Die vollständige Bibliografie finden Sie im Publikationsserver der BAM (PUBLICA).

On the accuracy of standard analysis methods for (trans-) varestraint solidification cracking testing

Mar 22, 2019

Thomas Maximilian

Solidification cracking of metals is a well-researched topic in the field of welding science. A material’s susceptibility to solidification cracking can be tested using numerous different specialized test procedures, one of which is the Modified Varestraint-/Transvarestraint test (MVT). It was developed at BAM in 1982 and is internationally standardised. Over the decades, this test has been extensively used to characterise the solidification cracking resistance of many different materials. The present study was conducted to further investigate the influences of the standardised MVT testing parameters, as well as the characteristics of evaluation methods on the results. Several different high ...

Influence of welding stresses on relaxation cracking during heat treatment of a creep-resistant 13CrMoV steel

Mar 22, 2019

Thomas Lausch

Over the past years economic and environmental considerations have led to a markedly increased demand for efficiency and flexibility in petrochemical plants. The operational temperatures and pressures required today can only be achieved by using new creep-resistant grades of steel. The modified 13CrMoV9-10 vanadium steel shows a good resistance against creep and compressed hydrogen and has been in use for the construction of petrochemical reactors since the mid-1990s. Nevertheless, processing of this type of steel requires extreme care during the welding procedure. This is due to its low toughness and high strength in the welded state when not post weld heat treated combined with increased susceptibility ...

Effect of weld penetration on hydrogen-assisted cracking in welding of high-strength structural steels

Mar 22, 2019

Thomas Schaupp

The need for steels with highest mechanical properties is a result of the increasing demands for energy and resource efficiency. In this context, high-strength low-alloyed (HSLA) structural steels are used in machine, steel and crane construction with yield strength up to 960 MPa. HSLA steels enable lightweight construction by thinner necessary plate thickness. However, welding of HSLA steels requires profound knowledge of three factors in terms of avoidance of hydrogen-assisted cracking (HAC): the interaction of (1) microstructure, (2) local stress/strain and (3) local hydrogen concentration. In addition to the three main factors, the used weld-arc process is also important for the performance ...

Entwicklung eines Ultraschallrohrsensors auf Basis phononischer Kristalle

Mar 22, 2019

Paul Wasmer

Die Messung von Flüssigkeitskonzentrationen in Rohrsystemen ist von großem Interesse für viele unterschiedliche Anwendungen. Die meisten Messsysteme sind jedoch nicht in der Lage, die Flüssigkeit direkt im Rohr zu untersuchen und es muss eine zusätzliche Vorrichtung, wie z.B. einem Bypass, angebracht werden, welche den Kontakt zwischen Flüssigkeit und Sensor ermöglicht. Um den Einbauaufwand gering zu halten und die Strömungseigenschaften des Rohres nicht zu beeinflussen, wird ein neuartiges Messsystem entwickelt, welches als Teil der Rohrwand ausgeführt werden kann. Dieses neuartige System ist angelehnt an die Idee der phononischen Kristallen (PnK). PnK’s bestehen im Allgemeinen aus einem Matrixmaterial ...

Forschungsprojekt zum Korrosionsverhalten von Edelstählen - BAM und VSM mit neuen Erkenntnissen

Mar 22, 2019

Jens Lehmann; Andreas Burkert; Steffi Reinemann; D. Rother

Wie kann man verhindern, dass Edelstahl korrodiert? Und welchen Einfluss haben Kornarten und Körnungen von Schleifmitteln auf das Korrosionsverhalten? Diesen Fragen ist die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) mit Unterstützung der VSM AG zwei Jahre lang auf den Grund gegangen. Heute wurden im VSM Technical Center am Hauptsitz von VSM in Hannover die Ergebnisse vorgestellt. Die zentralen Erkenntnisse: Kornarten und Zusätze im Schleifmittel haben keinen Einfluss auf die Korrosion. Aber: Je feiner die Oberfläche geschliffen ist, desto besser ist der Korrosionsschutz. Dabei ist das Einhalten der Schleiffolge besonders wichtig.

Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen: Memorandum zur Lehre an deutschsprachigen Hochschulen

Mar 22, 2019

Christian Große; Ralf Arndt; Dietmar Mähner; Ernst Niederleithinger; Alexander Taffe

Dieses erste Memorandum zur Lehre und Forschung an deutschsprachigen Hochschulen auf dem Gebiet der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen gibt einen Überblick hinsichtlich der akademischen Ausbildung und zeigt mögliche Schwerpunkte vor allem in der Lehre auf. Diese Schwerpunkte berücksichtigen auch aktuelle Entwicklungen und Themen auf dem Gebiet der Forschung. Es werden Anregungen zur Entwicklung bzw. Weiterentwicklung der Lehr-Curricula im Hinblick auf eine umfassende und solide fachliche Ausbildung der Studierenden des Bauwesens und angrenzender Fachrichtungen gegeben. Inhaltlich und formal lehnt sich der Beitrag an dem Memorandum der Hochschullehrer im Fachgebiet „Werkstoffe im ...

