TOMORROWTODAY 16
TRADITIONELLE ODER VIRTUELLE UMGEBUNG?
EIGENSCHAFTEN VON LÄRMSCHUTZWÄNDEN
VORHERSAGE VON WERKSTOFFEIGENSCHAFTEN
Virtuelle Umgebungen anstelle von realen Feld- oder Laborumgebungen zu nutzen, ist ein vielversprechendes Forschungsfeld. Bevor virtuelle Umgebungen die traditionellen ersetzen können, müssen die Unterschiede zwischen den Methoden ausgearbeitet werden. In dieser Arbeit wurden eine virtuelle Feldumgebung (CAVE-Cave Automatic Virtual Environment) und eine echte Feldumgebung (Stadtmitte von Chemnitz/D) in einem Zwischen-Subjekt-Design in Bezug auf Präsenz verglichen sowie die Auswirkungen auf Usability und User Experience eines „Geocaching Spiels“ bewertet. 60 Probandinnen und Probanden nahmen teil. Sie zeigten eine deutlich höhere ökologische Gültigkeit für die reale Feldumgebung, aber höhere Werte für Engagement und negative Effekte im virtuellen Feldumfeld. In Bezug auf Usability wurden signifikante Unterschiede zwischen beiden Umgebungen verifiziert. Alle Anwesenheitsfaktoren korrelierten signifikant mit der Usability in der CAVE, jedoch nicht in der realen Umgebung. In Bezug auf die Benutzererfahrung zeigte die CAVE signifikant höhere hedonische Qualitätswerte, während die reale Feldumgebung höhere pragmatische Qualitätswerte aufwies. Virtuelle Umgebungen können eine Alternative zu echten Umgebungen für Benutzererfahrungen sein, wenn eine hohe Präsenz erreicht wird.
Lärmschutzwände sind eine weit verbreitete technische Maßnahme zur Reduktion des Straßen- und Schienenverkehrslärms. Die Kosten im Entwicklungsprozess eines Lärmschutzwandelements können durch die simulationsgestützte Vorhersage der akustischen Eigenschaften reduziert werden. Um beispielsweise das Reflexionsverhalten durch eine Simulation vorhersagen zu können, muss einerseits die innere Struktur eines Elements und anderseits die Anforderungen der Prüfnorm EN 1793-5 in einem mathematischen Modell abgebildet werden. In dieser Arbeit wurden zwei solcher mathematischen Modelle – ein analytisches Modell und eine Finite-Elemente-Formulierung – entwickelt und deren Ergebnisse mit Messdaten verglichen. Das analytische Modell zeigt den Vorteil einer äußerst recheneffizienten Vorhersage, liefert allerdings nur bis ca. 2 kHz valide Ergebnisse. Die Finite-Elemente-Formulierung benötigt eine längere Rechenzeit, zeigt aber im interessierenden Frequenzbereich bis 5 kHz eine gute Übereinstimmung mit Messdaten.
Die richtige Auslegung der Wärmebehandlungen von metallischen Werkstoffen ist entscheidend für die Schaffung einer Mikrostruktur, die zu den gewünschten Eigenschaften führt. In dieser Arbeit wird ein Mehrkomponenten-Simulationsverfahren für die quantitative Vorhersage von Streckgrenze, Bruchdehnung und Bruchzähigkeit von ausscheidungsgehärteten Legierungen vorgestellt; besonderes Augenmerk wird dabei auf Al-Mg-Si-Legierungen gelegt. Das Verfahren kombiniert thermokinetische und mikromechanische Modelle, wobei Anzahl und Größenverteilung verschiedener intermetallischer Phasen berücksichtigt werden. Die Vorhersagen werden mit experimentellen Daten der Aluminiumlegierung 6082 verglichen, welche verschiedenen Warmauslagerungszeiten unterzogen wurden und eine gute quantitative Übereinstimmung zwischen Simulation und Experiment zeigen. J. A. Österreicher, N. P. Papenberg, M. Kumar, D. Ma, S. Schwarz, C. M. Schlögl: “Quantitative prediction of the mechanical properties of precipitation-hardened alloys
P. Reiter, R. Wehr, H. Ziegelwanger:
with special application to Al–Mg–Si”; Ma-
“Simulation and measurement of noise bar-
terials Science and Engineering: A, Volume
rier sound-reflection properties“; Applied
703, 4 August 2017, Pages 380-385
Acoustics, 123 (2017), 123; S. 133 - 142.
J. Brade, M. Lorenz, M. Busch, N. Hammer, M. Tscheligi, P. Klimant: “Being there again - Presence in real and virtual environments and its relation to usability and user experience using a mobile navigation task“; International Journal of Human-Computer Studies, 101 (2017), S. 76 - 87.
Impressum: Redaktionsleitung: Michael H. Hlava, Produktionsleitung: Daniel Pepl, Redaktion: Beatrice Fröhlich-Rath, Florian Hainz, Silvia Haselhuhn, Michael M ürling, Fabian Purtscher, Juliane Thoß. Feedback bitte an: presse@ait.ac.at