Preisverleihung Johann Puch Award 2007		erstellt am 23. 05. 08
Steyr (magna-steyr) - Im Gedenken an den großen österreichischen Automobilpionier Johann Puch hat MAGNA STEYR im Jahre 2000 einen Diplomarbeitswettbewerb, den "Johann Puch Award for Excellence in Automotive Engineering" ins Leben gerufen. Der Award wird jährlich verliehen und ist derzeit mit insgesamt € 20.000 dotiert, die diesjährig nach dem Verteilungsschlüssel 8.000 / 6.000 / 6.000 € auf 3 Preisträger verteilt werden. Zusätzlich wird heuer auch ein mit € 5.000 dotierter Sonderpreis für "Besondere Innovation" verliehen. Für den JPA 2007 wurden 15 Diplomarbeiten nach einer Vorselektierung durch die Ansprechpartner an den Universitäten/Fachhochschulen eingereicht. Teilnahmeberechtigt sind alle Studierenden österreichischer Hochschulen (Technische Universitäten und Fachhochschule Joanneum) sowie der Universität Maribor/Slowenien, der Universität Györ/Ungarn, der Universität von Miskolc/Ungarn und der Slovak University of Technology Bratislava mit ihren jeweiligen Diplomarbeiten, sofern diese im laufenden Studienjahr abgeschlossen werden bzw. wurden und das Thema im weitesten Sinne in den Bereich Automotive Engineering fällt. Jury: * Vorsitzender der Jury: Prof. Dipl.-Ing. Jürgen Stockmar * Montanuniversität Leoben: Univ.-Prof. Dipl.-Ing.Dr. techn. Wilfried Eichlseder * TU Graz: o. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Wolfgang Hirschberg * TU Graz: o. Univ.-Prof. Dipl.-Ing.Dr. techn. Gunter Jürgens * TU Wien: Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Bernhard Geringer * MAGNA EU: Dr. Peter Egger Bewertungskriterien sind u.A. Aktualität der Thematik, Praxisrelevanz, Innovationsgrad, Wirtschaftlichkeit, Nutzen und Aufbau sowie Gestaltung der Arbeit. Preisträger Johann Puch Award 2007 Die Preisträger des Johann Puch Awards 2007, v.l.n.r..: Bernd Oberwinkler (1st), Christian Nussbaumer (2nd), Maria Friedrich (Special Award), Johann Willberger (2nd) © MAGNA STEYR 1. Platz: DI Bernd Oberwinkler , Montanuniversität Leoben Titel der Arbeit: "Schwingfestigkeit von Ti-6Al-4V -Betrachtung mehrerer Einflussgrößen" Beschreibung: Die Titanlegierung Ti-6Al-4V ist ein weit verbreiteter Konstruktionswerkstoff. Zum einen zählt Ti-6Al-4V zu den Standardlegierungen in der Luft- und Raumfahrt sowie der Medizintechnik, zum anderen kann es als Werkstoff mit großem Zukunftspotential auf dem Gebiet des Fahrzeugbaus gesehen werden. Derzeit konzentriert sich dabei der Einsatz hauptsächlich auf das Gebiet des Rennsports, aber es gibt auch Anwendungen in der Serienproduktion (Pleuel, Turbolader, Ventile). Die Gründe für den zunehmenden Einsatz von Ti-6Al-4V für solche Anwendungen sind vielfältig, und reichen von niedriger Dichte, hoher Festigkeit und Schwingfestigkeit bis hin zur guten Korrosionsbeständigkeit. Für die Lebensdauerberechnung von hoch belasteten Bauteilen aus Ti-6Al-4V ist die Kenntnis des Schwingfestigkeitsverhaltens unter Einflüssen wie Mikrostruktur, Kugelstrahlen, Kerben oder Mehrachsigkeit der Beanspruchung essentiell. Deshalb wurden im Zuge dieser Diplomarbeit zahlreiche Untersuchungen an Proben aus Ti-6Al-4V durchgeführt, wobei deren Bandbreite von Wöhlerversuchen (bis 100 Millionen Lastwechsel) über Rasterelektronenmikroskopie der Bruchflächen bis hin zu Eigenspannungsmessungen mit Hilfe der Röntgendiffraktometrie reicht. Aus den versuchstechnisch gewonnenen Resultaten wurde ein Modell für das Schwingfestigkeitsverhalten von Ti-6Al-4V unter Berücksichtigung der zuvor genannten Einflüsse generiert, welches als Basis für Lebensdauerberechnungen von hoch belasteten Bauteilen dienen soll. Weiters wurde mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM) eine Simulation des Kugelstrahlprozesses durchgeführt und deren Resultate mit Messergebnissen abgeglichen. Dabei zeigte sich eine sehr gute Übereinstimmung, was das gewählte Simulationsmodell verifiziert. Dadurch ist es möglich, den Kugelstrahlprozess hinsichtlich Betriebsfestigkeit und in weiterer Folge die Lebensdauer von Bauteilen zu optimieren. 