The effect of boehmite nanoparticles (gamma‐AlOOH) on nanomechanical and thermomechanical properties correlated to crosslinking density of epoxy

Mar 22, 2019

Media Ghasem Zadeh Khorasani; Dorothee Silbernagl; Paulina Szymoniak; Vasile-Dan Hodoroaba; Heinz Sturm

We show that complex physical and chemical interactions between boehmite nanoparticles and epoxy drastically affect matrix properties, which in the future will provide tuning of material properties for further optimization in applications from automotive to aerospace. We utilize intermodulation atomic force microscopy (ImAFM) for probing local stiffness of both particles and polymer matrix. Stiff particles are expected to increase total stiffness of nanocomposites and the stiffness of polymer should remain unchanged. However, ImAFM revealed that stiffness of matrix in epoxy/boehmite nanocomposite is significantly higher than unfilled epoxy. The stiffening effect of the boehmite on epoxy also ...

Insights into Nano-Scale Physical and Mechanical Properties of Epoxy/Boehmite Nanocomposite Using Different AFM Modes

Mar 22, 2019

Media Ghasem Zadeh Khorasani; Dorothee Silbernagl; D. Platz; Heinz Sturm

Understanding the interaction between nanoparticles and the matrix and the properties of interphase is crucial to predict the macroscopic properties of a nanocomposite system. Here, we investigate the interaction between boehmite nanoparticles (BNPs) and epoxy using different atomic force microscopy (AFM) approaches. We demonstrate benefits of using multifrequency intermodulation AFM (ImAFM) to obtain information about conservative, dissipative and van der Waals tip-surface forces and probing local properties of nanoparticles, matrix and the interphase. We utilize scanning kelvin probe microscopy (SKPM) to probe surface potential as a tool to visualize material contrast with a physical parameter ...

Hydrogen determination in welded specimens by carrier gas hot extraction - a review on the main parameters and their effects on hydrogen measurement

Mar 22, 2019

Michael Rhode; Thomas Schaupp; C. Münster; Tobias Mente; Thomas Kannengießer; Thomas Böllinghaus

Carrier gas hot extraction (CGHE) is a commonly applied technique for determination of hydrogen in weld joints using a thermal conductivity detector (TCD) for hydrogen measurement. The CGHE is based on the accelerated hydrogen effusion due to thermal activation at elevated temperatures. The ISO 3690 standard suggests different specimen geometries as well as necessary minimum extraction time vs. temperature. They have the biggest influence on precise hydrogen determination. The present study summarizes the results and experience of numerous test runs with different specimen temperatures, geometries (ISO 3690 type B and small cylindrical samples), and factors that additionally influence hydrogen ...

Plasma-akustische Wechselwirkungen von Mikrohohlkathodenentladungen

Mar 22, 2019

Daniel Kotschate

Während des Entladungsprozesses interagieren Mikrohohlkathodenentladungen (engl. micro hollow cathode discharges) durch verschiedenste physikalische Phänomene mit ihrer Umgebung. Analog zu Funken- und Koronaentladung treten neben den optischen Erscheinungen auch akustische Wechselwirkungen bis in den Ultraschallbereich auf. Diese Wechselwirkungen sind bisher jedoch nur selten Gegenstand der Forschung gewesen. Durch elektro-chemischen Prozesse und die Stromdichteverteilung während des Zündvorgangs erfährt das angrenzende Fluid eine, durch den thermoakustischen Effekt hervorgerufene, rapide Dichteänderung und erzeugt somit eine akustische Emission. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über den letzten ...

Plasma-akustische Wechselwirkungen von Mikrohohlkathodenentladungen

Mar 22, 2019

Daniel Kotschate

Während des Entladungsprozesses interagieren Mikrohohlkathodenentladungen (engl. micro hollow cathode discharges) durch verschiedenste physikalische Phänomene mit ihrer Umgebung. Analog zu Funken- und Koronaentladung treten neben den optischen Erscheinungen auch akustische Wechselwirkungen bis in den Ultraschallbereich auf. Diese Wechselwirkungen sind bisher jedoch nur selten Gegenstand der Forschung gewesen. Durch elektro-chemischen Prozesse und die Stromdichteverteilung während des Zündvorgangs erfährt das angrenzende Fluid eine, durch den thermoakustischen Effekt hervorgerufene, rapide Dichteänderung und erzeugt somit eine akustische Emission. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über den letzten ...

Plasma induced generation of acoustic waves

Mar 22, 2019

Daniel Kotschate

Due to the multi-physical appearance of gas discharges the possibilities of interaction with their surrounding environment are very wide. Some of the most common applications are surface or material modification, light sources and electric propulsion. Since atmosphere pressure plasma generate a huge amount of thermal energy caused by collisions in the sheath, this temperature alternation is also able to produce acoustic waves in the ambient gas volume (as lightning and thunder). The plasma-chemical interaction provides the most significant Impact to the generated heat and electro-hydrodynamic force, detectable by acoustic sensors. This contribution gives an overview of experimental acoustic ...

