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Böhm, Valter

Overview
Works: 31 works in 34 publications in 2 languages and 194 library holdings
Genres: Academic theses 
Roles: Contributor, htt, Author, dgs, Other
Classifications: TK454.4.M3, 621.811
Publication Timeline
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Most widely held works by Valter Böhm
Magnetic hybrid-materials multi-scale modelling, synthesis, and applications by Stefan Odenbach( )

1 edition published in 2021 in English and held by 137 WorldCat member libraries worldwide

Externally tunable properties allow for new applications of magnetic hybrid materials containing magnetic micro- and nanoparticles in sensors and actuators in technical and medical applications. By means of easy to generate and control magnetic fields, changes of the internal particle arrangements and the macroscopic properties can be achieved. This monograph delivers the latest insights into multi-scale modelling, experimental characterization, manufacturing and application of those magnetic hybrid materials
Bionisch inspirierte monolithische Gelenkelemente mit fluidmechanischem Antrieb by Valter Böhm( Book )

2 editions published between 2005 and 2006 in German and held by 17 WorldCat member libraries worldwide

In vielen Bereichen der Technik ist eine spezifische Nachgiebigkeit technischer Systeme eine dringende Voraussetzung. Soft robotics ist Stand aktueller Forschungsarbeiten. Die Nachgiebigkeit technischer Systeme wird entweder durch Kontrolle oder durch strukturelle und stoffliche Eigenschaften gewährleistet. Der Vorteil der letzteren Möglichkeit besteht in der herstellungs-, bzw. regelungstechnischen Einfachheit des Systems. - Bionische Ansätze gewinnen zur Lösung komplexer technischer und technologischer Problemstellungen auch in der angewandten Mechanik zunehmend an Bedeutung. Die Biomechanik der Gliedertiere mit monolithischen Extremitäten bietet aus mehreren Hinsichten Anregungen zur Gestaltung von technischen nachgiebigen Strukturen. - In der vorliegenden Arbeit werden monolithische, elastomere, fluidmechanisch angetriebene Gelenkelemente mit ebenem Bewegungsbereich betrachtet. Es werden theoretische und experimentelle Untersuchungen vorgenommen, um charakteristische Merkmale derartiger Strukturen abzuleiten und unter Einbeziehung bionischer Ansätze Lösungsvorschläge von Konstruktionsvarianten mit im Vergleich zu bekannten Lösungen verbesserten quantitativen bzw. qualitativ neuen Eigenschaften zu erarbeiten. - Die Arbeit ist in vier Teile gegliedert. Im ersten Teil werden die beim Entwurf von nachgiebigen Mechanismen in Betracht zu ziehenden bionischen Ansätze genannt. - Im zweiten Teil der Arbeit werden Konstruktionsvarianten mit im Vergleich zu konventionellen Strukturen verbesserten quantitativen Eigenschaften und ihre charakteristischen Merkmale bei statischen und dynamischen Druckbelastungen betrachtet. - Im dritten Teil der Arbeit werden zwei qualitativ neue Verformungsverhalten der Strukturen betrachtet. - Im vierten Teil der Arbeit werden hingegen solche Strukturen betrachtet, die für einen gegebenen Druckwert, in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Druckerhöhung, unterschiedliche Gleichgewichtslagen annehmen können. Die Ansteuerung derartiger Strukturen kann anstelle der Größe des Druckes mit der Geschwindigkeit der Lastaufbringung erfolgen
Ein Beitrag zur Entwicklung mobiler Roboter basierend auf multistabilen Tensegrity Strukturen by Philipp Schorr( Book )

1 edition published in 2020 in German and held by 5 WorldCat member libraries worldwide

