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

Correlation between the electric impedance and the water layer thickness in partially saturated screed samples

Oct 14, 2019

Christoph Strangfeld

Discussion of material moisture in liquid and vapour phase. Prediction of the pore saturation in partially saturated pores in building materials. Correlation between the electric impedance and the water layer thickness in partially saturated screed samples.

Non-invasive Identifizierung von Pigmenten in modernen Hinterglasbildern (1905-1955) - Highlights aus der Hinterglasforschung

Oct 14, 2019

Simon Steger

Im Rahmen des Projektes „Hinterglasmalerei als Technik der Klassischen Moderne von 1905 – 1955“, welches vom Museum Penzberg – Sammlung Campendonk, Penzberg (Gisela Geiger und Diana Oesterle) geleitet wurde und in Zusammenarbeit mit der freischaffenden Restauratorin Simone Bretz, der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) und dem Doerner Institut erfolgte, konnte im Rahmen einer Promotion erstmals ein Konvolut von mehr als 60 Hinterglasbildern mit nicht-invasiven Analysemethoden untersucht werden. Die eingesetzten Verfahren ermöglichten die Identifizierung der Pigmente und eine Klassifizierung der verwendeten Bindemittel. Die materialwissenschaftliche Beschäftigung mit der Hinterglaskunst ...

Three-dimensional finite element analysis of O-ring metal seals considering varying material properties and different seal diameters

Oct 14, 2019

Linan Qiao; Christian Keller; Uwe Zencker; Holger Völzke

Metal seals of O-ring form are often used in lid-systems of transport and storage casks for radioactive waste in Germany. To investigate their mechanical behaviour, three dimensional (3D) finite element (FE) models were created using solid elements for all of the seal components. The material behaviour of each component is described with a unified static elastic-plastic material model. The total strain is defined as the sum of linear elastic strain and plastic strain with power-law hardening. The model was carefully validated by comparison of Simulation results with experimental results. The influence of material fluctuation of each seal component due to varying properties and the sensitivity ...

Water content in construction materials

Oct 14, 2019

Christoph Strangfeld

Discussion of material moisture and moisture transport in liquid and vapour phase. Prediction of the pore saturation in partially saturated pores in building materials.

Nanoscale Dynamics and Transport in Highly Ordered Low-Dimensional Water

Oct 14, 2019

M. Russina; G. Gunther; V. Grzimek; Moritz-Caspar Schlegel; C. M. Veziri; G. N. Karanikolos; T. Yamada; Ferenc Mezei

Highly ordered and highly cooperative water with properties of both solid and liquid states has been observed by means of neutron scattering in hydrophobic one-dimensional channels with van der Waals diameter of 0.78 nm. We have found that in the initial stages of adsorption water molecules occupy niches close to pore walls, followed later by the filling of the central pore area. Intensified by confinement, intermolecular water interactions lead to the formation of well-ordered hydrogen-bonded water chains and to the onset of cooperative vibrations. On the other hand, the same intermolecular interactions lead to two relaxation processes, the faster of which is the spontaneous position exchange ...

Investigation of the mechanical properties of single-pass hybrid laser-arc welded thick X120 pipeline steel plates

Oct 14, 2019

Ö. Üstündag; S. Gook; Andrey Gumenyuk; Michael Rethmeier

With global increases in clean energy demand, the natural gas is gaining in importance. Pipelines are the safest and most cost-effective way of transporting natural gas. Due to high transport volume and resulting high operation pressure, the demand for ultra-high strength steel grades such as X120 is very strong. As a result of the fact that these steels are produced by thermo-mechanical controlled processing, the welding process must be selected accordingly. Based on investigations, a high heat input such as by submerged arc welding process leads to softening in the weld metal and loss of strength whereas pure laser beam welding results in high cooling rates and deteriorate toughness of the ...

