Mechatronische Maschinenelemente und Systemzuverlässigkeit


Academic Staff

M.Sc. Frank Bremer M.Sc. Felix Leitenberger
M.Sc. Matthias Dörr M.Sc. Julian Peters
M.Sc. Kevin Hölz M.Sc. Michael Steck
M.Sc. Tobias Kretschmer M.Sc. Sebastian Zimprich

 

BIld_MME_breit KIT, IPEK

Topics and Focus

Our research focus is the mechatronization of machine elements and the development of test methods for the evaluation of system reliability. We enable the digitalization and connectivity of technical products and the derivation of design target variables for product development. The results of our research are measurement-, modeling-, and test-methods to analyze and describe the entire system down to the technical detail.

The topics in our research group are

  • analysis methods for the functional design of mechatronic machine elements,
  • cross-domain modeling for the control of drive systems in the system context and for representation in digital twins,
  • development of measuring technology and in-situ sensor systems for the acquisition of the relevant system variables,
  • test and validation methods for the evaluation of system reliability and performance,
  • methods for the derivation of design target variables.

Our goal is the research of methods and processes to support product development of mechatronic systems. In this way we create the basis for innovations for our corporate partners.

Selected contributions of our research:

 

Service Offer

As your partner we strengthen you in the competition for innovation. We specialize in the fields of aerospace, power tools, fastening and drive technology.

We offer

  • theoretical and experimental investigation of mechatronic systems,
  • development of test methods and X-in-the-Loop test benches for drive systems,
  • control and prediction models for mechatronic drive systems,
  • measurement and simulation of vibration and impact excitations,
  • measurement, analysis and prediction methods for hand-held power tools with focus on vibration and impact with consideration of the user,
  • system analysis of machine elements and systems of fastening technologies,
  • utilization and adaptation of digitalization tools (IoT, machine learning, AI, ...) for product development.

Equipment

Test benches

Measurement technology

  • Various force, torque and acceleration measurement technology
  • Miniature measurement technology
  • Laser vibrometer for vibration analysis
  • Mobile data acquisition systems and miniature data loggers for the acquisition of measurement data in the field
  • 3D scanner for system integration of fast prototypes
  • Fiber optic measuring equipment for the spatially resolved recording of component loads and temperatures
  • Dust sensor for detection of application-related emissions
  • Universal testing machine for tensile and compression tests
  • Digital microscope with high sharpness depth

Further equipment of the institute can be found here.

Theses

Current theses of the research group can be found here.

Contact

Thomas Gwosch
Dr.-Ing. (Oberingenieur) Thomas Gwosch

+49 721 608 47253thomas gwosch ∂does-not-exist.kit edu

Head of Research Department Mechatronic Machine Elements and System Reliability

 

