@inproceedings{SchlechtSchulz, author = {Schlecht, Berthold and Schulz, Carsten}, title = {Modellbildung und Simulation eines Tagebaugroßger{\"a}tes}, series = {ATK 2013 - 15. Antriebstechnisches Kolloquium - 19.-20. M{\"a}rz 2013}, booktitle = {ATK 2013 - 15. Antriebstechnisches Kolloquium - 19.-20. M{\"a}rz 2013}, editor = {Neubert, Sebastian and Jacobs, Georg}, publisher = {RWTH Universit{\"a}t Aachen}, language = {de} } @inproceedings{GerschSchulz, author = {Gersch, Sebastian and Schulz, Carsten}, title = {Realpotential von Eigenspannungen zur Erh{\"o}hung der Bauteillebensdauer bei generativ gefertigten, dynamisch beanspruchten Bauteilen}, series = {Dresdner Maschinenelemente Kolloquium - DMK 2022, 26.-27. April / Technische Universit{\"a}t Dresden}, booktitle = {Dresdner Maschinenelemente Kolloquium - DMK 2022, 26.-27. April / Technische Universit{\"a}t Dresden}, publisher = {sierke Verlag}, address = {G{\"o}ttingen}, isbn = {978-3-96548-135-0}, pages = {496 -- 505}, language = {de} } @article{SchulzKiessGraness, author = {Schulz, Carsten and Kieß, Benjamin and Graneß, Henry}, title = {Einfluss der Modellierungsstrategie des Zahnfußes auf den Drehwegfehler}, series = {Schwingungen 2023 : 4. VDI-Fachtagung : 27. und 28. November 2023, W{\"u}rzburg}, journal = {Schwingungen 2023 : 4. VDI-Fachtagung : 27. und 28. November 2023, W{\"u}rzburg}, publisher = {VDI Verlag}, address = {D{\"u}sseldorf}, isbn = {978-3-18-102429-4}, issn = {0083-5560}, doi = {10.51202/9783181024294-57}, pages = {57 -- 70}, abstract = {Bei der Untersuchung und Optimierung der Getriebedynamik, im Sinne der Akustik und Lastverteilung, wird oftmals der Drehwegfehler als Bewertungskriterium herangezogen. Zahlreiche Forschungsvorhaben haben sich in diesem Zusammenhang intensiv mit dem Drehwegfehler als parametererregte Schwingungsanregung auseinandergesetzt, um diesen im Hinblick auf das Systemverhalten zu optimieren. Dabei bleibt der Zahnfußbereich, welcher außerhalb der Evolvente liegt, und dessen Einfluss auf den Drehwegfehler oftmals unber{\"u}cksichtigt. Dieser Artikel untersucht daher den Einfluss des Zahnfußbereiches auf den statischen Drehwegfehler, indem relevante Gr{\"o}ßen wie das spezifische Kopfspiel und der Fußrundungsradius an einer typischen und real eingesetzten Stirnradverzahnung variiert werden. Ferner wird betrachtet, inwiefern der Drehwegfehler durch unterschiedliche Geometriedefinitionen (Fertigungssimulation, Zahngeometrie mit vereinfachter sowie stark vereinfachter Modellierung des Zahnfußbereichs) beeinflusst wird. Die Autoren nutzen hierf{\"u}r zwei FE-Ans{\"a}tze (adaptives und nicht-adaptives Netz) und bewerten diese hinsichtlich ihrer G{\"u}ltigkeit, Modellg{\"u}te und Praktikabilit{\"a}t. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden hinsichtlich einer minimal erforderlichen Geometrie des Zahnfußbereiches interpretiert. F{\"u}r den Praxistransfer wird einerseits der maximale Fehler bei Nichtber{\"u}cksichtigung des gesamten Zahnfußbereichs beziffert. Andererseits wird eine Empfehlung zur Anpassung einer vereinfachten Geometrie, an eine Geometrie, {\"a}hnlich der aus einer Fertigungssimulation, gegeben. Weiterhin wird der Artikel diskutieren, ob man ein vereinfachtes Zahnmodell zur Berechnung der Getriebedynamik nutzen kann, wenn der Fertigungsprozess noch nicht definiert ist.}, language = {en} } @inproceedings{SchulzKiessGraness, author = {Schulz, Carsten and Kieß, Benjamin and Graneß, Henry}, title = {Tooth root modeling induced variations of the calculated transmission error}, series = {NAFEMS World Congress, Tampa, 15th-18th May 2023}, booktitle = {NAFEMS World Congress, Tampa, 15th-18th May 2023}, language = {en} } @misc{SchulzKiessGoedeke, author = {Schulz, Carsten and Kiess, Benjamin and Goedeke, Arne}, title = {Impact of Elasticity on the Transmission Behavior of Thin Ring Gears}, series = {Wind and Drivetrain Conference, 4, 2018, Hamburg}, journal = {Wind and Drivetrain Conference, 4, 2018, Hamburg}, language = {en} } @inproceedings{GoedekeSchulzGrussetal., author = {Goedeke, Arne and Schulz, Carsten and Gruss, H. and Kieß, Benjamin}, title = {Structural Health Monitoring auf Basis sich ver{\"a}ndernder Strukturdehnungen an Br{\"u}ckentr{\"a}gern}, series = {Der Kran - Leistungssteigerung, Leichtbau und Automatisierung : 27. Internationale Kranfachtagung 2019 : Begleitband zur Kranfachtagung am 07. M{\"a}rz 2019 in Bochum}, booktitle = {Der Kran - Leistungssteigerung, Leichtbau und Automatisierung : 27. Internationale Kranfachtagung 2019 : Begleitband zur Kranfachtagung am 07. M{\"a}rz 2019 in Bochum}, publisher = {Selbstverlag der Ruhr-Universit{\"a}t Bochum}, isbn = {3-89194-226-5}, language = {de} } @inproceedings{KiessSchulz, author = {Kieß, Benjamin and Schulz, Carsten}, title = {Zustands{\"u}berwachung von Industriegetrieben basierend auf einem Digitalen Zwilling}, series = {Dresdner Maschinenelemente Kolloquium (DMK 2022), 26.