Die Explosion beim Flämmen in einem Kellerraum: Grobe Fahrlässigkeit durch Verstoß gegen Gefahrstoffrecht, sicherheitswidrige Zeitvorgabe und unzureichende Unterweisung – auch nicht in Muttersprache

Oct 14, 2019

T. Wilrich; Cordula Wilrich

Bei Abdichtungsarbeiten in einem Kellerraum bildete sich durch den Bitumen-Voranstrich explosionsfähige Atmosphäre, die beim Einsatz des Flämmgeräts zur Explosion gebracht wurde und den Mitarbeiter schwer verletzte. Die Berufsgenossenschaft verlangte vom Arbeitgeber die Übernahme ihrer Aufwendungen für den verletzten Mitarbeiter. Dieser Aufsatz stellt das Gerichtsurteil gegen den Arbeitgeber vor, bereitet die wesentlichen Aussagen zur groben Fahrlässigkeit durch Verstoß gegen das Gefahrstoffrecht, sicherheitswidrige Zeitvorgaben und unzureichende Unterweisung auf, erläutert sie und ergänzt Bezüge zur heute einschlägigen Gefahrstoffverordnung (GefStoffV).

Tribological performance of metal-reinforced ceramic composites selectively structured with femtosecond laser-induced periodic surface structures

Oct 14, 2019

C. Kunz; Jörn Bonse; Dirk Spaltmann; C. Neumann; A. Turchanin; J. F. Bartolomé; F. A. Müller; S. Gräf

The impact of femtosecond (fs) laser-induced periodic surface structures (LIPSS) on tribological properties was investigated for metal-reinforced ceramic composites (Al2O3-ZrO2-Nb). For this purpose, the metallic niobium (Nb) phase was selectively structured with LIPSS in an air environment with different values of the fs-laser peak fluence by near-infrared fs-laser radiation (λ = 1025 nm, τ = 300 fs, frep = 1 kHz), taking advantage of the different light absorption behavior of ceramic and metal. The tribological performance was evaluated by reciprocating sliding tests in a ball-on-disc configuration using Ringer's solution as lubricant. The surfaces were characterized before and after laser ...

Investigation of Size Effects in Concrete Spalling

Oct 14, 2019

André Klimek; Sascha Hothan; Andreas Rogge

Spalling of concrete due to fire exposure can lead to severe damage of building components. It is a much discussed subject in structural engineering and not yet completely understood. Generally, it is assumed that thermohydraulic and thermomechanical processes induce tensile stresses in the concrete. Furthermore, the tensile strength of concrete is reduced due to increasing temperatures. The combination of an increasing tensile stress and a decreasing tensile strength result in the occurrence of explosive spalling. The spalling behaviour of concrete is influenced by many parameters, for instance the water cement ratio, porosity, permeability of concrete as well, the presence of steel reinforcement ...

Classification of cement pastes with laser-induced breakdown spectroscopy

Oct 14, 2019

Tobias Völker

In civil engineering, the investigation of existing infrastructure is of major importance for maintaining and ensuring stability of the structures. To ensure durability, uniform regulations and standards apply e.g. the European standard EN 206-1. In some countries, the EN-standard is supplemented by additional standards, as in Germany with DIN 1045-2. Here, specific application rules are described, e.g. for the cement type, to ensure the resistant to different exposures. Therefore, the knowledge of the materials originally used is important in assessing the condition of existing concrete structure. Unfortunately, these are often unknown and must be determined retrospectively. Therefore, we present ...

Carbon Nanodots (CNDs) Doped Molecularly Imprinted Polymers (MIPs) for Tumor- Associated Glycan Imaging

Oct 14, 2019

Shan Jiang

Glycosylation is heavily altered in tumor cells compared with healthy cells, because of the different levels of expression of glycosyltransferases, glycosidases and monosaccharide transporters within a cancerous microenvironment. 1 Tumor-associated glycans, especially sialic acid (SA) conjugates, which are good candidates of tumor markers, can be used for Cancer early diagnosis. 2 However, studies on SA-binding lectins demonstrate that the type of SAlinkage and the glycosylation position of carbohydrate can greatly influence the affinity. 3 Therefore, there is a need for diagnostic tools owning high specificity and strong affinity to analyze and determine SA glycosylation motifs. 4 Herein, we ...

