TY - JOUR A1 - Kunkel, Maximilian Hugo A1 - Gebhardt, Andreas A1 - Mpofu, Khumbaulani A1 - Kallweit, Stephan T1 - Statistical assessment of mechanical properties of selective laser melted specimens of stainless steel JF - The International Journal of Advanced Manufacturing Technology N2 - The rail business is challenged by long product life cycles and a broad spectrum of assembly groups and single parts. When spare part obsolescence occurs, quick solutions are needed. A reproduction of obsolete parts is often connected to long waiting times and minimum lot quantities that need to be purchased and stored. Spare part storage is therefore challenged by growing stocks, bound capital and issues of part ageing. A possible solution could be a virtual storage of spare parts which will be 3D printed through additive manufacturing technologies in case of sudden demand. As mechanical properties of additive manufactured parts are neither guaranteed by machine manufacturers nor by service providers, the utilization of this relatively young technology is impeded and research is required to address these issues. This paper presents an examination of mechanical properties of specimens manufactured from stainless steel through the selective laser melting (SLM) process. The specimens were produced in multiple batches. This paper interrogates the question if the test results follow a normal distribution pattern and if mechanical property predictions can be made. The results will be put opposite existing threshold values provided as the industrial standard. Furthermore, probability predictions will be made in order to examine the potential of the SLM process to maintain state-of-the-art mechanical property requirements. Y1 - 2018 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s00170-018-2040-8 SN - 0268-3768 VL - 98 IS - 5-8 SP - 1409 EP - 1431 PB - Springer CY - London ER - TY - CHAP A1 - Schleupen, Josef A1 - Engemann, Heiko A1 - Bagheri, Mohsen A1 - Kallweit, Stephan T1 - The potential of SMART climbing robot combined with a weatherproof cabin for rotor blade maintenance T2 - 17th European Conference on Composite Materials – ECCM, Munich, Germany Y1 - 2016 N1 - ECCM 17 SP - 1 EP - 8 ER - TY - CHAP A1 - Kleine, Harald A1 - Kallweit, Stephan A1 - Michaux, Frank A1 - Havermann, Marc A1 - Olivier, Herbert T1 - PIV Measurement of Shock Wave Diffraction T2 - 18th International Symposium on Applications of Laser Techniques to Fluid Mechanics, 2016, Lissabon Y1 - 2016 SP - 1 EP - 14 ER - TY - CHAP A1 - Engemann, Heiko A1 - Wiesen, Patrick A1 - Kallweit, Stephan A1 - Deshpande, Harshavardhan A1 - Schleupen, Josef T1 - Autonomous mobile manipulation using ROS T2 - Advances in Service and Industrial Robotics Y1 - 2018 SN - 978-3-319-61276-8 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-61276-8_43 N1 - International Conference on Robotics in Alpe-Adria Danube Region RAAD 2017; Mechanisms and Machince Science book series, Vol 49. SP - 389 EP - 401 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Schleupen, Josef A1 - Engemann, Heiko A1 - Bagheri, Mohsen A1 - Kallweit, Stephan A1 - Dahmann, Peter T1 - Developing a climbing maintenance robot for tower and rotor blade service of wind turbines T2 - Advances in Robot Design and Intelligent Control : Proceedings of the 25th Conference on Robotics in Alpe-Adria-Danube Region (RAAD16) Y1 - 2017 SN - 978-3-319-49058-8 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/978-3-319-49058-8_34 N1 - Advances in Robot Design and Intelligent Control ; Vol. 540 SP - 310 EP - 319 PB - Springer CY - Cham ER - TY - CHAP A1 - Bagheri, Mohsen A1 - Schleupen, Josef A1 - Dahmann, Peter A1 - Kallweit, Stephan T1 - Kletternde Wartungsplattform für die wetterunabhängige Instandhaltung von Rotorblättern an Windenergieanlagen - SMART T2 - AKIDA 2016 Aachener Kolloquium für Instandhaltung, Diagnose und Anlagenüberwachung (AKIDA) am 15. und 16.11.2016, Technologiezentrum Aachen N2 - In Deutschland liegt der Anteil der Windkraft an der Gesamtstromerzeugung bei 13,3% mit mehr als 25.000 installierten Windenergieanlagen (WEA). Weltweit erfährt die Windbranche ein rasantes Wachstum. Indien und China berichten eine jährliche Wachstumsrate an Neuinstallationen von 45%. Die Technologie zur Erzeugung elektrischer Energie aus Windkraft ist noch vergleichsweise jung. Durch die weltweit steigende Anzahl an Windenergieanlagen wächst zunehmend der Bedarf an innovativen Wartungslösungen. Komponenten wie Generator oder Getriebe sind inzwischen weitestgehend ausgereift. Der Fokus richtet sich zunehmend auf die wesentliche Kernkomponente - die Rotorblätter. Industriekletterer inspizieren die Rotorblätter oder Türme i.d.R. in einem zwei Jahres Rhythmus. Sie werden