Head of Research Department Human-Machine Systems

Leitenberger
M.Sc. Felix Leitenberger

+49 721 608-41871felix leitenberger ∂does-not-exist.kit edu

Team Manager Research Group

Mechatronic Machine Elements and System Reliability

Selected Publications


2021
Torque-Time series.
Mangold, S.; Gerlitz, E.; Zimprich, S.
2021, December 27. doi:10.5445/IR/1000141534
Analyse und Simulation tangential-schlagender Anziehprozesse : Ein tribologisches Simulationsmodell zur Beschreibung von Schraubenanziehverfahren = Analysis and Simulation of Impact Tightening Processes : A Tribological Simulation Model to Describe Bolt Tightening Processes. PhD dissertation.
Wettstein, A.
2021, December 3. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000140478
Vorrichtung zum Reinigen eines Bohrlochs, Verfahren und Anordnung [DE-Patent].
Trojan, K.; Hölz, K.; Matthiesen, S.; Wäldele, M.; Müßig, M.; Wied, E.; Wieland, A.
2021, September 23
Simulationsmodell eines in einem Polymergehäuse und Elastomerring gelagerten Antriebsstrangs mit Kegelradgetriebe.
Sturm, C.
2021, August 11. doi:10.5445/IR/1000136218
A New Dynamical Test Bench for Multi-Axial Loading of Angle Grinders.
Dörr, M.; Mertens, J.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000130022
Simulationsmodell des tangential-schlagenden Anziehprozesses von Schraubenverbindungen.
Wettstein, A.
2021, January 11. doi:10.5445/IR/1000127887
Sensor-integrating gears: wear detection by in-situ MEMS acceleration sensors [Sensorintegrierende Zahnräder: Verschleißdetektion durch In-situ MEMS Beschleunigungssensoren].
Peters, J.; Ott, L.; Dörr, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Forschung im Ingenieurwesen/Engineering Research. doi:10.1007/s10010-021-00575-7
Modeling of human-machine systems for system reliability testing: Investigation of the user impact on the load of the machine [Modellierung des Mensch-Maschine-Systems für Systemzuverlässigkeitstests: Ermittlung des Anwendereinflusses auf die Belastung der Maschine].
Gwosch, T.; Durr, M.; Matthiesen, S.
2021. 2021 Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung, SSP 2021, 20. Mai 2021, online, 455–464
Prediction of tool forces in manual grinding using consumer-grade sensors and machine learning.
Dörr, M.; Ott, L.; Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2021. Sensors, 21 (21), 7147. doi:10.3390/s21217147
An adjustable bearing seat stiffness element for targeted vibration influencing.
Sturm, C.; Lindenmann, A.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. INTER-NOISE and NOISE-CON Congress and Conference Proceedings, InterNoise21: Washington, D.C., USA. Ed.: T. Dare. Ed.: T. Dare, 757–766, Institute of Noise Control Engineering of the USA (INCE-USA). doi:10.3397/IN-2021-1642
User-centered design of power tools: a generic process for evaluation of usability aspects [Die Nutzerzentrierte Produktentwicklung von Power-Tools: Ein generischer Prozess zur Untersuchung von Usability-Aspekten].
Helmstetter, S.; Dörr, M.; Germann, R.; Matthiesen, S.
2021. Forschung im Ingenieurwesen/Engineering Research. doi:10.1007/s10010-021-00546-y
Use of data-driven design for the development of knob-shaped handles in the context of impedance measurements.
Schröder, T.; Lindenmann, A.; Hehmann, S.; Wettstein, A.; Germann, R.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Applied ergonomics, 98, Article no: 103575. doi:10.1016/j.apergo.2021.103575
Development of a Cause-Effect Relationship Model to Identify Influences on Load Conditions that Cause Bearing Damage.
Sturm, C.; Gwosch, T.; Zimprich, S.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of the 31st European Safety and Reliability Conference (ESREL 2021). Ed.: B. Castanier, 2924–2929, Research Publishing. doi:10.3850/978-981-18-2016-8_483-cd
Architecture of the Digital Twin in Product Validation for the Application in Virtual-Physical Testing to Investigate System Reliability.
Leitenberger, F.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of the 32nd Symposium Design for X (DFX 2021), The Design Society. doi:10.35199/dfx2021.10
Analyse des Versagens mittels Bilderkennung für die Gestaltung von Holzschrauben.
Hoelz, K.; Dörner, P.-T.; Matthiesen, S.
2021. Konstruktion, 73 (01-02), 64–69. doi:10.37544/0720-5953-2021-01-02-64