2. Platz: DI (FH) Christian Nußbaumer, FH Joanneum Graz Titel der Arbeit: "Reduktion von Whiplashbelastungen - Validierung und Optimierung des numerischen FEM-Gesamtsystems 'BioRID im Fahrzeugsitz' anhand realer Schlittentests" Beschreibung: Das Ziel der vorliegenden Arbeit war die Bewertung von Maßnahmen zur Reduktion der Whiplashbelastung. Die Whiplashverletzung der Halswirbelsäule (Peitschenschlagsyndrom) als Folge von Fahrzeugheckkollisionen verzeichnet in den letzten Jahren einen Anstieg in ihrer Häufigkeit. Obwohl diese Verletzungen oftmals als gering klassifiziert werden (AIS 1), sind sie häufig die Ursache für chronische Schmerzen im Nackenbereich. Die volkswirtschaftlichen Folgekosten der Whiplashverletzung werden in Europa mit zehn Milliarden Euro jährlich angenommen. Trotz des immer noch ungeklärten Verletzungsmechanismus wurden in der Vergangenheit verschiedene Verletzungskriterien vorgestellt. Das European New Car Assessment Programme (EuroNCAP)-Konsortium verfolgt das Ziel, die Heckaufprallbewertung der Fahrzeuge durch experimentelle Simulation einzuführen. Das Konsortium wird mit Hilfe der Heckaufprall-Testpuppe BioRID II die Sitzsysteme hinsichtlich ihres Whiplashschutzes auf Basis der Verletzungskriterien beurteilen. Zur Verbesserung der Aussagefähigkeit der Entwicklungswerkzeuge wurden eine Validierung und eine Optimierung eines bestehenden FEM-Simulationsmodells durchgeführt. Die Validierung erfolgte auf Basis von experimentellen Daten aus einem nach EuroNCAP durchgeführten Schlittentest. Mit der Analyse und Verbesserung des mathematischen Modells wurde die Durchführung einer Parameterstudie des Sitzsystems ermöglicht. Die Ergebnisse der Parameterstudie wurden herangezogen, um effektive Maßnahmen zur Reduktion des Verletzungsrisikos aufzuzeigen. 2. Platz: DI Johann Willberger, Technische Universität Graz Titel der Arbeit: "Elastokinematische Untersuchung eines Mehrkörpersystems (MKS) am Beispiel einer Doppelquerlenker-Radaufhängung" Beschreibung: Die Diplomarbeit behandelt die elastokinematische Untersuchung eines Mehrkörpersystems (MKS) am Beispiel einer Doppelquerlenker-Radaufhängung. Basierend auf dieser Radaufhängung wird ein mathematisches Modell abstrahiert, und die nachgiebige Modellierung von Lagern und Gestängen im MKS durch einen gültigen Ansatz vorgestellt. Im weiteren Verlauf werden die gültigen Systemgleichungen formuliert und Wege einer Komplexitätsverringerung der Bewegungsgleichungen durch quasistationäre Betrachtungsweisen untersucht. Im finalen Teil der Arbeit wird die mathematische Berechnung von typischen Radaufhängungsgrößen, wie Sturz, Spur, Nachlauf, etc. erörtert und die Simulationsergebnisse vorgestellt. Ziel der praktischen Arbeit war die Implementierung eines elastokinematischen Preprozessors zur Berechnung von typischen Radaufhängungsgrößen. Sowohl Berechnung als auch Solver wurden dabei zur Gänze in Matlab® implementiert um einen Einsatz im dynamischen Gesamtfahrzeugmodell des industriellen Vertragspartners gewährleisten zu können. Der Solver-Algorithmus löst Position und Orientierung des Rades aufgrund von Kräften, die im Aufstandspunkt des Rades und innerhalb des Mehrkörpersystems wirken. Durch die Generierung von 2D Matrizen können relative Änderungen charakteristischer Radaufhängungsgrößen aufgrund von Kräften, die im Radaufstandspunkt wirken, berechnet werden. Sonderpreis der Jury für "Besondere Innovation": Frau DI Maria Friedrich, Technische Universität Graz Titel der Arbeit: "Wirkungsgradoptimiertes E-CVT für PKW-Hybridanwendungen" Beschreibung: Die für den Fahrantrieb von Personenkraftwagen (PKW) am weitesten verbreitete Hybridvariante ist die Kombination von Verbrennungskraftmaschine als Hauptenergiequelle und elektrischer Maschine. Für die Hybridisierung von Antriebssträngen stehen parallele, serielle und leistungsverzweigende Konzepte zur Verfügung. In Hybrid-Personenkraftwagen konkurrieren derzeit parallele Hybridantriebskonzepte in Kombination mit konventionellen Getrieben, mit leistungsverzweigten Bauformen. Im Zuge dieser Arbeit werden bestehende Hybridsysteme hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile beleuchtet. Das System Hybrid-Synergy-Drive, das Audi Q7 Hybrid Concept, der Honda Civic Hybrid, das Two-Mode-Hybrid-System, das elektrische Schaltgetriebe (ESG) und das elektrodynamische Anfahrelement (EDA) werden einer genauen Betrachtung unterzogen. Nachfolgend findet eine Untersuchung manueller, automatisierter und Automatikgetriebe statt, in der spezielles Augenmerk auf den Wirkungsgrad gelegt wird. Weiters werden elektrisch leistungsverzweigende Getriebe einer genauen Analyse unterzogen um so die wirkungsgradoptimalen Betriebsbereiche zu lokalisieren. Basierend auf diesen Erkenntnissen wird eine Bewertung der verschiedenen Hybrid- und Getriebekonzepte durchgeführt, wobei bei den Getriebekonzepten das automatisierte Schaltgetriebe als beste Variante für die gewählte Aufgabenstellung hervorgeht. Im nächsten Schritt werden mögliche Antriebskonzepte für einen Parallelhybrid-Antriebsstrang mit automatisiertem Schaltgetriebe vorgestellt. Ein Vergleich der Konzepte zeigt, dass eine Kombination aus automatisiertem Schaltgetriebe und leistungsverzweigendem Getriebe für Hybridanwendungen, im Rahmen dieser Aufgabenstellung, die beste Lösung darstellt. Abschließend erfolgt die Auslegung und Konstruktion dieses Getriebekonzeptes.
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