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Preactivation crosslinking – An efficient method for the oriented immobilization of antibodies

May 20, 2019

Barbara Schroeder; Hoa Le Xuan; Jule L. Völzke; Michael G. Weller

Crosslinking of proteins for their irreversible immobilization on surfaces is a proven and popular method. However, many protocols lead to random orientation and the formation of undefined or even inactive by-products. Most concepts to obtain a more targeted conjugation or immobilization requires the recombinant modification of at least one binding partner, which is often impractical or prohibitively expensive. Here a novel method is presented, which is based on the chemical preactivation of Protein A or G with selected conventional crosslinkers. In a second step, the antibody is added, which is subsequently crosslinked in the Fc part. This leads to an oriented and covalent immobilization of ...

The use of ionic liquids for the determination of the spectrometer transmission function in X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)

May 20, 2019

Markus Holzweber; Andreas Lippitz; R. Hesse; R. Denecke; W. Werner; Wolfgang Unger

The uncertainty of measurement in quantitative XPS analysis can be reduced by using a calibrated spectrometer transmission function T (E), which is usually determined by taking spectra from Au, Ag, Cu and Ge elemental reference materials. However, this approach is quite time-consuming due to required sample preparation steps like sputter cleaning etc., and the relatively big number of samples to be measured. This contribution proposes the use of the ionic liquids [C2C1im][NTf2] and [C3C1im][NTf2] as reference materials for a determination of T(E). These multi-elemental samples deliver five intensive photoemission peaks, F 1s, O 1s, N 1s, C 1s and S 2p, in an energy window from 160 eV to 700 eV ...

Metrology for spatially resolved chemical analysis at the micro and nanometre scales Surface Analysis Working Group (SAWG) - Report for 17th Meeting (2018/19)

May 20, 2019

Wolfgang Unger

The SAWG was established as an ad-hoc working group in 2003 before being established as a permanent working group. The first comparison was in 2007. Dr Unger recalled the terms of reference for the group, which paralleled those of the CCQM itself, with a focus on spatially resolved chemical surface analysis at the micro- and nano-scale. The group also had a remit to act as a forum for exchange of information on research and development of surface analysis, establish contact with relevant stakeholders and promote the development of SI traceable chemical surface measurements. The group currently had participants from 18 institutes, although five had not sent participants to recent meetings. Reporting ...

Lebensdauerversuche an Faserverbund-Druckbehältern überwacht mittels Schallemissionsprüfung und optischen Fasern

May 20, 2019

Eric Duffner

Kurzfassung. Die meisten Faserverbundbehälter, die in Europa für den Transport gefährlicher Stoffe oder als Speicherbehälter für Wasserstoff oder Erdgas in Fahrzeugen Verwendung finden, werden für eine nicht begrenzte Lebensdauer ausgelegt. In regelmäßigen Abständen sind für diese Druckbehälter wiederkehrende Prüfungen vorgeschrieben, die in der Regel aus visuellen Inspektionen und hydraulischen Innendruckprüfungen bestehen [1]. Die wiederkehrenden Prüfungen sind jedoch weder geeignet, die sichere Betriebsdauer festzulegen noch den Alterungszustand der Druckbehälter zu beurteilen. Aufgrund des weiter steigenden Drucks zur Kosten- und Gewichtsreduktion von Faserverbundbehältern und der damit einhergehenden ...

Systematic XP and NEXAFS spectroscopy studies of (ter-)pyridineterminated self-assembled monolayers and their addressability for functional molecules

May 20, 2019

Thomas Heinrich; Erik Darlatt; Andreas Lippitz; S. Müller; C. Schalley; Wolfgang Unger

The chemical composition of surfaces functionalized with self-assembled monolayers (SAMs) is an important parameter that determines their performance in a broad range of applications, from immobilizing molecular machines to initiation and growth control of MOFs (Metal-Organic Frameworks). In this article, a critical Survey of XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) and NEXAFS (near edge X-ray absorption fine structure) spectroscopy data for pyridine-functionalized monolayers on gold surfaces is presented to compile correlations that have been indiscernible before. Monolayers with aromatic backbones are compared to monolayers with aliphatic backbones. Monolayers with pyridine end-groups are compared ...

