CFD-Modellierung

Grundlagen und Anwendungen bei Strömungsprozessen

Author: Rüdiger Schwarze

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642243789

Category: Technology & Engineering

Page: 193

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In diesem kompakten Lehrbuch legt der Autor die Methodik der numerischen Simulation von Strömungsprozessen dar. Nach einer konzisen Erläuterung der Grundlagen lernen Leser das Potenzial der Methodik anhand von Anwendungsbeispielen kennen. Demonstriert werden sowohl einfache wie komplexe Probleme. Während Leser die einfachen Problemstellungen mithilfe von Open-Source-Softwarepaketen selbst bearbeitet können, sind die komplexen Beispiele aus aktuellen grundlagenorientierten und aus anwendungsnahen Forschungsprojekten des Autors abgeleitet.

The Finite Volume Method in Computational Fluid Dynamics

An Advanced Introduction with OpenFOAM® and Matlab

Author: F. Moukalled,L. Mangani,M. Darwish

Publisher: Springer

ISBN: 3319168746

Category: Technology & Engineering

Page: 791

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This textbook explores both the theoretical foundation of the Finite Volume Method (FVM) and its applications in Computational Fluid Dynamics (CFD). Readers will discover a thorough explanation of the FVM numerics and algorithms used for the simulation of incompressible and compressible fluid flows, along with a detailed examination of the components needed for the development of a collocated unstructured pressure-based CFD solver. Two particular CFD codes are explored. The first is uFVM, a three-dimensional unstructured pressure-based finite volume academic CFD code, implemented within Matlab. The second is OpenFOAM®, an open source framework used in the development of a range of CFD programs for the simulation of industrial scale flow problems. With over 220 figures, numerous examples and more than one hundred exercise on FVM numerics, programming, and applications, this textbook is suitable for use in an introductory course on the FVM, in an advanced course on numerics, and as a reference for CFD programmers and researchers.

Numerische Strömungsmechanik

Author: Joel H. Ferziger,Milovan Peric

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540682287

Category: Science

Page: 509

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Das Buch bietet einen Überblick über die numerischen Methoden zur Lösung strömungsmechanischer Probleme. Die in der Praxis meistgenutzten Methoden werden detailliert beschrieben. Behandelt werden auch fortgeschrittene Methoden, wie die Simulation von Turbulenzen und Parallel-Verarbeitung. Das Buch beschreibt die Grundlagen und Prinzipien der verschiedenen Methoden. Numerische Genauigkeit und Abschätzung sowie Fehlerreduktion werden detailliert mit vielen Beispielen behandelt. Alle Computercodes sind über den Server ftp.springer.de des Springer-Verlages erhältlich (Internet).

Technische Strömungslehre

Lehr- und Übungsbuch ; mit 43 Tabellen

Author: Leopold Böswirth

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 9783834805232

Category: Strömungsmechanik

Page: 352

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Dieses Lehr- und bungsbuch betont die Darstellung der physikalischen Grundlagen. Neben diesem Hauptteil des Buches liegt der Schwerpunkt auf dem Beispiel- und bungsbereich. Durchgerechnete Beispiele und Aufgaben zur selbstst ndigen L sung bieten dem Lernenden eine gute Lernerfolgskontrolle. Das Kapitel ber CFD wurde anhand eines konkreten Berechnungsbeispiels erweitert. Die Qualit t der Bilder wurde verbessert.

