TY - RPRT A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten T1 - Untersuchung und Optimierung des dynamischen Verhaltens von Schaufelradantrieben Y1 - 2014 UR - https://fdbi.org/wp-content/uploads/abschlussbericht_srad_dyn_18_03_14.pdf ER - TY - JOUR A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten A1 - Graneß, Henry T1 - Auswahlkriterium zur Bestimmung einer optimalen Schwingungsdämpfungsmaßnahme JF - Ant-Journal : anwendungsnahe Forschung für Antriebstechnik im Maschinenbau Y1 - 2014 VL - 53 IS - 3 SP - 3 EP - 8 PB - Vereinigte Fachverlag CY - Mainz ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten A1 - Graneß, Henry T1 - Die Mehrkörpersimulation als Grundlage der Systemanalyse T2 - Tagungsband zum 10. Aachener Kolloquium für Instandhaltung, Diagnose und Anlagenüberwachung (AKIDA) - 19./20. November 2014, Aachen Y1 - 2014 PB - Institut für Maschinentechnik der Rohstoffindustrie, RWTH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Graneß, Henry A1 - Schulz, Carsten T1 - Vergleich von Kardangelenkwellen und Flachzapfenspindeln T2 - Tagungsband zum 10. Aachener Kolloquium für Instandhaltung, Diagnose und Anlagenüberwachung (AKIDA) - 19./20. November 2014, Aachen Y1 - 2014 PB - Institut für Maschinentechnik der Rohstoffindustrie, RWTH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten T1 - Ganzheitliche Lastbetrachtung von Antriebssystemen mithilfe komplexer Mehrkörpermodelle T2 - 8. VDI Fachtagung. Schwingungen in Antrieben, 05. und 06. November 2013, Fulda Y1 - 2013 ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten T1 - Zum Einsatz modularer MKS-Modelle zur Systemanalyse von Tagebaugroßgeräten T2 - Groß- und Sondergetriebe im Schwermaschinen- und Anlagenbau 2013, Essen Y1 - 2013 ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten T1 - Aktive Schwingungsdämpfung in drehzahlgeregelten mechatronischen Antriebssystemen T2 - DMK - Dresdner Maschinenelemente Kolloquium, 2013, Dresden Y1 - 2013 ER - TY - THES A1 - Schulz, Carsten T1 - Ganzheitliche Systemanalyse von Schaufelradantrieben Y1 - 2014 N1 - TU Dresden, Dissertation CY - Dresden ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulze, T. A1 - Rosenlöcher, T. A1 - Schulz, Carsten T1 - Untersuchung von Großantrieben im Multi-Megawatt-Bereich mit Hilfe der Mehrkörpersystem-Simulation und der Finite-Elemente-Methode als Basis für die Betriebsfestigkeitsrechnung T2 - AKIDA, Aachener Kolloquium für Instandhaltung, Diagnose und Anlagenüberwachung, 17./18. November 2010 : Tagungsband zum 8. Aachener Kolloquium für Instandhaltung, Diagnose und Anlagenüberwachung Y1 - 2010 SN - 978-3-941277-08-3 SP - 371 EP - 380 PB - Zillekens CY - Stolberg ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten A1 - Rosenlöcher, T. A1 - Schulze, T. T1 - Untersuchung und Optimierung des dynamischen Verhaltens von Schaufelradantrieben T2 - AKIDA, Aachener Kolloquium für Instandhaltung, Diagnose und Anlagenüberwachung, 17./18. November 2010 : Tagungsband zum 8. Aachener Kolloquium für Instandhaltung, Diagnose und Anlagenüberwachung Y1 - 2010 SN - 978-3-941277-08-3 SP - 363 EP - 370 PB - Zillekens CY - Stolberg ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten A1 - Kressner, M. T1 - Erstellung eines Grabwiderstandsmodells zur ganzheitlichen Simulation von Schaufelradantrieben T2 - 16. Fachtagung Schüttgutfördertechnik 2011 : Anlagen, Bauteile, Computersimulationen ; am 14. und 15. September in Magdeburg Y1 - 2011 SN - 978-3-930385-77-5 PB - LOGiSCH-Verlag ER - TY - CHAP A1 - Goedeke, Arne A1 - Schulz, Carsten A1 - Gruss, H. A1 - Gläser, T. ED - Schmidt, Thorsten T1 - Verfahren zur Aufnahme des