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

Towards an efficient procedure for the analysis of VVOC emissions

Jan 21, 2021

Morgane Even

This poster summarizes the points that need to be addressed towards the standardization of an efficient procedure for the analysis of VVOC emissions: Standard mixture generation and investigations on mutual reactivity, selection of an appropriate sorbent combination, water management and choice of a suited GC column.

Formaldehyde emissions from wooden toys: Method comparison and exposure assessment

Jan 21, 2021

Morgane Even

This study shows that formaldehyde Emission results in micro-scale emission chambers are comparable with results in bigger chambers both for particle boards and wooden toys. On the contrary, the WKI flask method was leading to more variable results depending on sample geometry. Thus, microchambers could be used for reliable routine market surveillance. An exposure assessment led to noticeable formaldehyde indoor air concentration values, pointing out the need for an effective Surveillance of such samples.

Beitrag zur Analyse des Eigenspannungsverhaltens von Composite-Hochdruckspeichern mit metallischem Liner

Jan 21, 2021

Sebastian John

Bei der Auslegung von Druckbehältern kommen, auf Grund ihrer hohen spezifischen Festigkeit, vermehrt Faserverbundwerkstoffe zum Einsatz. Durch eine hohe Streuung von Material- und Produktionsparametern sowie unterschiedlichster Belastungsszenarien gestaltet sich jedoch Aussagen über die Lebensdauer sowie eine Festlegung sinnvoller Prüffristen als schwierig. Im Fokus der Untersuchungen steht ein Behälterdesign mit metallischem Liner und einem kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffverbund, wobei die Lebensdauer maßgeblich durch den im Metall vorherrschenden Eigenspannungszustand bestimmt wird. Mit Hilfe einer alterungsbegleitenden Eigenspannungsanalyse werden Eigenspannungsveränderungen erfasst ...

Prüfung von Abdichtbauwerken für Endlager auf Risse – eine Herausforderung

Jan 21, 2021

Ute Effner; Frank Mielentz; Ernst Niederleithinger; C. Friedrich; R. Mauke; K. Mayer

Im Jahr 2011 hat der Bundestag in Deutschland den Ausstieg aus der Kernenergie beschlossen. Der angefallene Abfall wird mehr als hunderttausend Jahre eine derartig hohe Aktivität besitzen, dass er eine erhebliche Gefahr für nachfolgende Generationen darstellen kann. Dieser radioaktive Abfall soll in tiefen geologischen Formationen (z.B. Salz, Ton oder Kristallin) sicher endgelagert werden. Die Endlager werden mittels sogenannter geotechnischer Abdichtbauwerke (Schachtbzw. Streckenverschlüsse) verschlossen, wofür u.a. Zement- oder Sorel-basierte Baustoffe (Betone) in Frage kommen. Die Beschreibung des Dichtvermögens dieser Bauwerke ist unabdingbar. In der Forschungsphase werden verschiedene Werkstoffe ...

Assessment of the Synergy between Recycling and Thermal Treatments in Municipal Solid Waste Management in Europe

Jan 21, 2021

M. Abis; M. Bruno; K. Kuchta; Franz Georg Simon; R. Grönholm; M. Hoppe; S. Fiore

In 2018, the production of Municipal SolidWaste (MSW) in EU-28 reached 250.6 Mt, with the adoption of different management strategies, involving recycling (48 wt %), incineration and thermal valorization (29 wt %) and landfilling (23 wt %). This work was based on the analysis of the baseline situation of MSW management in EU-28 in 2018, considering its progress in 2008–2018, and discussed the possible improvement perspectives based on a framework involving incineration and recycling as the only possible alternatives, specifically evaluating the capability of already-existing incineration plants to fulfill the EU needs in the proposed framework. The results of the assessment showed two main crucial ...

Ring-expansion copolymerization of L-lactide and glycolide

Jan 21, 2021

Steffen Weidner; H. R. Kricheldorf; F. Scheliga

1:1 Copolymerizations of glycolide (GL) and L-lactide (LA) is performed in bulk at 100°C and at 160°C with four cyclic tin catalysts. The resulting copolyesters are characterized by SEC measurements, 1H and 13C NMR spectroscopy and by MALDI TOF mass spectrometry. At 160°C and longer reaction time (22 h) nearly complete conversion of both monomers is achieved, and cyclic copolymers with nearly random sequences are formed. At shorter times (0.5-3.0 h, depending on catalyst) the conversion of LA is incomplete, and only cyclics having even numbers of lactyl units are obtained. At 100°C at 22 h again cycles mainly consisting of even numbered lactyl units are formed, but with even and odd numbers of ...

