Die „Transactions in Suffering Innovations“ bilden eine Sammlung von Schriften über Artefakte im Themenfeld Biologie & Technik, die in loser Reihenfolge erscheint. Es besteht durchaus die Absicht, den Stand der Technik zu verändern.
Gegenstand der Beiträge zu den Schriften der „Transactions in Suffering Innovations“ sind Artefakte, Problemlösungen, Gestaltungsfragen und die kritische Auseinandersetzung mit Themen der Bionik, also Technik nach Vorbildern aus der belebten und unbelebten Natur und ihre Umsetzung. In ausgesuchten Fällen sind Technische Beschreibungen nach Standards des Deutschen Patent und Markenrechts verfasst.
Mit den „Transactions in Suffering Innovations“ soll der Fortschritt auf dem Gebiet der angewandten Bionik dadurch gefördert werden, dass die dargestellten notleidenden Artefakte, Problem- und Gestaltungslösungen frei von Rechten Dritter sind und mit ausdrücklicher Genehmigung dem Leser zur Nutzung verfügbar werden.
In den „Transactions in Suffering Innovations“ werden ausschließlich Artefakte offeriert, die nicht unter das Arbeitnehmererfindungsgesetzes ArbErfG fallen oder in der Vergangenheit fielen.
Inhaltsverzeichnis
1. Prolog
2. Technische Beschreibung
2.1 Surfboardfinne ausgeführt als vollparametrisierter Labortragflügel
2.2 Stand der Technik und der Wissenschaft. Profile
2.3 Stand der Technik. Leitflächen an Surfboards
2.4 Stand der Technik und der Wissenschaft, Physikalische Modelle.
2.5 Problembeschreibung
2.6 Problemlösung
2.7 Erzielbare Vorteile
2.8 Wirtschaftliche Verwertbarkeit
2.9 Aufbau, bauliche Ausführung und Wirkungsweise
3. Epilog
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist die Vorstellung einer vollparametrisierten, standardisierten Laborfinne ("LAB-Fin"), die als Technik- und Technologiedemonstrator für fluidmechanische Untersuchungen dient. Die Forschungsfrage fokussiert sich darauf, wie durch eine vereinfachte, auf vier Parametern basierende geometrische Beschreibung eine Standardisierung für Forschungs- und Fertigungsprozesse im Bereich der Surfboardfinnen erreicht werden kann, um die Vergleichbarkeit von physikalischen Messdaten und numerischen Simulationsmodellen zu verbessern.
- Standardisierung von Surfboardfinnen für messtechnische Analysen
- Entwicklung eines vollparametrisierten Labortragflügels (LAB-Fin)
- Optimierung der Datenbereitstellung für Rapid Prototyping Verfahren
- Analyse der fluidmechanischen Eigenschaften und des Lateralplans
- Erhöhung der Vergleichbarkeit zwischen physikalischen Messungen und CFD-Simulationen
Auszug aus dem Buch
Surfboardfinne ausgeführt als vollparametrisierter Labortragflügel
Die Erfindung betrifft eine vollparametrisierte, standardisierte Laborfinne (eine Surfboard-finne, nachfolgend „LAB-Fin“ benannt), deren Gestalt mit geringen deklaratorischen Mitteln beschreiben werden kann. Die Laborfinne ist als Technik- und Technologiedemonstrator geeignet. Der Erfindung liegt die Idee einer fludmechanisch wirksamen Leit- und Steuer-tragfläche für kleine Seefahrzeuge zu Grunde, die durch einfache geometrische Elemente beschrieben und durch lediglich vier Parameter eindeutig definiert ist. Die Finne ist zur gestaltkompatiblen Montage an standardisierte Einbauflansche für Surfboards diverser Hersteller geeignet. Der Tragflügel der Surfboardfinne besitzt eine strömungsmechanisch wirksame und bauartbedingt, eine achssymmetrische Profilkontur. Die Surfboardfinne kann skaliert und paramertrisiert werden derart, dass sie für diverse Anströmbedingungen fluidmechanisch wirksam und geeignet ist. Es sollen unterschiedliche Tragflügelprofile realisierbar sein. Ist das Profil nicht Bestandteil der Deklaration gilt die Profilkontur „ebene Platte“.