Bedingungen für den schadensfreien Einsatz von nichtrostenden Stählen

May 20, 2019

Andreas Burkert

Unter Passivität versteht man den Korrosionsschutz durch dünne, festhaftende Schichten aus Korrosionsprodukten. Für den schadensfreien Einsatz nichtrostender Stähle ergeben sich daraus zwei grundsätzliche Anforderungen. Erstens muss sich die Passivschicht vollständig ausbilden können. Dabei sind die Oberflächenausführung,die mechanische Bearbeitung,die Elementverteilung, Ausscheidungen, die Wärmeeinbringung z.B. bei der schweißtechnischen Verarbeitung, Anlauffarben, sowie die chemische Nachbehandlung bzw. Konditionierung der Oberflächen von großer Bedeutung. Zweitens muss die Repassivierung von möglichen Defektstellen unter den Einsatzbedingungen möglich sein. Für das Repassivierungsvermögen ...

Electrode area dependence of dielectric breakdown strength

May 20, 2019

Björn Mieller

Dielectric breakdown of ceramics is widely believed to originate from microstructural defects. Still, there is no commonly accepted model for the origin and process of dielectric failure that covers all observed phenomena and dependencies. In analogy to mechanical strength, the Weibull distribution is commonly used to evaluate dielectric strength data. This works well for a given group of specimens with constant geometry. But unlike mechanical strength, dielectric strength scales with the inverse square root of sample thickness. This cannot be explained by the classic Weibull concept. The Griffith type energy release rate model of dielectric breakdown proposed by Schneider is based on space charge ...

Review: Practical Testing and Evaluation of Plastics

May 20, 2019

Sina Pötzsch

One can conclude, this first edition of “Practical Testing and Evaluation of Plastics” provides a comprehensive and compact reference. It can be recommended as clear overview as well as introducing manual for everyone working with characterization and testing of plastics.

Obtaining, validating, and storing material parameters

May 20, 2019

Christian Rockenhäuser

Several aspects of obtaining, validating, and storing material parameters are presented and discussed pertaining especially to calibration, inter-laboratory testing and statistical validation.

First insights into Chinese reverse glass paintings gained by non invasive spectroscopic analysis

May 20, 2019

Simon Steger

A non-invasive methodological approach (X-ray fluorescence (XRF), diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS), Raman spectroscopy) has been carried out to identify the pigments and classify the binding media in two Chinese reverse glass paintings (The Archer, Yingying and Hongniang) from the late 19th and early 20th centuries. The results reveal a combined use of traditional Chinese and imported European materials. Several pigments like cinnabar, lead white, orpiment, carbon black and copper-arsenic green (probably emerald green) were found in both paintings; red lead, artificial ultramarine blue, Prussian blue and ochre appear in at least one of the paintings. The ...

A complementary spectroscopic approach for the non invasive in situ identification of synthetic organic pigments in modern reverse paintings on glass

May 20, 2019

Simon Steger

This work addresses the identification of synthetic organic pigments (SOP) in ten modern reverse paintings on glass (1912-1946) by means of an in-situ multi-analytical approach. The combination of the complimentary properties of mobile Raman spectroscopy and diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) enabled the detection of sixteen SOP even in complex mixtures with inorganic compounds and binders. For the β-naphthol pigments, both Raman and DRIFTS yield appropriate results. DRIFTS was the preferred method for the detection of synthetic alizarin (PR83). Its diagnostic band pattern even allows its detection in complex mixtures with mineral pigments, binders and fillers ...

