@phdthesis{Jung2023, type = {Master Thesis}, author = {Jung, Richard}, title = {Radiation Qualification of the Cologne Chip GateMate A1 FPGA}, doi = {10.26205/opus-3364}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-33643}, pages = {118}, year = {2023}, abstract = {In this thesis, the radiation sensitivity of the novel Cologne Chip GateMate A1 field-programmable gate array (FPGA) is evaluated. An initial introduction of radiation mechanisms and their effects on electronics is given, followed by a brief overview of radiation test standards. The common elements present in FPGAs are discussed, which is followed by details of the GateMate FPGA device and a description of the software design flow. Afterwards, the development of a purpose-built printed circuit board (PCB) for radiation tests with the GateMate FPGA is detailed. Four components of the GateMate have been tested during three radiation campaigns, as well as a benchmark circuit to compare the radiation performance of the GateMate with other FPGAs tested at the European Organization for Nuclear Research (CERN). The test architecture consists of the device under test (DUT) FPGA and a TESTER FPGA whose task is to provide inputs to the DUT and record its response. The DUT and TESTER designs developed for all tests are discussed in detail. Finally, the results obtained during the irradiation campaigns are presented, showing that the GateMate FPGA performs similarly to other FPGAs using the same process technology. Only the benchmark test was not finalized, as implementation problems prevented its completion in the given time frame. The thesis concludes with a comprehensive summary and outlook.}, language = {en} } @phdthesis{Shi2022, type = {Master Thesis}, author = {Shi, Yanchen}, title = {Power Simulation of a MIPS microAptiv UP Core implemented as a virtual ASIC prototype in a 65nm CMOS technology}, doi = {10.26205/opus-3217}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-32171}, pages = {93}, year = {2022}, abstract = {This thesis presents a power simulation of a MIPS MicroAptiv UP Core implemented as a virtual ASIC prototype using Taiwan Semiconductor Manufacturing Company(TSMC) 65 nm CMOS technology. Based on the MIPS instruction set program data is generated and introduced in the simulation by means of initialization files. Before the simulation, technology specific SRAM modules are integrated into theMIPS core. Two different programs are used for power characterization. The first program performs frequent memory accesses by means of load/store word instructions, while the second program is a loop which operates on registers only and mainly increments addresses. The simulation is based on a virtual prototype which is generated by synthesis and place \& route including post-layout parasitic extractions. The stimuli for the power extraction is generated via gate-level simulation and forwarded to the power calculation engine. The effect of X-propagation on gate-level simulations is avoided by modifying the address-related statements in the execution data path module, which use another form of 2 to 1 multiplexer, setting the output to zero for all input signals even with an initial value of 'x' without changing the functionality. Finally, the consumed power is provided by reports generated by the power simulation engine. The memory-centric program consumes 35.39mW of internal power using instructions, which is 0.73mW less than the internal power of the register-centric program, and the overall average power is also lower by almost 0.7mW.