Forschung & Entwicklung

Hier sind Experten am Werk

Forschung und EntwicklungWir entwickeln Sonderprüfstände im Bereich Schwingungen & Schall, Tribologie und Schwingerregung nach Ihren Vorgaben.

Darüber hinaus führen wir regelmäßig öffentlich geförderte Forschungsprojekte durch, die uns zur Sicherung unserer technologischen Vorherrschaft dienen.

Zum Beispiel entstammt unsere Kernkompetenz in der Berührhaptik aus einem derartigen Forschungsprojekt.

Zurzeit arbeiten wir an folgenden Projekten:

Beeinflussung von Materialeigenschaften durch Änderung physikalischer Zustände, wie z. B. Strom und Spannung oder Druck.

ZielDie konsequente Anwendung von funktionsoptimiertem Leichtbau für Schwingerregersysteme
FörderkennzeichenKF2049409CM4
KurzbezeichnungInnoShake - Entwicklung eines Störgeräuschprüfstands mit integrierter Klimakammer in funktionsoptimierter Leichtbauweise durch die konsequente Anwendung von Faserkunststoffverbunden für die mechanischen und thermischen Funktionsbaugruppen.
KurzfassungIn der Vorserie werden die geräuschverursachenden Kontaktstellen auf Schwingerregern (Shakern) unter Einspielen eines "Straßenprofils" untersucht. Um die Störgeräusche lokalisieren zu können, ist eine geräuscharme (max. 30 dB) Prüfumgebung erforderlich. Die auf dem Weltmarkt verfügbaren elektromechanischen Shaker erfüllen diese Schallemissionsanforderungen nur bis zu einer erregbaren Masse von 150 kg. Die zu erregende Masse setzt sich aus der Nutzlast der zu prüfende Baugruppe und der Eigenmasse des Prüfstandes zusammen. Ziel des Projektes ist es, durch die konsequente Anwendung des funktionsoptimierten Leichtbaus mit Faserkunststoffverbunden die Eigenmasse zugunsten der Nutzmasse deutlich zu reduzieren, um damit ein Alleinstellungsmerkmal in der Prüfstandstechnologie zu erlangen. Folgende Detailprobleme sollen durch innovative Technologien ersetzt werden: Reduktion des Gestellgewichtes durch den Einsatz von Kohlenstoffaserverstärkten Kunststoffen (CFK), Vergrößerung des nutzbaren Amplitudenbereichs durch Stinger aus FVK , Reduktion der Komplexität des mechanischen Aufbaus, und Entwicklung eines innovativen Klimahaubenkonzeptes für Prüftemperaturen zwischen -30 und +80 °C.
Zeitraum01.04.2015 - 31.03.2017
ZielUntersuchung von Reibgeräuschen bei Funktionstextilien
FörderkennzeichenKF2049410ZG4
KurzbezeichnungKOREMA: Korrelation von Reibgeräuschen mit den Materialeigenschaften anisotroper Materialien und den Empfindungen des Menschen.
KurzfassungGeräusche, welche bei der Reibung von Textilien entstehen, können angenehm oder auch unangenehm sein. Vor allem im Bereich der Automobilindustrie stellen die unangenehmen Geräusche (Störgeräusche) im Interieur ein Problem dar, da die damit verbundenen Reklamationen zu hohen Kosten seitens der Automobilhersteller führen. Aber auch in anderen Bereichen wie zum Beispiel der Bekleidungsindustrie, spielen die entstehenden Geräusche und wie diese vom Menschen empfunden werden eine große Rolle für den Verkauf dieser Produkte. Produktdesign und der Verkaufserfolg erfordern Kenntnisse über Entstehungsmechanismen der Geräusche und über die emotionale Wirkung der Geräusche auf den Menschen. Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines Reibgerätes, welches anisotrope Oberflächen richtungsabhängig vermessen und auswerten kann, wobei die Beurteilung des Risikos entstehender Geräusche in die Auswertung mit einfließt. Es erfolgt eine Korrelation der Reibsignale mit den akustischen Messungen sowie die Beurteilung des Geräusches und deren psychoakustischer Wirkung. Zum anderen soll die materialseitigen Ursachen der identifizierten und akustisch beschriebenen Geräusche aufgeklärt werden.
Zeitraum01.12.2014 - 31.05.2017
ZielEntwicklung eines Schnelltests an "weichen" Bauwerken.
FörderkennzeichenKF 2049407DB3
KurzbezeichnungEntwicklung eines Schnelltests zur gleichzeitigen Prüfung mehrerer Spannglieder oder Schrägseile an "weichen" Bauwerken.
KurzfassungAufgrund der weichen Struktur der Bauwerke, werden die Spannglieder oder Schrägseile einer ständigen Schwingung unterworfen sein, so dass für die Durchführung einer Schwingungsmessung mit Hilfe zu entwickelnder Sensoren selbst keine separate Anregung notwendig sein wird, wie dies derzeit bei Spanngliedern von Brücken der Fall ist. Durch die Erfassung und den Vergleich der Schwingungsmessung mehrerer Spannglieder und / oder Schrägseile eines Gebäudes sowie den Abgleich mit früheren Messungen sollen sich potentielle Veränderungen in den Seilen /Spannglieder sowie am Bauwerk frühzeitig erkennen lassen, um hieraus Rückschlüsse auf mögliche Schäden zu ziehen. Da bei den weichen Bauwerken aber sehr große Unterschiede in der Bauweise vorliegen, bedarf es ebenso die Entwicklung von Schadensabschätzungsmodellen aus ermittelten Frequenzspektren für Stadien und Onshore-Windkraftanlagen.