Multiphysics Modeling

Materials, Components, and Systems

Author: Murat Peksen

Publisher: Academic Press

ISBN: 0128119039

Category: Technology & Engineering

Page: 282

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Multiphysics Modelling: Materials, Components, and Systems focuses on situations where coupled phenomena involving a combination of thermal, fluid, and solid mechanics occur. Important fundamentals of the various physics that are required in multiphysics modelling are introduced and supported with practical problems. More advanced topics such as creep deformation, fatigue and fracture, multiphase flow or melting in porous media are tackled. 3D interactions in system architectures and energy systems such as batteries, reformer or fuel cells, and modelling of high-performance materials are exemplified. Important multiphysics modelling issues are highlighted. In addition to theory, solutions to problems, such as in linear and non-linear situations are addressed, as well as specific solutions for multiphysics modelling of fluid-solid, solid-solid and fluid-fluid interactions are given. Drawing on teaching experience, industry solutions, and the latest research, this book is the most complete guide to multiphysics modelling available for students and researchers in diverse science and engineering disciplines. Provides a thorough intro to the theory behind multiphysics modeling Covers both linear and non-linear material behaviors Helps to answer practical questions such as when to use 2D or 3D modeling

Nichtlineare Finite-Elemente-Analyse von Festkörpern und Strukturen

Author: René de Borst,Mike A. Crisfield,Joris J. C. Remmers,Clemens V. Verhoosel

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 3527678026

Category: Technology & Engineering

Page: 587

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Echte Ingenieursprobleme sind intrinsisch nichtlinear. Kennnisse der nichtlinearen Finiten-Elemente-Analyse sind für Maschinenbauer, Bauingenieure und Werkstofftechniker daher unabdingbar. Mit ihrer Hilfe lassen sich mechanische Festigkeitsberechnungen durchführen, zeit- und kostenintensive Tests bei der Produktentwicklung werden so reduziert. Didaktisch schlüssig vom Modell und dessen theoretischer Durchdringung bis zum Algorithmus und dessen praktischer Implementierung bietet dieses Buch eine Einführung in die nichtlineare Finite-Elemente-Analyse ? leicht zugänglich, kompakt und auf die technische Ausrichtung fokussiert: - mathematische und kontinuumsmechanische Grundlagen, Lösungstechniken für nichtlineare Probleme in der statischen und dynamischen Analyse - erste Einblicke in geometrische Nichtlinearitäten - Schädigung, Plastizität und zeitabhängige Nichtlinearitäten - Plastizität von Balken, Bögen und Schalen - elastische und elastoplastische Finite-Elemente-Analyse großer Dehnungen - Einführung in moderne Diskretisierungskonzepte Hilfreich fürs Bestehen von Prüfungen sind die Beispiele im frei erhältlichen Finite-Elemente-Code auf Python?-Basis. Das dazugehörige Hintergrundwissen macht den User mit den Möglichkeiten und Grenzen moderner Finite-Elemente-Software vertraut. Der ideale Einstieg in die nichtlineare Finite-Elemente-Analyse für Studenten und Praktiker ? mit so viel Mathematik wie nötig und so vielen realen Ingenieursproblemen wie möglich. Mit Beispielen im Finite-Elemente-Code auf Python?-Basis unter: www.wiley-vch.de

Technische Strömungsmechanik

Theorie und Praxis

Author: Wolfgang Kümmel

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322927776

Category: Technology & Engineering

Page: 332

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Dieses Lehrbuch zur Technische Strömungsmechanik enthält 54 durchgerechnete Beispiele und 89 Praxishinweise. Es vermittelt anschaulich die theoretischen Grundlagen der Strömungslehre und Gasdynamik und schafft die für die Arbeit des Ingenieurs wichtigen Verbindungen zur Lösung von Problemen im Maschinen- und Anlagenbau sowie bei der Konstruktion von strömungsführenden Komponenten. Behandelt werden zahlreiche ingenieurtechnisch relevante Strömungsprobleme, praxisnahe Lösungswege werden aufgezeigt. Für die 2. Auflage wurde das Buch durchgesehen und korrigiert.