In dieser Arbeit wird die Anwendung von Tensegrity Strukturen mit mehreren stabilen Gleichgewichtskonfigurationen zur Realisierung von Lokomotionssystemen in der mobilen Robotik untersucht. Diese Strukturen werden unter dem mechanischen Aspekt modelliert und verschiedene Aktuatorstrategien zur Realisierung eines kontrollierten Wechsels zwischen den unterschiedlichen stabilen Gleichgewichtslagen abgeleitet. Zur experimentellen Verifikation der theoretischen Ansätze wird ein Prototyp einer multistabilen Tensegrity Struktur entwickelt. Die experimentellen Ergebnisse bestätigen die vorteilhaften Eigenschaften multistabiler Tensegrity Strukturen sowie die Möglichkeit von kontrollierten Konfigurationswechseln. Infolge von Erweiterungen des mechanischen Modells unter Berücksichtigung von Umwelteinflüssen wird das Bewegungsverhalten von Tensegrity Strukturen simuliert. In dieser Arbeit wird die Fortbewegung durch die Gleichgewichtslagenwechsel der multistabilen Tensegrity Struktur realisiert. Abhängig von der gewählten Aktuierungsstragie kann eine schreitende Lokomotion, eine kriechende Lokomotion sowie eine springende Lokomotion realisiert werden. Experimente mit dem entwickelten Prototyp bestätigen die zuvor untersuchten Lokomotionsformen. Durch Kombination der verschiedenen Bewegungsmodi resultiert ein multimodales Lokomotionssystem. Dieses Lokomotionssystem erlaubt die Anpassung des Lokomotionsprinzips hinsichtlich der gegebenen Umgebungsbedingungen
Form- und Parameterfindung von multistabilen Tensegrity-Strukturen mittels Optimierungsalgorithmen und Anwendungen in der Greifertechnik by Susanne Sumi( )

2 editions published in 2018 in German and held by 4 WorldCat member libraries worldwide

Der Gegenstand der Arbeit sind Tensegrity-Strukturen mit mehreren stabilen Gleichgewichtskonfigurationen, sogenannte multistabile Tensegrity-Strukturen. Im Vordergrund der Arbeit steht die Entwicklung von Algorithmen, mit denen solche Strukturen entworfen, untersucht und gezielt ausgelegt werden können. Dafür werden Möglichkeiten zur Bestimmung der Gleichgewichtskonfigurationen von multistabilen Tensegrity-Strukturen betrachtet. Des Weiteren wird untersucht, wie Tensegrity-Strukturen so ausgelegt werden können, dass sie vorgegebene Eigenschaften aufweisen. Dazu werden Kenngrößen zur Charakterisierung dieser Eigenschaften definiert. Für beide Aufgabenstellungen werden Optimierungsprobleme hergeleitet. Zur Lösung dieser Optimierungsprobleme werden Algorithmen entworfen, getestet und analysiert. Aufbauend auf diesen theoretischen Untersuchungen liegt ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit in der Betrachtung der Einsatzmöglichkeiten von multistabilen Tensegrity-Strukturen in der Greifertechnik. Es werden verschiedene Konzepte für die Entwicklung von Greifern aus diesen Strukturen diskutiert. Zu ausgewählten Konzepten erfolgen weiterführende Betrachtungen, unter anderem durch Einbeziehung dynamischer Analysen. Neben theoretischen Untersuchungen dieser Greifer werden die wichtigsten Erkenntnisse experimentell an Funktionsmustern überprüft und potentielle Einsatzgebiete werden aufgezeigt
Magnetic-field-controlled mechanical behavior of magneto-sensitive elastomers in applications for actuator and sensor systems by Tatiana I Becker( )

1 edition published in 2018 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Dynamic analysis of a spherical mobile robot based on a tensegrity structure with two curved compressed members by Valter Böhm( )

1 edition published in 2016 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

On the mechanical compliance of technical systems by Lena Zentner( Book )

2 editions published in 2012 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

In the safe physical human-machine interaction the compliance of technical systems is an elementary requirement. The physical compliance of technical systems can be provided either by control functions implementation and/or intrinsic by structural configuration and material properties optimization. The latter is advantageous because of higher reliability as well as general simplicity of the design and production technologies. In the paper we focus on mechanical systems with intrinsic mechanical compliance. In general the deformability of structures is primarly characterised by their stiffness. Compliant mechanisms are mechanisms, whose functionality is based on its deformability. The goal of each engineer is by the design of mechanisms the setting of compliance depending upon the purpose of its application. It should be considered, that the compliance is dependent on a variety of parameters. The optimal design of these mechanisms can be realized only with precise knowledge of the influence parameters and possible types of compliance
An approach to magnetically actuated miniaturized compliant locomotion systems( )