Increasing Exposed Metal Site Accessibility in a Co-MOF-74 Material With Induced Structure-Defects

Oct 14, 2019

Franziska Emmerling; Jose Villajos; Noëmie Jagorel; Stefan Reinsch

Metal-organic frameworks (MOFs) are promising nanoporous materials with many practical applications. This owes largely to their remarkable porosity and the presence of specific chemical functionalities, such as exposed metal sites (EMS). The MOF-74 structure is known for exhibiting one of the highest EMS densities among porous materials. Moreover, the inclusion of structural defects has been proposed to enhance activity further. This was previously achieved by mixing the original linker together with a second one, having lower topology. The presence of structural defects was evidenced by the resulting crystalline properties and thermal stability. In this work, different mixtures of tetratopic ...

Dual-probe molecular MRI for the in vivo characterization of atherosclerosis in a mouse model: Simultaneous assessment of plaque inflammation and extracellular-matrix remodeling

Oct 14, 2019

C. Reimann; Jan Ole Kaufmann; L. C. Adams; D. C. Onthank; C. Thöne-Reineke; S. P. Robinson; B. Hamm; R. M. Botnar; M. R. Makowski

Molecular MRI is a promising in-vivo modality to detect and quantify morphological and molecular vessel-wall changes in atherosclerosis. The combination of different molecular biomarkers may improve the risk stratification of patients. This study aimed to investigate the feasibility of simultaneous visualization and quantification of plaque-burden and inflammatory activity by dual-probe molecular MRI in a mouse-model of progressive atherosclerosis and in response-to-therapy. Homozygous apolipoprotein E knockout mice (ApoE−/−) were fed a high-fat-diet (HFD) for up to four-months prior to MRI of the brachiocephalic-artery. To assess response-to-therapy, a statin was administered for the same duration ...

Simulation eines Poolfeuers im 1m³ Ofen

Oct 14, 2019

Christian Sklorz

Zur Charakterisierung von Brandschutzbeschichtungssystemen für Gas- Lagertanks ist ein Großbrandversuch erforderlich. Zur Ermittlung der produktspezifischen Beschichtungsdicke sind Plattenbrandversuche notwendig. Für Brandprüfungen existieren verschiedene Brandkurven (z.B. ETK, Hydrocarbonkurve, Schwelbrandkurve, BAM-Kurve) um Prüfmuster je nach Anwendungsfall zu zertifizieren. Diese Brandkurven unterscheiden sich hinsichtlich des Temperaturgradienten. Zur Gewährleistung der Übertragbarkeit der BAM-Prüföfen (Kleinprüfstand DIN 4102-8 (Klep) und 1-m³ Ofen) auf die NORM ISO 21843 (2018-09) ist es erforderlich einen Wärmeintrag von 90 – 120 kW/m² in das Prüfmuster zu garantieren.

Quantitative elemental analysis of ambient aerosol particles using portable TXRF

Oct 14, 2019

Beatrix Pollakowski-Herrmann

A reliable analysis of aerosol particle is curial for enforcing EU air quality regulations to protect human health, and for research on climate change effects [1]. Although metrics such as PM10 and PM2.5 are currently in use, the level of uncertainty of aerosol metrics is too high and the traceability is insufficient. Within the AEROMET project [2] procedures are developed aiming at reducing the uncertainties of particle mass, size, and number concentration measurements including the characterization of regulated components in airborne particles. Here, we present an approach how to improve the uncertainties of the particle mass by mobile total reflection x-ray fluorescence (TXRF) analysis. The ...

Laser-Plasma-Hybrid-Cladding: Possibilities in the combination of arc and laser for deposition welding

Oct 14, 2019

C. Brunner-Schwer

Plasma-Transferred-Arc (PTA) welding is a process that enables high deposition rates, but also causes increased thermal 9 load on the component. Laser based Direct Energy Deposition (DED) welding, on the other hand, achieves a high level of 10 precision and thus comparatively low deposition rates, which can lead to high processing costs. Combining laser and arc 11 energy aims to exploit the respective advantages of both technologies. 12 In this study, different possibilities of this process combination are presented using a PTA system and a 2 kW disk laser. 13 This includes the combination in a common process zone as a highspeed plasma laser cladding technology (HPLC), which 14 achieves process ...

