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Simulation mechanischer Systeme mit Hilfe von MATLAB am Beispiel der Landung auf dem Mars

Thermodynamik für Wirtschaftsingenieure verbindet fundierte thermodynamische Grundlagen mit praxisnahen Anwendungen aus Industrie, Energietechnik und Produktentwicklung. Das Lehr- und Übungsbuch richtet sich speziell an Studierende des Wirtschaftsingenieurwesens sowie an Ingenieurinnen und Ingenieure, die ihr Wissen auffrischen, vertiefen oder gezielt für die berufliche Praxis erweitern möchten.
Ausgehend von den thermischen Zustandsgrößen Druck, Temperatur und Volumen werden die Grundlagen der Thermodynamik systematisch und verständlich vermittelt. Schritt für Schritt behandelt das Buch Wärme in Festkörpern, Flüssigkeiten und Gasen, thermodynamische Systeme, Zustandsänderungen, Kreisprozesse, Wärmeübertragung, Wärmestrahlung, Entropie sowie das Nassdampfgebiet. Dabei spannt es den Bogen von klassischen Anwendungen wie Verbrennungsmotoren, Gasturbinen, Kraftwerken und Wärmeübertragern bis hin zu modernen Technologien wie Wärmepumpen, Kühlsystemen und energieeffizienten Energiesystemen.
Besonderer Wert wird auf Verständlichkeit, Anwendungsorientierung und nachhaltigen Lernerfolg gelegt. Zahlreiche Beispiele, Abbildungen und Übungsaufgaben mit ausführlichen Musterlösungen unterstützen das Selbststudium und die Prüfungsvorbereitung. Komplexe Zusammenhänge werden nicht nur mathematisch beschrieben, sondern anhand praxisnaher technischer Fragestellungen anschaulich erklärt. Ergänzende Simulationsmodelle für Simcenter Amesim ermöglichen es, thermodynamische Prozesse selbstständig zu untersuchen.

Ein Lehr- und Übungsbuch mit Musterlösungen

Thermodynamik für Wirtschaftsingenieure

'Doyne Farmer is the world's leading thinker on technological change. For decades he has focused on the question of how we can make sense of the data of today to see where the world is going tomorrow. This wonderful book applies these insights to economics, addressing the big global issues of environmental sustainability, and the well-being and prosperity of people around the world' Max Roser, Founder of Our World in DataWe live in an age of increasing complexity, where accelerating technology and global interconnection hold more promise - and more peril - than any other time in human history. As well as financial crises, issues around climate change, automation, growing inequality and polarization are all rooted in the economy, yet standard economic predictions fail us. Many books have been written about Doyne Farmer and his pioneering work in chaos and complexity theory. Making Sense of Chaos is the first in his own words, presenting a manifesto for doing economics better. In a tale of science and ideas, Farmer fuses his profound knowledge with stories from his life to explain how to harness a scientific revolution to address the economic conundrums facing society. Using big data and ever more powerful computers, we can for the first time apply complex systems science to economic activity, building realistic models of the global economy. The resulting simulations and the emergent behaviour we observe form the cornerstone of complexity economics. This new science, Farmer shows, will allow us to test ideas and make significantly better economic predictions - and, ultimately, create a better world.

A Better Economics for a Better World

Making Sense of Chaos

Dieses Lehrbuch richtet sich an Studierende und Lehrende ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge. Es stellt Möglichkeiten der didaktischen Aufbereitung komplexer Zusammenhänge der Mechanik mit digitalen Lehr- und Lernmethoden dar. Dadurch wird exemplarisch gezeigt, wie Lehre in der Technischen Mechanik und darauf aufbauenden Fächern aus Automatisierungstechnik und Maschinenbau praxisorientiert gestaltet werden kann. Als Strukturelemente werden dreidimensionale Fachwerkstäbe, Federn, Balken, Membranen und Schalen mit linearem und nichtlinearem Verhalten verwendet. Es werden statische und dynamische Lösungsalgorithmen sowie Algorithmen zur Modalanalyse schwingungsfähiger Systeme vorgestellt, die durch Formulierungen für Rand- und Koppelbedingungen und Kontakt mit Reibung komplettiert werden. Die verwendeten Beispiele bauen aufeinander auf, wobei die Analyse der mechanischen Systeme schrittweise an Komplexität gewinnt. Sämtliche Simulationen werden mit der frei verfügbaren Software SimLive des Autors durchgeführt.
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Der Inhalt

