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

Aging of elastomer seals for nuclear waste containers – Methods and lifetime prediction

Dec 6, 2019

Anja Kömmling

At BAM, which is a federal institute for materials research and testing in Germany, it is one of our tasks to evaluate the safety of casks designed for transport and/or storage of radioactive material. This includes assessment of elastomeric seals applied in the casks. One of the aims is to identify a suitable method for estimating the service lifetime of the seals with regard to the requirements for long-term safety (40 years and more) of the containers. Therefore, we started an accelerated ageing programme with selected rubbers often used for seals (HNBR, EPDM and FKM) which are aged at four different temperatures (75 °C, 100 °C, 125 °C and 150 °C) for up to five years. In order to assess sealability ...

EPREL - die Europäische Produktdatenbank

Dec 6, 2019

Ulrike Rockland

Seit dem 1. Januar 2019 müssen Hersteller alle ihre energieverbrauchrelevanten Produkte in der Europäischen Produktdatenbank für die Energieverbrauchskennzeichnung EPREL registrieren, bevor sie auf dem EU-Markt verkauft werden können. Nutzung, Aufbau und Admin-Struktur der Datenbank werden vorgestellt.

Investigation of chemically modified ICIE16 bioactive glass, part II

Dec 5, 2019

F. Hmood; Franziska Schmidt; O. Görke; Jens Günster

Chemically modified bioactive glasses based on ICIE16 were prepared with the melt-quenching method using water as a quenching medium. The sinterability of these bioactive glasses was investigated and is discussed in this article. The sintering experiments were conducted with different sintering temperatures, sintering times and heating rates. Those parameters are crucial for dense glass with an amorphous structure. The particle size (d50) of the starting glass powder was determined at 88 μm and kept constant. The pre-pressed glass pellets were cold-isostatically pressed at 300 MPa to a green density of around 63 %. Density development, phase identification, shrinkage behavior and the microstructure ...

Numerical study of laser line thermography for crack detection at high temperature

Dec 5, 2019

N. Puthiyaveettil; R. Kidangan; Sreedhar Unnikrishnakurup; C. V. Krishnamurthy; Mathias Ziegler; Philipp Myrach; K. Balasubramaniam

The detection of cracks before the failure is highly significant when it comes to safety-relevant structures. Crack detection in metallic samples at high surface temperature is one of the challenging situation in manufacturing industries. Laser thermography has already proved its detection capability of surface cracks in metallic samples at room temperature. In this work a continuous wave (CW) laser use to generate a laser, which is using to scan the metal surface with notch. The corresponding heat distribution on the surface monitored using infrared thermal (IR) camera. A simplified 3D model for laser thermography is developed and validated with experimental results. A dedicated image processing ...

Force distance curves (FDC) & contact resionance (CR) measurement modes for mechanical property measurements

Dec 5, 2019

Sebastian Backes

At the Stakeholder meeting of the EMPIR project “Multifunctional ultrafast microprobes for on-the-machine measurements”, details about two measurement modes were presented. Force distance curves and contact resonance measurements are compared. The basic principles are explained and exemplary measurements concerning mechanical properties of polymers are shown.

Scanning characterization of polymer coating layers using contact resonance with piezoresistive microprobes

Dec 5, 2019

Sebastian Backes

The motivation and the measurement setup for large fast-scanning piezoresistive cantilevers are presented. The theory behind the measurements of mechanical properties through contact resonance is explained. Results of such measurements on two kinds of polymer are compared to results from force distance curves. Noise, time-dependency and dependency of the results on the vibration mode are identified as challenges of contact resonance.

Neue Entwicklungen der Faseroptische Sensorik: von Infrastruktur-Monitoring zu neuronalen Netzen

Dec 5, 2019

Stefan Kowarik

Der Vortrag gibt eine Einführung zu obigen Themen auf Niveau von Master Studierenden.

Smart materials and structures based on fiber optic sensing

Dec 5, 2019

Stefan Kowarik

This talk gives an overview of basic techniques. Towards the end some applications of neural networks are discussed.

