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Acidity of natural zeolite clinoptilolite and catalytic performance in the acetalization of benzaldehyde with butandiol-1,3

Jun 22, 2017

Riaz Muhammad

1. Introduction Clinoptilolite is a natural, medium pore size, zeolite. It contains a 2-deminsionalpore system containing of oxygen-8- membered and oxygen-10-membered rings. It is one of the most abundant natural zeolites. It is mainly used as ion exchanger and adsorbent for removal of toxic elements and compounds from the environment. Although clinoptilolite is porous and can be acidified by ion exchange or acid treatment and a potential catalyst, reports on its application in catalysis are limited so far. This contribution deals with acidic modification of a natural zeolite sample, characterization of the nature of acid sites and the catalytic activity in the Brønsted acid catalyzed acetalization ...

Numerical simulation of thermally induced residual stresses in friction stir welding of aluminum alloy 2024-T3 at different welding speeds

Jun 22, 2017

Marcel Bachmann; J. Carstensen; L. Bergmann; J. F. dos Santos; Ch.-S. Wu; Michael Rethmeier

The paper deals with a numerical finite element simulation of the residual stress evolution in friction stir welding of 6 mm thick aluminum alloy AA2024-T3. The transient thermal field during the welding process was cal-culated with the commercial code COMSOL Multiphysics 5.0. Therefore, a thermal-pseudo-mechanical (TPM) heat source was implemented. A subsequent mechanical simu-lation was performed with varying hardening models for different welding speeds of 60 and 300 mm/min. The influ-ence of softening of the material, which was due to hard-ening precipitation dissolution associated to the heating, was also investigated. Experiments in terms of thermocou-ple measurements as well as Vickers ...

Effect of modification on acidity and porosity of natural zeolite clinoptilolite

Jun 22, 2017

Muhammad Riaz

1. Introduction Catalytic processing of heavy feedstock can meet the increased demand of energy up to a great extent. It requires the application of acidic catalysts like zeolites. However, the used synthetic catalysts are difficult to recover and reuse and are mostly spent. The use of natural zeolite as spent catalysts may open new perspectives in the chemical use of heavy feed feedstock by chemical conversion. Natural zeolites are not expensive, widely available and environment friendly. Clinoptilolite is a natural, most abundant medium pore size zeolite, consisting of 2-deminsional pore system containing of oxygen-8- membered and oxygen-10-membered rings.Although clinoptilolite is porous ...

Characterization of nanomaterials with VIS/NIR emission - Spectroscopic properties and surface group analysis

Jun 22, 2017

Ute Resch-Genger

Spectroscopic methods for the absolute characterization of the optical properties of different types of vis/NIR-emissive nanomaterials like semiconductor quantum dots, upconversion nanocrystals, and dye-doped polymer nanoparticles will be presented and their relevance for the mechanistic understanding of nonradiative decay channels and the rational design of new nanomaterials will be underpinned. In this respect, also the potential of optical spectroscopy for surface group and ligand analysis surface chemistry will be demonstrated.

Early fire detection: Are hydrogen sensors able to detect pyrolysis of household materials?

Jun 22, 2017

Simone Krüger

We analysed the hydrogen generation during the smouldering of polymeric materials, which are typically used in the household, in the Smoke Density Chamber coupled to a new developed hydrogen sensor to detect early stages of fires. The results of hydrogen generation were compared with the emission of carbon monoxide and smoke during the fire scenarios. Additionally, the results were compared with parameters used in traditional commercial detection systems. In this scenario, the hydrogen sensor showed encouraging results for the detection of fires in earlier phase compared to traditional detectors. Furthermore, we tested the new developed hydrogen sensor in a real room with different fire scenarios ...

Plastic Instability of Rate-Dependent Materials - A Theoretical Approach in Comparison to FE-Analyses -

Jun 22, 2017

Christian Keller; Uwe Herbrich

The condition for plastic instability is a material characteristic and defines the onset of necking in tensile tests. In large deformation problems of ductile materials it is fundamental to determine the strain at which necking starts as well as the post-necking behaviour in the instability region properly. For verification purposes of material models, usually results of numerical analyses are compared to experimental outcomes. For tensile tests with ductile materials under dynamic loading, it is challenging to obtain comparable experimental and numerical results in terms of the onset of necking and the post-critical deformation behaviour. This paper focuses on the derivation of a theoretical ...