Theoretische Modelle zum Verbundtragverhalten von Holzschrauben für die Schraubengestaltung.
Hölz, K.; Ayoubi, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Bautechnik. doi:10.1002/bate.202100003
Creation of Digital Twins - Key Characteristics of Physical to Virtual Twinning in Mechatronic Product Development.
Sturm, C.; Steck, M.; Bremer, F.; Revfi, S.; Nelius, T.; Gwosch, T.; Albers, A.; Matthiesen, S.
2021. Proceedings of the Design Society, 1, 781–790. doi:10.1017/pds.2021.78
Compensation of mass-based effects in component scaling on a hardware-in-the-loop test bench by virtual inertia.
Steck, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Mechatronics, 78, Art.-Nr.: 102622. doi:10.1016/j.mechatronics.2021.102622
Modellierung des Mensch-Maschine-Systems für Systemzuverlässigkeitstests: Ermittlung des Anwendereinflusses auf die Belastung der Maschine = Modeling of Human-Machine Systems for System ReliabilityTesting: Investigation of the User Impact on the Load of the Machine.
Gwosch, T.; Dörr, M.; Matthiesen, S.
2021. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung (SSP 2021), 20. Mai 2021, Stuttgart, 1–10, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO
AI-Based knowledge extraction for automatic design proposals using design-related patterns.
Krahe, C.; Kalaidov, M.; Doellken, M.; Gwosch, T.; Kuhnle, A.; Lanza, G.; Matthiesen, S.
2021. Procedia CIRP, 100, 397–402. doi:10.1016/j.procir.2021.05.093
Design of sensor integrating gears: methodical development, integration and verification of an in-Situ MEMS sensor system.
Peters, J.; Ott, L.; Dörr, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Procedia CIRP, 100, 672–677. doi:10.1016/j.procir.2021.05.142
Analyzing iterations in mechanical design processes – a method for data acquisition in meso-level studies.
Bremer, F.; Heimberger, F.; Reichard, J.; Matthiesen, S.
2021. Procedia CIRP, 100, 756–761. doi:10.1016/j.procir.2021.05.048
The influence of human interaction on the vibration of hand-held human-machine systems – The effect of body posture, feed force, and gripping forces on the vibration of hammer drills.
Lindenmann, A.; Uhl, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Applied Ergonomics, 95, Art.-Nr.: 103430. doi:10.1016/j.apergo.2021.103430
Entwicklung eines sensorintegrierten Verbundankers zur Überwachung der Befestigungssituation.
Horn, S.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. Beton- und Stahlbetonbau. doi:10.1002/best.202000105
Universitäre Ausbildung von Konstrukteurinnen und Konstrukteuren im Kontext des industriellen Wandels.
Matthiesen, S.; Hölz, K.; Drechsler, S.; Bruchmüller, T.
2021. CSR und Digitalisierung : Der digitale Wandel als Chance und Herausforderung für Wirtschaft und Gesellschaft. Ed.: A. Hildebrandt, 151–173, Springer Verlag. doi:10.1007/978-3-662-61836-3_10
Wood screw design: influence of thread parameters on the withdrawal capacity.
Hoelz, K.; Kleinhans, L.; Matthiesen, S.
2021. European journal of wood and wood products, 79 (4), 773–784. doi:10.1007/s00107-021-01668-4
Simulation Model of a Torque-Limiting Clutch with Adjustable Design Parameters to Investigate the Release Behavior.
Steck, M.; Paland, D.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2021. X. Liu-Henke & U. Durak (Eds.), Tagungsband ASIM Workshop STS/GMMS/EDU 2021 - Virtueller Workshop der ASIM Fachgruppen STS (Simulation Technischer Systeme), GMMS (Grundlagen und Methoden in Modellbildung und Simulation) und EDU (Edukation und Simulation) am 11. und 12. März 2021. Ed.: X. Liu-Henke
Modeling dynamic mechanical system behavior using sequence modeling of embodiment function relations: case study on a hammer mechanism.
Wettstein, A.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
2021. SN Applied Sciences, 3 (1), Art.-Nr.: 128. doi:10.1007/s42452-021-04149-8
High-speed cutting with involute blades: Experimental research on cutting forces.
Bremer, F.; Matthiesen, S.
2021. Journal of food engineering, (293). doi:10.1016/j.jfoodeng.2020.110380
Data-Driven Analysis of Human-Machine Systems – A Data Logger and Possible Use Cases for Field Studies with Cordless Power Tools.
Dörr, M.; Peters, J.; Matthiesen, S.
2021. Human Interaction, Emerging Technologies and Future Applications III. Ed.: T. Ahram, 56–62, Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-030-55307-4_9