Zeitraum01.01.2014 - 31.12.2016
ZielSimulation und Vorhersage reibungsbedingter Störgeräusche
FörderkennzeichenKF2049411LF4
KurzbezeichnungSIMU-SQS: Simulation und Vorhersage reibungsbedingter Störgeräusche elastomerer Fahrzeugdichtungen
KurzfassungNach wie vor gehören Knarzphänomene zu den großen Unbekannten bei der Auslegung von Dichtungen während der CAD-Phase und ebenso beim Finden der problemverursachenden Kontaktstellen im realen Fahrzeug. OEM's und Zulieferer, Dichtungs- und Coatinglieferanten in der ganzen Welt versuchen bisher mit wechselndem Erfolg, dieses Phänomen physikalisch-technisch-chemisch in den Griff zu bekommen. Immer wieder findet man im Fahrzeug unabhängig von der Klasse und der Marke Störgeräusche. Der Grund hierfür liegt in der Vielzahl der Einflußgrößen, die auf mehr als 50 einzelnen Parametern beruhen. Für den Menschen ist es schwierig, hieraus die Haupteinflußgrößen für Knarzen zu ermitteln. Während die Untersuchungen der einzelnen Einflußgrößen in Serienfahrzeugen schwierig, kostspielig und zeitaufwändig sind, bietet ein Prüfstand die Möglichkeit, die Haupteinflußgrößen über Parametervariation zu ermitteln. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Prototypen-Prüfstandes zur realistischen Abbildung des Systems Dichtung zwischen Tür und Karosse und zwischen Tür und Scheibe und die anschließende Ermittlung der Haupteinflußgrößen für Dichtungsknarzen.
Zeitraum01.06.2015 - 30.11.2017
ZielUltraschnelle SoC-FPGA-Synthese
Förderkennzeichen01/S15020B
KurzbezeichnungUltraSynth - Ultraschnelle SoC-FPGA-Synthese für die modellgetriebene Funktionsentwicklung
KurzfassungIn immer mehr Entwicklungsprojekten der Automobilindustrie und des Maschinenbaus steht die Entwicklung von zunehmend komplexeren Regelungsalgorithmen und - funktionen im Mittelpunkt. Eine modulare, flexible Hardwarearchitektur, die über den gesamten Entwicklungsprozess einsetzbar ist, baut auf SoC-FPGAs auf. deren Programmierung fehlerträchtig und langwierig ist. An dieser Stelle setzt das Projekt UltraSynth mit einem hochinnovativen Lösungsweg an: Anstelle der unmittelbaren Programmierung des SoC-FPGAs wird die Abbildung von Regelungsalgorithmen ohne Verwendung von proprietären Syntese-Werkzeugen realisiert. Dazu wird, ausgehend vom Datenflussgrapen der Regelungsalgorithmen und -funktionenm mit Hilfe einer Reconfigurable Coarse Grain Architecture und angepassten Hardware-Einheiten für schnelle Berechnungen Code für das SoC-FPGA generiert. Dies verkürzt die Synthese des FPGAs von mehreren Stunden auf wenige Sekunden.
Zeitraum01.10.2015 - 30.09.2018
ZielShakeranregung von Fahrzeuginnenraumsystemen
FörderkennzeichenZF4119101LP5
KurzbezeichnungSHAKBB: Shakeranregung von Fahrzeuginnenraumsystemen mit überlagertem Bremsen, Beschleunigen und Kurvenfahren.
KurzfassungStörgeräusche (Quietschen und Klappern) gehören heute zu den vom Kunden am schlimmsten wahrgenommenen Qualitätsmängel im Fahrzeuginnenraum und sind daher entscheidend für das Wohlfühlverhalten und die Kaufentscheidung. Die Garantie- und Kulanzkosten liegen in der Größenordnung von 40-50 Millionen € pro Fahrzeugmodell. ZINS konnte hier in der Vergangenheit wesentliche Beiträge in der Prävention, im Materialwesen und in der Prüftechnik für Hardware entwickeln und sich damit Alleinstellungsmerkmale speziell in diesem globalen Markt erarbeiten. Während die Anregung von Fahrzeugkomponenten wie Instrumententafel, Sitze, usw. durch Straßenprofile wie Kopfsteinpflaster oder Autobahn heute mit geräuscharmen Shakersystemen gelingt, ist die zusätzliche Simulation von Bremsen, Beschleunigen und Kurvenfahren bisher ungelöst. Bremsen und Beschleunigen wirken sich aber während der Straßenfahrt erheblich auf die Entstehung von Störgeräuschen aus. Kurvenfahrten bewirken z.B. Querbelastungen im Sitz und induzieren dadurch Knarzgeräusche. In diesem Projekt soll ein Prüfstand und -verfahren entwickelt werden, das den Brems- wie auch den Kurvenfahrtprozess während der Straßenfahrt simuliert.
Zeitraum01.01.2016 - 31.12.2018