Investigation of the corrosion potential by oral microorganisms related to periodontitis and peri-implantitis

Mar 21, 2019

Sherin Kleinbub

Since the early 19th century microorganisms were studied on their capabilities of causing microbiologically influenced corrosion (MIC) of metals. The most studied ones are sulfate-reducing bacteria (SRB), but others can corrode metals as well, e.g. acid-producing bacteria or methanogenic archaea (MA). However, these studies were mostly focused on metals related to the petroleum industry but metals for other industries, e.g. dentistry, are also susceptible to corrosion. The inert Titanium (Ti) is often used as an implant material, but it is a base metal. The formation of a passivating oxide layer allows Ti to be corrosion resistant at normal conditions. Nonetheless, scanning electron microscope ...

Strong Emission Enhancement in pH-Responsive 2:2 Cucurbit[8]uril Complexes

Mar 21, 2019

S. Schoder; H. V. Schröder; L. Cera; R. Puttreddy; Arne Güttler; Ute Resch-Genger; K. Rissanen; C. A. Schalley

Organic fluorophores, particularly stimuli-responsive molecules, are very interesting for biological and material sciences applications, but frequently limited by aggregation- and rotation-caused photoluminescence quenching. A series of easily accessible bipyridinium fluorophores, whose emission is quenched by a twisted intramolecular charge-transfer (TICT) mechanism, is reported. Encapsulation in a cucurbit[7]uril host gave a 1:1 complex exhibiting a moderate emission increase due to destabilization of the TICT state inside the apolar cucurbituril cavity. A much stronger fluorescence enhancement is observed in 2:2 complexes with the larger cucurbit[8]uril, which is caused by additional conformational ...

Quantitative, zeiteffiziente, winkel- und frequenzaufgelöste Analyse von Elektretwandlern im Hör- und Ultraschallbereich

Mar 21, 2019

Klaas Bente

Elektretwandler sind sensitive und immer verschleißresistentere Schallwandler, wodurch sie verbreitet Einsatz im Hör- und Ultraschallbereich finden. Geladene, zelluläre Polypropylen-Folien eignen sich besonders gut als Wandlermaterial aufgrund ihrer, verglichen mit Piezokompositen, hundertfach niedrigeren akustischen Impedanz bei gleichem piezoelektrischem Koeffizienten. Doch das winkel- und frequenzabhängige Verhalten der Wandler ist kaum untersucht und wenig quantifiziert. In dieser Arbeit wird gezeigt, dass diese Folien eine schichtdickenabhängige Sensitivität zwischen 0.1 mV/Pa und 10 mV/Pa aufwiesen. Ein Maximum in der Sensitivität fand sich nahe ihrer mechanischen Resonanzfrequenz im Ultraschallbereich ...

Glucosylation and Glutathione Conjugation of Chlorpyrifos and Fluopyram Metabolites Using Electrochemistry/Mass Spectrometry

Mar 21, 2019

Tessema Fenta Mekonnen; Ulrich Panne; Matthias Koch

Xenobiotics and their reactive metabolites are conjugated with native biomolecules such as glutathione and glucoside during phase II metabolism. Toxic metabolites are usually detoxified during this step. On the other hand, these reactive species have a potential health impact by disrupting many enzymatic functions. Thus, it is crucial to understand phase II conjugation reactions of xenobiotics in order to address their fate and possible toxicity mechanisms. Additionally, conventional methods (in vivo and in vitro) have limitation due to matrix complexity and time-consuming. Hence, developing fast and matrix-free alternative method is highly demandable. In this work, oxidative phase I metabolites ...

Response Time Measurement of Hydrogen Sensors

Mar 21, 2019

Thomas Hübert; J. Majewski; Ulrich Banach; Marc Detjens; Carlo Tiebe

The efficiency of gas sensor application for facilitating the safe use of hydrogen depends considerably on the sensor response to a change in hydrogen concentration. Therefore, the response time has been measured for five different-type commercially available hydrogen sensors. Experiments showed that all these sensors surpass the ISO 26142 standard; for the response times t90 values of 2 s to 16 s were estimated. Results can be fitted with an exponential or sigmoidal function. It can be demonstrated that the results on transient behaviour depend on both the operating parameters of sensors and Investigation methods, as well as on the experimental conditions: gas change rate and concentration jump ...

Effect of weld penetration on hydrogen-assisted cracking in welding of high-strength structural steels

Mar 20, 2019

Arne Kromm

In the present study, the susceptibility to HAC of the HSLA steel S960QL with same type of filler material was investigated. For that purpose, both Conv. A and Mod. SA were used with same weld heat input at different deposition rates. For assessment of the HAC susceptibility, the externally loaded Implant-test [ ] was used. Both conducted test series with Conv. A and Mod. SA showed similar crack critical stress of about 280 MPa. Below this value, no delayed fracture appeared. The welds with Mod. SA showed higher hydrogen concentrations. The fracture occurred in the heat-affected zone (HAZ) or in the weld metal (WM). But in all specimens, cracks initiated at the notch root of the spiral notch ...