High-Quality Experimental Data in Electron Microscopy and Microanalysis – What Can, and Should We Jointly Do?

Oct 14, 2019

Vasile-Dan Hodoroaba

There are different ways how to prove the quality of the analytical results obtained in a laboratory, e.g. use of validated standard operation procedures, participation in proficiency testing exercises, use of certified reference materials, etc. International standards provide requirements, specifications, Guidelines or characteristics of methods, instruments or samples with the final goal that these can be used consistently in accredited laboratories. In the field of electron microscopy and microbeam analysis standardization and metrology are terms which are encountered rather seldom at major conferences and scientific publications. Nevertheless, spectra formats like EMSA/MSA for spectral-data ...

Analysis of Elemental Composition of Fe1-xNix and Si1-xGex Alloy Thin Films by EPMA and μ-XRF

Oct 14, 2019

Vasile-Dan Hodoroaba; R. Terborg; S. Boehm; K. J. Kim

The present study reports on measurements on thin Fe-Ni films on silicon and first-time results of analysis on Si-Ge thin films deposited on a non-conductive aluminium oxide Substrate by electron probe microanalysis (EPMA). Standard-based and standardless EPMA (with EDS) results were used in combination with the thin film analysis software Stratagem for the quantification. Further, X-ray fluorescence analysis (XRF) can be used for the determination of elemental composition and thickness of such films as well. In this case, XRF with a μ-focus X-ray source (μ-XRF) attached to a SEM was applied. For quantification, a fundamental parameter (FP) approach has been used to calculate standard-based ...

NanoDefiner e-Tool: An Implemented Decision Support Framework for Nanomaterial Identification

Oct 14, 2019

R. Brüngel; J. Rückert; W. Wohlleben; F. Babick; A. Ghanem; C. Gaillard; A. Mech; H. Rauscher; Vasile-Dan Hodoroaba; S. Weigel; C. M. Friedrich

The European Commission’s recommendation on the definition of nanomaterial (2011/696/EU) established an applicable standard for material categorization. However, manufacturers face regulatory challenges during registration of their products. Reliable categorization is difficult and requires considerable expertise in existing measurement techniques (MTs). Additionally, organizational complexity is increased as different authorities’ registration processes require distinct reporting. The NanoDefine project tackled these obstacles by providing the NanoDefiner e-tool: A decision support expert system for nanomaterial identification in a regulatory context. It providesMT recommendations for categorization ...

Vermeidung von Schweißimperfektionen im Überlappbereich bei laserstrahlhybridgeschweißten Rundnähten

Oct 14, 2019

Sergej Gook; Ömer Üstündag; Andrej Gumenyuk; Michael Rethmeier

Die Laserstrahl-Hybrid-Schweißtechnologie erweist sich in der schweißtechnischen Fertigung immer mehr als innovative Alternative gegenüber anderen Schweißverfahren. Obwohl das Laserstrahl-Hybridschweißverfahren viele wirtschaftliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Schweißverfahren aufweist, wie z.B. große Einschweißtiefe und dadurch eine reduzierte Anzahl von Schweißlagen, geringe thermische Belastung des Grundwerkstoffes aufgrund reduziertem Wärmeeintrag, konnte das Schweißverfahren überwiegend für das Schweißen von Längsnähten demonstriert werden. Eine Vielzahl von Schweißaufgaben, z.B. beim Schweißen von Segmenten von Windkraftanlagen oder dem Orbitalschweißen beim Verlegen von Großrohrleitungen ...

Resistance spot welding under external load for evaluation of LME susceptibility of zinc coated advanced high strength steel sheets

Oct 14, 2019

J. Frei; M. Biegler; Michael Rethmeier

Some zinc coated advanced high strength steels (AHSS), under certain manufacturing conditions, are known to be prone to liquid metal embrittlement (LME) during resistance spot welding. LME is an undesired phenomenon, which can cause both surface and internal cracks in a spot weld, potentially influencing its strength. An effort is made to understand influencing factors of LME better, and evaluate geometry-material combinations regarding their LME susceptibility. Manufacturers benefit from such knowledge because it improves the processing security of the materials. The experimental procedure of welding under external load is performed with samples of multiple AHSS classes with strengths up to ...