Belastungs-Zeit-Verlaufs von Brückenkranen für theoretische Restlebensdauerberechnungen T2 - Krane im Fokus von Ressourcenschonung und Energieeffizienz : 26. Kranfachtagung, 8. März 2018, Technische Universität Dresden: Tagungsband mit den 17 Fachbeiträgen Y1 - 2018 SN - 978-3-86780-560-5 PB - Selbstverlag der Technischen Universität Dresden ER - TY - CHAP A1 - Schulz, Carsten A1 - Goedeke, Arne ED - Schlecht, Berthold T1 - Universell einsetzbares Verfahren zur fortwährenden Überwachung von Ermüdungsrissen an wechselnd beanspruchten Strukturbauteilen T2 - DMK - Dresdner Maschinenelemente Kolloquium, 2019, Dresden Y1 - 2019 SP - 703 EP - 712 ER - TY - CHAP A1 - Schulz, Carsten T1 - Usage of Digital Twins for Predictive Maintenance T2 - NAFEMS World Congress, 17.-20. Juni 2019, Quebec Y1 - 2019 UR - https://www.nafems.org/publications/resource_center/nwc_19_65/ SN - 978-1-910643-52-5 ER - TY - JOUR A1 - Goedeke, Arne A1 - Gruss, H. A1 - Schulz, Carsten A1 - Gläser, T. T1 - Predictive Maintenance im Kranbau JF - Hebezeuge, Fördermittel : technische Logistik Y1 - 2018 UR - https://www.technische-logistik.net/fachmagazin/ausgabe-62018-15888.html IS - 6 SP - 30 EP - 31 PB - Huss CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Schulz, Carsten A1 - Goedeke, Arne T1 - Rissfrüherkennung an Brückenträgern T2 - Hebezeuge, Fördermittel : technische Logistik Y1 - 2019 VL - 2019 SP - 62 EP - 63 PB - Huss-Medien CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Schulz, Carsten A1 - Mulski, Steve T1 - Auslegung von Getrieben in WEA unter Berücksichtigung flexibler Zahnräder T2 - 6. VDI-Fachtagung Schwingungen von Windenergieanlagen 2015 : Bremen, 16. und 17. Juni 2015 Y1 - 2015 SN - 978-3-18-092242-3 PB - VDI-Verlag CY - Düsseldorf ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten A1 - Graneß, Henry ED - Jacobs, GEorg T1 - The importance of load input functions T2 - ATK 2015 : Tagungsband. 16. Antriebstechnisches Kolloquium ; Aachen, 03.-04. März 2014 Y1 - 2015 SN - 978-3-7528-5925-6 PB - BoD - Books on Demand CY - Norderstedt ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten A1 - Graneß, Henry ED - Jacobs, Georg T1 - Zur Bedeutung von Lasteingangsfunktionen T2 - ATK 2015 : Tagungsband. 16. Antriebstechnisches Kolloquium ; Aachen, 03.-04. März 2015 Y1 - 2015 SN - 978-3-7528-5925-6 PB - BoD - Books on Demand CY - Norderstedt ER - TY - CHAP A1 - Schulz, Carsten A1 - Mulski, Steve T1 - Modelling and Simulating Flexible Gears – A solution-oriented approach T2 - NAFEMS World Congress 2015 incorporating the 2nd International Conference on SPDM : proceedings, San Diego, Calif. Y1 - 2015 CY - Hamilton ER - TY - CHAP A1 - Goedeke, Arne A1 - Schulz, Carsten A1 - Gruss, H. T1 - Erfassung von Katzposition und Hublast zur Lebensdauerberechnung von Brückenkranen T2 - DMK - Dresdner Maschinenelemente Kolloquium, 2017, Dresden Y1 - 2017 PB - sierke-Verlag ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten A1 - Graneß, Henry T1 - Die Schädigungssumme als objektives Auswahlkriterium der Systemdynamik T2 - SMK - Schweizer Maschinenelemente Kolloquium, 25.-26. November 2014, Rapperswill Y1 - 2014 ER - TY - CHAP A1 - Schulz, Carsten A1 - Mulski, Steve T1 - Einfluss der Radkörpergeometrie auf das Übertragungsverhalten T2 - DMK - Dresdner Maschinenelemente Kolloquium, 2015, Dresden Y1 - 2015 SN - 978-3-96548-055-1 ER - TY - CHAP A1 - Schulz, Carsten A1 - Mulski, Steve T1 - Consideration of flexible Gears for detailed Gearbox Analysis T2 - Proceedings of DEWEK 2015, 19.