Shielded metal arc welding of 9%Ni steel using matching ferritic filler metal

Jan 21, 2021

A. El-Batahgy; A. Saiyah; S. Khafagi; Andreas Gumenyuk; Sergej Gook; Michael Rethmeier

Motivated by the tensile strength loss of 9%Ni steel arc welded joints made using Ni-based austenitic filler metals, the feasibility of maintaining the tensile strength using matching ferritic filler metal has been demonstrated. In comparison with shielded metal arc welded joint made using Ni-based austenitic electrode ENiCrMo-6, higher tensile strength comparable to that of the base metal was obtained using matching ferritic electrode. Besides, sufficient impact toughness energies with much lower mismatch were obtained for weld metal and heat-affected zone. Welded joint with a lower mechanical mismatching is of considerable importance for achieving acceptable combination of tensile strength ...

Cu, Fe and Zn isotope ratios in murine Alzheimer's disease models suggest specific signatures of amyloidogenesis and tauopathy

Jan 20, 2021

N. Solovyev; Ahmed El-Khatib; M. Costas-Rodrigues; K. Schwab; E. Griffin; A. Raab; B. Platt; F. Theuring; Jochen Vogl; F. Vanhaecke

Alzheimer’s disease (AD) is characterized by accumulation of tau and amyloid-beta in the brain, and recent evidence suggests a correlation between associated protein aggregates and trace elements, such as copper, iron and zinc. In AD, distorted brain redox homeostasis and complexation by amyloid-beta and hyperphosphorylated tau May alter the isotopic composition of essential mineral elements. Therefore, high-precision isotopic analysis may reveal changes in the homeostasis of these elements. We used inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS)-based techniques to determine the total Cu, Fe and Zn contents in the brain, as well as their isotopic compositions in both mouse brain and serum ...

Comparison of peristaltic pumps used for sample introduction in Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy (ICP-AES)

Jan 20, 2021

N. Jakubowski; S. Borrmann; Sebastian Recknagel; Janina Roik; F. Rickert

In this investigation, two conventional peristaltic pumps are compared with a new pump based on the “easy click” principle using a simultaneous ICP-AES instrument with standard operating conditions. It is found that the figures of merit achieved are quite comparable for all three pumps. Relative standard deviations (RSDs) range between 0.2% and 1.8%, and limits of detection as low as 0.1 μg/L have been achieved , demonstrating that the easy click principle of the new pump does not compromise the analytical figures of merit.

Resilient gegen Corona? Auswirkungen der Corona-Pandemie auf Konformitätsbewertungsstellen

Jan 20, 2021

Claudia Koch; Mona Mirtsch; K. Blind

Covid 19 stellt Gesellschaft und Wirtschaft vor immense Herausforderungen – auch die Konformitätsbewertungsbranche ist betroffen. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) hat gemeinsam mit der TU Berlin und dem Fraunhofer ISI die Auswirkungen der Pandemie auf die wirtschaftliche und operative Lage von Konformitätsbewertungsstellen in Deutschland untersucht. Dabei standen auch die Digitalisierung sowie die Resilienz der Branche im Fokus.

Formaldehyde Emissions from Wooden Toys: Comparison of Different Measurement Methods and Assessment of Exposure

Jan 20, 2021

Morgane Even; Olaf Wilke; Sabine Kalus; P. Schultes; C. Hutzler; A. Luch

Formaldehyde is considered as carcinogenic and is emitted from particleboards and plywood used in toy manufacturing. Currently, the flask method is frequently used in Europe for market surveillance purposes to assess formaldehyde release from toys, but its concordance to Levels measured in emission test chambers is poor. Surveillance laboratories are unable to afford laborious and expensive emission chamber testing to comply with a new amendment of the European Toy Directive; they need an alternative method that can provide reliable results. Therefore, the application of miniaturised emission test chambers was tested. Comparisons between a 1 m3 emission test chamber and 44 mL microchambers with ...