Schwingfestigkeitsverbesserung hochfester Schweißverbindungen mit Hilfe neuartiger LTT-Zusatzwerkstoffe

Mar 20, 2019

Arne Kromm

Die Verwendung von LTT-Zusatzwerkstoffen stellt einen alternativen Ansatz zu den sonst üblichen Verfahren der Schweißnahtnachbehandlung zur Schwingfestigkeitserhöhung geschweißter Stahlkonstruktionen dar. Der wesentliche Wirkmechanismus beruht auf der Beeinflussung des Eigenspannungszustands durch die niedrige Martensitstarttemperatur bereits während des Schweißens. Dadurch werden die Druckeigenspannungen aus der behinderten Volumenausdehnung infolge Phasenumwandlung voll wirksam. Weiter weist die Schweißnaht eine hohe Härte auf, die die Schwingrissbildung verzögern kann, allerdings auch zu einer niedrigen Kerbschlagarbeit führt. Im ersten Teil dieses Beitrages werden grundlegende Untersuchungen ...

Scientific analysis of the Humboldt fragments

Mar 20, 2019

Renate Nöller

The presented Humboldt Codices are from the early colonial period of Mexico and originate from different localities 1. typical indigen colors and mixtures: cochineal (red), indigo (blue and green), carbon (black), mangle, zacatlaxcalli, organic (brown, yellow)- critical! 2. colonial influence: iron gall ink for writing 3. single fragments belong together: are cut (fragments IX-XII), from Mizquahuala distributed (VII, XIII, XIV, [XV]) (VII, XIII in Mexico, XIV in Paris)

The IBESS approach for the determination of the fatigue life and strength of weldments by fracture mechanics analysis

Mar 20, 2019

Uwe Zerbst; Mauro Madia; B. Schork; J. Hensel; P. Kucharczyk; D. Ngoula; D. Tchuindjang; J. Bernhard; C. Beckmann

This book provides a comprehensive and thorough guide to those readers who are lost in the often-confusing context of weld fatigue. It presents straightforward information on the fracture mechanics and material background of weld fatigue, starting with fatigue crack initiation and short cracks, before moving on to long cracks, crack closure, crack growth and threshold, residual stress, stress concentration, the stress intensity factor, J-integral, multiple cracks, weld geometries and defects, microstructural parameters including HAZ, and cyclic stress-strain behavior. The book treats all of these essential and mutually interacting parameters using a unique form of analysis.

Plastik im Boden, Aktueller Forschungsstand

Mar 20, 2019

Ulrike Braun

Der Vortrag gibt einen Überblick über ein laufendes Vorhaben zum Thema Mikroplastik in Böden.

Harmonisierung von Untersuchungsverfahren für (Mikro-)Plastik in der Umwelt

Mar 20, 2019

Ulrike Braun

Im Rahmen der Thematik "Recycling von Kunststoffen" wird die Thematik "Mikroplastik" vorgestellt

Analytik von Mikroplastik mittels Thermoextraktion Desorption Gas Chromatographie Massen Spektrometrie (TED-GC-MS): Nun auch die Luft?

Mar 20, 2019

Ulrike Braun

Der Vortrag gibt eine Überblick über die Messung von Mikroplastik mittels TED-GC-MS mit speziellem Fokus auf Luftgetragene Partikel

Thermal properties and steel corrosion in light-weight alkali-activated mortars

Mar 20, 2019

L. Carabba; G. Masi; Stephan Pirskawetz; Simone Krüger; Gregor Gluth; M.C. Bignozzi

This study aims at investigating the use of coal fly ash-based alkali activated mortars as passive fire protection system for steel structures. These systems are used to slow down the temperature rise of the steel substrate in case of fire. In addition, the protective system should guarantee the ability to prevent and/or mitigate steel corrosion phenomena. The behavior of a light-weight mortar was compared to that of a normal-weight mortar. Density and porosity were measured to better characterize the physical properties of the mortars. The degree of protection in case of fire was assessed by performing medium-scale fire tests. Acoustic emission measurements were conducted to analyze cracking ...

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Wärmeführung und Beanspruchung von hochfesten Verbindungen mit LTT-Schweißzusatzwerkstoff

Jan 8, 2019

Jonny Dixneit

Bestrebungen zum Leichtbau sowie höhere Anforderungen an das ertragbare Lastkollektiv führen in der Auslegung von Schweißkonstruktionen zunehmend zum Einsatz hochfester Feinkornbaustähle. Ohne Anwendung kostenintensiver Nachbehandlungsverfahren ist die Lebensdauer hochfester Schweißverbindungen unter wechselnder zyklischer Beanspruchung jedoch limitiert. Neben der geometrischen Kerbe sind schweißbedingte Gefügeveränderungen und die Höhe und die Verteilung von Schweißeigenspannungen für die Eigenschaften von Schweißverbindungen von erheblicher Bedeutung. Sogenannte LTT-Zusatzwerkstoffe bieten eine äußerst lukrative Möglichkeit, die resultierenden Schweißeigenspannungen bereits während des Schweißens ...