Verbrennung

Physikalisch-Chemische Grundlagen, Modellierung und Simulation, Experimente, Schadstoffentstehung

Author: J. Warnatz,U. Maas,R.W. Dibble

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642564518

Category: Technology & Engineering

Page: 326

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Das Fachbuch Verbrennung vermittelt einen Überblick über die Grundlagen von Verbrennungsprozessen und trägt zu einem Verständnis ihrer Auswirkungen auf praktische Anwendungen bei. In den ersten Kapiteln finden sich die physikalisch-chemischen Grundlagen. Anhand verschiedener laminarer Flammentypen werden die Wechselwirkungen zwischen chemischer Reaktionskinetik, molekularen Transportprozessen und Strömung beschrieben. Bei der Behandlung turbulenter Verbrennungsprozesse werden aktuelle Verfahren zur Beschreibung der Kopplung zwischen chemischer Reaktion und turbulentem Strömungsfeld verwendet. Anwendungen sind das Motorklopfen und die Schadstoffbildung. Die dritte Auflage wurde im Hinblick auf die aktuelle Forschung erweitert und aktualisiert.

Matlab für Dummies

Author: Jim Sizemore

Publisher: John Wiley & Sons

ISBN: 352780871X

Category: Computers

Page: 416

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Ob Naturwissenschaftler, Mathematiker, Ingenieur oder Datenwissenschaftler - mit MATLAB haben Sie ein mächtiges Tool in der Hand, das Ihnen die Arbeit mit Ihren Daten erleichtert. Aber wie das mit manch mächtigen Dingen so ist - es ist auch ganz schön kompliziert. Aber keine Sorge! Jim Sizemore führt Sie in diesem Buch Schritt für Schritt an das Programm heran - von der Installation und den ersten Skripten bis hin zu aufwändigen Berechnungen, der Erstellung von Grafiken und effizienter Fehlerbehebung. Sie werden begeistert sein, was Sie mit MATLAB alles anstellen können.

Systeme von Turbofan-Triebwerken

Funktionen der Triebwerkssysteme von Verkehrsflugzeugen

Author: Andreas Linke-Diesinger

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3662445700

Category: Technology & Engineering

Page: 240

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Um das Funktionsprinzip von Turbinentriebwerken zu verstehen, reicht es nicht aus, das grundsätzliche Funktionsprinzip einer Gasturbine zu kennen. Es ist ebenfalls erforderlich, die Funktionen und den Aufbau der Triebwerkssysteme zu verstehen. Dieses Buch bietet eine Einführung in die Systemfunktionen von modernen Turbofan-Triebwerken. Es ist für Leser geschrieben, die mit dem Funktionsprinzip des Turbinentriebwerks vertraut sind und sich grundlegend mit den Funktionen der Triebwerkssysteme befassen wollen. Mit Hilfe dieses Buches erhält der Leser auch eine Orientierung in dem scheinbaren Gewirr von Rohrleitungen, Schläuchen, Kabeln und Systembauteilen an einem Turbofan-Triebwerk. In diesem Buch findet der Leser Informationen über den Betrieb der Triebwerkssysteme, die Aufgaben ihrer Komponenten und die in der Luftfahrtindustrie übliche Terminologie. Die englischen Begriffe werden ebenfalls genannt oder auch im Text verwendet, wenn dies sinnvoll ist. Die Triebwerkssysteme werden anhand von Beispielen erklärt, die von heute in Verwendung befindlichen Triebwerkstypen verschiedener Hersteller stammen. Dieses Buch ist eine nützliche Informationsquelle für Mechaniker und Ingenieurs-Studenten. Auch Flugschüler in der Berufspilotenausbildung finden hier Informationen, die das in ihrer Ausbildung vermittelte Wissen erweitern. Selbst für Leser ohne Ingenieursausbildung und für solche, die sich nicht beruflich mit der Materie befassen, bietet das Buch umfassende und leicht verständliche Informationen. Es hilft ihnen, die Funktionsprinzipien der Systeme von Turbofan-Triebwerken zu verstehen.