Systematic Postoperative Assessment of a Minimally-Invasive Sheep Model for the Treatment of Osteochondral Defects

Jan 20, 2021

L. Xin; J. Mika; V. Horbert; S. Bischoff; H. Schubert; J. Borowski; S. Maenz; R. Huber; A. Sachse; Bernhard Illerhaus; R.W. Kinne

To assess the clinical course of a sheep stifle joint model for osteochondral (OC) defects, medial femoral condyles (MFC) were exposed without patella luxation using medial parapatellar skin (3–4 cm) and deep incisions (2–3 cm). Two defects (7 mm diameter; 10 mm depth; OC punch) were left empty or refilled with osteochondral autologous transplantation cylinders (OATS) and explanted after six weeks. Incision-to-suture time, anesthesia time, and postoperative wound or impairment scores were compared to those in sham-operated animals. Implant performance was assessed by X-ray, micro-computed tomography, histology, and immunohistology (collagens 1, 2; aggrecan). There were no surgery-related infections ...

Bulk chemical composition contrast from attractive forces in AFM force spectroscopy

Jan 20, 2021

Dorothee Silbernagl; Media Ghasem Zadeh Khorasani; Natalia Cano Murillo; Anna Maria Elert; Heinz Sturm

A key application of atomic force microscopy (AFM) is the measurement of physical properties at sub-micrometer resolution. Methods such as force–distance curves (FDCs) or dynamic variants (such as intermodulation AFM (ImAFM)) are able to measure mechanical properties (such as the local stiffness, kr) of nanoscopic heterogeneous materials. For a complete structure–property correlation, these mechanical measurements are considered to lack the ability to identify the chemical structure of the materials. In this study, the measured attractive force, Fattr, acting between the AFM tip and the sample is shown to be an independent measurement for the local chemical composition and hence a complete structure–property ...

Influence of electron beam welding parameters on the weld seam geometry of Inconel718 at low feed rates

Jan 20, 2021

J. Raute; T. Jokisch; A. Marko; M. Biegler; Michael Rethmeier

Ni-based superalloys are well established in various industrial applications, because of their excellentmechanical properties and corrosion resistance at high temperatures. Despite the high development stage anda common industrial use of these alloys, hot cracking remains a major challenge limiting the weldability ofthe materials. As commonly known, the hot cracking susceptibility during welding increases with the amountof precipitation phases. Hence, a large amount of highstrength Ni-Alloys is rated as non-weldable. A newapproach based on electron beam welding at low feed rates shows great potential for reducing the hotcracking tendency of precipitation-hardened alloys. However, geometry and ...

A chain is no stronger than its weakest link: Weathering resistance of water-based intumescent coatings for steel applications

Jan 20, 2021

Lars-Hendrik Daus; Bernhard Schartel; Volker Wachtendorf; R. Mangelsdorf; Manfred Korzen

A systematic approach was used to investigate the weathering-induced degradation of a common water–based intumescent coating. In this study, the coatings are intended for humid indoor applications on steel substrates. The coating contains ammonium polyphosphate, pentaerythritol, melamine, and polyvinyl acetate. By replacing each ingredient with a less water-soluble substance, the most vulnerable substances, polyvinyl acetate and pentaerythritol, were identified. Furthermore, the weathering resistance of the system was improved by exchanging the ingredients. The coatings were stressed by artificial weathering tests and evaluated by fire tests. Thermogravimetry and Fourier-transform infrared spectroscopy ...

Thermography in laser powder bed fusion of metals: time over threshold as feasible feature in thermographic data

Jan 20, 2021

Simon J. Altenburg; Nils Scheuschner; Christiane Maierhofer; Gunther Mohr; Kai Hilgenberg

Thermography is one on the most promising techniques for in-situ monitoring of metal additive manufacturing processes. Especially in laser powder bed fusion processes, the high process dynamics and the strong focus of the laser beam cause a very complex thermal history within the produced specimens, such as multiple heating cycles within single layer expositions. This complicates data interpretation, e.g., in terms of cooling rates. A quantity that is easily calculated is the time a specific area of the specimen is at a temperature above a chosen threshold value (TOT). Here, we discuss variations occurring in time-over-threshold-maps during manufacturing of an almost defect free cuboid specimen ...

Hygrometric Moisture Measurements Based on Embedded Sensors to Determine the Mass of Moisture in Porous Building Materials and Layered Structures

Jan 18, 2021

Christoph Strangfeld; Tim Klewe

Subfloors are layered structures, consisting largely of porous building materials, such as screed. They are often suffering damage from tap water leakage, which is a typical problem in buildings, and which has largely contributed to repair costs of almost 3 billion Euro in 2018 alone in Germany. In this context, especially mould plays a role, which is both destroying the structure and posing severe health risks. To determine the damaging effects of moisture, it is necessary to know the respective processes occurring in building materials, especially to quantify the amount of moisture and its progress in the material. In this study, humidity sensors are used to derive the material moisture ...