Merkblatt B 03 der DGZfP Ausgabe April 2014

Jun 22, 2017

Gino Ebell

Erörterung des Merkblatte B03 zur Durchführung von Potentialfeldmessungen an Stahlbetonbauwerken.

Kinetic model of stimulated emission created by resonance pumping of aluminum laser-induced plasma

Jun 22, 2017

Igor Gornushkin; Alexander Kazakov

Stimulated emission observed experimentally in an aluminum laser induced plasma is modeled via a kinetic approach. The simulated emission at several cascade transitions is created by a pump laser guided through the plasma at several microseconds after its creation and tuned in resonance with the strong 3s²3p-3s²4s transition at 266 nm. A two-dimensional space-time collisional radiative plasma model explains the creation of the Population inversion and lasing at wavelengths of 2100 nm and 396.1 nm. The population inversion for lasing at 2100 nm is created by depopulation of the ground 3s²3p state and population of the 3s²5s state via the absorption of the resonant radiation at 266 nm. The population ...

Design fires with mixed-material burning cribs to determine the extinguishing efficacy of compressed air foams (CAF)

Jun 22, 2017

Tim Rappsilber

Risks and safety level of composite cylinders

Jun 22, 2017

Ben Becker; Georg Mair

The increasing amount of composite transport systems for hydrogen leads to new and therefore unknown potential hazards for general public. Due to lack of experience, risks of new technologies tend to be rated higher than existing familiar applications. An approach for probabilistic safety assessment of technologies or products requires the definition of minimal acceptable reliability levels. This ensures that the probability of a critical failure with a certain consequence is limited to an acceptable risk. But what is the acceptable risk and which risk results from specific probabilities of occurrence and consequences? This is always a very complex question. The following example is based on ...

Effect of the ammonium ion exchange and HCl treatment on the acidity of natural zeolite clinoptilolite

Jun 22, 2017

Riaz Muhammad

Clinoptilolite is a natural, medium pore size, zeolite. It contains a 2-deminsional pore system containing of oxygen-8- membered and oxygen-10-membered rings. It is one of the most abundant natural zeolites. Clinoptilolite has a crystalline structure showing unique ion exchange and sorption properties. It is mainly used as ion exchanger and adsorbent for removal of toxic elements and compounds from the environment. The use of natural zeolite as spent catalysts may open new perspectives in the chemical use of heavy feed feedstock by chemical conversion. Natural zeolites are not expensive, widely available and environment friendly. Clinoptilolite is the most abundant natural zeolite. Although clinoptilolite ...

A massive vehicle-flexible pavement dynamic interaction simulator

Jun 22, 2017

J. A. Romero-Navarrete; Frank Otremba

The interaction of the vehicles with the pavements imply damaging effects on both systems, as a function of the operating conditions and design characteristics of both systems. These effects influence the road pricing as well as the maintenance costs of the vehicles. In this paper, a simulation scheme has been proposed to analyze such interaction in massive way, involving a multivehicle models was the uncoupling of the roll and pitch responses. Results suggest that the damaging effects on the pavement and the vehicle, depends on the position along the road profile. However, the vertical design of the road would mainly affect the pavement damage, while the turning maneuvers would strongly influence ...

Structural health monitoring of composite pressure vessels using guided ultrasonic waves

Jun 21, 2017

Yevgeniya Lugovtsova; Jens Prager

Composite pressure vessels are important components for storing gases under high pressure. Beside others, a common type of pressure vessel is made of a metal liner overwrapped with a fibre reinforced plastic material. Conventional hydrostatic tests, used to assess the integrity of pressure vessels, may overstress the material, and thus, may reduce the remaining life-time of the tested component. Therefore, a truly nondestructive structural health monitoring (SHM) system would not only allow to ensure a safer usage and extended life-time, but also to exclude the necessity of the periodic inspection and testing of pressure vessels. We propose to use guided ultrasonic waves which have a potential ...

S2XAFS: Time-resolved X-ray absorption spectroscopy in a ‘single-shot’ – First in situ applications

Jun 21, 2017

Ana Guilherme Buzanich

The newly developed EXAFS set-up comprises both time- and spatially-resolved EXAFS information simultaneously in a single-shot. This facile, stable and scanningless set-up was tested at the BAMline @ BESSY-II (Berlin, Germany). The pri-mary broadband beam is generated by a filter/X-ray-mirror combination (bandpass). The transmitted beam through the sample is diffracted by a convexly bent Si (111) crystal, producing a divergent beam. This, in turn, is collected by an area sensitive detector, in a theta - 2 theta geometry. The first in situ measurements were successfully carried out and hereby presented. The case-study deals with research on Zn-based Metal-Organic-Frameworks (MOFs) that have ...