1 edition published in 2014 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

An approach to compliant locomotion systems based on tensegrity structures( )

1 edition published in 2011 in English and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Konzeption und Untersuchung eines bistabilen Sicherheitsventils und simulationsbasierte Entwicklung einer Methode zu dessen Dimensionierung by René Uhlig( )

1 edition published in 2019 in German and held by 2 WorldCat member libraries worldwide

Belastungsanalyse eines Antriebs- und Getriebesystems für das Weltraumlabor Ekoplasma by Vivien Platl( Book )

1 edition published in 2018 in German and held by 1 WorldCat member library worldwide

Die Konzeptionierung von neuen Experimenten für die Verwendung auf der Internationalen Raumstation erfordert spezielle Belastungsanalysen der verwendeten Komponenten. Neben der Auslegung in Bezug auf die Verwendung in Schwerelosigkeit und den besonderen Anforderungen des Experimentes selbst, sind diese äußert wichtig um die Experimente auf ihre Beständigkeit während des Transportes zur ISS zu überprüfen. Die Arbeitsgruppe Komplexe Plasmen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt entwickelt zum Zeitpunkt dieser Arbeit das Ekoplasma Labor, welches der Nachfolger von PK-4 wird. Das Kernstück des Labors ist die Zyflexkammer, in welcher es möglich ist, komplexes Plasma zu erzeugen und in Schwerelosigkeit zu untersuchen. Die vorliegende Bachelorarbeit beschäftigt sich mit der Analyse des in der Zyflexkammer verbauten Antriebs- und Getriebesystems, im weiteren Verlauf als Motionsystem bezeichnet, hinsichtlich dessen Realisierbarkeit, Funktionalität und Belastbarkeit. Es werden Versuche definiert, die die dynamischen Belastungen während des Raketenstarts und Orbitalflugs zu simulieren und es ermöglichen zu überprüfen, ob das Motionsystem auch nach den Belastungen noch funktionstüchtig ist
Erweiterung eines strukturmechanischen FE-Berechnungsalgorithmus im Programmsystem MATLAB® by Alex Möller( Book )

1 edition published in 2017 in German and held by 1 WorldCat member library worldwide

In der vorliegenden Masterarbeit werden Lösungsalgorithmen zur geometrisch linearen Finite-Elemente-Berechnung von Stab-, Balken und Scheibenelementen vorgestellt. Ausgehend von den notwendigen Grundlagen für die Analyse der genannten Elementtypen erfolgt durch die Erarbeitung verschiedener Lösungsmethoden die Bestimmung von Knotenverschiebungen, inneren Elementkräften, Eigenfrequenzen und kritischen Knicklasten. Zu diesem Zweck wird ein bestehender Algorithmus um die genannten Elementtypen erweitert und für die Entwicklung von Lösungsansätzen von einfachen und komplexen Problemstellungen benutzt. Die Umsetzung der Berechnungen erfolgt dabei durch das numerische Berechnungsprogramm MATLAB, die Ergebnisse werden durch die kommerzielle FE-Software ANSYS Mechanical APDL verifiziert. Als Ergebnis dieser Arbeit liegt neben den erzeugten Programmcodes eine ausführliche Dokumentation zu den Lösungsansätzen der gewählten Problemstellungen vor
Erweiterung eines nichtlinearen FE-Berechnungsalgorithmus zur Formfindung von Tensegrity-Strukturen by Konstantin Mahler( )

1 edition published in 2016 in German and held by 1 WorldCat member library worldwide

Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit der Formfindung von Tensegrity-Strukturen unter Nutzung der Finiten-Elemente-Methode nach der geometrisch nichtlinearen Theorie. Es werden die theoretischen Grundlagen für die Anwendung von massebehafteten Stab- und Balkenelementen, sowie von Mischstrukturen dieser Elementtypen dargestellt. Anschließend erfolgt die Implementierung der Finiten Elemente zur Verifizierung der zuvor getroffenen Erkenntnisse. Zuletzt wird ein bestehender Algorithmus zur Formfindung von Tensegrity-Strukturen um die betrachteten Elementtypen und -eigenschaften erweitert und anhand verschiedener praktischer Beispiele untersucht. Die Implementierungen erfolgen in MATLAB, zur Verifizierung der Ergebnisgrößen wird die kommerzielle Software Mechanical APDL von ANSYS genutzt
Untersuchungen zum Einsatz von magneto-sensitiven Elastomeren in sensorischen Anwendungen by Florian Mixanek( )

1 edition published in 2016 in German and held by 1 WorldCat member library worldwide

Magneto-sensitive Elastomere (MSE) sind Kompositwerkstoffe aus einer Elastomermatrix, in deren Materialstruktur hart- oder weichmagnetische Partikel eingeschlossen sind. Unter dem Einfluss von Magnetfeldern kann eine Änderung des Materialverhaltens beobachtet werden. Diese besondere Eigenschaft bietet Potential für die Entwicklung adaptiver sensorischer und aktorischer Konzepte. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der Untersuchung der Materialeigenschaften von MSE in Abhängigkeit der magnetischen Flussdichte eines äußeren Magnetfeldes sowie der Volumenkonzentration der verwendeten Carbonyl-Eisen-Partikel (CIP). Der Fokus liegt dabei auf der Bestimmung des Steifigkeits- und Dämpfungsverhaltens der Probenkörper. Für die Untersuchungen wird ein Konzept für einen experimentellen Aufbau ausgearbeitet und konstruktiv umgesetzt. Es werden Probenkörper gestaltet und mit verschiedenen Partikelkonzentrationen hergestellt. Die Materialeigenschaften der Proben werden in Ausschwingversuchen, unter Einfluss eines magnetischen Gleichfeldes variabler Stärke untersucht. Die gesammelten Messdaten werden unter Verwendung eines mechanischen Modells für Biegeschwingungen von Balken mit analytischen und numerischen Methoden ausgewertet
Investigations on electrical conducting magnetic hybrid materials for sensor and actuator systems by Jhohan Harvey Chávez Vega( )

1 edition published in 2016 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

Wissenschaftler und Ingenieure sind motiviert, neue Elemente und Materialien zu untersuchen und zu verstehen. Materialien mit neuen Eigenschaften wecken besonderes Interesse der Forschung und daraus entstehen zumeist auch innovative Anwendungsmöglichkeiten. Einer dieser modernen Stoffe sind Ferrofluide. Diese weisen ein spezielles, smartes Verhalten unter dem Einfluss von magnetischen Feldern auf. Daraus ergeben sich zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten wie beispielsweise für Stoßdämpfer bei Automobilen sowie unter anderem für die Messung der Viskosität von Flüssigkeiten. Magneto-sensitive Elastomere (MSE) sind Materialien, die ähnliche Eigenschaften wie Ferrofluide aufweisen. Der wesentliche Unterschied liegt in dem festen Zustand des Materials, unabhängig von der An- oder Abwesenheit eines magnetischen Feldes. MSE weisen eine Polymer-Matrix auf, die magnetische Partikel enthält. Diese ermöglicht dem Material intelligentes Verhalten bei magnetischen Feldern. Im vorliegenden Projekt waren die magnetischen Partikel Eisenpulver und einige Mengen Graphit, die hinzugefügt wurden, um elektrische Leitfähigkeit zu ermöglichen. Mehrere Proben magneto-sensitiver Elastomere wurden auf ihre elektrischen und mechanischen Eigenschaften hin bei Einfluss eines magnetischen Feldes untersucht. Das magnetische Feld wurde mit Hilfe von Permanentmagneten induziert und durch die variierendere Position der Magnete mit einem motorisierten Positionierungssystem verändert. Die aus den Ergebnissen gewonnenen Schlussfolgerungen können im Design und Bau von Sensoren und Stellteilen Anwendung finden
Untersuchung eines Lokomotionssystems mit rollender Fortbewegung auf Basis einer nachgiebigen Tensegrity-Struktur by Tommy Heckert( )