-20.07.2015, Bremen, Deutschland Y1 - 2015 ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten T1 - Erstellung eines modularen Mehrkörpermodells zur Abbildung des dynamischen Verhaltens von Schaufelradbaggern T2 - 5. Fachtagung Baumaschinentechnik 2012 : Energie, Mechatronik, Simulation ; [20.-21. September 2012, Dresden] ; Tagungsband Y1 - 2012 PB - FVB CY - Frankfurt am Main ER - TY - JOUR A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten A1 - Franze, J. T1 - Systemanalyse von Tagebaugroßgeräten durch modulare Abbildung in MKS-Modellen JF - World of mining, surface & underground : internationale Fachzeitschrift für den Bergbau Y1 - 2013 VL - 65 IS - 4 SP - 219 EP - 226 PB - GDMB CY - Clausthal-Zellerfeld ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten A1 - Franze, J. T1 - Systemanalyse von Tagebaugroßgeräten durch modulare Abbildung in MKS-Modellen T2 - AKIDA, 9. Aachener Kolloquium für Instandhaltung, Diagnose und Anlagenüberwachung, 14./15. November 2012, Aachen Y1 - 2012 ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten T1 - Der modernisierte Schaufelradbagger – Ganzheitlicher Ansatz zur Leistungsoptimierung T2 - DMK 2011 : Dresdner Maschinenelemente Kolloquium ; 29. und 30. November 2011 ; [Tagungsband] Y1 - 2011 SN - 978-3-942710-49-7 PB - TUDpress CY - Dresden ER - TY - JOUR A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten T1 - Holistic Simulation of a Bucket Wheel Excavator JF - Simpack News Y1 - 2013 UR - https://www.3ds.com/products-services/simulia/products/simpack/ IS - 2 SP - 2 EP - 6 PB - INTEC CY - Wessling ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten T1 - Ganzheitliche Simulation von Schaufelradantrieben unter Berücksichtigung der umgebenden Struktur T2 - SIMPEP, Kongress für Simulation im Produktentstehungsprozess : 29. und 30. September 2011 in Würzburg/Veitshöchheim Y1 - 2011 SP - 207 EP - 232 PB - FVA, Forschungsvereinigung Antriebstechnik CY - Frankfurt ER - TY - CHAP A1 - Schulze, T. A1 - Schulz, Carsten A1 - Rosenlöcher, T. T1 - Critical evaluation of long-time measurements and measurement-based simulation of selected operating conditions T2 - COWEC 2013, 18. und 19. Juni 2013, Berlin Y1 - 2013 ER - TY - JOUR A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten A1 - Kressner, M. T1 - Erstellung eines Grabwiderstandsmodells zur ganzheitlichen Simulation von Schaufelradantrieben JF - Advanced Mining Solutions Y1 - 2012 UR - www.advanced-mining.com ER - TY - CHAP A1 - Schlecht, Berthold A1 - Schulz, Carsten ED - Neubert, Sebastian ED - Jacobs, Georg T1 - Modellbildung und Simulation eines Tagebaugroßgerätes T2 - ATK 2013 - 15. Antriebstechnisches Kolloquium - 19.-20. März 2013 Y1 - 2013 PB - RWTH Universität Aachen ER - TY - CHAP A1 - Gersch, Sebastian A1 - Schulz, Carsten T1 - Realpotential von Eigenspannungen zur Erhöhung der Bauteillebensdauer bei generativ gefertigten, dynamisch beanspruchten Bauteilen T2 - Dresdner Maschinenelemente Kolloquium - DMK 2022, 26.-27. April / Technische Universität Dresden Y1 - 2022 SN - 978-3-96548-135-0 SN - 3-96548-135-5 SP - 496 EP - 505 PB - sierke Verlag CY - Göttingen ER - TY - JOUR A1 - Schulz, Carsten A1 - Kieß, Benjamin A1 - Graneß, Henry T1 - Einfluss der Modellierungsstrategie des Zahnfußes auf den Drehwegfehler JF - Schwingungen 2023 : 4. VDI-Fachtagung : 27. und 28. November 2023, Würzburg N2 - 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 unberücksichtigt. Dieser Artikel untersucht daher den Einfluss des Zahnfußbereiches auf den statischen Drehwegfehler, indem relevante Größen 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 hierfür zwei FE-Ansätze (adaptives und nicht-adaptives Netz) und bewerten diese hinsichtlich ihrer Gültigkeit, Modellgüte und Praktikabilität. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden hinsichtlich einer minimal erforderlichen Geometrie des Zahnfußbereiches interpretiert. Für den Praxistransfer wird einerseits der maximale Fehler bei Nichtberücksichtigung des gesamten Zahnfußbereichs beziffert. Andererseits wird eine Empfehlung zur Anpassung einer vereinfachten Geometrie, an eine Geometrie, ähnlich 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. KW - Verzahnungsanregung KW - Getriebedynamik KW - Drehwegfehler Y1 - 2023 SN - 978-3-18-102429-4 U6 - https://doi.org/10.51202/9783181024294-57 SN - 0083-5560 SP - 57 EP - 70 PB - VDI Verlag CY - Düsseldorf ER - TY - CHAP A1 - Schulz, Carsten A1 - Kieß, Benjamin A1 - Graneß, Henry T1 - Tooth root modeling induced variations of the calculated transmission error T2 - NAFEMS World Congress, Tampa, 15th-18th May 2023 Y1 - 2023 UR - https://www.nafems.org/publications/resource_center/nwc23/0251-fullpaper/ ER - TY - GEN A1 - Schulz, Carsten A1 - Kiess, Benjamin A1 - Goedeke, Arne T1 - Impact of Elasticity on the Transmission Behavior of Thin Ring Gears T2 - Wind and Drivetrain Conference, 4, 2018, Hamburg Y1 - 2018 ER - TY - CHAP A1 - Goedeke, Arne A1 - Schulz, Carsten A1 - Gruss, H. A1 - Kieß, Benjamin T1 - Structural Health Monitoring auf Basis sich verändernder Strukturdehnungen an Brückenträgern T2 - Der Kran - Leistungssteigerung, Leichtbau und Automatisierung : 27. Internationale Kranfachtagung 2019 : Begleitband zur Kranfachtagung am 07. März 2019 in Bochum Y1 - 2019 SN - 3-89194-226-5 PB - Selbstverlag der Ruhr-Universität Bochum ER - TY - CHAP A1 - Kieß, Benjamin A1 - Schulz, Carsten ED - Schlecht, Berthold T1 - Zustandsüberwachung von Industriegetrieben basierend auf einem Digitalen Zwilling T2 - Dresdner Maschinenelemente Kolloquium (DMK 2022), 26.-27. April Y1 - 2022 SN - 978-3-96548-135-0 PB - Sierke Verlag CY - Göttingen ER - TY - JOUR A1 - Schulz, Carsten A1 - Vogl, Yannick A1 - Geiger, Benjamin A1 - Schaeffer, Thomas T1 - Vor- und Nachteile einer Lumped-Mass-Modellierung von Förderbändern am Beispiel eines Zwei-Walzensystems JF - Forschung im Ingenieurwesen JF - Engineering Research N2 - Im Betrieb von Förderbändern auftretende Phänomene sind das Bandwandern in Achsrichtung der Walzen und die Bandverformung in der Bandebene [1, S. 142]. Das Bandwandern ist bisher detailliert untersucht [2–4], während die Bandverformung Gegenstand weniger Veröffentlichungen ist. Deshalb wird in diesem Artikel eine Methode zur Berechnung der sich im dynamischen Betrieb einstellenden Verformung eines elastischen Förderbandes vorgestellt. Dazu wird ein Mehrkörpersimulations-Modell basierend auf der Lumped-Mass-Modellierung verwendet. Als Untersuchungsbeispiel dient ein Zwei-Walzensystem mit flexiblen und zylindrischen Walzen, sowie ein flexibles Förderband. Es zeigt sich, dass mit der Lumped-Mass-Modellierung eine dynamische Bandverformung, die von der gewählten Diskretisierung abhängt, berechnet werden kann. Aufgrund dieser Abhängigkeit ist es notwendig eine Konvergenzanalyse durchzuführen. Zusätzlich ist darauf zu achten, dass die künstliche Anregung aufgrund der Lumped-Mass-Modellierung nicht mit einer Eigenfrequenz des Modells zusammenfällt. N2 - Phenomena occurring in the operation of conveyor belts are belt walking in the axial direction of the rollers and belt deformation in the belt plane [1, S. 142]. Whereas [2,3,4] investigate the first effect in detail [2,3,4], the latter is mostly neglected. The authors therefore focus on the calculation of the deformation of the elastic conveyor belt during dynamic operation using a flexible multibody approach. To consider the flexibility of the