Towards Monitoring of Concrete Structures with Embedded Ultrasound Sensors and Coda Waves – First Results of DFG for CoDA

Jan 18, 2021

Niklas Epple; Daniel Fontoura Barroso; Ernst Niederleithinger

Due to the importance of reinforced concrete structures for modern society, damage assessment during the entire life-cycle of such structures has become a special interest in non-destructive testing. Using embedded ultrasound sensors in combination with other measurement methods, numerical modeling and self-made data collectors, tailored specifically for monitoring tasks, the German research group DFG FOR CoDA aims to investigate and develop novel methods for damage detection and rapid model updating in reinforced concrete structures. In the first stage of the project, besides the development of custom-built, low-cost data collectors, ultrasonic transducers are embedded in a large, reinforced ...

Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen

Jan 18, 2021

Daniel Krentel

Vortrag über den Einsatz von Messtechnik bei Großversuchen auf dem BAM TTS im Rahmen des Projektes CoFi-ABV

Methods to Quantify the Utility of NDT in Bridge Reassessment

Jan 18, 2021

Stefan Küttenbaum; S. Feistkorn; T. Braml; A. Taffe; Stefan Maack

The purpose of this contribution is to introduce and to apply the developed approach of incorporating non-destructively gathered measurement results (instead of deterministic information and assumptions) into a reassessment model of a typical prestressed concrete road bridge and to outline the advantages. An essential part is the quality evaluation of the non-destructively measured information, that deals primarily with two questions. Could the object or parameter to be obtained reliably detected and if, how accurate are the inspection results achieved? Therefore, the importance of the combination of a probability of detection (POD)-approach and measurement uncertainty calculations is emphasized ...

Preparation of Nanoparticles for ToF-SIMS and XPS Analysis

Jan 18, 2021

Francesca Bennet; Anja Müller; Jörg Radnik; Y. Hachenberger; H. Jungnickel; P. Laue; A. Luch; J. Tentschert

Nanoparticles have gained increasing attention in recent years due to their potential and application in different fields including medicine, cosmetics, chemistry, and their potential to enable advanced materials. To effectively understand and regulate the physico-chemical properties and potential adverse effects of nanoparticles, validated measurement procedures for the various properties of nanoparticles need to be developed. While procedures for measuring nanoparticle size and size Distribution are already established, standardized methods for analysis of their surface chemistry are not yet in place, although the influence of the surface chemistry on nanoparticle properties is undisputed. ...

Influence of oscillating magnetic field on the keyhole stability in deep penetration laser beam welding

Jan 18, 2021

Ömer Üstündag; Nasim Bakir; Andrey Gumenyuk; Michael Rethmeier

The stability of the keyhole decreases for deep penetrated high-power laser beam welding. The keyhole tends to collapse with increasing laser power and e.g. keyhole induced porosity can occur. This study deals with the observation of the keyhole during high-power laser beam welding in partial penetration mode by means of a high-speed camera. A butt configuration of 25 mm thick structural steel and transparent quartz glass was used for the experiments. An oscillating magnetic field was applied perpendicular to the welding direction on the root side of the steel plate. The keyhole was highlighted with a coaxial diode laser. It was ascertained that the stability of the keyhole and the weld penetration ...

Train-induced ground vibration due to the irregularities of the soil

Jan 18, 2021

Lutz Auersch

Many measurements of train induced ground vibrations show high amplitudes for a certain mid-frequency range. This ground vibration component cannot be well explained by dynamic loads of the train. Many characteristics indicate that the axle impulses, which are scattered by an irregular soil, are the excitation. This new understanding of railway-induced ground vibration is verified by numerical analysis. The response of the regular homogeneous and irregular inhomogeneous soils has been calculated by the finite-element method in frequency domain. A specific superposition of the impulse responses has been invented including time shift, axle sequence, track filter and hanning filter. The superposition ...

Effect of Choice of Solvent on Crystallization Pathway of Paracetamol: An Experimental and Theoretical Case Study

Jan 18, 2021

Surahit Chewle; Franziska Emmerling; M. Weber

The choice of solvents influences crystalline solid formed during the crystallization of active pharmaceutical ingredients (API). The underlying effects are not always well understood because of the complexity of the systems. Theoretical models are often insufficient to describe this phenomenon. In this study, the crystallization behavior of the model drug paracetamol in different solvents was studied based on experimental and molecular dynamics data. The crystallization process was followed in situ using time-resolved Raman spectroscopy. Molecular dynamics with simulated annealing algorithm was used for an atomistic understanding of the underlying processes. The experimental and theoretical ...

