Veröffentlichungen

Kuttner, T., Nedeljkovic-Groha, V., Brenner, S., Dickhut, T. (2022). Individualisierbarer Fahrradrahmen in Hybridbauweise. Vortrag beim 8. Workshop des Arbeitskreises Fahrradsicherheit: Die neue Vielfalt – Herausforderungen an Fahrräder. Berlin: Deutscher Verband für Materialforschung und -prüfung e.V.

Abstract

Für einen Fahrradrahmen in Hybridbauweise wird ein Konzept vorgestellt, additiv gefertigte Aluminium-Muffen über Strukturklebeverbindungen mit handelsüblichen CFK-Rohren zu verbinden. Diese Bauweise eröffnet die Möglichkeit, das Fahrrad auf die Körpermaße abzustimmen und in vielfältiger Richtung zu individualisieren. Überdies lassen sich Baugruppen in den Rahmen integrieren (z. B. Batterie, Brems- und Schaltsysteme, etc.) und der daraus resultierende Sekundärleichtbau sinnvoll nutzen. In Zusammenarbeit mit bayerischen Industrieunternehmen und der Forschung soll ein Technologiedemonstrator aus der Schnittmenge der drei hochgradig attraktiven Technologiefelder CFK, additive Fertigung und Strukturkleben entstehen.

Die strukturelle Klebeverbindung zwischen CFK-Rohr und Muffe ist hierbei essentiell wichtig für die Bauteilsicherheit. Bereits Smolik hat das Technologiepotenzial des Klebens von CFK-Rohren im Fahrradbau bewertet und weist auf die geringe Festigkeit bei den üblichen Fügespaltmaßen hin. Einem Vorschlag von Dickhut folgend, standen Übermaße von Null bzw. Presspassungen im Zentrum der bewerteten Varianten.

Abb. 1: Konstruktiver Entwurf

Zur Abschätzung der auftretenden Beanspruchungen erfolgte eine FE-Analyse an einem Fahrradrahmen, welche die Lastfälle in Anlehnung an die DIN EN ISO 4210-6 zugrunde legt. Die Rückrechnung in Schnittlasten an den Muffen mittels des Strukturspannungskonzeptes ergab signifikante Anteile an Biegebelastungen in den Verbindungen. Mit diesen Ergebnissen wurde eine Probenform für Versuche unter überlagerter Zug- und Biegebeanspruchung entwickelt. Daraufhin wurden systematisch die Einflussgrößen auf die Bauteilfestigkeit im Schwingversuch an vereinfachten, modellhaften Bauteilproben untersucht.

Die Einflüsse der technologischen Gestaltungsmöglichkeiten, wie Fügelänge, Übermaß und Klebstoffsystem auf die Verbindung werden vergleichend bewertet und Vor- und Nachteile der einzelnen Varianten herausgestellt. Ergebnisse aus Berechnungen und Versuchen werden systematisch verglichen und dargestellt. Mit weiterem Nachweis der Praxistauglichkeit der eingesetzten Technologien und wirtschaftlichen Umsetzbarkeit ist eine künftige wirtschaftliche Umsetzung der Technologie möglich.

  

Abb. 2: Vereinfachte Ersatzstruktur für den Schwingversuch (CAD, FE-Berechnung, Versuch)

Kuttner, Thomas. (2022). Brücken zwischen den Welten: Verbindungen von Geräteschnittstellen und Signalverarbeitung für Schwingversuche. Workshop des GAMM Fachausschusses Experimentelle Festkörpermechanik (2022, Neubiberg).

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athene-forschung.unibw.de/doc/142318/142318.pdf

Kersch, Kurthan; Dindorf, Christian; Kuttner, Thomas; Woschke, Elmar. (2022). Evaluation of an Electrodynamic 3D-Shaker System using different MIMO Vibration Controllers. Fachtagung für Prüfstandstechnik und Prüfstandsbetrieb (1., 2022, Ostfildern).

URL
https://elibrary.narr.digital/article/99.125005/fpp202210027 

Kuttner, Thomas. (2021). Brückenschlag zwischen den Welten: Verbindung zwischen unterschiedlichen Schnittstellen. Hochleistung-Prüfsysteme für Industrie und Wissenschaft (2021, Virtuell).

Kuttner, Thomas. (2021). Was kann Testing für ein erfolgreiches technisches Produkt beitragen? Einblicke in Möglichkeiten und realisierte Projekte. Brown Bags Webinare (2021, Virtuell).