belt in an efficient way, the model uses the well-known Lumped-Mass-Approach. The discretization of the model (number and distance of masses) thereby impacts the shape of the band deformation. The article investigates the minimum required discretization for two dimensions, the effect on the system response and the influence on the computation time. As an example, a two-roller system with flexible, cylindrical rolls and a flexible conveyor belt is used. The results of the model will be compared with theoretical expectations and show very promising results. T2 - Pros and cons of Lumped Mass Modelling of conveyor belts using a two-roller system Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-72891 SN - 0015-7899 N1 - Corresponding author der OTH Regensburg: Carsten Schulz VL - 88 IS - 1 PB - Springer Vieweg CY - Belrin ; Heidelberg ER - TY - JOUR A1 - Schuderer, Matthias A1 - Rill, Georg A1 - Schaeffer, Thomas A1 - Schulz, Carsten T1 - Friction modeling from a practical point of view JF - Multibody System Dynamics N2 - 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. KW - Multibody dynamics KW - Friction KW - Stick-slip effect KW - Adams KW - RecurDyn KW - Simpack Y1 - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-72513 SN - 1384-5640 N1 - Corresponding author: Matthias Schuderer PB - Springernature ER - TY - GEN A1 - Schuderer, Matthias A1 - Rill, Georg A1 - Schulz, Carsten A1 - Schaeffer, Thomas T1 - Influence of fictitious bristle parameters in dynamic friction models T2 - Global Annual Meet on Mechanical and Aerospace Engineering (GAMMAE2025), March 10-12, 2025, Rome, Italy N2 - 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. Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-80348 ER - TY - CHAP A1 - Schulz, Carsten A1 - Vogl, Yannick A1 - Geiger, Benjamin A1 - Schaeffer, Thomas T1 - Lumped-Mass-Modellierung von Förderbändern am Beispiel eines Zwei-Walzensystems mit flexiblen Walzen T2 - Dresdner Maschinenelemente Kolloquium - DMK 2024, 14.-15. Mai 2024, Dresden Y1 - 2024 ER - TY - GEN A1 - Schuderer, Matthias A1 - Rill, Georg A1 - Schulz, Carsten A1 - Schaeffer, Thomas T1 - Dynamic Stick-Slip Models based on Continuous and Discontinuous Friction Characteristics T2 - ENOC - European Nonlinear Dynamics Conference, 11th, 2024, Delft N2 - 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. KW - Multibody Simulation KW - Simpack KW - FrD2 KW - LuGre KW - Stick-slip Y1 - 2024 U6 - https://doi.org/10.2139/ssrn.5014569 ER - TY - GEN A1 - Schuderer, Matthias A1 - Rill, Georg A1 - Schaeffer, Thomas A1 - Schulz, Carsten T1 - Friction modeling from a practical point of view T2 - MULTIBODY2023: 11th ECCOMAS Thematic Conference on Multibody Dynamics, Tampa, 24th-28th May 2023 Y1 - 2023 ER - TY - INPR A1 - Schulz, Carsten A1 - Graneß, Henry A1 - Weinzierl, Stefan A1 - Nicklas, Johannes T1 - Eigenvalue perturbation in drivetrain analysis and optimization N2 - 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. Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-6368754/v1 PB - Research Square Platform LLC ER - TY - JOUR A1 - Vogl, Yannick A1 - Schulz, Carsten A1 - Schaeffer, Thomas A1 - Geiger, Benjamin T1 - Prediction of the wear behavior of a conveyor belt with flexible rollers JF - Multibody System Dynamics N2 - This paper introduces a method to predict wear behavior in conveyor belt systems using a lumped mass modeling approach. While previous research has focused primarily on lateral belt walking, this study shifts attention to belt deformation and its associated wear. Both significantly affect system efficiency and component lifespan. The authors propose using