}, language = {en} } @article{KremerKhaniAppeletal.2022, author = {Kremer, Robert and Khani, Somayeh and Appel, Tamara and Palkowski, Heinz and Foadian, Farzad}, title = {Selective laser melting of CuSn10: simulation of mechanical properties, microstructure, and residual stresses}, series = {Materials}, volume = {15 (2022)}, number = {11}, issn = {1996-1944}, pages = {1 -- 13}, year = {2022}, language = {en} } @incollection{LattnerGellerKluck2022, author = {Lattner, Yannick and Geller, Marius and Kluck, Norbert}, title = {Generierung und Parametrisierung von Radialverdichterkennlinien auf Basis neuronaler Netze}, series = {NAFEMS DACH Regionalkonferenz - Conference Proceedings}, volume = {2022}, isbn = {978-1-910643-86-0}, pages = {287 -- 292}, year = {2022}, abstract = {Die Optimierung von Radialverdichtern in Hinblick auf Ressourceneffizienz nimmt heutzutage einen immer gr{\"o}ßeren Stellenwert ein. Die kennlinien- und auch kennfeldbasierte Optimierung l{\"o}st dabei die betriebspunktbasierte Optimierung von Radialverdichterlaufr{\"a}dern immer mehr ab. Moderne komplexe numerische Simulationstools zur Str{\"o}mungsanalyse und Softwaretools aus dem Bereich der Optimierung auf Basis von Design-of-Experiments (DoE) werden in immer gr{\"o}ßerem Maße in den Prozess eingebunden. Die sich in den letzten Jahren weiterentwickelte Hardware erlaubt zus{\"a}tzlich immer komplexere Rechenmodelle in immer k{\"u}rzerer Zeit zu bearbeiten. Die vorliegende Arbeit befasst sich genau mit diesem Thema. Ausgangspunkt des Optimierungsprozesses sind eine Vielzahl von zuf{\"a}llig generierten Maschinendesigns, die unter Einhaltung von str{\"o}mungsabh{\"a}ngigen und maschinenabh{\"a}ngigen Kennzahlen automatisch erstellt wurden. Die im weiteren Prozessablauf gestalteten Simulationen der einzelnen Designs, die aufgrund der Bauweise und der Struktur ihrer Kennfelder grob unterschiedliche Konvergenzen und Abbruchkriterien (Pump- und Schluckgrenze) aufweisen, sind durch speziell implementierte physikbasierte Indikatoren ausfallsicher handhabbar. Die detaillierten, aber unterschiedlichen Kennlinien des Wirkungsgrades und des Druckverh{\"a}ltnisses in Abh{\"a}ngigkeit vom Massenstrom der einzelnen Simulationen sind zur weiteren Verwendung in der Optimierungsphase mithilfe von neuronalen Netzen trainiert worden. Der Aufbau des Metamodells zur eigentlichen Optimierung ist gekennzeichnet durch die Reduktion der vorhandenen Parameter unter Verwendung von B{\´e}zier-Splines, was in der vorliegenden Arbeit zu einer Reduzierung auf insgesamt lediglich 13 Parameter f{\"u}r beide betrachteten Kennlinien und ihre signifikanten Punkte f{\"u}hrt. In der nachfolgenden Optimierung kann das Metamodell zur Identifikation eines Designs mit anwenderspezifischen Zielen und Randbedingungen f{\"u}r Kennlinienbreite, Druckverh{\"a}ltnisbereich und Wirkungsgrad genutzt werden. F{\"u}r dieses Optimal-Design kann anschließend ohne weitere Simulationen die Kennlinie mit B{\´e}zier-Splines approximiert werden. Der Anwender ist somit in der Lage, bei der Optimierung von Radialverdichtern sowohl den Betriebspunkt als auch die Kennliniencharakteristika wie Pump- und Schluckgrenze sowie Druckverh{\"a}ltnisse jenseits des Betriebspunktes zu erfassen und so zus{\"a}tzliche Designevaluationen und Iterationsschleifen zu vermeiden.}, language = {de} } @phdthesis{Kremer2022, type = {Master Thesis}, author = {Kremer, Robert}, title = {Experimentelle und simulative Untersuchung der Kristallstruktur und Eigenspannungen an Selektiv Lasergeschmolzenen Bauteilen aus CuSn10}, doi = {10.26205/opus-3162}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-31624}, year = {2022}, abstract = {Die vorliegende Masterthesis behandelt die Prozess- und Kristallstruktursimulation Selektiv Lasergeschmolzener CuSn10 Bauteile mit Ansys. Zun{\"a}chst wurde das Ausgangspulver untersucht und auf der vorhandenen Fertigungsanlage parametrisiert. Mit dem erstellten Parametersatz wurden Werkstoffproben gefertigt und untersucht, um zusammen mit Literaturwerten ein Werkstoffmodell f{\"u}r die Simulationen aufbauen zu k{\"o}nnen. Anschließend wurde ein thermisch-mechanisches Modell zur Prozesssimulation in Ansys aufgebaut und anhand gefertigter Bauteile kalibriert. Es gelang, damit die Eigenspannungen in einem Bauteil vorherzusagen, welches zuvor gefertigt und mittels Bohrlochmethode untersucht wurde. Eine weitere Validierung scheiterte aufgrund der gew{\"a}hlten Geometrie des Validierungsbauteiles . Die Kristallstruktur konnte mit einem in Ansys hinterlegten Werkstoffmodel f{\"u}r einen 1.4404 simuliert und mit vorhandenen Werten {\"u}berpr{\"u}ft werden. Mit dem erstellten Werkstoffmodell wurde die Kristallstruktur f{\"u}r CuSn10 vorhergesagt, jedoch im Rahmen dieser Arbeit nicht validiert. Abschließend wird eine Empfehlung f{\"u}r das weitere Vorgehen gegeben.