An Objective Rating Approach for Vibration Discomfort Evaluation in Power Tool Ergonomics – Examination of Higher Frequency Components.
Zimprich, S.; Germann, R.; Helmstetter, S.; Saurbier, S.; Matthiesen, S.
2021. Human Interaction, Emerging Technologies and Future Applications III. Ed.: T. Ahram, 84–90, Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-030-55307-4_13
2020
Requirements for Sensor Integrating Machine Elements : A Review of Wear and Vibration Characteristics of Gears.
Peters, J.; Ott, L.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000127139
Vorrichtung zum Reinigen eines Bohrlochs, Verfahren und Anordnung [EU-Patent].
Trojan, K.; Hölz, K.; Matthiesen, S.; Wäldele, M.; Wieland, A.; Müßig, M.; Wied, E.
2020, November 25
Ermittlung eines Designraums zur Mechatronisierung von Befestigungsmitteln am Beispiel von Verbundankern = Detection of a design space to mechatronize fastening elements by the example of chemical anchors.
Horn, S.; Zimprich, S.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. Beton- und Stahlbetonbau, 115 (11), 878–886. doi:10.1002/best.202000022
Scaling of Rotational Quantities for Simultaneous Testing of Powertrain Subsystems with Different Scaling on a X-in-the-Loop Test Bench.
Steck, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. Mechatronics, 71, Article: 102425. doi:10.1016/j.mechatronics.2020.102425
Methodical support for the investigation of system behaviour with analysis techniques - Overcoming the non-transparency in embodiment design.
Hoelz, K.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
2020, September 23. doi:10.5445/IR/1000123853
Algorithmus zur objektiven Analyse des Einflusses von Gewindeparametern von Holzschrauben auf die Rissbildung - Algorithm for an objective analysis of the influence of thread parameters of wood screws on crack formation.
Hoelz, K.; Dörner, P.-T.; Matthiesen, S.
2020, July 29. doi:10.5445/IR/1000122036
Investigation of dynamic friction during impact tightening of bolted joints.
Wettstein, A.; Kretschmer, T.; Matthiesen, S.
2020. Tribology international, 146, 106251. doi:10.1016/j.triboint.2020.106251
Qualitative Modelling in Embodiment Design - Investigating the Contact and Channel Approach Through Analysis of Projects.
Grauberger, P.; Bremer, F.; Sturm, C.; Hoelz, K.; Wessels, H.; Gwosch, T.; Wagner, R.; Lanza, G.; Albers, A.; Matthiesen, S.
2020. Proceedings of the Design Society: DESIGN Conference, 1, 897–906. doi:10.1017/dsd.2020.260
Realitätsnahe und reproduzierbare Randbedingungen in der Vibrationsanalyse - Ein Ersatzuntergrund für elektropneumatische Bohrhämmer = Realistic and Reproducible Boundary Conditions in Vibration Analysis - A Substitute Workpiece for Electro-pneumatic Hammer Drills. PhD dissertation.
Bruchmüller, T.
2020, March 10. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000117558
Classification and examples of next generation machine elements = Klassifizierung und Beispiele der nächsten Generation von Maschinenelementen.
Vorwerk-Handing, G.; Gwosch, T.; Schork, S.; Kirchner, E.; Matthiesen, S.
2020. Forschung im Ingenieurwesen, 84 (1), 21–32. doi:10.1007/s10010-019-00382-1
Investigation of the thread coefficient of friction when impact tightening bolted joints.
Wettstein, A.; Matthiesen, S.
2020. Forschung im Ingenieurwesen, 84 (1), 55–63. doi:10.1007/s10010-019-00392-z
A review of research relating to food slicing in industrial applications.
Bremer, F.; Matthiesen, S.
2020. Journal of food engineering, 268, 109735. doi:10.1016/j.jfoodeng.2019.109735
A Method of Determining the Separation Plane of a Knob-Shaped Measuring Handle for the Measurement of Hand-Arm-Impedances.
Schröder, T.; Lindenmann, A.; Hehmann, S.; Uhl, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. Humanschwingungen 2020 : Vibrations- und Schwingungseinwirkungen auf den Menschen., 131–140, VDI Verlag. doi:10.51202/9783181023709-131
Untersuchung des dynamischen Reibverhaltens beim schlagenden Anziehen von Schraubenverbindungen.
Wettstein, A.; Kretschmer, T.; Matthiesen, S.
2020. 61.Tribologie-Fachtagung 2020
A modeling approach to identify the influences of relevant system parameters on drive train vibrations.
Sturm, C.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. Proceeding of 2020 International Congress on Noise Control Engineering (Internoise 2020). Ed.: J. Y. Jeon