local frictional power as a wear indicator, leveraging its direct relation to frictional work in established wear models. To solely demonstrate the method, the study simulates a conveyor belt with three flexible rollers and a deformable belt modeled through rigid spheres connected by spring-damper elements. The authors visualize frictional power density across the belt width, distinguishing between running and transverse directions. The results demonstrate that the frictional power distribution depends heavily on discretization quality, particularly due to the polygon effect inherent in the lumped mass approach. A convergence analysis reveals the minimum necessary discretization of the belt, ensuring reliable qualitative results. To support the credibility of the work, this study compares theoretical expectations and initial wear observations from a real belt with the results from the shown approach. The plausibility check already shows promising results. The proposed methodology provides an adaptable framework to evaluate wear in belt-like structures. It can be readily adapted to a variety of multibody dynamics applications and integrated into larger MBS models that include the overall drivetrain and engine control. Future work will focus on refining discretization strategies and contact models, as well as validation of the wear model to enable quantitative predictions. Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.1007/s11044-025-10097-7 SN - 1384-5640 N1 - Die Preprint-Version ist ebenfalls in diesem Repositorium verzeichnet: https://opus4.kobv.de/opus4-oth-regensburg/8194 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Gersch, Sebastian A1 - Schulz, Carsten A1 - Bagdahn, Jörg T1 - Impact of hatching strategy on mechanical properties and residual stresses in additively manufactured AlSi10Mg components T2 - TMS 2025 154th annual meeting & exhibition supplemental proceedings N2 - This study examines the impact of different hatching strategies on the mechanical and technological properties, as well as the manufacturing-induced residual stresses of additively manufactured AlSi10Mg components produced using Laser Powder Bed Fusion (LPBF). For the sample production, parallel and orthogonal hatching patterns were employed at various rotation angles, leading to differences in the mechanical properties of the components. The parallel structure exhibits significantly higher compressive residual stresses in the near-surface areas of the component, up to 33% greater than those observed in the orthogonal structure. These compressive residual stresses could counteract operational tensile stresses, potentially enhancing the load-bearing capacity of the component. The findings of this study provide insights into the targeted use of hatching strategies to optimize the mechanical properties and lifespan of components. Future works should focus on experimentally validating the simulation results using the core hole method to further improve the correlation between numerical models and actual stress distributions. Y1 - 2025 SN - 9783031807473 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-031-80748-0_15 SN - 2367-1181 SP - 170 EP - 181 PB - Springer CY - Cham ER - TY - INPR A1 - Vogl, Yannick A1 - Schulz, Carsten A1 - Schaeffer, Thomas A1 - Geiger, Benjamin T1 - Prediction of the wear behavior of a conveyor belt with flexible rollers N2 - This paper introduces a method to predict wear behavior in conveyor belt systems using a lumped mass modeling approach. While previous research has focused primarily on lateral belt walking, this study shifts attention to belt deformation and its