Analyse, Charakterisierung und Modellierung der Gasleckageraten repräsentativer Bauarten von Gefahrgutverpackungen

Dec 3, 2018

Eva Schlick-Hasper

Derzeit existieren für Gefahrgutverpackungen in den internationalen Gefahrgutvorschriften keine Festlegungen für quantitative Grenzleckageraten, die sich an Sicherheitsbetrachtungen während der Beförderung orientieren. Für die Dichtheitsprüfung im Rahmen der Bauartzulassung von Gefahrgutverpackungen für flüssige Füllgüter ist das Standardprüfverfahren das Eintauchverfahren in Wasser („Bubble Test“). Hierbei handelt es sich um ein lokalisierendes Prüfverfahren. Seine Anwendung lässt keine quantitative Aussage darüber zu, ob unter Beförderungsbedingungen aufgrund von strömungsbedingter Stofffreisetzung durch Leckstellen der Gefahrgutverpackungen die Gefahr der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre ...

Schädigungscharakterisierung an Faser-Kunststoff-Verbunden im Schwingversuch mittels Röntgenrefraktionstopographie unter Berücksichtigung der Matrixeigenschaften

Nov 29, 2018

Alexander Müller

In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Epoxidharzsysteme charakterisiert. Zwei Systeme mit großen bruchmechanischen Unterschieden wurden zur Fertigung äquivalenter GFK- und CFK-Laminate mit Faserausrichtungen in 0/90° und ±45° ausgewählt. In quasi-statischen Zugversuchen und Einstufenschwingversuchen mit einem Beanspruchungsverhältnis von R= 0,1 wurden diese Laminate hinsichtlich ihres Schädigungsbeginns und ihrer Schädigungsentwicklung untersucht. Die Detektion der Schädigungen sowie die Dokumentation der Schädigungsentwicklung wurde anhand der Lichtabsorptionsanalyse an GFK-Laminaten und anhand der Röntgenrefraktionsanalyse an CFK-Laminaten umgesetzt. Auf diese Weise konnten Einflüsse ...

Identification of the state of stress in iron and steel truss structures by vibration-based experimental investigations

May 22, 2018

Thi Mai Hoa Luong

Safety evaluation of truss structures depends upon the determination of the axial forces and corresponding stresses in axially loaded members. Due to presence of damages, change in intended use, increase in service loads or accidental actions, structural assessment of existing truss structures is necessary. This applies particularly to iron and steel trusses that are still in use, including historic and heritage monuments. Precise identification of the stresses plays a crucial role for the preservation of historic trusses. The assessment measures require non–destructiveness, minimum intervention and practical applicability. The axial forces in truss structures can be estimated by static calculations ...

Hydrogen assisted cracking and transport studied by ToF-SIMS and data fusion with HR-SEM

Apr 20, 2018

Oded Sobol

For almost 150 years it is known that hydrogen has a deleterious effect on the mechanical properties of metallic components. Nowadays, the problem of hydrogen assisted degradation is highly relevant in energy related fields due to the massive use of steel as a structural component in these applications and its sensitivity to hydrogen. Since the discovery of hydrogen assisted cracking (HAC), researchers studied intensively and suggested possible explanations and mechanisms in order to define how hydrogen is affecting the material. In general, it is considered that hydrogen changes the mechanical properties more in terms of ductility (deformation capacities) than in strength (load capacities). ...

Entwicklung immunchemischer Methoden zur Spurenanalytik der Sprengstoffe Nitropenta und Trinitrotoluol

Aug 30, 2017

Almut Hesse

Pentaerythrityltetranitrat (PETN), ein in jüngster Vergangenheit häufig von Terroristen verwendeter Sprengstoff, ist äußerst schwer zu detektieren. Ein verbesserter Antikörper gegen PETN wurde durch Anwendung des Konzepts des bioisosteren Ersatzes entwickelt,indem ein Nitroester durch einen Carbonsäurediester ersetzt wurde. Biostere Moleküle haben eine ähnliche Struktur wie die Referenzsubstanz und zeigen eine vergleichbare biologische Wirkung. Dieser Ansatz führte zu polyklonalen Antikörpern mit extrem guter Selektivität und Sensitivität. Die Nachweisgrenze des Enzyme-Linked Immunosorbent Assays (ELISAs) beträgt 0,15 μg/L. Der Messbereich des Immunassays liegt zwischen 1 und 1000 μg/L. Die Antikörper ...

Thermomechanisches Verhalten von semikristallinem Polyester-Urethan

Apr 27, 2017

Nikolaus Mirtschin

Formgedächtnispolymere werden durch thermomechanische Vorbehandlung, die Programmierung, in eine temporäre Form überführt. In die Ursprungsform kehren sie dann erst nach externer Stimulierung, durch Auslösen des Formgedächtniseffekts, wieder zurück. Um diesen Effekt zu optimieren, werden in dieser Arbeit thermomechanische Designoptionen analysiert und Stellschrauben der Programmierung diskutiert. Quantifiziert wird das Materialverhalten eines physikalisch vernetzten Polyurethans mit semikristalliner Polyester-Weichsegmentphase (PEU) in thermomechanischen Messungen, in denen das Polymer Dehnungen bis über 1000% fixiert. Deformationen im breiten Schmelzübergangsbereich der Weichsegmentphase ermöglichen ...