Fast fitting of reflectivity data of growing thin films using neural networks

Dec 5, 2019

A. Greco; V. Starostin; C. Karapanagiotis; A. Hinderhofer; A. Gerlach; L. Pithan; Sascha Liehr; Frank Schreiber; Stefan Kowarik

X-ray reflectivity (XRR) is a powerful and popular scattering technique that can give valuable insight into the growth behavior of thin films. This study Shows how a simple artificial neural network model can be used to determine the thickness, roughness and density of thin films of different organic semiconductors [diindenoperylene, copper(II) phthalocyanine and alpha-sexithiophene] on silica from their XRR data with millisecond computation time and with minimal user input or a priori knowledge. For a large experimental data set of 372 XRR curves, it is shown that a simple fully connected model can provide good results with a mean absolute percentage error of 8–18% when compared with the results ...

Explicit dynamics in impact simulation using a NURBS contact interface

Dec 5, 2019

Peter Otto; L. Lorenzis; Jörg F. Unger

In this paper, the impact problem and the subsequent wave propagation are considered. For the contact discretization an intermediate NURBS layer is added between the contacting finite element bodies, which allows a smooth contact formulation and efficient element‐based integration. The impact event is ill‐posed and requires a regularization to avoid propagating stress oscillations. A nonlinear mesh dependent penalty regularization is used, where the stiffness of the penalty regularization increases upon mesh refinement. Explicit time integration methods are well suited for wave propagation problems, but are efficient only for diagonal mass matrices. Using a spectral element discretization and ...

Numerical and Experimental Observation of the melt pool behaviour for laser beam welded thick plates in partial penetration mode

Dec 5, 2019

Nasim Bakir

The geometry of the melt pool in laser beam welding plays a major role to understand the dynamics of the melt and its solidification behavior. In this study, a butt configuration of 20 mm thick structural steel and transparent quartz glass was used to observe the weld pool geometry in the partial penetration mode by means of a high-speed camera. The observations show that the dimensions of the weld pool vary depending on the depth. The areas close to the weld pool surface take a teardrop-shape. A bulge-region and its temporal evolution were observed approximately in the weld pool root. Additionally, a 3D transient thermal-fluid numerical simulation was performed to obtain the weld pool shape ...

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

Dec 5, 2019

Ömer Üstündag

High heat input leads to grain coarsening and softening in WM and HAZ; the tensile strength is reduced. Low heat input leads to inadmissible hardening in the WM; the impact strength is reduced. The proposed t8/5-time of 3 s to 15 s could be achieved through the reduced welding velocity. The concept of electromagnetic weld pool support system allowed single-pass welds in flat position without gravity drop-outs even for reduced welding speeds; in this way the heat input can be controlled. The adaptation of the electromagnetic weld pool support system to laser and laser hybrid welding process can dramatically increase the potential field of application of these technologies for real industrial ...

Paper Watermark Imaging using Electron and Low Energy X-ray Radiography

Dec 5, 2019

Zhang Z.; Uwe Ewert; T. D. Barrett; L. J. Bond

Historians and librarians are interested in watermarks and mould surface patterns in historic papers, because they represent the “fingerprints” of antique papers. However, these features are usually covered or hidden by printing, writing or other media. Different techniques have been developed to extract the watermarks in the paper while avoiding interference from media on the paper. Beta radiography provides good results, but this method cannot be widely used because of radiation safety regulations and the long exposure times required due to weak isotope sources employed. In this work, two promising methods are compared which can be used to extract digital high-resolution images for paper watermarks ...

Vermeidung von Schweißimperfektionen im Überlappbereich bei laserstrahlhybrid-geschweißten Rundnähten

Dec 5, 2019

Michael Rethmeier

Schwerpunkte: Strategie zur Vermeidung von Schweißimperfektionen im Überlappbereich beilaserhybridgeschweißten Rundnähten für 9.5 mm dicke Rohre. Anpassung der Laserleistung in Kombination mit der Defokussierung des Laserstrahls sowie einer Endkraterfüllung am Ende der Schweißnaht führte zu einer besseren Nahtausbildung. Herausrampung der Energie des Schweißprozesses, sodass ein Übergang von Durchschweißung zu einer Einschweißung mit gewünschter kelchförmiger Nahtgeometrie stattfand. Einstellung eines Wärmestaus durch Defokussierung und Verschiebung des Laserstrahls führt zu einem gut ausgebildeten Überlappbereich ohne Poren, Risse. Schweißungen an Rohrabschnitten mit einer max ...