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https://www.youtube.com/channel/UCpweTQnq29KCXERATKpGz7Q

 

Kuttner, Thomas. (2020). Versuchszeitverkürzung und Ableitung von schädigungsgleichen Erprobungsspektren für Random Fatigue Versuche. InnoTesting (2020, Wildau).

Kersch, Kurthan; Wagner, Andreas; Kuttner, Thomas; Woschke, Elmar. (2020). Improved Techniques for Uniaxial and Multiaxial Vibration Test Profile Definition. Journal of the IEST, Vol. 63, No. 1, S. 53-62.

Abstract

This work aims to improve profile derivation methods for uniaxial and multiaxial vibration testing. Thereby, the focus is put on the inclusion and processing of phase information between the excitation axes. An inherent necessity is the availability of field data. Two existing methods are independently extended by additional phase information and an appropriate processing. The first method is the Fatigue Damage Spectrum for a uniaxial profile derivation. The second method is the enveloping technique for a multiaxial profile derivation. Both methods are theoretically discussed and then evaluated with a fatigue damage calculation of an exemplary structure. 

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https://doi.org/10.17764/1557-2196-63.1.53 

 

Kuttner, Thomas. (2020). Lastannahmen für Teigknetmaschinen: Abschlussbericht.

Abstract

Zur Messung der Betriebslasten an Teigknetmaschinen ist eine Maschine mit Messstellen für Drehmomente, Drehzahl, Temperaturen und elektrische Größen ausgerüstet worden. In einem umfangreichen Versuchsprogramm von 27 Einzelmessungen wurden Betriebslasten für zwei verschiedene Teigarten und Füllmengen generiert. Mit den Methoden der Signalanalyse und der Rainflow-Zählung sind repräsentative Lastkollektive für die Bemessung von Antriebskomponenten abgeleitet worden.

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Microsoft Word - 200209 Abschlussbericht Häussler IG AB.docx (unibw.de)

Kuttner, Thomas; Rohnen, Armin. (2019). Praxis der Schwingungsmessung: Messtechnik und Schwingungsanalyse mit MATLAB®. Springer Vieweg (2.Ed.).

Abstract

Dieses Fachbuch behandelt anschaulich den Aufbau und den praktischen Betrieb von Schwingungs-Messsystemen. Es wird die Funktionsweise der gesamten Messkette vom Aufnehmer bis zur Auswertung beschrieben und das Zusammenwirken der Elemente durch zahlreiche Praxisbeispiele verdeutlicht. Einen völlig neuen Schwerpunkt bildet die Schwingungsanalyse mittels MATLAB®.

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https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-658-25048-5

Harnischmacher, Frederik; Kuttner, Thomas. (2017). Betriebsfestigkeitsabsicherung elektronischer Motorradfahrwerke im Ganzfahrzeugversuch. Workshop: Prüfmethodik für Betriebsfestigkeitsversuche in der Fahrzeugindustrie (2017, Ottobrunn), S. VIII/1 - VIII/18.

Abstract

Elektronische Fahrwerke mit aktiver und semiaktiver Regelung haben auch im Motorradsektor einen festen Platz erobert und gewinnen zunehmend an Bedeutung. Die experimentelle Betriebsfestigkeitsabsicherung dieser Fahrwerke erfolgt üblicherweise an Komponenten, Systemen und dem Gesamtfahrzeug. Zwischen vergleichsweise einfachen Versuchen auf der Komponentenebene und dem aufwändigen Fahrversuchen unter Realbedingungen steht die Absicherung der elektronischen Fahrwerke auf Fahrzeugprüfständen. Die durchgeführten Versuche haben gezeigt, dass den Anforderungen an Aussagekraft, Zuverlässigkeit und Reproduzierbarkeit in der zeitgerafften Erprobung entsprochen wurde. Neben der experimentellen Betriebsfestigkeitsabsicherung können damit vergleichende Untersuchungen zu Fahrwerken und zur Fahrwerksabstimmung durchgeführt werden. Ebenso ist es möglich, Ausfallszenarien der mechanischen und elektronischen Komponenten von Fahrwerkssystemen zu untersuchen und fail-safe Strategien in einer für Fahrzeug und Fahrer sicheren Testumgebung zu erproben.

Volk, Franka-Maria; Brezger, Bernd; Hartl, Peter; Rapp, Helmut; Kuttner, Thomas. (2016). Schädigungsäquivalente Anregung eines Hochvoltspeichers auf dem Prüfstand. Potenziale im Zusammenspiel von Versuch und Berechnung in der Betriebsfestigkeit (2016, Steyr), S. 53-67.