Methodical support for investigation of system behaviour by means of analysis techniques - overcoming non-transparency in embodiment design.
Hölz, K.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
2020. Forschung im Ingenieurwesen, 84 (4), 323–331. doi:10.1007/s10010-020-00417-y
Herausforderungen bei der Verknüpfung von Gestaltungs- und Toleranzdomäne zur Robustheitsbewertung von Produkt- konzepten.
Grauberger, P.; Bremer, F.; Matthiesen, S.; Goetz, S.; Schleich, B.; Wartzack, S.
2020. Summer School Toleranzmanagement : Beiträge zur 4. Summer School - September 2020. Hrsg.: S. Wartzack, 69–74, Ernst Vögel GmbH
Investigation of Failure Behavior in the Thread Contact of Wood Screws during the Pull-Out Process.
Hoelz, K.; Grauberger, P.; Matthiesen, S.
2020. Journal of structural engineering, 146 (10), Art.-Nr.: 04020211. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0002784
A Conceptual Model Combination for the Unification of Design and Tolerancing in Robust Design.
Grauberger, P.; Goetz, S.; Schleich, B.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.; Wartzack, S.
2020. Proceedings of the Design Society: DESIGN Conference, 1, 157–166. doi:10.1017/dsd.2020.12
Comparison of Parameterization Methods for Real-time Battery Simulation Used in Mechatronic Powertrain Test Benches.
Schroeder, T.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2020. IEEE access, 8, 87517–87528. doi:10.1109/ACCESS.2020.2989724
Frontloading in Aircraft Development Process by Integration of a new Validation Method.
Gwosch, T.; Steck, M.; Dörr, M.; Matthiesen, S.
2020. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000117783
2019
Product models in embodiment design: an investigation of challenges and opportunities.
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Bremer, F.; Nowoseltschenko, K.
2019. SN Applied Sciences, 1 (9), 1078. doi:10.1007/s42452-019-1115-y
Modelling of Tool Workpiece Interactions—Coefficient of Restitution for Hammer Drilling of Concrete.
Bruchmueller, T.; Huegel, N.; Wacker, S.; Matthiesen, S.
2019. Forschung im Ingenieurwesen, 83 (1), 21–30. doi:10.1007/s10010-018-00293-7
Testvorrichtung für Bohrhämmer [Patent].
Bruchmueller, T.; Dörr, M.; Neugebauer, W.; Steck, M.; Matthiesen, S.
2019
Design for Vibration Reduction – An Overview of Models for Product Development with Focus on Excitation and Transmission of Vibrations of Technical Systems.
Sturm, C.; Bremer, F.; Matthiesen, S.
2019. Procedia CIRP, 84, 662–666. doi:10.1016/j.procir.2019.03.254
Experimental analysis of user forces by test bench and manual hammer drill experiments with regard to vibrations and productivity.
Uhl, M.; Bruchmüller, T.; Matthiesen, S.
2019. International journal of industrial ergonomics, 72, 398–407. doi:10.1016/j.ergon.2019.06.016
Antriebsstrangprüfstände zur Ableitung von Konstruktionszielgrößen in der Produktentwicklung handgehaltener Power-Tools. PhD dissertation.
Gwosch, T.
2019. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000096256
Frontloading in der Produktentwicklung handgehaltener Power-Tools – Lastmodelle für den Einsatz in Antriebsstrangprüfständen.
Steck, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2019. Konstruktion, (05-19), 83–90
Recognizing Product Application based on Integrated Consumer Grade Sensors: A Case Study with Handheld Power Tools.
Dörr, M.; Ries, M.; Gwosch, T.; Matthiesen, S.
2019. 29th CIRP Design Conference: open design and design as exponential technology, Póvoa de Varzim, Portugal, 8th to 10th May 2019
Experimental Abrasive Contact Analysis – Dynamic Forces between Grinding Discs and Steel for common Angle Grinder Applications.
Dörr, M.; Zimprich, S.; Dürkopp, A.; Bruchmüller, T.; Gittel, H.-J.; Matthiesen, S.; Pelshenke, C.; Dültgen, P.
2019. 11th TOOLING 2019 conference & exhibition, Aachen, Germany, 12 - 16 May 2019
Experimentelle Untersuchung von Versagensvorgängen.
Horn, S.; Hoelz, K.; Schwabe, M.; Matthiesen, S.
2019. Beton- und Stahlbetonbau, 99 (7), 561. doi:10.1002/best.201900013
Virtual Coupling of Powertrain Components: New Applications in Testing.
Gwosch, T.; Steck, M.; Matthiesen, S.
2019. ASIM – Simulation technischer Systeme, Braunschweig, 21. Februar 2019 - 22. Februar 2019. Hrsg.: Umut Durak, Christina Deatcu, Jan Hettwer, 163–168, ARGESIM