1 edition published in 2016 in German and held by 1 WorldCat member library worldwide

Die derzeit bekannten Fortbewegungssysteme weisen Defizite hinsichtlich ihrer Einsatzfähigkeit und Effektivität auf. Neuartige Mobilitätssysteme eröffnen die Möglichkeit, effizienter Energie zu nutzen und zusätzliche Funktionen bereit zu stellen. Hierfür werden aktuell Systeme entwickelt, bei denen nachgiebige Tensegrity-Strukturen verwendet werden. Die Realisierung von Systemen mit rollender Fortbewegung auf Basis dieser Strukturen ist ein neues Forschungsfeld. Ein solches im Entwicklungsprozess stehendes Lokomotionssystem soll genauer untersucht werden. Das reale Systemverhalten dieses mobilen Roboters steht dabei im Zentrum der Betrachtungen. Dazu werden zunächst Steuerungsparameter für verschiedene Bewegungsarten implementiert, um die Fortbewegung anschließend mit einem Motion Capturing Verfahren aufzunehmen. Die so erhaltenen Bewegungsdaten von Punkten des Lokomotionssystems werden danach in Matlab® importiert und weiterverarbeitet. Das erstellte Matlab®-Programm rekonstruiert die Fortbewegung des Roboters und ermöglicht eine detaillierte Untersuchung des digitalisierten komplexen Systemverhaltens auch von verschiedenen Bewegungsarten. Die Erkenntnisse aus diesen Analysen ermöglichen eine gezielte Weiterentwicklung des Roboters
Modellreduktion zur Berechnung dynamischer Fundamentlasten von drehzahlvariablen Turbomaschinen by Sascha Rudolph( Book )

1 edition published in 2017 in German and held by 1 WorldCat member library worldwide

In der vorliegenden Arbeit steht die Verwendung eines modal transformierten Finite-Element-Modells zur Erzeugung eines flexiblen Körpers in Mehrkörpersimulationsmodellen im Vordergrund. Dabei ist das Ziel eine Methodik zur Modellreduktion anhand des Modells eines drehzahlvariablen Turbogetriebes zu entwickeln, dessen Freiheitsgrade soweit wie möglich zur vereinfachten Berechnung der dynamischen Fundamentlasten reduziert werden sollen. Aus diesem Grund wird zu Beginn der Arbeit ein Überblick über die gängigen Methoden zur Reduktion von Finite-Element-Modellen gegeben. Dann wird eine vereinfachte Berechnungsmethodik zur Ermittlung dynamischer Fundamentlasten aus statischen Ersatzlasten vorgestellt, auf deren Basis dann die Frage beantwortet wird, inwiefern die einfache Methode durch Aufbau eines Finite-Element-Modells verbessert werden kann. Die Reduktion der Finite-Element-Struktur mit der Methode nach Craig-Bampton zum Erhalt der Eigenschaften unter dynamischer Belastung im Frequenzbereich der Antriebsdrehzahl wurde mit Eigenmoden der an den externen Knoten fixierten Struktur durchgeführt. Anschließend wird der Vergleich der Eigenmoden der Struktur mit denen des ungebundenen, flexiblen Körpers durchgeführt. Dann wird die modale Synthese des flexiblen Körpers im Mehrkörpersystem erläutert und anschließend der Aufbau eines Mehrkörpermodells in zwei Schritten vorgestellt, welches als Ausgangspunkt für eine weitere Modellordnungsreduktion dienen kann. Dabei wurde das Übertragungsverhalten der dynamischen Kräfte über die Lagerstellen der Antriebswelle am Gehäuse zum Fundament als Maß für den Vergleich der Mehrkörpermodelle mit dem ursprünglichen Finite-Element-Modell verwendet. Abschließend werden eine Zusammenfassung der durchgeführten Arbeiten und ein Ausblick gegeben
Ein Beitrag zur Optimierung von Versuchs- und Simulationsparametern bei Karosseriedichtungen by Thomas Kirst( )

1 edition published in 2016 in German and held by 1 WorldCat member library worldwide