Digitale Lehr- und Lernmethoden
Grundlagen aus Mechanik und Simulation
Verwendete Finite-Elemente-Formulierungen
Anwendungsbeispiele aus den Bereichen Automatisierungstechnik und Maschinenbau

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Die Zielgruppen

Studierende und Lehrende an Hochschulen für angewandte Wissenschaften und Universitäten
Berufserfahrene Ingenieure und Ingenieurinnen
Verantwortliche im Bereich Curriculumsentwicklung

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Der Autor
Prof. Dr.-Ing. David Fritsche lehrt an der Fakultät Maschinen und Systeme der Hochschule Esslingen im Studiengang Automatisierungstechnik und Produktionsinformatik sowie im Studiengang Maschinenbau.

Digitale Lehr- und Lernmethoden

Mechanik mit nichtlinearen finiten Elementen

50 Jahre Innovation für Gesundheit und Technik
Die Österreichische Gesellschaft für Biomedizinische Technik (ÖGBMT) feiert ihr 50-jähriges Bestehen - ein halbes Jahrhundert voller Forschung, Vernetzung und Fortschritt im Dienste der biomedizinischen Technik in Österreich. Von den Anfängen an der TU Graz bis zur heutigen, international vernetzten Fachgesellschaft: Dieses Jubiläumsbuch lädt Sie auf eine spannende Reise durch Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft eines dynamischen Fachgebiets ein. Entdecken Sie Meilensteine, Menschen und Visionen, die die biomedizinische Technik in Österreich geprägt haben - und weiterhin prägen werden.

50 Jahre Österreichische Gesellschaft für Biomedizinische Technik

Technik in der Medizin: Hilfe, Herausforderung und Abenteuer

Mathematical Modelling for Big Data Analytics is a comprehensive guidebook that explores the use of mathematical models and algorithms for analyzing large and complex datasets. The book covers a range of topics, including statistical modeling, machine learning, optimization techniques, and data visualization, and provides practical examples and case studies to demonstrate their applications in real-world scenarios. Users will find a clear and accessible resource to enhance their skills in mathematical modeling and data analysis for big data analytics. Real-world examples and case studies demonstrate how to approach and solve complex data analysis problems using mathematical modeling techniques. This book will help readers understand how to translate mathematical models and algorithms into practical solutions for real-world problems. Coverage of the theoretical foundations of big data analytics, including qualitative and quantitative analytics techniques, digital twins, machine learning, deep learning, optimization, and visualization techniques make this a must have resource.

Mathematical Modeling for Big Data Analytics

Translational Systems Sciences

This book focuses on how to connect the gaming experience to the real world. Looking back at the history of the Simulation and Gaming field, it has offered the solution to social problems such as policy making, decision making for business strategies, education and training, environmental issues, urban planning, or disaster awareness. In other words, Gaming Simulation always has had a close connection to the reality. The interconnected modern societies nowadays have become even more complex and ambiguous, as the UN SDGs goals show. Gaming is one of the suitable tools to suggest ways to achieve our goals in a world of uncertainty. Learning starts by experiencing games and their effects in a safe environment. An important part of the gaming simulation process are methods for a transfer of the game-based learning to and an application within reality. However, connecting the experience to reality is not always facile for all the participants, no matter how comprehensive the debriefing is. In addition to debriefing, further transfer methods and conditions have to be implemented in order to create a real change of behavior and systems. The book's authors tackle the challenge by introducing concrete practices and offering various hints for readers struggling to solve a similar issue. In addition, when applying the experience of gaming, we have to carefully consider several ethical issues, which are also covered in this book.

Transferring Gaming and Simulation Experience to the Real World

WMU Studies in Maritime Affairs

In the fast evolving field of maritime education and training "Simulations in Maritime Education and Training: A Companion for Simulator Instructors" offers a comprehensive book to support maritime simulator instructors in delivering high-quality training in simulated environments. The book adopts a practical approach to teaching and learning within maritime education and training, equipping instructors with the necessary tools and knowledge to excel in their vital role of educating future generations of seafarers towards the high-standards of safety and good seamanship that applied to work at sea. Through the integration of evidence-based teaching methods, the latest simulator technology, and a deepened understanding of professional development, the book aims to contribute to strengthening maritime instructors’ professional approach to teaching and learning in simulated environments. Serving as a reliable resource, this book offers practical advice and encourages a commitment to excellence in maritime training, making it an invaluable resource for those dedicated to the safety and success of seafarers worldwide.

