. This study validates various models with different levels of model complexity against real-world operational data from a case study of over one year with 16 electric buses in Göttingen, Germany. Our analysis thoroughly examines influencing factors on energy consumption, like altitude, temperature, passenger load, and driving patterns. In order to comprehensively understand energy demands under varying operational conditions, the methodology integrates data-driven models and physical simulations into a modular and highly accurate energy predictor. The results demonstrate the effectiveness of our approach in providing more accurate energy consumption forecasts, which is essential for efficient electric bus fleet management. This research contributes to the growing body of knowledge in electric vehicle energy prediction and offers practical insights for transit authorities and operators in optimizing electric bus operations.
In Richtlinien zu Qualität und Bewertung von Glockenklängen werden seit den 1950er und 1960er Jahren akustische Merkmale wie klangliche Helligkeit, Teiltonstruktur, Grundtönigkeit sowie das Ein- und Ausschwingen des Glockenklangs als relevante Faktoren beschrieben. Der Wohlklang einer Glocke soll dabei vor allem durch eine weiche, volle, helle und klare Tongebung mit einem grundtönigen, geräuscharmen Klangspektrum erzielt werden, in dem ein leuchtend-klar ausgeprägter Schlagton mit möglichst wenig Nebenschlagtongeräuschen hörbar ist. In einem Hörversuch von Wolfgang Aures beschrieben 16 Versuchspersonen insgesamt 17 verschiedene Glockenklänge als wohlklingender, wenn die klangliche Schärfe abnahm, während die Rauigkeit bei Aures keinen Einfluss auf die Bewertung des Wohlklangs hatte. Als besonders ausschlaggebend für die Klangqualität erwies sich in einem 2021 von Andreas Rupp, Denis Spieß und Michael Plitzner vorgestellten Verfahren die Gestaltung des Klöppels. Sie zeigten, dass die Anteile der hohen Frequenzen im Spektrum durch die Klöppelmasse bestimmt werden (je geringer die Klöppelmasse, desto heller der Klang), wohingegen das Gewicht und die Anfluggeschwindigkeit des Klöppels vor allem die tiefen Anteile im Spektrum beeinflussen (je schwerer der Klöppel und je langsamer der Anflug, also je länger die Verweildauer des Klöppels an der Glocke, desto grundtöniger der Klang). Basierend auf diesen Erkenntnissen führten Christoph Reuter et al. 2022 einen Hörversuch durch, bei welchem sich eine geringe Ausprägung der großen Terz im Spektrum, eine geringe Inharmonizität und eine geringe Highest Peak Frequency als Prädiktoren für die empfundene Glockenqualität beobachten ließen. Glocken, bei denen gezielt durch die Änderung des Klöppels eine Verbesserung der empfundenen Klangqualität angestrebt wurde, wiesen weniger Geräuschanteile, stärker ausgeprägte harmonische Spektralanteile sowie eine geringere Helligkeit auf und wurden signifikant besser bewertet. Allerdings war die Varianzaufklärung in den Urteilen der Versuchspersonen nur akzeptabel (besonders unter den Expert:innen herrschte Uneinigkeit), was nahelegt, dass ein objektives Qualitätsurteil wenig Validität sowie Reliabilität aufweisen würde und vielmehr die Einflussfaktoren auf individuelle Präferenz als Ursache der hohen Streuung in den Fokus gerückt werden sollten.
Geläute heute – Automatisch extrahierte Audiomerkmale zur Klangbeurteilung von läutenden Glocken
(2022)
Nach allgemeiner Auffassung zeichnet sich der Klang einer wohlklingenden Glocke durch eine weiche, volle, helle und klare Tongebung mit einem grundtönigen, geräuscharmen Klangspektrum aus, in dem ein leuchtend-klar ausgeprägter Schlagton mit möglichst wenig Nebenschlagtongeräuschen hörbar ist [1]. Mit Hilfe von signalanalytischen Methoden lassen sich Beschreibungen wie "weiche, volle, helle und klare Tongebung" in Form bestimmter Audiosignaleigenschaften erfassen, so dass anhand dieser Messwerte eine objektive Bewertung der Angenehmheit und Qualität von läutenden Glocken in eine greifbare Nähe rückt. Darüber hinaus können berechenbare Klangmerkmale Aufschluss über die bei einer klanglichen Optimierung von Glocken (bzw. deren Klöppel) verbundene Qualitätssteigerung geben. In einem Pilotexperiment bewerteten 11 Glockenexpert*innen und 26 Laien das Läuten von 40 lautheitsangeglichenen Glockenaufnahmen unter dem Aspekt von klanglicher Qualität, Angenehmheit, Grundtönigkeit, Klarheit und Weichheit des Anschlags. Via Signalanalyse wurden die Glockenklänge auf 127 berechenbare Audiomerkmale hin untersucht. Über Korrelations- und Regressionsanalysen wurden Zusammenhänge zwischen den Glockenklang-Bewertungen und den errechneten Audiomerkmalen ermittelt. Erste Auswertungen lassen darauf schließen, dass die empfundene Qualität vor allem mit der Ausgeprägtheit der kleinen Terz im Klang zusammenhängt sowie mit dem Anschlagstempo (je langsamer desto besser) und der Weichheit des Anschlags (je weicher desto besser). Ähnliches gilt für die empfundene Angenehmheit. Zu Bedenken ist dabei, dass sowohl innerhalb der Laien- als auch Sachverständigengruppe lediglich geringe Übereinstimmungen bei der Beurteilung der Klänge nach Qualität und Angenehmheit vorzufinden sind. Die mit einer Glockenoptimierung durch Veränderung des Klöppels einhergehenden Klangeigenschaften zeigen sich besonders in der klanglichen Helligkeit (Timbral Brightness), der Ausgeprägtheit tonaler Anteile im Spektrum (Harmonic Energy) und der Geräuschanteile (Spectral Flux). Durch die Veränderung des Klöppels lassen sich Glocken gezielt in ihrer Klangfarbe angenehmer gestalten. Mit zunehmendem Klöppelgewicht und kleinerem Läutewinkel erweisen sie sich klanglich als grundtöniger, mit stärkeren harmonischen Anteilen und ärmer an Nebengeräuschen. Je größer der Glockendurchmesser, die Schlagringdicke und die Glockenmasse, desto angenehmer wird der Klang empfunden. Ähnliches gilt für die Klöppeleigenschaften: Je größer die Klöppelmasse und der Klöppelballendurchmesser und je kleiner der Klöppel-Läutewinkel, desto angenehmer das empfundene Klangerlebnis.
According to guidelines for the evaluation of church bell chimes, the timbre of a well-sounding bell is characterized by a soft, full, bright and clear tone with a salient fundamental pitch in a low-noise sound spectrum, where a luminous, clearly pronounced striking tone can be heard with as little percussive noise as possible. In a pilot experiment, 11 bell experts and 26 laypersons evaluated the ringing of 40 loudness-matched bell recordings in terms of tonal quality, pleasantness, salience of the fundamental pitch, clarity and softness of the attack. Via signal analysis, the bell sounds were analyzed in regards to 127 audio features. Correlation and regression analyses were used to determine relationships between the bells' timbre ratings and the calculated audio features. Timbral changes resulting from an optimization of the bell clapper turned out to be particularly noticeable in respect to timbral brightness, the pronouncedness of the tonal components in the spectrum (harmonic energy) and the noise components (spectral flux above 1000 Hz). Specifically, by modifying the clapper, subjective pleasantness of the bells' timbre can be improved. With increasing clapper weight and decreasing ringing angle, the fundamental pitch of bells becomes morepronounced, with stronger harmonic components and less background noise.