Stand der Technik und der Wissenschaft. Profile. Ein Strömungsprofil bezeichnet die Querschnittgeometrie von Kraft- und Arbeitstragflügeln in Strömungsrichtung des umgebenden Fluids. Kontur bezeichnet dabei die umhüllende Gestalt eines Strömungskörpers. Dreidimensionale Körperkonturen können eben, konvex oder konkav sein. Elastisch flexible Profilkonturen sind Stand der Technik und der Wissenschaft. Flexible Profilkonturen für Surfboardfinnen sind Stand der Technik. Elastische Finnen vom Stand der Technik verhalten sich mechanisch orthodox; dies bedeutet, dass die strukturelle Bauteilverformung der Richtung der beaufschlagenden Kraft folgt.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Prolog: Einführung in das fiktive Konzept der "NULL-Finne" und deren geometrische Spezifikation als Tragflügel.
2. Technische Beschreibung: Detaillierte Darlegung der LAB-Fin als standardisierter Messkörper, inklusive der theoretischen Grundlagen, Problemanalyse und des konstruktiven Aufbaus.
3. Epilog: Reflexive und dialogische Einblicke in den Entstehungsprozess der Arbeit und die Motivation des Autors vor dem Hintergrund persönlicher Erfahrungen.
Schlüsselwörter
LAB-Fin, Surfboardfinne, Strömungsmechanik, Parameterstudie, Fluid-Struktur-Wechselwirkung, Rapid Prototyping, Tragflügelgeometrie, Standardisierung, CFD-Simulation, Potentialtheorie, NACA-Profile, Lateralplan, Hydrodynamik, Modellversuch, Bauteiloptimierung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in der Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt die Entwicklung einer standardisierten, vollparametrisierten Laborfinne für Surfboards, die als Demonstrator für technische und wissenschaftliche Untersuchungen dient.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die angewandte Bionik, Strömungsmechanik, computergestützte Simulation (CFD) und die geometrische Standardisierung von Bauteilen im Boots- und Surfboardbau.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Ziel ist es, ein geometrisches System zu etablieren, das durch lediglich vier Parameter eindeutig definiert ist, um die Vergleichbarkeit von Messergebnissen und Simulationsdaten zu gewährleisten.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Es werden Methoden der technischen Mechanik (Elastische Theorie), numerische Verfahren wie die Finite-Elemente-Methode (FEM) sowie Computational Fluid Dynamics (CFD) zur Analyse der Strömungswirklichkeit herangezogen.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil widmet sich der Definition der LAB-Fin, dem Stand der Technik bezüglich Strömungsprofilen und Leitflächen sowie der systematischen Erläuterung der baulichen Ausführung und Wirkung.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit ist durch Begriffe wie Parametrisierung, Strömungsprofil, Fluid-Struktur-Interaktion, Rapid Prototyping und Technologiedemonstrator charakterisiert.
Wie definiert sich die Geometrie der LAB-Fin?
Die Geometrie wird primär durch die Profiltiefe an der Flügelwurzel, die spezifische Profildicke, die spezifische Profiltiefe am Flügel-Tip und die spezifische Tragflügellänge definiert.
Warum ist eine Standardisierung für Surfboardfinnen sinnvoll?
Ohne Standardisierung ist die Vergleichbarkeit physikalischer Messungen und numerischer Simulationsmodelle aufgrund der hohen Variantenvielfalt aktueller Finnen kaum möglich.
- Arbeit zitieren
- Dipl.-Ing. Michael Dienst (Autor:in), 2016, Beiträge zum Stand der Technik und den "Transactions in suffering Innovations", München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/345717