Numerische Modellierung der Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung an Eisenbahnfahrwegen und ihre Anwendung im Brückenübergangsbereich

Mar 29, 2017

Jeffrey Bronsert

Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht die numerische Modellierung der Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung von Eisenbahnfahrwegen, die auch für Fahrwege mit einer Diskontinuität einsetzbar ist. Der Fokus wurde hier auf Fahrwege mit einem Brückenbauwerk gelegt, weil es an den Übergängen zu einer erhöhten Beanspruchung kommt. Daher wurde für den Fahrweg mittels der Finiten Elemente Methode (FEM) ein dreidimensionales Modell mit einer Lösung im Zeitbereich entwickelt, das die wesentlichen Elemente des Schienenverkehrs, das Fahrzeug, den Fahrwegoberbau und den Untergrund, enthält. Aufgrund der unendlichen Ausdehnung des Untergrundes wurde für den Rand des endlichen FE-Gebiets, die sogenannte ...

Immunochemical determination of caffeine and carbamazepine in complex matrices using fluorescence polarization

Feb 27, 2017

Lidia Oberleitner

Pharmacologically active compounds are omnipresent in contemporary daily life, in our food and in our environment. The fast and easy quantification of those substances is becoming a subject of global importance. The fluorescence polarization immunoassay (FPIA) is a homogeneous mix-and-read format and a suitable tool for this purpose that offers a high sample throughput. Yet, the applicability to complex matrices can be limited by possible interaction of matrix compounds with antibodies or tracer. Caffeine is one of the most frequently consumed pharmacologically active compounds and is present in a large variety of consumer products, including beverages and cosmetics. Adverse health effects of ...

Microstructure-property relationship in microalloyed high-strength steel welds

Feb 15, 2017

Lei Zhang

High-strength steels are favoured materials in the industry for production of safe and sustainable structures. The main technology used for joining the components of such steel is fusion welding. Steel alloy design concepts combined with advanced processing technologies have been extensively investigated during the development of High-Strength Low-Alloy (HSLA) steels. However, very few studies have addressed the issue of how various alloy designs, even with limited microalloy addition, can influence the properties of high-strength steel welds. In high-strength steel welding practices, the challenges regarding microstructure evolution and the resulting mechanical properties variation, are of ...

Zuverlässigkeitsanalyse von digitalen Radiographie-Systemen bei der Prüfung von realen Materialdefekten

Jan 3, 2017

Daniel Kanzler

Die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) ist aus solchen Bereichen unseres Lebens nicht mehr wegzudenken, in denen Schäden mit hohen Folgekosten oder Gefährdungen von Menschenleben entstehen können (Beispiele: Transportwesen, Energieerzeugung, Chemieindustrie). In der Praxis kann ein Prüfsystem an seine Grenzen geraten, z.B. bei kleinen Defekten. Defekte mit kritischer Größe werden möglicherweise nicht detektiert. Daher müssen probabilistische Bewertungsverfahren das Prüfsystem beschreiben. Es wird eine objektive Qualitätskennzahl gesucht, auf deren Basis die Anwendbarkeit der Prüfmethode definiert werden soll. Die Auffindwahrscheinlichkeit (engl. probability of detection - POD) erfüllt diese Anforderung ...

Instrumental analysis, metabolism and toxicity of cis- and trans-zearalenone and their biotransformation products

Dec 8, 2016

Sarah Drzymala

Trans-Zearalenone(ZEN)is a non-steroidal estrogenic mycotoxin which frequently contaminates cereal grains worldwide. Ingestion of food and feed containing ZEN causes numerous mycotoxicoses in animals and possibly humans with pronounced estrogenic effects. Due to the trans-configurated double bond, ZEN isomerizes to the cis-configuration upon the influence of light. This work investigates the instrumental analysis, metabolism and toxicity of ZEN and cis- ZEN. The first part focused on the determination of ZEN in edible oils. Due to a maximum level of 400 µg/kg ZEN in the European Union (EU), reliable analytical methods are needed. A comprehensive method comparison proved dynamic covalent hydrazine ...

Konzept zur ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung des Abbruchs und der Aufbereitung von Mauerwerk

Nov 29, 2016

Tristan Herbst

Mit der vorliegenden Arbeit wurde ein methodisches Konzept zur ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung des Abbruchs und der Aufbereitung von Mauerwerk bereitgestellt. Das Bewertungskonzept ermöglicht einen ganzheitlichen Vergleich verschiedener Szenarien für den Abbruch und die Aufbereitung von Mauerwerk unter Berücksichtigung der Anwendung von Mauerwerkbruch und aussortierter Fremdstoffe zur Verwertung. Es kombiniert die Kosten-Wirksamkeitsanalyse, die Stoffflussanalyse, die Ökobilanzierung, die Betrachtung sozialer Aspekte und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Materialqualitäten. Das Bewertungskonzept basiert im Kern auf der Kosten-Wirksamkeitsanalyse ...