Efficient reliability analysis by combining uncertain measurement data, Bayesian model updating and reduced order modeling

Oct 14, 2019

Annika Robens-Radermacher

The efficiency of structural model updating and the subsequent reliability analysis is increased by using the advantages of reduced order models. Coupling a reduced model of the structure of interest with a Bayesian model updating approach or an reliability analysis to estimate the failure probability reduce the computational cost of such complex analyses drastically.

How Online NMR Spectroscopy Accelerates Chemical Process Development and Manufacturing – From Automated Spectral Analysis to Integrated NMR Micro Reactors

Oct 10, 2019

Michael Maiwald

Accelerating chemical process development and manufacturing along with quick adaption to changing customer needs means consequent transformation of former batch to continuous (modular) manufacturing processes. These are justified by an improved process control through smaller volumes, better heat transfer, and faster dynamics of the examined reaction systems. As an example, for such modular process units we present the design and validation of an integrated nuclear magnetic resonance (NMR) micro mixer tailor‐made for a desired chemical reaction based on computational modelling. The micro mixer represents an integrated modular production unit as an example for the most important class of continuous ...

Authority Experience during Design Approval Procedure for Packages Loaded with Special Encapsulations for Damaged Spent Nuclear Fuel

Oct 10, 2019

Konrad Linnemann; Lars Müller; Thorsten Schönfelder; Steffen Komann; Frank Wille

The first German package design approval certificate for a dual purpose cask intended for loading with damaged spent nuclear fuel was issued recently. BAM as part of the competent authority system in Germany carried out a comprehensive assessment procedure with respect to the mechanical and thermal design, the release of radioactive material and the quality assurance aspects of manufacturing and operation. Packages for the transport and storage of radioactive material have been assessed by BAM for many years, thus the common assessment procedure is well-known and good practice. Up to now only SNF without defects or HLW with well-defined properties were designated for long-term Interim storage ...

Long term corrosion estimation of carbon steel, titanium and its alloy in backfill material of compacted bentonite for nuclear waste repository

Oct 10, 2019

Q. Zhang; M. Zheng; Y. Huang; Hans-Jörg Kunte; X. Wang; Y. Liu; C. Zheng

The container of high-level radioactive waste (HLRW) being in deep geological disposal, the backfill material is needed to serve as the second defense for HLRW and the highly compacted bentonite is generally selected. As the time goes, the underground water will infiltrate the backfill, causing the corrosion of materials for the building of containers in the formed electrolyte. Carbon steel, titanium and its alloy are the potential candidate materials for the fabrication of HLRW containers. The current investigation aims at assessing the safety of HLRW container in deep geological disposal for hundreds of thousands of years and facilitating the material selection for future Container fabrication ...

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

Untersuchungen zur Brandentstehung und Brandausbreitung in Wohnungen

May 15, 2019

Sven Kaudelka

Zur Bedarfsplanung von Feuerwehren in Städten in der Bundesrepublik Deutschland wurden im Jahr 1998 die Qualitätskriterien Hilfsfrist, Funktionsstärke und Erreichungsgrad für ein standardisiertes Schadensereignis erarbeitet. Das standardisierte Schadensereignis basiert auf Ergebnissen der O.R.B.I.T.-Studie aus dem Jahr 1978. Der dort dargestellte Rauchgas-temperaturverlauf für einen standardisierten Wohnungsbrand stellt Ergebnisse von Brandversuchen in einer Wohnung aus dem Jahr 1939 dar. Die zur Untersuchung herangezogenen Einrichtungsgegenstände bestanden dabei überwiegend aus cellulosehaltigen Materialien wie Holz und Papier. Die zunehmende Verwendung von Werkstoffen auf der Basis von Holz ...

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