-27. April}, booktitle = {Dresdner Maschinenelemente Kolloquium (DMK 2022), 26.-27. April}, editor = {Schlecht, Berthold}, publisher = {Sierke Verlag}, address = {G{\"o}ttingen}, organization = {Technische Universit{\"a}t Dresden}, isbn = {978-3-96548-135-0}, language = {de} } @article{SchulzVoglGeigeretal., author = {Schulz, Carsten and Vogl, Yannick and Geiger, Benjamin and Schaeffer, Thomas}, title = {Vor- und Nachteile einer Lumped-Mass-Modellierung von F{\"o}rderb{\"a}ndern am Beispiel eines Zwei-Walzensystems}, series = {Forschung im Ingenieurwesen}, volume = {88}, journal = {Forschung im Ingenieurwesen}, number = {1}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Belrin ; Heidelberg}, issn = {0015-7899}, doi = {10.1007/s10010-024-00736-4}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-72891}, pages = {9}, abstract = {Im Betrieb von F{\"o}rderb{\"a}ndern auftretende Ph{\"a}nomene sind das Bandwandern in Achsrichtung der Walzen und die Bandverformung in der Bandebene [1, S. 142]. Das Bandwandern ist bisher detailliert untersucht [2-4], w{\"a}hrend die Bandverformung Gegenstand weniger Ver{\"o}ffentlichungen ist. Deshalb wird in diesem Artikel eine Methode zur Berechnung der sich im dynamischen Betrieb einstellenden Verformung eines elastischen F{\"o}rderbandes vorgestellt. Dazu wird ein Mehrk{\"o}rpersimulations-Modell basierend auf der Lumped-Mass-Modellierung verwendet. Als Untersuchungsbeispiel dient ein Zwei-Walzensystem mit flexiblen und zylindrischen Walzen, sowie ein flexibles F{\"o}rderband. Es zeigt sich, dass mit der Lumped-Mass-Modellierung eine dynamische Bandverformung, die von der gew{\"a}hlten Diskretisierung abh{\"a}ngt, berechnet werden kann. Aufgrund dieser Abh{\"a}ngigkeit ist es notwendig eine Konvergenzanalyse durchzuf{\"u}hren. Zus{\"a}tzlich ist darauf zu achten, dass die k{\"u}nstliche Anregung aufgrund der Lumped-Mass-Modellierung nicht mit einer Eigenfrequenz des Modells zusammenf{\"a}llt.}, language = {de} } @article{SchudererRillSchaefferetal., author = {Schuderer, Matthias and Rill, Georg and Schaeffer, Thomas and Schulz, Carsten}, title = {Friction modeling from a practical point of view}, series = {Multibody System Dynamics}, journal = {Multibody System Dynamics}, publisher = {Springernature}, issn = {1384-5640}, doi = {10.1007/s11044-024-09978-0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-72513}, pages = {18}, abstract = {AbstractRegularized static friction models have been used successfully for many years. However, they are unable to maintain static friction in detail. For this reason, dynamic friction models have been developed and published in the literature. However, commercial multibody simulation packages such as Adams, RecurDyn, and Simpack have developed their own specific stick-slip models instead of adopting one of the public domain approaches. This article introduces the fundamentals of these commercial models and their behavior from a practical point of view. The stick-slip models were applied to a simple test model and a more sophisticated model of a festoon cable system using their standard parameters.}, language = {en} } @misc{SchudererRillSchulzetal., author = {Schuderer, Matthias and Rill, Georg and Schulz, Carsten and Schaeffer, Thomas}, title = {Influence of fictitious bristle parameters in dynamic friction models}, series = {Global Annual Meet on Mechanical and Aerospace Engineering (GAMMAE2025), March 10-12, 2025, Rome, Italy}, journal = {Global Annual Meet on Mechanical and Aerospace Engineering (GAMMAE2025), March 10-12, 2025, Rome, Italy}, doi = {10.35096/othr/pub-8034}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-80348}, abstract = {In this study, the influence of bristle parameters in dynamic friction models is investigated, in particular in the LuGre and FrD2 models. These models contain internal states to better capture the friction behavior. The FrD2 model, a second-order dynamic friction model, aims at higher accuracy. The investigation focuses on how the independent variation of the bristle stiffness and the damping parameters affects the model behavior, especially considering the practical approximations used in determining the damping coefficient.