Advances and Applications of Molecular Absorption Spectrometry: from Non-Metals to Isotope Analysis

Dec 5, 2019

Carlos Abad

The present work covers two main aspects of high-resolution continuum source graphite furnace molecular absorption spectrometry (HR-CS-GFMAS), an analytical technique for elemental trace analysis. First, a comprehensive mechanistic study of molecule formation in graphite furnaces is presented, which is a key step into the recovery of analytical signals. For this, the molecule formation of CaF was studied, which is used for the indirect analytical determination of fluorine in HR-CS-GFMAS. A zirconium coating catalyzes the CaF formation, and its structure was investigated. The kinetics of this reaction was established by monitoring its molecular spectrum at different atomisation temperatures ...

Shedding light on global warming: high-resolution optical spectroscopy for magnesium isotope analysis

Dec 5, 2019

Carlos Abad

Magnesium is a major element in the hydrosphere and biosphere, and it is direct correlated with the carbon cycle. Therefore, the study of its isotopic fractionation in sediments and sea water helps to understand the earth’s climate and global warming. Mg has three stable isotopes, 24Mg, 25Mg and 26Mg, and traditionally isotope amount ratios are measured by mass spectrometric methods. Their drawbacks include the high costs for instruments and their operation, experienced operators and elaborate time-consuming chromatographic sample preparation. Recently, an optical spectrometric method has been proposed as faster and low-cost alternative for the analysis of isotope ratios: high-resolution continuum ...

In-situ Observation of Stress Evolution and Cracking during High Strength Steel Welding

Dec 5, 2019

Thomas Kannengiesser; Arne Kromm; Thomas Lausch; Dirk Schroepfer; Andreas Hannemann

Residual stresses are crucial when assessing the performance of welded components. The present work deals with the possibilities of transferring the real-life boundary conditions of welding, which influence the residual stress, into the laboratory. The possibilities of a test system with a load capacity of 2 MN specifically developed for online monitoring of stress formation and cracking are shown. Due to the structural design, global process, geometry and material-dependent stresses are induced, which can be quantified in-situ during welding and post weld heat treatment. Examples are presented how the conditions to be found during production are simulated in the laboratory. It is shown how welding ...

Origin, Provenance, and Isotope analysis

Dec 5, 2019

Carlos Abad

Is it a parmesan cheese from Italy? Who painted the Mona Lisa? The determination of the place of origin is essential for consumer protection, detection of falsifications, and also to bring justice. All the tangible possess an isotopic fingerprint. However, current technologies are too expensive. We work on the development of fast and low-cost optical instruments and methods for isotope analysis.

Distributed Fiberoptic Sensor for Simultaneous Humidity and Temperature Monitoring Based on Polyimide-Coated Optical Fibers

Dec 5, 2019

Pavol Stajanca; Konstantin Hicke; Katerina Krebber

Along temperature, humidity is one of the principal environmental factors that plays an important role in various application areas. Presented work investigates possibility of distributed fiberoptic humidity monitoring based on humidity-induced strain measurement in polyimide (PI)-coated optical fibers. Characterization of relative humidity (RH) and temperature response of four different commercial PI- and one acrylate-coated fiber was performed using optical backscattering reflectometry (OBR). The study addresses issues of temperature-humidity cross sensitivity, fiber response stability, repeatability, and the influence of annealing. Acrylate-coated fiber exhibited rather unfavorable nonlinear ...

Microstructure ageing of stainless steel AISI 316L manufactured by selective laser melting (SLM)

Dec 5, 2019

Konstantin Sommer

Additive manufacturing (AM) processes, such as SLM, offer a variety of advantages compared to conventional manufacturing. Today AM parts are still comparatively less cost-effective if they are manufactured in large quantities. To make the AM parts more cost-efficient, the AM process has to be improved. It requires a good understanding of microstructure formation, microstructure-property-relations and ageing processes affected by different loads. In this work the ageing behavior of SLM manufactured AISI 316L stainless steel is evaluated. The microstructure effected by mechanical, thermal and corrosive loads are investigated and compared to as-built microstructure. Tensile tests are used for mechanical ...

