Investigations on the Students’ Perception of an Online-Based Laboratory with a Digital Twin in the Main Course of Studies in Mechanical Engineering

During the coronavirus crisis, labs had to be offered in digital form in mechanical engineering at short notice. For this purpose, digital twins of more complex test benches in the field of fluid energy machines were used in the mechanical engineering course, with which the students were able to interact remotely to obtain measurement data. The concept of the respective lab was revised with regard to its implementation as a remote laboratory. Fortunately, real-world labs were able to be fully replaced by remote labs. Student perceptions of remote labs were mostly positive. This paper explains the concept and design of the digital twins and the lab as well as the layout, procedure, and finally the results of the accompanying evaluation. However, the implementation of the digital twins to date does not yet include features which address the tactile experience of working in real-world labs

On higher torsion classes

Building on the embedding of an $n$-abelian category $\mathscr{M}$ into an abelian category $\mathcal{A}$ as an $n$-cluster-tilting subcategory of $\mathcal{A}$, in this paper we relate the $n$-torsion classes of $\mathscr{M}$ with the torsion classes of $\mathcal{A}$. Indeed, we show that every $n$-torsion class in $\mathscr{M}$ is given by the intersection of a torsion class in $\mathcal{A}$ with $\mathscr{M}$. Moreover, we show that every chain of $n$-torsion classes in the $n$-abelian category $\mathscr{M}$ induces a Harder-Narasimhan filtration for every object of $\mathscr{M}$. We use the relation between $\mathscr{M}$ and $\mathcal{A}$ to show that every Harder-Narasimhan filtration induced by a chain of $n$-torsion classes in $\mathscr{M}$ can be induced by a chain of torsion classes in $\mathcal{A}$. Furthermore, we show that $n$-torsion classes are preserved by Galois covering functors, thus we provide a way to systematically construct new (chains of) $n$-torsion classes.Comment: 20 pages. Comments welcom

Coordinated automotive libraries for vehicle system modelling

A new free Modelica library, called VehicleInterfaces, has been developed to promote compatibility between Modelica automotive libraries. The library provides standard system interface definitions that enable the whole vehicle system to be conveniently modelled. Example vehicle models are also provided to illustrate the use of the inferface definitions. Practical applications and examples of how these interface definitions can be used are presented

Antriebskonzepte für die Mobilität von morgen

Antriebskonzepte für die Mobilität von morgen Klimawandel und Umweltschonung, Umsteuern bei Energie und Ressourcen, neue Mobilitätsmuster und Urbanisierung, das sind Megatrends, die uns weltweit begegnen. Damit die Antriebskonzepte für die zukünftige Mobilität diesen sehr weitreichenden Veränderungen entsprechen, müssen im Hinblick auf eine Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen vorhandene Technologien weiter verbessert und neue Technologien geschaffen werden. Dies führt zu vielfältigen Entwicklungsanstrengungen bei der Weiterentwicklung der Verbrennungsmotoren. Weitere Vorteile werden durch die Kombination von Verbrennungsmotor und Elektromotor (Hybridisierung) erzielt. Ein neuer Ansatz des DLR ist dabei der Freikolbenlineargenerator, bestehend aus einem Freikolbenverbrennungsmotor und einem elektrischen Lineargenerator. Variable Verdichtung und Hubraum geben Aussicht auf hohe Teillastwirkungsgrade. Energetisches Potential liegt zudem bei verbrennungsmotorischen Antrieben in der Nutzung der Verlustwärme bzw. der Abgasenthalpie. Der Thermoelektrische Generator ist eine Möglichkeit einen Teil davon zurückzugewinnen und wieder als elektrische Energie bereitzustellen. Zur Realisierung zunehmender Hybridisierung ist die Batterietechnologie ein wichtiger Schlüsselfaktor. Nach Nickel-Metallhydrid besitzen Lithium-Ionen-Akkumulatoren eine höhere Energiedichte, die aber sicherheitstechnisch aufwändiger zu behandeln sind. Die elektrischen Energiespeicher und auch die Leistungselektronik bilden dabei eine Brücke zu rein elektrischen Antrieben auf Basis von Brennstoffzellensystemen bzw. leitungsfähigen Batterien im Elektrofahrzeug. Die Brennstoffzellentechnik mit dem Energieträger Wasserstoff wird als langfristige Option zum Niedrigemissionsfahrzeug gesehen. Bei einer Tank-to-Wheel Betrachtung erreicht man hier Emissionsfreiheit. Um diesem Ziel auch bei einer Gesamtbetrachtung nahe zurücken, müssen die Wasserstoffherstellung und die -Speichertechnologie weiter verbessert werden. Die Bewertung der Antriebsstrangtechnologien „für die Zukunft“ wird daher zwingend an der Frage der Verwendung der Kraftstoffe im Fahrzeug zu spiegeln sein. Neben Wasserstoff als langfristigem Ziel unter den Energieträgern, gibt es mit den Biokraftstoffen der zweiten Generation eine zeitlich vorgezogene Alternative zur Senkung der Emissionen. Die automobile Technik hat schon viel erreicht. Mit der Verbesserung der Verbrennungsmotoren, dem Einsatz von Hybridtechnologie und langfristig mit der Brennstoffzelle als Energiewandler sind wir auf einem guten Weg, Mobilität auch Morgen nachhaltig verzichtsfrei und finanzierbar zu gestalten