A Companion to Simulator Instructors

Simulations in Maritime Education and Training

3 Body Problem

Die herausragendsten Wissenschaftler der Welt begehen reihenweise Selbstmord, und niemand weiß, warum. Professor Wang Miao wird vom rabiaten Polizeibeamten Shi Qiang beauftragt, der Sache auf den Grund zu gehen. Schnell kommt er einer mysteriösen Organisation auf die Spur, deren einflussreiche Mitglieder mit den Todesfällen in Verbindung zu stehen scheinen. Bei seinen Nachforschungen stößt er zudem auf ein seltsames Videospiel namens '3 Body Problem', eine hoch entwickelte Simulation einer seltsamen Parallelwelt. Und dann wird Wang Miao Zeuge eines unfassbaren Phänomens, das die Gesetze der Physik verspottet...&nbsp;
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'3 Body Problem' ist der erste Teil von 'Trisolaris', dem globalen Science- Fiction-Bestseller von Cixin Liu. Diese Adaption wird von Liu höchstpersönlich beaufsichtigt und setzt den Roman in 10 Bänden als hochkarätigen Manhua um.

Die herausragendsten Wissenschaftler der Welt begehen reihenweise Selbstmord, und niemand weiß, warum. Professor Wang Miao wird vom rabiaten Polizeibeamten Shi Qiang beauftragt, der Sache auf den Grund zu gehen. Schnell kommt er einer mysteriösen Organisation auf die Spur, deren einflussreiche Mitglieder mit den Todesfällen in Verbindung zu stehen scheinen. Bei seinen Nachforschungen stößt er zudem auf ein seltsames Videospiel namens »3 Body Problem«, eine hoch entwickelte Simulation einer seltsamen Parallelwelt. Und dann wird Wang Miao Zeuge eines unfassbaren Phänomens, das die Gesetze der Physik verspottet…&nbsp;
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»3 Body Problem« ist der erste Teil von »Trisolaris«, dem globalen Science- Fiction-Bestseller von Cixin Liu. Diese Adaption wird von Liu höchstpersönlich beaufsichtigt und setzt den Roman in 10 Bänden als hochkarätigen Manhua um.

3 Body Problem 01

Studienarbeit aus dem Jahr 2025 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Wirtschaftsingenieurwesen, Note: 1,3, AKAD University, ehem. AKAD Fachhochschule Stuttgart (AKAD Hochschule Stuttgart), Sprache: Deutsch, Abstract: Die Landung von Raumsonden auf dem Mars zählt zu den technisch anspruchsvollsten Herausforderungen der modernen Raumfahrt. Aufgrund der dünnen Marsatmosphäre, hoher Eintrittsgeschwindigkeiten und komplexer physikalischer Randbedingungen sind präzise Simulationen unverzichtbar. Diese Arbeit untersucht die Simulation mechanischer Systeme mit MATLAB und Simulink am Beispiel der Marslandung des Rovers Perseverance. 

Ausgangspunkt ist die Modellierung eines Fallschirmsprungs auf der Erde, dessen dynamische Prozesse mithilfe systemtheoretischer Methoden und Blockschaltbilder simuliert werden. Anschließend wird das Modell an die spezifischen Bedingungen der Marsatmosphäre angepasst, um die Landung einer Raumsonde realitätsnah abzubilden. 

Die Analyse zeigt, dass ein Fallschirmsystem allein aufgrund der geringen Atmosphärendichte des Mars nicht ausreicht, um eine sichere Landung zu gewährleisten. Erst durch die Kombination aus aerodynamischer Bremsung, Fallschirmtechnik und zusätzlicher Raketensteuerung kann eine kontrollierte Landung ermöglicht werden. Darüber hinaus werden Optimierungspotenziale zukünftiger Landetechnologien diskutiert. 