Modelling of the Lateral Stability of River Tankers

Jun 21, 2017

J. A. Romero-Navarrete

A model of the cargo – ship interaction has been presented, for a navigation environment in which there is no waves, in which the ship lateral stability depends only on the manoeuver performed and the characteristics of the ship and cargo. Several simplifications have been introduced in the model, including the circular bottom of the ship, which facilitates the location of the buoyancy force on the ship, and the analogy of the sloshing cargo motion to a simple pendulum. Two forms of damping were introduced (river waters with the ship´s hull and the friction of the liquid inside the tanker walls), while the sliding motion of the ship when turning has been assumed as negligible. The results suggest ...

A massive vehicle-flexible pavement dynamic interaction simulator

Jun 21, 2017

J. A. Romero-Navarrete

The interaction of the vehicles with the pavements imply damaging effects on both systems, as a function of the operating conditions and design characteristics of both systems. These effects influence the road pricing as well as the maintenance costs of the vehicles. In this paper, a simulation scheme has been proposed to analyze such interaction in massive way, involving a multivehicle models was the uncoupling of the roll and pitch responses. Results suggest that the damaging effects on the pavement and the vehicle, depends on the position along the road profile. However, the vertical design of the road would mainly affect the pavement damage, while the turning maneuvers would strongly influence ...

Modeling thermomechanical damage mechanisms of concrete

Jun 21, 2017

Christoph Pohl

Compressive strength of concrete is highly temperature dependent. Using experimentally obtained relations as input for numerical simulations is problematic. A more accurate and reliable material model results from taking the coupling between thermal and mechanical behaviour into account. In this contribution, a coupled finite element solution on mesoscale geomtries is shown to exhibit a loss in compressive strength at higher temperatures. This is purely a result of the incompatible expansion of mortar matrix and aggregates, with no explicit temperature dependency of the employed constitutive models.

Structural health monitoring of composite pressure vessels using guided ultrasonic waves

Jun 21, 2017

Yevgeniya Lugovtsova

Composite pressure vessels are important components for storing gases under high pressure. Beside others, a common type of pressure vessel is made of a metal liner overwrapped with a fibre reinforced plastic material. Conventional hydrostatic tests, used to assess the integrity of pressure vessels, may overstress the material, and thus, may reduce the remaining life-time of the tested component. Therefore, a truly nondestructive structural health monitoring (SHM) system would not only allow to ensure a safer usage and extended life-time, but also to exclude the necessity of the periodic inspection and testing of pressure vessels. We propose to use guided ultrasonic waves which have a potential ...

New device for inert crack growth measurements in ultra-strong glasses

Jun 21, 2017

Tina Waurischk

The practical strength of glasses under ambient conditions is substantially lower compared to its intrinsic strength because of sub-critical crack growth (SCCG) from microscopic flaws. While SCCG is related to the humidity of the ambient atmosphere, leading to stress corrosion phenomena, the detailed kinetics are still not fully understood. To get better insight to the contribution of water on the crack-tip, highly water bearing glasses will be investigated by a new device for inert SCCG-measurements using double cantilever beam (DCB) geometry specimens. This device was designed to investigate the stress intensity factor in modus I and crack velocity in vacuum, but different atmospheres can also ...

Experimental analysis of a pressurized

Jun 21, 2017

I. Bradley; G. E. Scarponi; Frank Otremba; V. Cozzani; A. M. Birk

Test equipment has been commissioned and proven to work.Initial data on temperatures, and pressurization rates have been collected and are now under analysis. The level of detail of the measurements is suitable for CFD validation. Initial PIV studies were undertaken to measure the velocity field.

Experimental Analysis of a Pressurized Vessel Exposed to Fires: an Innovative Representative Scale Apparatus

Jun 21, 2017

I. Bradley; G. E. Scarponi; Frank Otremba; V. Cozzani; A. M. Birk

A novel deign of test equipment has been commissioned to investigate thermal stratification and boiling during fire exposure of pressure vessels. Extensive temperature measurements and video of the internal conditions during fire exposure are possible, and the equipment has been designed for future compatibility with laser-based velocity measurement techniques. It is expected to generate data large quantities of data that will be of use in validation of two- and three-dimensional CFD models for the prediction of pressure vessel behaviour in fire. Future work will seek to characterize the boundary layer conditions in detail for a range of test fluids, fill levels and fire-induced thermal boundary ...