Hydrogen Diffusion and Effect on Degradation in Welded Microstructures of Creep-resistant Low-alloyed Steels

Sep 19, 2016

Michael Rhode

Low-alloyed heat-resistant steels have a fundamental contribution to the currently applied steel grades in pressurized and temperature loaded components like membrane walls(water walls)or pressure vessels. Here, the main advantages of the low-alloy concept can be used in terms of superior high temperature mechanical properties, workability and decreased amounts of expensive alloy elements. The main challenge for the future is to further increase the power plant thermal efficiency independent of the type of power plant concept, i.e. fossil-fired or nuclear power plant, where the material selection can directly affect reduction of CO2 emissions. In power plant design, welding is the most applied ...

Naturmessungen und numerische Simulationen zur Untersuchung von Freileitungsseilen im natürlichen Wind

Sep 1, 2016

Dominik Stengel

Für Tragmasten von Freileitungen ist meist die Windeinwirkung bemessungsrelevant. Mit den großen Spannweiten der Hochspannungsebene trägt dabei die Windeinwirkung auf die Leiterseile einen maßgebenden Anteil zur Gesamtbeanspruchung dieser Tragstrukturen bei. Daher ist es offensichtlich, dass das Tragverhalten der Freileitungsseile eine wichtige Rolle für die zuverlässige Bemessung bei Neubauten oder der Bewertung der Zuverlässigkeit des Bestands spielt. Hierfür sind insbesondere die Extremwindereignisse, das sog. 50-Jahres-Windereignis von Bedeutung. Bei diesen hohen Windgeschwindigkeiten treten vor allem windinduzierte Schwingungen der Leiterseile auf. Die für die Bemessung herangezogenen Konzepte ...

Verhalten reaktiver Brandschutzsysteme auf kreisförmigen Zuggliedern aus Blank- und Baustahl

Aug 31, 2016

Dustin Häßler

Im Bauwesen werden Zugglieder aus Stahl in der Regel für Aussteifungsverbände, Abhängungen und Unterspannungen von Trägern verwendet. Die dafür verbauten, meist kreisförmigen Vollprofile dienen häufig der Stabilisierung des Tragwerks. Ein Versagen der Stahlzugglieder kann zu einem Einsturz der gesamten Konstruktion führen. Unter Brandeinwirkung verlieren ungeschützte Stahlkonstruktionen aufgrund der schnellen Erwärmung frühzeitig ihre Tragfähigkeit. Durch den Einsatz reaktiver Brandschutzsysteme auf Stahlbauteilen kann deren Erwärmung verlangsamt und dadurch der Feuerwiderstand verbessert werden. Die Optik der oftmals filigranen Stahlzugglieder bleibt dabei im Wesentlichen unverändert. Für ...

Einfluss der Porosität von Beton auf den Ablauf einer schädigenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion

Jun 6, 2016

Katja Voland

This thesis deals with the question of how the porosity of concrete influences the process of a damaging alkali-silica-reaction (“ASR”). In particular, it is examined whether the use of slip form pavers and the reduced porosity resulting from this use have an effect on the process of a damaging ASR. Since the 1980s slip form pavers have been used, which modifies the structure of concrete. However, these modifications have not yet been taken into consideration in the relevant technical guidelines. The use of slip form pavers instead of conventional concrete pavers results in a denser structure. Due to the denser structure the ductility and the porosity of the concrete decrease. Thus it is more ...

Human Factors in Non-Destructive Testing (NDT): Risks and Challenges of Mechanised NDT

May 19, 2016

Marija Bertović

Non-destructive testing (NDT) is regarded as one of the key elements in ensuring quality of engineering systems and their safe use. A failure of NDT to detect critical defects in safetyrelevant components, such as those in the nuclear industry, may lead to catastrophic consequences for the environment and the people. Therefore, ensuring that NDT methods are capable of detecting all critical defects, i.e. that they are reliable, is of utmost importance. Reliability of NDT is affected by human factors, which have thus far received the least amount of attention in the reliability assessments. With increased use of automation, in terms of mechanised testing (automation-assisted inspection and the ...

A Numerical Model for Self-Compacting Concrete Flow through Reinforced Sections: a Porous Medium Analogy

Apr 20, 2016

Ksenija Vasilić

This thesis addresses numerical simulations of self-compacting concrete (SCC) castings and suggests a novel modelling approach that treats reinforcement zones in a formwork as porous media. As a relatively new field in concrete technology, numerical simulations of fresh concrete flow can be a promising aid to optimise casting processes and to avoid on-site casting incidents by predicting the flow behaviour of concrete during the casting process. The simulations of fresh concrete flow generally involve complex mathematical modelling and time-consuming computations. In case of a casting prediction, the simulation time is additionally significantly increased because each reinforcement bar occurring ...