Die Arbeit richtet sich an Studierende, Technikinteressierte, Ingenieur:innen sowie alle, die sich für Simulation, MATLAB, Raumfahrttechnik und dynamische Systeme interessieren.

Untersuchung zur Verwendung von Cyber-physischen Produktionssystemen. Chancen und Risiken für die Arbeitswelt

Cyber-physische Produktionssysteme (CPPS)

"Seit je her habe ich diesen Schleier über den Dingen wahrgenommen. Deutschland ist verhüllt, es liegt noch immer in einem Schockzustand darnieder, unter einem Schleier des Schweigens und der Ohnmacht, ich habe ein Bild darüber gemalt, das aber das Ende meiner Karriere eingeläutet hat. Oma Ruth weinte, als sie das Bild sah. Es war das einzige Mal, dass sie so stark auf eines meiner Bilder reagierte."

In dichten Texten versammelt Beile Ratut Stimmen, die sich nicht einordnen lassen, Stimmen aus einem Zeitalter, das sich selbst zur Rettung erklärt hat: Ein sterbender Geschäftsmann fleht um Wahrheit - und bekommt PR-Sprech; ein Radiomoderator, Symbol der Fun-Gesellschaft, taumelt durch die Kulisse seiner eigenen Fröhlichkeit, während hinter ihm die Ruinen familiärer Verantwortung und emotionaler Verdrängung bröckeln; ein Talent-Scout verspricht Erlösung durch Selbstverwirklichung - und führt ein Mädchen ins glänzend verpackte Nichts; ein Elitesoldat erzählt von einer Begegnung im Krieg, die sein Weltbild erschüttert. Er sieht mehr - und schweigt doch; ein Amokläufer berichtet in schockierender Präzision von seinem Weg durch die Schule - und durch die soziale Kälte unserer Zeit...

Die "Reden an die Friedenswunschwelt" sind ein sprachlicher Seismograf, sie zeichnen die feinsten Erschütterungen auf, vom ersten Zittern bis zu den Trümmern. Dieses Buch liefert keine Parolen, sondern präzise Störungen, keine Antworten, sondern radikale Infragestellungen. Und einen bitteren Verdacht: Vielleicht will diese bessere Welt vor allem sich selbst. Eine Streitschrift in Stimmen - gegen Betäubung, gegen Schönrederei, gegen das leere Glück. Ein radikales, poetisches Buch über Wahrheit, Täuschung - und das Menschsein in einer Welt, die lieber träumt als sieht.

Reden an die Friedenswunschwelt

Nach seinem Treffen mit den Machern des Spiels begibt sich Wang Miao ein letztes Mal in die Welt des '3 Body Problem'. Er landet in der Moderne und trifft auf Albert Einstein. Doch auch dieses Genie hat keine Lösung für das komplexe Problem der drei Sonnen finden können, und so ändern die Bewohner der Spielwelt die Strategie. Statt das Problem ihrer Welt zu lösen, wollen sie sich zu einem anderen Planeten aufmachen, um dort zu leben: zur Erde.
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'3 Body Problem' ist der erste Teil von 'Trisolaris', dem globalen Science- Fiction-Bestseller von Cixin Liu. Diese Adaption wird von Liu höchstpersönlich beaufsichtigt und setzt den Roman in 10 Bänden als hochkarätigen Manhua um.

Nach seinem Treffen mit den Machern des Spiels begibt sich Wang Miao ein letztes Mal in die Welt des »3 Body Problem«. Er landet in der Moderne und trifft auf Albert Einstein. Doch auch dieses Genie hat keine Lösung für das komplexe Problem der drei Sonnen finden können, und so ändern die Bewohner der Spielwelt die Strategie. Statt das Problem ihrer Welt zu lösen, wollen sie sich zu einem anderen Planeten aufmachen, um dort zu leben: zur Erde.
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»3 Body Problem« ist der erste Teil von »Trisolaris«, dem globalen Science- Fiction-Bestseller von Cixin Liu. Diese Adaption wird von Liu höchstpersönlich beaufsichtigt und setzt den Roman in 10 Bänden als hochkarätigen Manhua um.

3 Body Problem 06

Simulation mechanischer Systeme mit Hilfe von MATLAB am Beispiel der Landung auf dem Mars

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