Nichtrostende Stähle - Passivität ist naturgemäß aber unter welchen Bedingungen stabil ?

Jan 18, 2021

Thoralf Müller

Der Vortrag behandelt die Passivität von nichtrostenden Stählen. Es werden Ausführungen zur Passivschichtbildung und deren Kinetik gemacht. Weiterhin werden lokale Korrosionsarten näher erläutert und deren Mechanismen erklärt. An praktischen Beispielen werden inner und äussere Einflussfaktoren auf die Passivität und Korrosionsbeständigkeit von nichtrostenden Stählen näher beleuchtet und erklärt.

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

Time-variant reliability of deteriorating structural systems conditional on inspection and monitoring data

Sep 24, 2020

Ronald Schneider

The current practice of operating and maintaining deteriorating structural systems ensures acceptable levels of structural reliability, but it is not clear how efficient it is. Changing the current prescriptive approach to a risk-based approach has great potential to enable a more efficient management of such systems. Risk-based optimization of operation and maintenance strategies identifies the strategy that optimally balances the cost for controlling deterioration in a structural system with the achieved risk reduction. Inspections and monitoring are essential parts of operation and maintenance strategies. They are typically performed to reduce the uncertainty in the structural condition and ...

Kontinuumsmechanische Werkstoffmodelle zur numerischen Simulation von Stahlbauteilen im Brandfall

May 13, 2020

Sebastian Hauswaldt

Das nichtlineare und geschwindigkeitsabhängige1 Materialverhalten von Stahl wird besonders bei hohen Temperaturen sichtbar. Für Finite-Elemente-Simulationen von Stahlkonstruktionen im Brandfall sollte aus diesem Grund plastisches und geschwindigkeitsabhängiges Materialverhalten beschrieben werden. Die vorliegende Arbeit betrachtet unter diesem Aspekt bisherige Materialuntersuchungen und macht Vorschläge für dreidimensionale Materialmodelle mit entsprechenden Eigenschaften. Es werden zunächst die phänomenologischen Eigenschaften von Baustahl anhand einer Literaturrecherche analysiert, wobei verstärkt auf Untersuchungen des Materialverhaltens bei Belastungen und Aufheizprozessen, wie sie im Brandfall ...

Influence of rotor downwash on vertically displaced nanobots in flight

Apr 22, 2020

Patrick P. Neumann; Paul Hirschberger; Matthias Bartholmai

One challenge associated with navigating a nano aerial robot swarm indoors in unstructured environments is, i.a., the limited air space. To avoid an over-regulation of the available indoor air space (e.g., prohibit copters to fly above each other), a safety region around each copter must be defined. In this paper, we investigate the impact of the downwash of a nano-drone on the stability of another nearby nano-drone. In the experiments, we found out that this downwash has a negative influence of a second nano-drone in a distance of around 1 m vertically and 0.2 m horizontally. Based on the obtained data, we developed a model describing the above-mentioned safety region to enable a safe operation ...

The measurement- and model-based structural analysis for damage detection

Jan 22, 2020

Cheng-Chieh Wu

The present work is intended to make a contribution to the monitoring of civil engineering structures. The detection of damage to structures is based on the evaluation of spatially and temporally distributed hybrid measurements. The acquired data can be evaluated purely geometrically or physically. It is preferable to do the latter, since the cause of damage can be determined by means of geometrical-physical laws in order to be able to intervene in time and ensure the further use of the structures. For this reason, the continuum mechanical field equations in conjunction with the finite element method and hybrid measurements are combined into a single evaluation method by the adjustment calculation ...

Zerstörungsfreie Prüfung mit photonenzählenden und spektralauflösenden Röntgenmatrixdetektoren am Beispiel von Werkstoffverbunden

Dec 16, 2019

David Schumacher

Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Eigenschaften der photonenzählenden und spektralauflösenden Detektortechnik und möglichen Anwendungsgebieten in der zerstörungsfreien Prüfung. Dabei wurden konventionelle und photonenzählende Detektortechniken hinsichtlich der Bildqualität und Anwendbarkeit bei unterschiedlichen Prüfaufgaben verglichen und untersucht, inwiefern sich die Energieschwellwertsetzung auf die erreichbare Bildqualität und eine Materialdiskriminierbarkeit bei verschiedenen radiographischen Verfahren auswirkt. Anhand von Anwendungsbeispielen wurden diese Eigenschaften und deren Auswirkung auf das Messergebnis analysiert. Neben der Radiographie wurden auch dreidimensionale Verfahren ...

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 ...