Die vorliegende Abschlussarbeit befasst sich mit der Optimierung der Zielgenauigkeit von Messwerten aus Komponentenprüfungen im Vergleich zu Simulationsergebnissen. Diese wird am Beispiel eines Türdichtungssystems am Kraftfahrzeug durchgeführt. Der Abgleich zeigt sowohl bei den Prüfanforderungen und den Prüfmitteln im Versuchslabor sowie bei den Materialparametern und den Randbedingungen der Simulation Optimierungspotentiale. Diese spiegeln sich in Abweichungen der quantitativen Ergebnisse und der qualitativen Verformungsbilder wider. Unter Beachtung der Gegebenheiten am Fahrzeug wird durch eine gezielte Optimierung der vorgegebenen Prüfanforderungen und der eingesetzten Prüfmitteln eine Reproduzierbarkeit der Komponentenprüfungen unter fahrzeugnahen Prüfbedingungen geschaffen. Die aufgenommenen Prüfergebnisse dienen anschließend als Basis für eine Untersuchung der Simulationseingangsgrößen und deren Sensitivitäten. Diese zeigt Einflüsse durch die Skalierung der Materialsteifigkeit und durch die Variation der Reibungskoeffizienten auf. Mit den gewonnenen Erkenntnissen der Einflussidentifikation an den Komponentenprüfungen und in der Simulation wird eine Empfehlung ausgesprochen, um zukünftig die Zielgenauigkeit von Versuch und Simulation projektbegleitend zu verbessern. Mit diesem Empfehlungskatalog kann in der frühen Entwicklungsphase ein höherer Reifegrad des Produkts erzielt werden
An approach to compliant mechanisms with particular effects by Lena Zentner( )

1 edition published in 2011 in English and held by 1 WorldCat member library worldwide

This paper presents a classification of the deformation behaviour of compliant mechanisms to simplify their systematic construction. The described mechanisms with fluid drive exemplify special effects of presented systematic. Compared to conventional miniaturizable bending structures the mechanisms discussed in this paper have advantageous properties such as larger movement range, greater flexibility and less sensory effort. Typical applications of the discussed mechanisms are medicine technology and robotics for gripping or manipulating tasks
Modellierung der dynamischen Eigenschaften von Statoren und Rotoren in elektrischen Motoren by Thomas Müller( Book )

1 edition published in 2017 in German and held by 1 WorldCat member library worldwide

Statoren von E-Maschinen für den KFZ-Einsatz sind in Form von imprägnierten Blechpaketen (Verbundwerkstoffe) aufgebaut. Die numerische Beschreibung solcher Komponenten zieht unterschiedliche Herausforderungen, die für eine fortlaufende Entwicklung und ein Verständnis des Systemverhaltens gelöst werden müssen, nach sich. Schwerpunkt der Arbeit ist die Untersuchung der dynamischen Eigenschaften, respektive Steifigkeits- und Dämpfungseigenschaften, von imprägnierten und nicht-imprägnierten Blechpaketen. Dazu werden unterschiedliche Materialmodelle und Homogenisierungsmethoden angewandt. Es werden ein nicht-imprägniertes Blechpaket eines Versuchsaufbaus, ein nicht- und ein imprägniertes Statorblechpaket experimentell und numerisch untersucht. Es hat sich gezeigt, dass Blechpakete, unabhängig von der Imprägnierung, nicht mit isotropen Materialmodellen beschrieben werden können. Ein transversal isotropes Material auf Basis von Druckversuchen zeigt im Gegensatz dazu deutlich bessere Ergebnisse. Die Definition von modalen Dämpfungen zeigen in diesem Kontext ebenfalls bessere Ergebnisse als konstante Dämpfungseigenschaften. Die Untersuchung einer weiteren Homogenisierungsmethode (RVE), mit der Materialeigenschaften von sich periodisch wiederholenden Verbundwerkstoffen bestimmt werden können, wird aufgrund sehr guter Ergebnisse als zielführend bewertet. Der abschließende Teil der Arbeit fasst die wichtigsten Erkenntnisse zusammen und es werden Vorschläge für weiterführende Untersuchungen getroffen
 
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On the mechanical compliance of technical systems
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Bohm, V. 1978-

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German (14)

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