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Toleranzanalyse und Toleranzsynthese abweichungsbehafteter Mechanismen / Titelei/Inhaltsverzeichnis
Toleranzanalyse und Toleranzsynthese abweichungsbehafteter Mechanismen / Titelei/Inhaltsverzeichnis
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I–XVI
Titelei/Inhaltsverzeichnis
I–XVI
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1–6
1 Abweichungen und deren Begrenzung durch Toleranzen in der Produktentwicklung
1–6
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1.1 Problemstellung
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1.2 Aufgabenstellung
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1.3 Der Toleranzingenieur
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7–62
2 Stand der Forschung und Technik
7–62
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2.1 Geschichte des Toleranzmanagements
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2.1.1 Das Streben nach der vollständigen Austauschbarkeit von Einzelteilen
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2.1.2 Die Begrenzung von Abweichungen durch Toleranzen (1840-1920)
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2.1.3 Der Einzug der Statistik in die Toleranzrechnung und der Aufstieg des Automobilbaus (1900 – 1960)
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2.1.4 Die Rechnerunterstützung in der Toleranzrechnung (seit 1960)
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2.1.5 Toleranzforschung im geeinten Deutschland
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2.1.6 Neue Aspekte und Trends im Toleranzmanagement (Stand 2015)
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2.2 Die drei Kernaktivitäten der rechnerunterstützten Toleranzsimulation
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2.3 Toleranzanalyse
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2.3.1 Statistische Toleranzanalyse
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2.3.2 Bestimmung der Beitragsleister
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2.3.3 Diskussion des Standes der Forschung zur statistischen Toleranzanalyse
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2.4 Toleranzsynthese und Toleranzoptimierung
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2.4.1 Toleranz-Kosten-Modelle
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2.4.2 Bestimmung der optimalen Tolerierung
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2.4.3 Diskussion des Standes der Forschung zur Toleranzsynthese
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2.5 Meta-Modelle
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2.5.1 Response Surface Methodology
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2.5.2 Kriging Interpolation
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2.5.3 Support Vector Regression
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2.5.4 Künstliche Neuronale Netze
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2.5.5 Evaluierung der Prognosegüte von Meta-Modellen
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2.6 Kommerzielle Software-Werkzeuge zur Toleranzanalyse
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63–72
3 Ableitung des Handlungsbedarfs
63–72
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3.1 Die akademische Sicht: Diskussion des aktuellen Standes der Forschung und Technik
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3.2 Die industrielle Sicht: Eine Erhebung unter deutschen Unternehmen
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3.2.1 Vorbereitung und Durchführung der Erhebung
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3.2.2 Auswertung und Diskussion
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3.3 Handlungsbedarf zur Toleranzanalyse und Toleranzsynthese abweichungsbehafteter Mechanismen
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73–128
4 Konzept zur Toleranzanalyse und -synthese abweichungsbehafteter Mechanismen
73–128
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4.1 Klassifikation von Abweichungen technischer Systeme
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4.1.1 Charakterisierung systematischer Abweichungen anhand der Periodendauer
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4.1.2 Klassifikation möglicher Wechselwirkungen zwischen Abweichungen
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4.2 Vorgehensweise zur statistischen Toleranzanalyse und -synthese des Betriebsverhaltens abweichungsbehafteter Mechanismen
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4.2.1 Die Idee hinter der Toleranzanalyse-Methode zur Berücksichtigung der vollständigen Betriebsdauer eines Mechanismus
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4.3 Vollständige Beschreibung der Aufgabe
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4.4 Die Schließmaßgleichung: Gemeinsamer Kern von Toleranzanalyse und -synthese
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4.4.1 Formulierung der Schließmaßgleichungen mittels Vektorketten
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4.4.2 Bestimmung der systematischen Abweichungen unter Berücksichtigung von Wechselwirkungen 3. und 4. Art
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4.5 Statistische Toleranzanalyse
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4.5.1 Anwendung der modifizierten Toleranzanalyse-Methode
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4.5.2 Bestimmung, Repräsentation und Interpretation der Ergebnisse
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4.6 Wirtschaftliche Beurteilung anhand des WALTER-HILLER-Diagramms
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4.7 Statistische Toleranzoptimierung
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4.7.1 Formulieren des Toleranz-Optimierungsproblems
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4.7.2 Lösung des Toleranz-Optimierungsproblems
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4.8 Ergebnisvisualisierung und Dokumentation statistischer Toleranzsimulationen abweichungsbehafteter Mechanismen
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4.8.1 Tol/Mech – insight
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4.8.2 Erläuterung der Umfänge von Tol/Mech – insight
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129–156
5 Anwendungsbeispiel: Abweichungsbehafteter Ventiltrieb
129–156
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5.1 Vorstellung des Demonstrators
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5.1.1 Aufbau und Funktionsweise des Ventiltriebs
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5.2 Beschreibung des Toleranzproblems
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5.3 Formulieren der Schließmaßgleichung
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5.4 Statistische Toleranzanalyse
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5.5 Wirtschaftliche Beurteilung der Tolerierung
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5.5.1 Festlegung der Toleranz-Kosten-Modelle
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5.5.2 WALTER-HILLER-Diagramm der bestehenden Tolerierung des Ventiltriebs
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5.6 Statistische Toleranzsynthese
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5.6.1 Formulierung des Toleranz-Optimierungsproblems
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5.6.2 Lösung des Toleranz-Optimierungsproblems
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5.6.3 Diskussion der erzielten Ergebnisse
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157–160
6 Beurteilung durch Experten aus der industriellen Praxis
157–160
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161–163
7 Zusammenfassung und Ausblick
161–163
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164–192
8 Anhang
164–192
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8.1 Fragebogen
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8.2 Beschreibung des Ventiltriebs und dessen Einzelteile
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8.3 Vollständige Formulierung der Schließmaßgleichung
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8.3.1 Vektorkette des Hauptsystems
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8.3.2 Vektorkette des Nebensystems
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8.3.3 Details zur Berechnung ausgewählter systematischer Abweichungen und relevante Kenngrößen
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8.4 Mehrkosten durch Mittelwertverschiebungen zufälliger Abweichungen
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8.5 WALTER-HILLER-Diagramm der bestehenden Tolerierung
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8.6 Weitere Ausführungen zur Toleranzsynthese des Ventiltriebs
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8.7 Zusammensetzung der resultierenden Fertigungskosten
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8.8 Eingesetzte Hard- und Software
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193–236
9 Literatur
193–236
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Toleranzanalyse und Toleranzsynthese abweichungsbehafteter Mechanismen , page I - XVI
Titelei/Inhaltsverzeichnis
Autoren
Michael Simon Josef Walter
DOI
doi.org/10.51202/9783186437013-I
ISBN print: 978-3-18-343701-6
ISBN online: 978-3-18-643701-3
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