A complementary spectroscopic approach for the non-invasive in-situidentification of synthetic organic pigments in modern reversepaintings on glass (1913–1946)

May 20, 2019

Simon Steger; H. Stege; S. Bretz; Oliver Hahn

This work addresses the identification of synthetic organic pigments (SOP) in eight modern reverse paintings on glass (1913–1946) by means of an in-situ multi-analytical approach. We combined the complementary properties of mobile Raman spectroscopy and diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS) to overcome the main disadvantages of each method: extensive band overlapping in DRIFT spectra and fluorescence problems in Raman spectra. A collection of DRIFTS reference spectra enables a precise pigment identification by DRIFTS and establishes this method as a serious non-destructive alternative for the identification of SOP. The group of β-naphthol pigments yielded valuable ...

Ca-, Sr-, and Ba-Coordination polymers based on anthranilic acid via mechanochemistry

May 20, 2019

Abdal-Azim Al-Terkawi; Carsten Prinz; Gudrun Scholz; Erhard Kemnitz; Franziska Emmerling

Ca-, Sr-, and Ba-Based coordination polymers (CPs) were prepared mechanochemically by milling metal-hydroxide samples with anthranilic acid (oABAH). {[Ca(oABA)2(H2O)3]}n consists of one-dimensional polymeric chains that are further connected by a hydrogen-bonding network. {[Sr(oABA)2(H2O)2]·H2O}n is a one-dimensional CP in which water molecules bridge Sr2+ ions and increase the dimensionality by building an extended network. {[Ba(oABA)2(H2O)]}n crystallizes as a two-dimensional CP comprising one bridging water molecule. The cation radii influence the inorganic connectivity and dimensionality of the resulting crystal structures. The crystal structures were refined from powder X-ray diffraction ...

Fundamental Studies of New Ionization Technologies

May 20, 2019

S. Trimpin; E. Inutan; S. Karki; E. Elia; W. Zhang; Steffen Weidner; D. Marshall; K. Hoang; C. Lee; E. Davis; V. Smith; A. Meher; M. Cornejo; G. Auner; C. McEwen

Exceptional ion mobility spectrometry mass spectrometry (IMS-MS) developments by von Helden, Jarrold, and Clemmer provided technology that gives a view of chemical/biological compositions previously not achievable. The ionization method of choice used with IMS-MS has been electrospray ionization (ESI). In this Special issue contribution, we focus on fundamentals of heretofore unprecedented means for transferring volatile and nonvolatile compounds into gas-phase ions singly and multiply charged. These newer ionization processes frequently lead to different selectivity relative to ESI and, together with IMS-MS, may provide a more comprehensive view of chemical compositions directly from their original ...

Kandinsky’s fragile art: a multidisciplinary investigation of four early reverse glass paintings (1911–1914) by Wassily Kandinsky

May 20, 2019

Simon Steger; D. Oesterle; S. Bretz; L. Frenzel; H. Stege; I. Winkelmeyer; Oliver Hahn; G. Geiger

This work highlights the rediscovery of the technique of reverse glass painting by the artists of the “Blaue Reiter” collective in the early 20th-century and focusses particularly on the role of Wassily Kandinsky (1866–1944). Kandinsky created more than 70 reverse paintings on glass and showed several of them in exhibitions together with paintings on canvas and cardboard, implying a coequal importance of these techniques. Four of his early (1911–1914) reverse glass paintings (Auferstehung, Allerheiligen II, Rudern, Apokalyptischer Reiter II) were selected for investigation and their iconography, painting techniques and painting materials were examined. Two paintings were executed on so-called ...

Lipid metabolism in cancer cells under metabolic stress

May 20, 2019

R. Munir; Jan Lisec; J. V. Swinnen; N. Zaidi

Cancer cells are often exposed to a metabolically challenging environment with scarce availability of oxygen and nutrients. This metabolic stress leads to changes in the balance between the endogenous synthesis and exogenous uptake of fatty acids, which are needed by cells for membrane biogenesis, energy production and protein modification. Alterations in lipid metabolism and, consequently, lipid composition have important therapeutic implications, as they affect the survival, membrane dynamics and therapy response of cancer cells. In this article, we provide an overview of recent insights into the regulation of lipid metabolism in cancer cells under metabolic stress and discuss how this metabolic ...