Wirkungsweise von Polypropylen-Fasern in brandbeanspruchtem Hochleistungsbeton

Apr 15, 2016

Klaus Pistol

Das Hauptanliegen der Arbeit besteht in der experimentellen Erforschung der faserbedingten mikrostrukturellen Schädigungsprozesse in brandbeanspruchtem HPC. Dazu werden das thermische Degradationsverhalten von Polypropylen-Fasern (PP-Fasern) mithilfe thermoanalytischer Verfahren aus der Polymerforschung untersucht und die Wechselwirkung der schmelzenden PP-Fasern mit dem umgebenden Betongefüge unter Verwendung hochtemperaturmikroskopischer Methoden analysiert. Des Weiteren werden erstmalig akustische und röntgentomographische Methoden zur zerstörungsfreien Untersuchung der Rissgenese in thermisch beanspruchten Betonproben kombiniert. Zur Validierung der Ergebnisse und zur Visualisierung von mikroskopischen ...

Analyse der Schallemissionssignale aus Ermüdungsrisswachstum und Korrosionsprozessen Untersuchung der Möglichkeiten für die kontinuierliche Zustandsüberwachung von Transportbehältern mittels Schallemissionsprüfung

Mar 9, 2016

Janne Wachsmuth

Die Schädigung von Gefahrgutbehältern während ihres Transports durch Korrosion und Ermüdungsrisswachstum sind Ursache von Unfällen, die Menschenleben gefährden, die Umwelt schädigen und hohe Sachschäden verursachen. Um solchen Unfällen vorzubeugen, werden präventive Intervallprüfungen durchgeführt. Diese sind jedoch kostenintensiv, unter anderem durch die Standzeit der Transportmittel. Eine Alternative bietet die Idee einer kontinuierlichen Zustandsüberwachung mittels Schallemissionsprüfung (SEP). So sollen Materialfehler sofort nach dem Entstehen entdeckt und repariert werden können. Die Schallemissionsprüfung ist eine online Methode der Familie der zerstörungsfreien Prüfung. Schallemission ...

Reactive Boundary Layers in Metallic Rolling Contacts

Mar 9, 2016

John Burbank

In order to meet the goal of reducing CO2 emissions, automotive industry places significant importance on downsizing components to achieve greater efficiency through lower weight and reduced friction. As friction reductions are associated with energy efficiency and wear protection with resource conservation, ever greater attention has been given to adamantine carbon- based coatings and high-alloyed steels. Such applications are, however, associated with high production costs and energy expenditures, as well as many technical difficulties. Therefore a key issue in meeting the goals of friction reduction, wear protection and development of comprehensive lightweight strategies is whether or not ...

Kurzfaserverstärktes Polyamid — Charakterisierung der Mikroschädigungsentwicklung unter zweiachsiger mechanischer Last

Mar 9, 2016

Karoline Lenke

In der vorliegen Arbeit wird ein kurzglasfaserverstärktes Polyamid 6 unter zweiachsiger mechanischer Belastung charakterisiert. Die Analyse umfasst das einachsige und zweiachsige Ermüdungsverhalten unter Zug-, Torsions- und Zug-Torsionslast sowie die dabei auftretende charakteristische Mikroschädigungsentwicklung. Zur Beschreibung des Ermüdungsverhaltens unter zweiachsiger Axial-Torsionslast kann das auf Ermüdungslasten angepasste, nicht-differenzierende Tsai-Hill-Kriterium angewendet werden. Die Mikroschädigungsanalyse erfolgt begleitend zu den mechanischen Belastungsversuchen mit der zerstörungsfreien Prüfmethode der Röntgenrefraktionsanalyse. Durch fraktographische Analysen des Werkstoffes ...

Experimentelle Untersuchung und Analyse der Schädigungsevolution in Beton unter hochzyklischen Ermüdungsbeanspruchungen

Mar 9, 2016

Marc Thiele

Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht das Ermüdungsverhalten von Beton unter hochzyklischen Druckschwellbeanspruchungen. Der aktuelle Wissensstand bezüglich des Ermüdungsverhaltens ist nach wie vor sehr lücken

Signatur der Streuung von Radarwellen durch die Heterogenität von Beton

Jan 18, 2016

Thomas Kind

Das Radarverfahren ist ein schnelles bildgebendes Verfahren für die Untersuchung der inneren Struktur von Stahlbeton-Bauwerken und wird seit längerem erfolgreich für die zerstörungsfreie Untersuchung von Brückenbauwerken eingesetzt. Für die Rekonstruktion der Lage der Bewehrung reicht die Annahme einer homogenen Materialeigenschaft des Betons meistens aus. Nähere Untersuchungen der empfangenen Streuungen der Radarwellen zeigen, dass neben der starken Streuung der Radarwellen an den metallischen Einbauteilen auch schwache Streuungen existieren. Diese schwachen Streuungen im Beton wurden nun erstmals in dieser Arbeit untersucht und können der Heterogenität des Betons zugeordnet werden. Die schwachen ...