Simultaneous multielemental analysis of crude oils by high-resolutions absorption spectrometry

Dec 5, 2019

Carlos Abad

When crude oil arrives at a refinery it needs a lot of processing before it is suitable for cracking into lighter fractions. Sulfur has to be extracted to meet ultra-low sulfur legislation for most of the fuel grades, and desalination is a crucial process as chlorine within salts is corrosive to refinery equipment. Measuring the amounts of sulfur and chlorine within crude oil is the first step in a complex clean-up process. Heavy metals, such as vanadium, nickel and iron need to be removed too. These metals can poison the catalyst used to crack the oil into lighter fractions. This is costly as it reduces the useful life of the catalyst. Like chlorine, heavy metals also have a corrosive effect ...

Distributed BOFDA measurement on an 86 m long perfluorinated polymer optical fiber

Dec 5, 2019

Aleksander Wosniok; Andy Schreier; Katerina Krebber

We present our research on the development of a Brillouin optical frequency-domain analysis (BOFDA) using a perfluorinated graded-index polymer optical fiber (PFGI-POF) as a sensing fiber. The described works include investigations both on the selection of the setup components with respect to mode coupling effects and on the impact of the humidity cross-sensitivity. The suitability of the developed POF-based BOFDA is proved by a distributed measurement on an 86 m long PFGI-POF recorded with the spatial resolution of 6 m.

Multimodal Cleavable Reporters for Quantifying Carboxy and Amino Groups on Organic and Inorganic Nanoparticles

Dec 5, 2019

Nithiya Nirmalananthan-Budau; Bastian Rühle; Daniel Geißler; Marko Moser; Christopher Kläber; A. Schäfer; Ute Resch-Genger

Organic and inorganic nanoparticles (NPs) are increasingly used as drug carriers, fluorescent sensors, and multimodal labels in the life and material sciences. These applications require knowledge of the chemical nature, total number of surface groups, and the number of groups accessible for subsequent coupling of e.g., antifouling ligands, targeting bioligands, or sensor molecules. To establish the concept of catch-and-release assays, cleavable probes were rationally designed from a quantitatively cleavable disulfide moiety and the optically detectable reporter 2-thiopyridone (2-TP). For quantifying surface groups on nanomaterials, first, a set of monodisperse carboxy-and amino-functionalized ...

Absolute Seebeck coefficient of thin platinum films

Dec 5, 2019

M. Kockert; R. Mitdank; A. Zykov; Stefan Kowarik; F. Fischer

The influence of size effects on the thermoelectric properties of thin platinum films is investigated and compared to the bulk. Structural properties, like the film thickness and the grain size, are varied. We correlate the electron mean free path with the temperature dependence of the electrical conductivity and the absolute Seebeck coefficient SPt of platinum. A measurement platform was developed as a standardized method to determine SPt and show that SPt,film is reduced compared to SPt,bulk. Boundary and surface scattering reduce the thermodiffusion and the phonon drag contribution to SPt,film by nearly the same factor. We discuss in detail on behalf of a model, which describes the temperature ...

Material analysis of Aztec codices in Berlin. Assignment of small fragments compiled as cutouts on one plate in Humboldt’s “Atlas pittoresque du voyage”

Dec 5, 2019

Renate Nöller; A. Danielewski; R. Giel; E. Overgaauw; Oliver Hahn

The collection Manuscripta Americana in Berlin consists of fragmented codices acquired by Alexander von Humboldt in Mexico. Some of these Humboldt Codices are published as hieroglyphic writings of the Aztecs in “Vues des Cordilleres et Monuments des Peuples indigènes de l’Amerique”. Starting from a special compilation of seven fragments on plate 36 in the “Atlas”, we investigated the corresponding original fragments using material analysis in order to clarify their historical relations. The analyses were carried out with X-ray fluorescence analysis, VIS spectroscopy, and infrared spectroscopy in diffuse reflection and revealed typical indigenous colors like cochineal, indigo, and organic yellows ...

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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