Volk, Franka-Maria; Winkler, M.; Hermann, Bernt; Hiebl, Alfons; Idikurt, T.; Rapp, Helmut; Kuttner, Thomas. (2016). Influence of State of Charge and State of Health on the Vibrational Behavior of Lithium-Ion Cell Packs. International Congress on Sound and Vibration (23., 2016, Athen).

Kuttner, Thomas (2015). Praxiswissen Schwingungsmesstechnik. Springer Vieweg.

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https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-658-04638-5

Harnischmacher, Frederik; Kuttner, Thomas. (2015). Endurance tests of electronic suspension for motorcycles–a system approach. International Munich Chassis Symposium (6., 2015, München), S. 405-420.

Abstract

A test method for electronic suspensions for motorcycles has been developed and introduced in the industrial practice. This method bases on 2 poster rig tests using vehicle independent laser scans of road sequences. The motorcycle was fixed onto the 2 poster with several restraints. A failure detection check was developed to test the function of suspension and sensor. Suspension strokes and body accelerations measured at the 2 poster agree very well with independently measured road test data. Applications of this method are pointing towards operational strength of the semi-active suspensions, comparison between different suspension systems and testing of sensor malfunction.                             

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https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-658-09711-0_26

 

Mawick, Gregor; Gries, Christian; Schmiedt, Stefan; Kuttner, Thomas. (2012). Abgestimmte Testumgebung aus dem Baukasten für Betriebsfestigkeitsversuche an Cabrioverdecken. Materials Testing, Vol. 54, No. 7-8, S. 473-478.

Abstract

An adapted test rig for fatigue tests of convertible roof systems has been developed for fatigue tests on servohydraulic four-poster systems. By controlling stiffness and masses the test rig allows to adjust the eigenfrequencies and eigenmodes of a convertible roof system embedded in a body in white. Thus, fatigue tests of the roof systems can be conducted in an early phase of product design. The test rig can be adopted to a broad variety of car geometries and roof types.

 

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https://www.degruyter.com/document/doi/10.3139/120.110353/html

Kuttner, Thomas; Bettac, H.; Trockels, I. (2002). Ionenimplantieren: ein wirtschaftliches Verfahren zur Vermeidung von Pressschäden an Radsätzen. ZEVrail, Vol. 126, S. 146-155.

Kuttner, Thomas. (2000). Vermeidung von Pressschäden durch innovative Oberflächenbehandlungen. Tagung des DVM-Arbeitskreises Bruchvorgänge Festigkeit und Bruchverhalten von Fügeverbindunge (32., 2000, Berlin), S. 285-295.

Kuttner, Thomas. (2000). Vermeidung von Pressschäden an Radsätzen von Schienenfahrzeugen. Fischer, Alfons (Ed.): Reibung und Verschleiß. S. 673-678.

Kuttner, Thomas. (2000). Oberflächenbehandlungsverfahren im Test zur Steigerung der Qualität von Welle- Nabe- Verbindungen an Radsätzen. Paderborner Symposium Fügetechnik Mechanisches Fügen und Kleben (7., 2000, Paderborn), S. 111 - 124.

Kuttner, Thomas, Patzelt, B. (1999). Erhöhung der Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit von Längspressverbindungen am Radsatz. Tribologie-Fachtagung (1999, Göttingen).

Kuttner, Thomas; Patzelt, B. (1999). Neue Werkstoffe im System Bahn. Forum des VDI Berlin-Brandenburg - Technik und Gesellschaft, Vol. 3.

Kuttner, Thomas. (1998). Entwicklung thermisch hochbelastbarer Radwerkstoffe. Stauber, Rudolf; Liesner, Chr.; Büntje, R.; Bannasch, M. (Ed.): Werkstoffe für die Verkehrstechnik, S. 573 - 578.

Wang, Yanqing.; Mukherji, Debashis; Chen, Wejone; Kuttner, Thomas; Wahi, Rajeshwar Prasad; Wever, Hans. (1995). The Cyclic Creep Behaviour of Nickel Base Superalloy IN738LC. Zeitschrift für Metallkunde, Vol. 86, No. 5, S. 365- 370.

Kuttner, Thomas; Gabrisch, H.; Mukherji, Debashis; Chen, W.; Wahi, Rajeshwar Prasad; Wever, Hans. (1995). Microstructure and Deformation Characteristics of a New Single Crystal Superalloy SC16 under Montonic Loadin. Vincenzini, P. (Ed.): High Performance Materials in Engine Technologogy, S. 77 - 84.

Kuttner, Thomas; Feller-Kniepmeier, Monika. (1994). Microstructure of a Nickel-base Superalloy After Creep in [011] Orientation at 1173K.