Nichtlineare Finite-Element-Methoden

Author: Peter Wriggers

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642568653

Category: Technology & Engineering

Page: 496

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Die Anwendung der Finite-Element-Methode auf nichtlineare technische Probleme hat in den letzten Jahren - auch wegen der stark angestiegenen Rechnerleistung - erheblich zugenommen. Bei nichtlinearen numerischen Simulationen sind verschiedene Aspekte zu berücksichtigen, die das Wissen und Verstehen der theoretischen Grundlagen, der zugehörigen Elementformulierungen sowie der Algorithmen zur Lösung der nichtlinearen Gleichungen voraussetzen. Hierzu soll dieses Buch beitragen, wobei die Bandbreite nichtlinearer Finite-Element-Analysen im Bereich der Festkörpermechanik abgedeckt wird. Das Buch wendet sich an Studierende des Ingenieurwesens im Hauptstudium, an Doktoranden aber auch an praktisch tätige Ingenieure, die Hintergrundwissen im Bereich der Finite-Element-Methode erlangen möchten.

Fluid- und Thermodynamik

Eine Einführung

Author: Kolumban Hutter

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3642558046

Category: Science

Page: 454

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Hierarchische Matrizen

Algorithmen und Analysis

Author: Wolfgang Hackbusch

Publisher: Springer Science & Business Media

ISBN: 3642002218

Category: Mathematics

Page: 451

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Bei der Diskretisierung von Randwertaufgaben und Integralgleichungen entstehen große, eventuell auch voll besetzte Matrizen. In dem Band stellt der Autor eine neuartige Methode dar, die es erstmals erlaubt, solche Matrizen nicht nur effizient zu speichern, sondern auch alle Matrixoperationen einschließlich der Matrixinversion bzw. der Dreieckszerlegung approximativ durchzuführen. Anwendung findet diese Technik nicht nur bei der Lösung großer Gleichungssysteme, sondern auch bei Matrixgleichungen und der Berechnung von Matrixfunktionen.

Verallgemeinerte newtonsche Fluide

Thermische und viskose Strömungseigenschaften

Author: Markus Rütten

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 366256226X

Category: Technology & Engineering

Page: 426

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Nichtnewtonsche Fluide, zu denen die verallgemeinerten newtonschen Fluide zählen, zeichnen sich dadurch aus, dass ihre Viskosität nicht nur von Druck und Temperatur abhängt. Vielmehr wirkt sich die Strömung selbst auf die Viskosität der Fluide aus. Das macht die Physik und Strömungsmechanik dieser Fluide außerordentlich komplex. Das Buch führt daher umfassend in die Theorie und Anwendung der verallgemeinerten newtonschen Fluide ein. Neben ausführlichen Herleitungen der Gesetzmäßigkeiten werden Lesern die strömungsphysikalischen Phänomene, die bei diesen Fluiden auftreten, anhand analytischer Beispiele und praxisnaher Strömungssimulationen veranschaulicht. Die gängigsten Fluidmodelle werden vorgestellt und ihre jeweiligen Modellierungsgrenzen aufgezeigt. Viskoelastische Fluide werden im Gegensatz zur gängigen Fachliteratur bewusst nur am Rande behandelt, vielmehr wird der Temperatureinfluss auf die rheologischen Fluideigenschaften betrachtet. Für Studierende der Ingenieurwissenschaften sowie für Praktiker sind die strömungsmechanischen Aspekte der Rheologie von besonderer Bedeutung, denn diese Fluide sind für zahlreiche Industriesparten relevant. Ohne Kenntnisse ihrer Eigenheiten können viele Problemstellungen in der Chemie-, Prozess- und Verfahrenstechnik nicht bearbeitet werden. Bei der Produktion von Farben, Lacken, Dispersionen und Emulsionen beispielsweise, aber auch bei Kunststoffschmelzen sind die Effekte strömungsbedingt veränderlicher Viskosität entscheidend für die Qualität des Endprodukts. Ähnliches gilt für die Prozesstechnik, Hydraulik oder die Getriebe- und Motorenentwicklung. Die Zielgruppen Das Buch wendet sich an Praktiker in den Bereichen chemische Verfahrenstechnik, Lebensmitteltechnologie und Biofluiddynamik sowie an Studierende der Ingenieurwissenschaften.