associated wear. Both significantly affect system efficiency and component lifespan. The authors propose using local frictional power as a wear indicator, leveraging its direct relation to frictional work in established wear models. To validate the method, the study simulates a conveyor belt with three flexible rollers and a deformable belt modeled through rigid spheres connected by spring-damper elements. The authors quantify and visualize frictional power density across the belt width, distinguishing between running and transverse directions. The results demonstrate that the frictional power distribution depends heavily on discretization quality, particularly due to the polygon effect inherent in the lumped mass approach. A convergence analysis reveals a minimum discretization of nine sphere rows with 557 spheres per row to achieve reliable qualitative insights. This method enables researchers to evaluate wear distribution in flexible conveyor systems and adapt the approach for broader applications in multibody dynamics. Future work should refine discretization techniques and friction models to enhance quantitative accuracy. Y1 - 2025 U6 - https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-6343500/v1 N1 - Der Aufsatz wurde peer-reviewed veröffentlicht und ist ebenfalls in diesem Repositorium verzeichnet unter: https://opus4.kobv.de/opus4-oth-regensburg/8489 PB - Research Square Platform LLC ER - TY - CHAP A1 - Schulz, Carsten A1 - Schwarz, Colin T1 - Indirect Model Predictive Control and its Impact on the Fatigue Strength of the Drivetrain T2 - 10. VDI-Fachtagung Schwingungen von Windenergieanlagen 2019 : Bremen, 04.-05. Juni 2019 Y1 - 2019 SN - 978-3-18-092346-8 ER - TY - CHAP A1 - Schwarz, Colin A1 - Schulz, Carsten ED - Schlecht, Berthold T1 - Indirekte nichtlineare Modellprädiktive Regelung von Windkraftanlagen und deren Einfluss auf die Betriebsfestigkeit beteiligter Maschinenelemente T2 - DMK - Dresdner Maschinenelemente Kolloquium, 2017, Dresden Y1 - 2017 PB - sierke-Verlag ER - TY - CHAP A1 - Schwarz, Colin A1 - Schulz, Carsten T1 - Moderne, schädigungsreduzierende Ansätze zur Regelung einer Windenergieanlage in einem breiten Lastspektrum T2 - Dresdner Maschinenelemente Kolloquium : DMK 2019 : 26.-27. Nov. Y1 - 2019 SN - 978-3-96548-055-1 SP - 601 EP - 616 PB - Sierke Verlag CY - Göttingen ER - TY - JOUR A1 - Gersch, Sebastian A1 - Noster, Ulf A1 - Schulz, Carsten A1 - Bagdahn, Jörg T1 - Influence of the Process-Related Surface Structure of L-PBF Manufactured Components on Residual Stress Measurement Using the Incremental Hole Drilling Method JF - Applied Sciences N2 - Laser Powder Bed Fusion (L-PBF) parts combine geometric freedom with process-induced rough surfaces that challenge residual-stress metrology. We evaluated the accuracy of the incremental hole-drilling (IHD) method with electronic speckle pattern interferometry (ESPI) by applying defined stresses via four-point bending to stress-relieved AlSi10Mg coupons, rather than measuring unknown process stresses. Flat specimens (2 mm, thin per ASTM E837) were analyzed on up-skin, side-skin, and CNC-milled surfaces; thin-specimen calibration coefficients were used. After a preliminary inter-specimen check (three specimens per surface; spread < 8 MPa), one representative specimen per surface was tested with three drill sites to assess intra-specimen uniformity. Measured IHD–ESPI stresses agreed best at 70 MPa: deviations were ~4.1% (up-skin), 6.0% (side-skin), and 6.24% (CNC-milled). At 10 MPa the relative errors increased (23.6%, 18.4%, and 1.40%), consistent with reduced ESPI signal-to-noise and fixture compliance