Product Models in Embodiment Design – an Investigation of Challenges and Possibilities.
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Bremer, F.; Nowoseltschenko, K.
2019. doi:10.5445/IR/1000089686
2018
IPEK-XiL-Approach and IPEK-XiL-Framework for Power Tools.
Matthiesen, S.; Behrendt, M.; Gwosch, T.; Bruchmueller, T.; Schaefer, T.
2018. doi:10.5445/IR/1000081598
IPEK-XiL-Ansatz und IPEK-XiL-Framework für Power-Tools.
Matthiesen, S.; Behrendt, M.; Gwosch, T.; Bruchmueller, T.; Schaefer, T.
2018. doi:10.5445/IR/1000080086
Junge Menschen für Technikberufe begeistern - Deutschlands Ingenieurstärke sichern.
Matthiesen, S.; Hoelz, K.; Eisenmann, M.
2018. 13. Ingenieurpädagogische Regionaltagung 2018 - Diversität und Kulturelle Vielfalt - differenzieren, individualisieren - oder integrieren? Wege zu technischer Bildung, Bochum, 7. - 9. Juni 2018, IPW
Natural science and technology: pupils oriented analysis and synthesis using bearing arrangements.
Matthiesen, S.; Hölz, K.; Schaffner, T.
2018. 13. Ingenieurpädagogische Regionaltagung 2018 - Diversität und Kulturelle Vielfalt - differenzieren, individualisieren oder integrieren, Bochum, 7.6.2018 - 9.6.2018, IPW
Eine qualitative Untersuchung der Reibungsverhältnisse und des Oberflächenverschleißes in schlagend angezogenen Schraubenverbindungen.
Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Sturm, C.
2018. Schraubenverbindungen 2018 - 6. VDI-Tagung, Würzburg, 21. - 22. November 2018, VDI Verlag
Analysis of dynamic system behaviour using sequence modelling with the C&C-Approach - a case study on a power tool hammer mechanism.
Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Grauberger, P.
2018. Proceedings of NordDesign: Design in the Era of Digitalization, NordDesign 2018, The Design Society
Testfallgenerierung – Vorgehen zur Lastkollektivermittlung durch Data Mining am Winkelschleifer.
Matthiesen, S.; Dörr, M.; Zimprich, S.
2018. 29. DfX-Symposium 2018, Tutzing, 25.-26. September. Hrsg.: D. Krause, 12
Experiencing and teaching technology – Integrating STEM teaching-students in interdisciplinary design teams.
Matthiesen, S.; Eisenmann, M.; Hoelz, K.; Six, O.
2018. 20th International Conference on Engineering & Product Design Education, London, UK, September 6-7, 2018
PGE – Product generation engineering in engineering education: Real-world problems for beginners in student projects.
Albers, A.; Matthiesen, S.; Rapp, S.; Hoelz, K.; Bursac, N.
2018. 20th International Conference on Engineering and Product Design Education (E&PDE 2018), London, UK, September 6-7, 2018
Research Results: "Product Models in Embodiment Design - An Investigation of Challenges and Possibilities".
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Bremer, F.; Nowoseltschenko, K.
2018. doi:10.5445/IR/1000086190
Adjustable impedance elements for testing and validation of system components.
Heyden, E.; Lindenmann, A.; Oltmann, J.; Bruchmueller, T.; Krause, D.; Matthiesen, S.
2018. Book of Abstracts. Symposium Lightweight Design in Product Development (LWD-PD18), Zurich, CH, June 14-15, 2018, 44–46, CMASLab. doi:10.3929/ethz-b-000283432
Analysis of dynamic system behaviour using sequence modelling with the C&C-Approach – a case study on a power tool hammer mechanism.
Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Grauberger, P.
2018. Proceedings of NordDesign 2018, Linköping, S, August, 14-17, 2018
Untersuchung des Einflusses der Lagerung auf Funktion und Eigenschaften eines Kegelradgetriebes in Power-Tools.
Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2018
Anforderungen an ein Messsystem zur Ermittlung der Rotationsimpedanz von Hand-Arm Systemen.
Matthiesen, S.; Lindenmann, A.; Bruchmüller, T.
2018. 7. VDI-Tagung Humanschwingungen 2018, Würzburg, 24.-25. April 2018, 91–106, VDI Verlag
From Reality to Simulation – Using the C&C²-Approach to Support the Modelling of a Dynamic System.
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Sturm, C.; Steck, M.
2018. Procedia CIRP, 70, 475–480. doi:10.1016/j.procir.2018.03.039
The influence of variating passive user interactions on power tools in the context of product development.
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Bruchmueller, T.
2018. Forschung im Ingenieurwesen. doi:10.1007/s10010-018-0269-x
Modellbildung mit dem C&C²-Ansatz in der Gestaltung - Techniken zur Analyse und Synthese.