zunehmend durch Seilarbeitsbühnen unterstützt. Für größere Reparaturen kommen Kräne zum Einsatz, mit denen das Rotorblatt für die Instandhaltung demontiert wird. Die Standardinspektion besteht aus Sicht- und Klopfprüfung der Rotorblattoberfläche und ist nur bei sehr ruhiger Wetterlage durchführbar. Seit September 2014 wird das Forschungsprojekt SMART (Scanning, Monitoring, Analysis, Repair and Transportation), Entwicklung einer Wartungsplattform für WEA, vom BMWi gefördert. Das Konsortium besteht aus zwei Firmen und der Fachhochschule Aachen. Die SMART-Anlage klettert reibschlüssig am Turm der WEA mittels speziellen Kettenfahrwerken (Abbildung) auf- und abwärts. Ein ringförmiges Spannsystems, basierend auf dem Konzept der „Nürnberger“-Schere, erzeugt die erforderliche Anpresskraft für den Kletterprozess. Wettergeschützte Arbeitskabinen ermöglichen die ganzjährige Instandhaltung von Rotorblättern und ebenso Türmen. Dadurch können Wartungsarbeiten auf 24 Stunden am Tag ausgeweitet werden. Der kombinierte Einsatz (Sensorfusion) bildgebender Messtechnik wie Thermografie, Ultraschall, und Terahertz in der Arbeitskabine kann die Dokumentation, Effizienz und Qualität der Instandhaltungsarbeiten erheblich verbessern. Langfristiges Ziel von SMART ist ein Condition Monitoring für Rotorblätter und Türme auf Basis digitalisierter dreidimensionaler Volumenscans. Der kooperative Einsatz mit UAVs erweitert die Instandhaltungsstrategie. UAVs ermöglichen die schnelle, kostengünstige globale optische Inspektion von Rotorblattoberflächen zur Detektion potentieller Fehlstellen. Der „Proof-of-Concept“ Meilenstein wurde mit der Demonstration eines funktionsfähigen Modells im Dezember 2015 erfolgreich abgeschlossen. Y1 - 2016 ER - TY - CHAP A1 - Nakagawa, Masaki A1 - Kallweit, Stephan A1 - Michaux, Frank A1 - Hojo, Teppei T1 - Typical Velocity Fields and Vortical Structures around a Formula One Car, based on Experimental Investigations using Particle Image Velocimetry T2 - SAE International Journal of Passenger Cars - Mechanical Systems Y1 - 2016 U6 - http://dx.doi.org/10.4271/2016-01-1611 SN - 1946-4002 ER - TY - CHAP A1 - Kallweit, Stephan A1 - Schleupen, Josef A1 - Dahmann, Peter A1 - Bagheri, Mohsen A1 - Engemann, Heiko T1 - Entwicklung eines Kletterroboters zur Diagnose und Instandsetzung von Windenergieanlagen (SMART) T2 - Automatisierung im Fokus von Industrie 4.0 : Tagungsband AALE 2016 ; 13. Fachkonferenz, Lübeck Y1 - 2016 SN - 978-3-8356-7312-0 N1 - AALE-Konferenz <13., 2016, Lübeck> SP - 207 EP - 212 PB - DIV Deutscher Industrieverlag GmbH CY - München ER - TY - CHAP A1 - Nakagawa, Masaki A1 - Michaux, Frank A1 - Kallweit, Stephan A1 - Maeda, Kazuhiro T1 - Unsteady flow measurements in the wake behind a wind-tunnel car model by using high-speed planar PIV T2 - 11TH International Symposium on Particle Image Velocimetry – PIV15 Santa Barbara, California, September 14-16, 2015 N2 - This study investigates unsteady characteristics of the wake behind a 28%-scale car model in a wind tunnel using highspeed planar particle image velocimetry (PIV). The car model is based on a hatchback passenger car that is known to have relatively high fluctuations in its aerodynamic loads. This study primarily focuses on the lateral motion of the flow on the horizontal plane to determine the effect of the flow motion on the straight-line stability and the initial steering response of the actual car on a track. This paper first compares the flow fields in the wake behind the above mentioned model obtained using conventional and high-speed planar PIV, with sampling frequencies of 8 Hz and 1 kHz, respectively. Large asymmetrically coherent flow structures, which fluctuate at frequencies below 2 Hz, are observed in the results of highspeed PIV measurements, whereas conventional PIV is unable to capture these features of the flow owing to aliasing. This flow pattern with a laterally swaying motion is represented by opposite signs of cross-correlation coefficients of streamwise velocity fluctuations for the two sides of the car model. Effects of two aerodynamic devices that are known to reduce the fluctuation levels of the aerodynamic loads are then extensively investigated. The correlation analyses reveal that these devices indeed reduce the fluctuation levels of the flow and the correlation values around the rear combination-lamp, but it is found that the effects of these devices are different around the c-pillar. Y1 - 2015 ER - TY - CHAP A1 - Gregorio, Fabrizio de A1 - Fatigati, Giovanni A1 - Kallweit, Stephan T1 - Tiltrotor airframe flow field characterization by SPIV T2 - 11th International Symposium on Partivle Image Velocimetry - PIV15 , Santa Barbara, California, Sept 14-16, 2015 Y1 - 2015 ER -