}, language = {de} } @article{Guias2020, author = {Guias, Flavius}, title = {Effects of the reproduction number in a SEIIRD model describing the time evolution of COVID-19 at country level}, series = {WSEAS Transactions on Computer Research}, volume = {19 (2020)}, issn = {1991-8755}, pages = {292 -- 297}, year = {2020}, language = {en} } @phdthesis{Adolph2018, type = {Bachelor Thesis}, author = {Adolph, Patrik}, title = {Machbarkeitsstudie zu Selektivem Laserschmelzen von Reinkupfer mit einem Metall-3D-Drucker mit 100 W Leistung}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-20781}, year = {2018}, abstract = {Das Selektive Laserschmelzen setzt sich in neuen Anwendungsgebieten durch und gewinnt stetig an Bedeutung. Da f{\"u}r das Selektive Laserschmelzen von Kupfer bisher keine Studien existieren, bei denen Laserleistungen von weniger als 195 Watt genutzt wurden, wird in dieser Arbeit eine Machbarkeitsstudie an einer Anlage mit einem Laser von 100 Watt Leistung durchgef{\"u}hrt. Ziel dieser Arbeit ist es herauszufinden, ob trotz der niedrigeren Laserleistung {\"a}hnliche Ergebnisse erzielt werden k{\"o}nnen, wie in vorangegangenen Studien. Hierbei wird durch experimentelle Versuche festgestellt, dass eine sehr geringe Reproduzierbarkeit der Bauteileigenschaften m{\"o}glich ist. Es werden die Eigenschaften der Probek{\"o}rper der vorangegangenen Studien f{\"u}r einzelne Probek{\"o}rper erzielt, allerdings ist eine Reproduzierbarkeit dieser Ergebnisse selbst bei Benutzung gleicher Parameter nicht gegeben.}, language = {de} } @phdthesis{Kremer2018, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kremer, Robert}, title = {Einflussuntersuchung der Prozessparameter hinsichtlich der Werkstoff- und Oberfl{\"a}cheneigenschaften beim Selektiven Laserschmelzen mit 1.4404 Pulver}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-20721}, year = {2018}, abstract = {Bedingt durch die zunehmende Bedeutung des Selektiven Laserschmelzens wird innerhalb des Fachbereichs Maschinebau der FH Dortmund an der Weiterentwicklung und Lehre des Selektiven Metall-Laserschmelzens gearbeitet. Zum Erreichen eines tieferen Prozessverst{\"a}ndnisses sowie einer effizienteren Parametrisierung werden in der vorliegenden wissenschaftlichen Arbeit die Zusammenh{\"a}nge zwischen Prozessparametern und Bauteileigenschaften untersucht. Dabei wurde im Rahmen experimenteller Versuche kein signifikanter Unterschied zwischen neuem und aufbereitetem Ausgangsmaterial (1.4404 Pulver) detektiert. Durch die Analyse der vorhandenen Parameters{\"a}tze wurden die Haupteinflussfaktoren f{\"u}r die Bauteileigenschaften identifiziert. Dar{\"u}ber hinaus wurde der Zusammenhang zwischen Energieeintrag und Schmelzspurbreite sowie die Korrelation zwischen Energieeintrag und Gef{\"u}gedichte best{\"a}tigt.}, language = {de} } @techreport{OPUS4-1826, title = {W{\"a}rme{\"u}bergang biometrische Oberfl{\"a}chen (WbO)}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-18265}, pages = {4}, year = {2015}, abstract = {Forschungsbericht Projektleitung: Ruth Kaesemann Wiss. Mitarbeit: Raphael Weiss Zeitraum: 2015-2016 F{\"o}rderung: HiFF-Projekt}, language = {de} } @techreport{OPUS4-2158, title = {Simulation Radialer Gleitlager unter Ber{\"u}cksichtigung der Wechselwirkung zwischen Fluid und Struktur (FSI)}, url = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:dm13-21587}, pages = {3}, year = {2011}, abstract = {Forschungsbericht Projektleitung: Marius Geller Forschungsschwerpunkt: Computersimulation im Maschinenbau Zeitraum: 2009-2011 Wiss. Mitarbeiter: Norbert Kluck, Christoph Schemmann, Idriss Razgani F{\"o}rderung: Fachhochschule Dortmund Forschungsbudget}, language = {de} }