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Hölz, K.; Nelius, T.; Bremer, F.; Wettstein, A.; Gessinger, A.; Pflegler, B.; Nowoseltschenko, K.; Voß, K.
2018. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000080744
2017
Technikaktivitäten – Herausforderungen in der Ausbildung und vielversprechende Lösungsansätze.
Matthiesen, S.; Hoelz, K.; Fox, D.; Eisenmann, M.
2017. Digitalisierung in der Techniklehre – ihr Beitrag zum Profil technischer Bildung : 12. Ingenieurpädagogische Regionaltagung, Ilmenau, 11. – 13. Mai 2017, IPW
Systemverständnis durch Analysemethoden.
Matthiesen, S.; Hölz, K.; Grauberger, P.
2017. DFX 2017: Proceedings of the 28th Symposium Design for X, Bamberg, Germany, 4-5 October 2017. Hrsg.: D. Krause, 263–274, Design Society
Experimentelle Identifikation von Schwingungsursachen in Antriebssträngen von Power-Tools.
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Bruchmueller, T.
2017. VDI Fachtagung Schwingungen 2017: Berechnung, Überwachung, Anwendung, Nürtingen, 10. - 11. Oktober 2017, 311–322, VDI Verlag
Chancen und Herausforderungen beim Führen von interdisziplinären Teams.
Matthiesen, S.; Klink, K.; Hoelz, K.; Berg, J.; Schmidt, S.
2017. Digitalisierung in der Techniklehre – ihr Beitrag zum Profil technischer Bildung, 12. Ingenieurpädagogische Regionaltagung, Ilmenau, 11. - 13. Mai 2017, IPW
Technik vermitteln und erleben im Naturwissenschaft und Technik-Unterricht.
Matthiesen, S.; Woll, A.; Hoelz, K.; Eisenmann, M.; Schmidt, S.; Hansjosten, I.; Wegmann, K.; Hoffman, M.; Schnur, A.
2017. Digitalisierung in der Techniklehre – ihr Beitrag zum Profil technischer Bildung - 12. Ingenieurpädagogische Regionaltagung, Ilmenau, 11. - 13. Mai 2017, IPW
Realitätsnahe Komponententests zur Unterstützung der Produktentwicklung bei der Validierung von Power-Tools.
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Mangold, S.; Dultgen, P.; Pelshenke, C.; Gittel, H.-J.
2017. Konstruktion, 69 (7-8), 76–81
Universitäre Ausbildung zum Konstrukteur im Kontext des industriellen Wandels.
Matthiesen, S.; Drechsler, S.; Bruchmueller, T.
2017. CSR und Digitalisierung : Der digitale Wandel als Chance und Herausforderung für Wirtschaft und Gesellschaft. Hrsg.: A. Hildebrandt, 735–754, Springer Verlag. doi:10.1007/978-3-662-53202-7
Methodische Unterstützung des Erkenntnisgewinns in der Produktentwicklung durch Konstruktionshypothesen.
Matthiesen, S.; Grauberger, P.; Nelius, T.; Hölz, K.
2017. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000071901
Frontloading in der Produktentwicklung von Power-Tools durch frühe Validierung mit Hilfe von leistungsskalierten Prototypen.
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Mangold, S.; Grauberger, P.; Steck, M.; Cersowsky, S.
2017. Stuttgarter Symposium für Produktentwicklung 2017 (SSP 2017) : Produktentwicklung im disruptiven Umfeld, Stuttgart, Deutschland, 29. Juni 2017
Torsional vibration measurement of an angle grinder in real life applications.
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Wettstein, A.
2017. Torsional Vibration Symposium 2017, Salzburg, Austria, May 17-19, 2017, Schwingungstechnischer Verein (Vibration Association)
Validierung von leistungsskalierten Prototypen.
Matthiesen, S.; Steck, M.
2017. WiGeP News, 2017 (01), 20
Schlussbericht zu IGF-Vorhaben Nr. 18196N – Entwicklung einer beanspruchungsidentischen Prüftechnik für Elektrowerkzeug-Komponenten [Zusammenfassung des Abschlussberichtes zum IGF-Vorhaben].
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Gittel, H.-J.
2017. FGW - Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe
2016
Systematische Entwicklung von Einheiten aus Power-Tools und anziehbaren Unterstützungssystemen : Ansatz einer integrativen Entwicklung von Power-Tools und anziehbaren Unterstützungssystemen.
Weidner, R.; Matthiesen, S.; Bruchmüller, T.; Mangold, S.; Wulfsberg, J. P.
2016. Zweite transdisziplinäre Konferenz zum Thema "Technische Unterstützungssysteme, die die Menschen wirklich wollen". Hrsg.: R. Weidner, 527–534, Helmut-Schmidt-Universität
Prozessmodell zur anwendungsorientierten Entwicklung von Power-Tools.
Matthiesen, S.; Germann, R.; Schmidt, S.; Hoelz, K.; Uhl, M.
2016. Technische Unterstützungssysteme, die die Menschen wirklich wollen : Zweite Transdisziplinäre Konferenz - Hamburg, Germany, 12.-13. Dezember 2016. Hrsg.: R. Weidner, 223–232, Helmut-Schmidt-Universität