Ethohydraulik

Grundlagen, Methoden und Erkenntnisse

Author: Beate Adam,Boris Lehmann

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 9783642172106

Category: Science

Page: 351

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Um Fließgewässer den Nutzungsansprüchen des Menschen anzupassen, sind unzählige Baumaßnahmen erforderlich. Um die Auswirkungen wasserbaulicher Aktivitäten auf die in Fließgewässern lebenden Tiere zu untersuchen, wurde die Ethohydraulik entwickelt. Sie beruht auf der Ethologie (Erforschung des Verhaltens von Tieren) und der Hydraulik (Lehre von den bewegten Flüssigkeiten). Die Autoren stellen die Grundlagen dieser Wissenschaftsdisziplin dar und liefern Regeln sowie Grenz- und Bemessungswerte für die wasserbauliche Praxis.

Strömungsmechanik nichtnewtonscher Fluide

Author: Gert Böhme

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3322801403

Category: Science

Page: 352

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Die Grundlagen und Methoden, die zur theoretischen Modellierung und zur Analyse von Strömungsvorgängen mit nicht-newtonschen Fluiden erforderlich sind, werden in diesem Lehrbuch vorgestellt. Zunächst werden die kinematischen, die kontinuumsmechanischen und die stofflichen Grundlagen ausführlich erläutert. Die Anwendung des Basiswissens erfolgt exemplarisch anhand ausgewählter Strömungsvorgänge, die maßgeblich von den nichtlinearen Fließeigenschaften, von den Normalspannungsdifferenzen oder vom Gedächtnis der Flüssigkeiten beeinflusst werden. Dabei haben sich die Inhalte, die Schwerpunkte und die Beispiele gegenüber der ersten Auflage wesentlich geändert. Erstmalig in einem deutschsprachigen Lehrbuch werden auch die Grundzüge einer numerischen Strömungssimulation unter Berücksichtigung komplexer rheologischer Stoffmodelle behandelt.

Automobilergonomie

Author: Heiner Bubb,Klaus Bengler,Rainer E. Grünen,Mark Vollrath

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3834822973

Category: Technology & Engineering

Page: 707

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Ergonomie lehrt, wie Technik so zu gestalten ist, dass sie optimal an die Bedürfnisse, Wünsche und Eigenschaften des Nutzers angepasst ist. Es hat sich in diesem Zusammenhang der Begriff vom Mensch-Maschine-System etabliert. Sachsystematisch und mit detailliertem Blick auf die komplizierten technischen und wahrnehmungspsychologischen und methodischen Zusammenhänge werden in diesem Buch die Grundlagen mit zahlreichen Beispielen erklärt. Dabei zeigt sich die Anwendung der Fahrzeugergonomie in den Beispielen wie Package, Gestaltung von Anzeigen und Bedienelementen, von Umweltergonomie wie Beleuchtung, Schall, Schwingungen, Klima und Geruch. Auch die Gestaltung von Fahrerassistenzsystemen aus ergonomischer Sicht ist ein zentrales Thema. Abgerundet wird das Buch durch Methoden der ergonomischen Fahrzeugentwicklung, die Nutzung von Mock-Ups, Fahrsimulatoren und von Versuchen in Realfahrzeugen und Prototypen. Erstmals wird den Verantwortlichen in der Automobilindustrie und im Bereich der einschlägigen Forschung ein fachsystematisches Werk an die Hand gegeben, das die ergonomischen Erkenntnisse bei der Gestaltung heutiger Automobile bereitstellt. Damit erhalten Planer und Konstrukteur heutiger Automobile konkrete Angaben für die ergonomische Produktentwicklung und können so entscheidende Anforderungen und die spätere Kundenakzeptanz im Blick behalten.