in the low-stress regime. At 140 MPa, deviations rose again (21.1%, 14.3%, and 13.1%), reflecting operation near the ~60% Rp0.2 elastic limit of hole-drilling and potential local plasticity. Surface-dependent artifacts also mattered as follows: the side-skin required no coating and performed comparably to CNC-milled, whereas the up-skin’s roughness plus matting spray introduced fringe distortions and chip/coating debris near the hole. This controlled study indicates that IHD–ESPI can provide reliable results on L-PBF AlSi10Mg in the mid-stress range when surface preparation, coating, and rig compliance are carefully managed. Limitations include excluding down-skin surfaces and testing only one specimen per condition; thus, results should be generalized cautiously. KW - L-PBF KW - residual stress KW - hole drilling method KW - surface roughness KW - surface condition KW - AlSi10Mg Y1 - 2025 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:898-opus4-84929 SN - 2076-3417 VL - 15 IS - 18 PB - MDPI ER - TY - JOUR A1 - Schulz, Carsten A1 - Graneß, Henry A1 - Weinzierl, Stefan A1 - Nicklas, Johannes T1 - Eigenvalue perturbation in drivetrain analysis and redesign JF - Multibody System Dynamics N2 - The optimisation 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 optimisations 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 optimise the dynamic behavior for two different use cases using different optimisation measures. This paper demonstrates how eigenvalue perturbation theory can efficiently optimise 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) adjusting 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 optimisation. Y1 - 2026 U6 - https://doi.org/10.1007/s11044-026-10155-8 SN - 1384-5640 N1 - Corresponding author der OTH Regensburg: Carsten Schulz PB - Springer Nature ER - TY - CHAP A1 - Weinzierl, Stefan A1 - Schulz, Carsten T1 - Digitaler Zwilling einer Doppelschlag-Verlitzmaschine : Digital twin of a double twist stranding machine T2 - 5. VDI-Fachtagung Schwingungen 2025 N2 - Die Methode der Mehrkörpersimulation und die Finite-Elemente-Methode gewinnen aufgrund immer leistungsfähigerer Rechentechnik in Forschung und Entwicklung zunehmend an Bedeutung. Heutzutage können komplexe Systeme mit diesen Methoden virtuell simuliert und multiphysikalisch untersucht werden. Insbesondere im Entwicklungsprozess führt deren Einsatz aufgrund der damit verbundenen Zeit- und Kosteneinsparungen zu einem entscheidenden Wettbewerbsvorteil. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein digitaler Zwilling einer bestehenden Doppelschlag-Verlitzmaschine erstellt. Ziel ist die virtuelle Durchführung von Untersuchungen und Schwingungsanalysen. Die wichtigsten Komponenten werden mit flexiblen Eigenschaften unter der Verwendung der Finite-Elemente-Methode integriert, um die Schwingungsfähigkeit des Systems zu simulieren. Um die Effizienz der Simulation zu erhöhen, werden die flexiblen Körper auf ein modales Ersatzmodell reduziert. Darüber hinaus wird die Nachgiebigkeit der Lagerpunkte durch Streifigkeitsmatrizen abgebildet und analysiert. Für die Untersuchung des Hochlaufs und des Dauerbetriebes mit unterschiedlichen Maschinenkonfigurationen wurde ein Auswerteverfahren entwickelt, das die Reproduzierbarkeit und den Vergleich zwischen den einzelnen Tests ermöglicht. Abschließend erfolgt durch den Abgleich mit realen Messungen die Validierung des digitalen Zwillings, wodurch dessen Qualität gesichert und die Vergleichbarkeit zur realen Maschine gewährleistet wird. Y1 - 2025 SN - 9783181024638 U6 - https://doi.org/10.51202/9783181024638-271 SP - 271 EP - 288 PB - VDI Verlag ER -