}, language = {en} } @inproceedings{SchulzVoglGeigeretal., author = {Schulz, Carsten and Vogl, Yannick and Geiger, Benjamin and Schaeffer, Thomas}, title = {Lumped-Mass-Modellierung von F{\"o}rderb{\"a}ndern am Beispiel eines Zwei-Walzensystems mit flexiblen Walzen}, series = {Dresdner Maschinenelemente Kolloquium - DMK 2024, 14.-15. Mai 2024, Dresden}, booktitle = {Dresdner Maschinenelemente Kolloquium - DMK 2024, 14.-15. Mai 2024, Dresden}, language = {de} } @misc{SchudererRillSchulzetal., author = {Schuderer, Matthias and Rill, Georg and Schulz, Carsten and Schaeffer, Thomas}, title = {Dynamic Stick-Slip Models based on Continuous and Discontinuous Friction Characteristics}, series = {ENOC - European Nonlinear Dynamics Conference, 11th, 2024, Delft}, journal = {ENOC - European Nonlinear Dynamics Conference, 11th, 2024, Delft}, doi = {10.2139/ssrn.5014569}, pages = {17}, abstract = {This paper presents the implementation of a recently developed continuous second-order dynamic friction model (FrD2) in the commercial multibody system software Simpack, where it is evaluated against Simpack's discontinuous friction model for stick-slip applications in terms of performance. A method for adapting parameters from the well-known LuGre model to the FrD2 model is introduced. The FrD2 model accurately captures complex friction phenomena, including the Stribeck effect, which is essential for simulating friction-induced vibrations. Tested on a festoon cable system and a belt model, the FrD2 model demonstrates itself as a robust alternative to both the LuGre and Simpack models, especially for applications requiring continuous transitions between static and dynamic friction states, long-term stiction effects, and other complex friction behaviors.}, language = {en} } @misc{SchudererRillSchaefferetal., author = {Schuderer, Matthias and Rill, Georg and Schaeffer, Thomas and Schulz, Carsten}, title = {Friction modeling from a practical point of view}, series = {MULTIBODY2023: 11th ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics, Tampa, 24th-28th May 2023}, journal = {MULTIBODY2023: 11th ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics, Tampa, 24th-28th May 2023}, language = {en} } @unpublished{SchulzGranessWeinzierletal., author = {Schulz, Carsten and Graneß, Henry and Weinzierl, Stefan and Nicklas, Johannes}, title = {Eigenvalue perturbation in drivetrain analysis and optimization}, publisher = {Research Square Platform LLC}, doi = {10.21203/rs.3.rs-6368754/v1}, pages = {14 Seiten}, abstract = {The optimization of the dynamic behavior of drive systems often involves targeted modifications of the system characteristics. Structural and parametric modifications are used to satisfy the constraints of the dynamic requirements. However, many optimizations are still achieved by intuition or parameter variations, even though more streamlined and easy-to-implement tools such as the eigenvalue perturbation method are available. In this article, the eigenvalue perturbation method in the form of an eigenvalue sensitivity analysis is used to efficiently optimize the dynamic behavior for two different use cases using different optimization measures. This paper demonstrates, how eigenvalue perturbation theory can efficiently optimize drivetrain dynamics by systematically modifying system parameters. Two case studies show how eigenvalue sensitivity analysis achieves targeted frequency shifts to avoid resonances: (1) adapting shaft stiffness and control parameters in a torsional drivetrain, and (2) optimizing structural modifications in a wind turbine bedplate. The study introduces the eigenvector tensor product as a weighting matrix, identifying key parameters for effective redesign. Compared to conventional parameter studies, this method enables precise control over system dynamics with minimal computational effort, making it highly applicable for vibration mitigation and drivetrain optimization.}, language = {en} }