Die akademische "Achse Berlin-Rom"?

Der wissenschaftlich-kulturelle Austausch zwischen Italien und Deutschland 1920 bis 1945

Author: Andrea Albrecht,Lutz Danneberg,Simone De Angelis

Publisher: Walter de Gruyter GmbH & Co KG

ISBN: 3110468719

Category: History

Page: 451

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Die "Achse Berlin-Rom" war mehr als ein politisch-militärisches Projekt, sie erstreckte sich auf alle Bereiche der Gesellschaft. Wissenschaft und Kunst machten keine Ausnahme. Auch hier entstanden intensive Beziehungen, deren Wurzeln bis in die 1920er Jahre zurückreichten. Zahlreiche Intellektuelle beteiligten sich an dieser akademischen "Achse" zwischen Italien und Deutschland – unter ihnen auch viele deutsche Juden, die in Italien eine "Zuflucht auf Widerruf" (Klaus Voigt) gefunden hatten, ehe sie nach der Einführung der Rassengesetze auch dort unter Druck gerieten. Namhafte Experten aus fünf Ländern analysieren die Vielfalt dieser lange ignorierten Netzwerke, die freilich nicht nur von Kooperation und Transfer geprägt waren. Genauso oft standen sie im Zeichen von Abgrenzung und latenter Konkurrenz, die auch das "Achsen"-Bündnis insgesamt bestimmten. Die Botschaft dieses innovativen Ansatzes ist klar: Für eine interdisziplinär informierte Geschichtswissenschaft gibt es noch viel zu tun.

Numerik für Ingenieure und Naturwissenschaftler

Author: Wolfgang Dahmen,Arnold Reusken

Publisher: Springer-Verlag

ISBN: 3540764933

Category: Mathematics

Page: 633

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Neben einer Einführung in alle grundlegenden numerischen Methodenbausteine illustriert das Lehrbuch anhand komplexer Anwendungen, wie diese Bausteine zu kombinieren sind. Die Themen sind so aufbereitet, dass auf Basisdarstellungen vertiefende Abschnitte folgen. Dem vorangestellt ist jeweils eine mit Beispielen untermauerte Diskussion der Begriffe Kondition und Stabilität. Das Buch ist sowohl für die Numerikausbildung im Mathematikstudium geeignet als auch für eine einsemestrige oder weiterführende Numerik-Vorlesung im Ingenieurstudium.

Taschenbuch der Werkzeugmaschinen

Author: Klaus-Jörg Conrad

Publisher: Carl Hanser Verlag GmbH Co KG

ISBN: 3446438165

Category: Technology & Engineering

Page: 744

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Dieses kompakte Nachschlagewerk stellt die Fachgebiete des Werkzeugmaschinenbaus in praxisorientierter und strukturierter Form dar. Für die 3. Auflage wurden alle Kapitel vollständig überarbeitet und aktualisiert. Diese beinhaltet: • Grundlagen und Verfahren • Aufbau und Baugruppen • Werkzeugmaschinen • Entwicklungen und Technologien • Einsatz und Anwendungsbereiche • Fertigungsaufgaben und Beispiele Die Autoren vermitteln Kenntnisse und Fachwissen moderner und leistungsfähiger Werkzeugmaschinen. Sie berichten aus Unternehmen des Werkzeugmaschinenbaus, der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt und von Hochschulen. • für Studierende aller technischen Studiengänge, Ingenieure, Techniker, Facharbeiter und Meister in der Praxis, Lehrer und Schüler an Berufsschulen, Fach- und Führungskräfte der Wirtschaft • sehr gut geeignet zur Unterstützung von Konstrukteuren, Planern und Fertigungsfachleuten für den Einsatz von Werkzeugmaschinen