Das Leben und Sterben von Winkelschleifern.
Dueltgen, P.; Gittel, H.-J.; Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2016. Bänder, Bleche, Rohre, 2016 (10), 220
Ansatz zur modellunterstützten Vorauslegung von Messsystemen für die Erfassung von mechanisch-dynamischen Größen von Power-Tools.
Matthiesen, S.; Wettstein, A.; Bruchmüller, T.; Anding, T.
2016. Design for X : Beiträge zum 27. DfX-Symposium, Jesteburg, Germany, 5.-6. Oktober 2016. Hrsg.: D. Krause, 51–64, Tutech Verlag
Experimentelle Ermittlung von Bauteilbelastungen eines Power Tool Antriebsstrangs durch indirektes Messen in realitätsnahen Anwendungen als ein Baustein in der Teilsystemvalidierung.
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Schäfer, T.; Dültgen, P.; Pelshenke, C.; Gittel, H.-J.
2016. Forschung im Ingenieurwesen, 80 (1), 17–27. doi:10.1007/s10010-016-0203-z
2015
Elektrowerkzeuge auf dem Prüfstand.
Matthiesen, S.; Gwosch, T.
2015. Wissenschaftliche Gesellschaft für Produktentwicklung e.V
Use case detailing levels – Anwendungsfallmodellierung zur Unterstützung der Entwicklung handgehaltener Geräte.
Schmidt, S.; Hölz, K.; Matthiesen, S.
2015. 26th Symposium Design for X, DFX 2015, Herrsching, Germany, 7.-8. October, 2015, 39–50, TuTech-Verl
Der Anwender auf dem Prüfstand.
Matthiesen, S.; Bruchmueller, T.
2015. WiGeP News, (2/2015), 19–20
An Adjustable Impedance Element -- System Requirements and Design Approach.
Bruchmueller, T.; Mangold, S.; Matthiesen, S.; Oltmann, J.; Rasmussen, O.; Krause, D.; Stuecheli, M.; Meboldt, M.
2015. 26. DfX-Symposium: Proceedings of the 26th Symposium Design for X, 133–144, Tutech Verlag
Modellunterstützte Reduktion von Störgrößen in einem Messsystem zur Erfassung der Geräte-Werkstück-Wechselwirkungen.
Matthiesen, S.; Bruchmueller, T.; Grauberger, P.; Wettstein, A.
2015. DFX 2015: Proceedings of the 26th Symposium Design for X. Hrsg.: K. Paetzold, 157–168, Tutech Verlag
The influence of the user on the power tool functionality -- a force sensing handle for a hammer drill.
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Bruchmueller, T.; Stelzer, D.; Truenkle, B.
2015. Proceedings of the 13th International Conference on Hand-Arm Vibration. Ed.: X. Gao, Beijing University Health Science Center Capital Medical University
2014
Ansatz zur situations- und bedarfsgerechten Methodenauswahl in der Produktentwicklung basierend auf dem Systemtripel aus Zielsystem, Handlungssystem und Objektsystem.
Albers, A.; Walter, B.; Gladysz, B.; Reiß, N.; Dörr, M.; Hinkelmann, M.
2014. Tagungsband 12. Gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik 2014: Methoden in der Produktentwicklung: Kopplung von Strategien und Werkzeugen im Produktentwicklungsprozess, am 16. und 17. Oktober 2014 in Bayreuth. Hrsg.: Klaus Brökel, 83–94, Universität
Auswahl und Entwicklung neuer Methoden für die Rotationsdynamik an Triebstrangprüfständen zur Antriebssystementwicklung nach dem XiL-Ansatz.
Albers, A.; Boog, S.; Bruchmueller, T.
2014. 16. MTZ-Fachtagung VPC.plus.2014 - Simulation und Test für die Antriebsentwicklung
Eine Methode für eine Prüf- und Validierungsumgebung zur Komponentenuntersuchung handgehaltener Geräte in der Produktentwicklung.
Matthiesen, S.; Gwosch, T.; Mangold, S.
2014. 12. gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik 2014. Hrsg.: K. Brökel, 51–61, Universität Bayreuth
Der Mensch als zentrales Teilsystem in Wechselwirkung mit handgehaltenen Geräten - Ein problemorientierter Ansatz zur Untersuchung dieser Schnittstelle.
Matthiesen, S.; Mangold, S.; Bruchmüller, T.; Marko, A. M.
2014. Design for X : Beiträge zum 25. DfX-Symposium. 25th Symposium Design for X, DFX 2014, Bamberg, Germany, 1. October - 2. October 2014, 193–204
2013
Investigation of the sealing performance of piston rings in a squeeze film damper.
Jäger, S.; Bruchmueller, T.; Albers, A.
2013. Proceedings SIRM 2013. Schwingungen in rotierenden Maschinen, Berlin, 25. - 27. Februar 2013
2012
Dynamic behaviour and sealing performance of piston rings used in squeeze-film-dampers.
Jäger, S.; Bruchmüller, T.; Albers, A.
2012. Sealing Technology, 2012 (11), 9–13. doi:10.1016/S1350-4789(12)70485-3

Overview of all IPEK Publications

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