Plastic Instability of Rate-Dependent Materials - A Theoretical Approach in Comparison to FE-Analyses -

Jun 21, 2017

Christian Keller

The condition for plastic instability is a material characteristic and defines the onset of necking in tensile tests. In large deformation problems of ductile materials it is fundamental to determine the strain at which necking starts as well as the post-necking behaviour in the instability region properly. For verification purposes of material models, usually results of numerical analyses are compared to experimental outcomes. For tensile tests with ductile materials under dynamic loading, it is challenging to obtain comparable experimental and numerical results in terms of the onset of necking and the post-critical deformation behaviour. This paper focuses on the derivation of a theoretical ...

Bismuth dodecylbenzene sulfonate (Bi-ddbsa), bismuth dimethyldithiocarbamate (Bi-DTC) and dibenzyldisulphide (DBDS) tribofilms under slip-rolling vs. Mo-dttc

Jun 21, 2017

Mathias Woydt

The frictional response of molybdenum bis(C11-14 branched and linear alkyl) carbamodithioate oxo thioxo complex (Mo-dttc) versus bismuth dimethyldithiocarbamate (Bi-dtc) and bismuth dodecylbenzene Sulfonate (Bi-ddbsa) slip-rolling under mixed/boundary lubrication (T=120°C, n=10 millions of cycles, P0max=2.25 GPa) in PAO-based formulation against three different steel alloys were compared.

Talbot-Lau Röntgen-Interferometrie für die zerstörungsfreie Prüfung

Jun 21, 2017

Yury Shashev; Andreas Kupsch

Im vergangenen Jahrzehnt sind gitterinterferometrische Röntgenabbildungen zunehmend in den Fokus des Interesses gerückt. Sie sind insbesondere dann Vorteil, wenn der in der Standardradiographie erreichbare Kontrast nicht genügt, schwach absorbierende Mikro- und Nanostrukturen abzubilden. Auf Kosten mehrerer Aufnahmen gestattet die Talbot-Lau Gitterinterferometrie, die Beiträge aus Absorption, Refraktion und (refraktiver) Streuung zu trennen. Dazu werden die Störungen der Interferenzmuster von Phasengittern ausgewertet. Im Gegensatz zu einer Vielzahl anderer refraktionsbasierter Abbildungsmethoden kann diese Technik mit konventionellen Röntgenröhren (mit divergenter, polychromatischer Strahlung) ...

NbC grain growth control and mechanical properties of Ni bonded NbC cermets prepared by vacuum liquid phase sintering

Jun 21, 2017

S. Haung

The current study reports on the effect of the sintering temperature and secondary carbide (VC, Mo2C and TiC) additions on the microstructure and concommitant Vickers hardness (HV30) and fracture toughness of Ni-bonded NbC cermets.

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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 ...

Beitrag zur Ermittlung vorrangig konstruktiver Einflussgrößen auf die Heißrissinitiierung an geschweißten Bauteilen

Nov 9, 2015

Christian Gollnow

Die bisherigen Forschungsergebnisse ermöglichen, ungeachtet der Vielzahl existenter experimenteller und numerischer Ergebnisse, keine allgemeingültige Heißrisscharakterisierung und speziell Erstarrungsrisscharakterisierung. Ursächlich hierfür ist vor allem die Vielzahl von Einflussgrößen und damit die komplexe Interaktion dieser Mechanismen, die eine generelle Beschreibung des Heißrissphänomens erschwert. Die Heißrissentstehung und somit die Erstarrungsrissinitiierung werden durch die Interaktion von Schweißprozess, Metallurgie und Design beschrieben. Die Literaturrecherche zeigt, dass bei der Erstarrungsrisscharakterisierung der konstruktive Aspekt vielfach unterschätzt wird. Hierbei werden ...

Abscheidung ultradünner funktionalgruppentragender Polymerschichten auf Metalloberflächen mittels Elektrospray Ionisation

Sep 22, 2015

Korinna Altmann

Funktionalisierte Oberflächen sind in vielen Bereichen, z. B. als Haftvermittler in Polymerkompositen, für katalytische Anwendungen oder als Sensoren von Interesse. Für viele solcher Anwendungen ist es ausreichend, den verwendeten Werkstoff mit einem ultradünnen Polymerfilm zu überziehen. Dazu gibt es bislang einige Verfahren, wie z. B. Chemical Vapour Deposition, Layer-by-Layer-Technik, Langmuir-Blodgett-Technik oder Spin-Coating, die alle bestimmte Nachteile haben. In der vorliegenden Arbeit wurden wenige Nanometer dicke Polymerschichten auf metallischen und nicht-metallischen Substraten mittels Elektrospray Ionisation abgeschieden. So wurden typischerweise etwa 10 nm dicke Schichten von ...