Abstract

Tensile creep tests in the [011] direction have been performed on two specimens of SRR99 at 1173 K under a load of 300 MPa. The microstructure was analysed by transmission electron microscopy investigations after plastic strains of 0.1% and 0.29%. At both strains, the γ′ phase is not sheared by dislocations. Plastic deformation is concentrated in roof matrix channels lying at an angle of 45° to the load axis. Gable matrix channels that contain the load axis are almost free of dislocations. This experimental result was shown to be due to the superposition of coherency and external load stress tensors, leading to different levels of shear stress in the two types of matrix channel. The results obtained at 1173 K are compared with previous results at 1033 K.

 

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0921509394903662?via%3Dihub

Kuttner, Thomas; Feller-Kniepmeier; Monika. (1994). [011] Creep in a Single Crystal Nickel Base Superalloy at 1033K. Acta Metallurgica et Materialia, Vol. 42. No. 9, S. 3167 - 3174.

Abstract

TEM investigation are performed on [011] single crystals of SRR99 after at 1033 K under a load at 680 MPa. At the creep rate minimum, multiple slip in the matrix occurs on four octahedral slip systems. Octahedral cross slip or cubic slip is not activated. Due to the superposition of coherency and external stressein small matrix channels, deformation is concentratedned in the “roof” matrix channels. During secondary creep, screw interfaial dislocations cross slip in the cube γ/gg' interfaces. In this stage, γ' precipitates are sheared by Shocley super parrials. Common shereing of matrix and γ' particles by Shockley super partials is observed. The high creep rate in the [011] orientation is considered to be caused by the stress concentration in roof matrix channels and the few actiated slip sysems.

 

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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0956715194904154?via%3Dihub

 

Feller-Kniepmeier, Monika; Hemmersmeier, Ursula; Kuttner, Thomas; Link, Thomas. (1994). Analysis of Interfacial Dislocations in a Single Crystal Nickel-Base Superalloy After [001] Creep at 1033K: Evolution of Internal Stresses. Scripta Metallurgica et Materialia, Vol. 30, No. 10, S. 1275-1280.

URL

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0956716X94902585?via%3Dihub

Kuttner, Thomas; Feller-Kniepmeier, Monika. (1994). Shearing of γ′ Particles in a Single Crystal Nickelbase Superalloy by Stacking Faults. Scripta Metallurgica et Materialia, Vol. 30, No. 9, S. 1121 - 1126.

URL

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0956716X94903255?via%3Dihub

Kuttner, Thomas. (1993). Mechanismen des Hochtemperaturkriechens einkristalliner Nickelbasis-Superlegierungen in [011]- Orientierung. Fortschrittberichte VDI, Reihe 5, Band 328. VDI Verlag, Düsseldorf.

Feller-Kniepmeier, Monika; Kuttner, Thomas. (1993). TEM Investigation of the Microstructure in a Single Crystal Nickelbase Superalloy Creep Tested in [011] Orientation. Journal de Physique IV , Vol. 9, S. C7-325 - C7-330.

Abstract

Quantitative TEM investigations are performed on [011] oriented single crystals of Nickelbase superalloys creep tested at 1033 K under a load of 680 MPa. Multiple slip in the matrix occurs on four 1/2 (110){111} slip systems from beginning on. Octahedral cross slip is not activated. Cube slip does not occur, whereas during secondary creep screw interfacial dislocation cross slip in the cube γ/γ'-interface. In the matrix phase, deformation is concentrated in the "roof" channels. Calculations show that this is the result of the superposition of coherency and external stresses in small matrix channels. In the stage of secondary creep, γ' precipitates are sheared by Shockley superpartials. Common shearing of matrix and γ' particles by Shockley superpartials has been analysed. Continued common shear on adjacent {111} planes finally causes damage by mechanical twinning. The high creep rate in the [011] orientation is considered to be caused by the stress concentration in roof matrix channels and the few activated slip systems.

 

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https://jp4.journaldephysique.org/articles/jp4/abs/1993/07/jp4199303C748/jp4199303C748.html

Kuttner, Thomas; Zieger, Hans. (1992). Berechnung der Dauerschwingfestigkeit einsatzgehärteter zylindrischer Körper mit dem Konzept der lokalen Dauerfestigkeit. Härterei-Technische Mitteilungen (HTM), Vol. 47, S. 367 - 375.

Bauch, Jürgen; Ullrich, Hans-Joachim; Kuttner, Thomas. (1990). Kleincomputereinsatz zur Simulation von Mikrobeugungsaufnahmen. Wissenschaftliche Zeitschrift der TU Dresden, Vol. 39, No. 6, S. 1 - 11.