Herstellung, Charakterisierung und Funktionalisierung polymerer Nanopartikel und Untersuchung der Wechselwirkungen mit biologischen Systemen

Aug 20, 2015

Regina Bleul

Die Nanomedizin beschäftigt sich unter anderen mit der Frage, wie sich die Behandlung gefährlicher Krankheiten effizienter und sicherer gestalten lässt, deren konventionelle Therapie oftmals mit schweren Nebenwirkungen einhergeht. Die Vision ist, ein theranostisches Wirkstoffträgersystem zu schaffen, das seinen therapeutischen Cargo sicher an den Wirkort transportiert, dort freisetzt und gleichzeitig in Echtzeit verfolgt werden kann, um die Therapie individuell anzupassen. Die Grundlage für die erfolgreiche Entwicklung eines Wirkstoffträgersystems bilden Untersuchungen zum Verhalten von nanopartikulären Substanzen in physiologischer Umgebung. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden polymere ...

Zum Einfluss der Wärmeführung auf die Rissbildung beim Spannungsarmglühen dickwandiger Bauteile aus 13CrMoV9-10

Aug 17, 2015

Thomas Lausch

Wirtschaftliche und ökologische Aspekte führten in den letzten Jahren zu deutlich gesteigerten Anforderungen an die Effizienz und die Flexibilität petrochemischer Anlagen. Die heutzutage geforderten Prozesstemperaturen und -drücke lassen sich nur durch den Einsatz neuer warmfester Stahlgüten erreichen. Der mit Vanadium modifizierte Stahl 13CrMoV9-10 weist eine bessere Kriech und Druckwasserstoffbeständigkeit auf und wird seit Mitte der 90er Jahre im petrochemischen Reaktorbau eingesetzt. Aufgrund der niedrigen Zähigkeit und hohen Festigkeit des Schweißgutes im geschweißten, nicht spannungsarm geglühten Zustand sowie einer erhöhten Sensitivität gegenüber Spannungsrelaxationsrissen bedarf dieser ...

Charakterisierung von Gesteinsbewuchs und -verwitterung durch einen Modellbiofilm

Aug 6, 2015

Franz Seiffert

Natürliche Gesteinsformationen und von Menschen aus Gesteinsmaterial erschaffene Gebäude oder Monumente werden bei genügend langer Inkubation von zahlreichen Mikroorganismen besiedelt, welche komplexe Ökosysteme bilden. Dies führt oft zu Verfärbungen der Gesteinsoberflächen durch Pigmente der Mikroorganismen. Zudem können die Organismen das Gestein angreifen und zusammen mit abiotischen Faktoren eine Auflösung herbeiführen, was von essenzieller Bedeutung für die Bildung von Böden und gleichzeitig kritisch für die Erhaltung von Kulturgütern ist. Ein profundes Verständnis der Primärbesiedlung auf Gesteinen ist eine Voraussetzung, um Prozesse der Sukzession und der Gesteinsverwitterung besser nachvollziehen ...

Modellierungsansätze und neue Brennhilfsmittelkonzepte für die LTCC-Drucksintertechnologie

Jul 27, 2015

Björn Mieller

Niedrigsinternde Glas-Keramik-Komposite (LTCC, low temperature co-fired ceramics) werden erfolgreich als kompakte, mehrlagige Schaltungsträger in der Automobilindustrie und Hochfrequenztechnik eingesetzt. Dazu werden sie mit Verfahren der Folien- und Multilayertechnik verarbeitet und gemeinsam mit aufgedruckten Metallisierungen bei Temperaturen bis 900 °C co-gesintert. Besonders bei hohen Anforderungen an die Reproduzierbarkeit der Sinterschwindung hat sich das Sintern mit axialer Druckunterstützung etabliert, wodurch unter anderem die Schwindung in der Ebene der Einzelfolien unterdrückt werden kann. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die LTCC-Drucksintertechnologie unter zwei Gesichtspunkten ...

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

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