Welding stress control in high-strength steel components using adapted heat control concepts

May 20, 2019

Dirk Schröpfer; Arne Kromm; Thomas Schaupp; Thomas Kannengießer

High-strength steels are increasingly applied in modern steel constructions to meet today’s lightweight requirements. Welding of these steels demands a profound knowledge of the interactions between the welding process, cooling conditions, heat input, and the resulting metallurgical occurrences in the weld and its vicinity. Additionally, welding stresses may be detrimental for the safety and performance of high-strength steel component welds during fabrication and service, especially due to the high yield ratio. For a development of strategies to adjust welding heat control, all these effects should be considered, to reach a complete exploitation of the high-strength steel potential. In recent ...

Characteristic Features of Lapis Lazuli from Different Provenances, Revised by µXRF, ESEM, PGAA and PIXE

May 20, 2019

Renate Noeller; Ines Feldmann; Z. Kasztovszky; Z. Szőkefalvi-Nagy; I. Kovács

The objective of this study is to find out, to what extent the geochemical characteristics of lapis lazuli can be utilized in respect to its provenance. A wide range of variables is taken into consideration depending on the quantity of samples analysed from a specific geological region and the methods applied. In order to provide evidence, a multi-technique analytical approach using µXRF, ESEM, PGAA and PIXE is applied to samples from the most famous deposits of lapis lazuli. Special elements determined as fingerprints are compared in relation to the forming conditions obvious in textural features. The results and statistical output allow a differentiation that enables an optimized local classification ...

X-ray imaging with coded apertures

May 20, 2019

Anicó Kulow

Coded aperture imaging systems are in use in astrophysics since the 1960's. We want to adapt this technique for full field x-ray fluorescence imaging in combination with a color-x-ray-camera.

Wood crib fire tests to evaluate the influence of extinguishing media and jet type on extinguishing performance at close range

May 20, 2019

Tim Rappsilber; Simone Krüger; Philipp Below

This paper is intended to be the first study to discuss the fire suppressing performance of the four most common extinguishing media under the same reproducible conditions. The tests were performed in bench-scale and used standardized 5A wood cribs as well as a miniature extinguishing system with a liquid flow rate of 1.4 lmin−1. The tests results present a consistent overview of the fire suppression efficacies of water, water with a foaming agent, nozzle-aspirated foam and compressed air foam. Depending on their jet types, the cooling capabilities of the extinguishing media water and water with a foaming agent were compared to the cooling capability of a full Jet of wet, general and dry foams ...

Monitoring of type IV composite pressure vessels with multilayer fully intregrated optical fibre based distributed strain sensing

May 20, 2019

Dorit Munzke

We present the results of distributed fibre optic strain sensing for condition monitoring of a hybrid type IV composite fully wrapped pressure vessel using multilayer integrated optical fibres. During load cycle tests material fatigue could be localised and monitored 17,000 load cycles before burst. Results have been validated by acoustic emission analysis.

Entwicklung von Fluoreszenzspektroskopischer Sensorik zur pH-Wert Bestimmung in Baustoffen

May 20, 2019

David Zimmek

Das Projekt befasst sich mit einem neuen Ansatz, den pH-Wert im Beton zu bestimmen. Der pH-Wert ist vor allem für Stahlbeton-Bauwerke von Bedeutung, da dieser maßgeblich die Korrosion des Stahls beeinflusst. Im frischen Beton liegt der pH-Wert im basischen Bereich. Der Stahl ist in diesem Bereich passiviert, also vor schädlicher Korrosion geschützt. Durch die sogenannte Karbonatisierung sinkt der pH-Wert und die Korrosionswahrscheinlichkeit steigt deutlich an. Die Stabilität von Bauwerken in denen Stahlbeton verbaut ist, wird durch diese Korrosion langfristig beeinträchtigt. Allein in deutscher Infrastruktur rechnet man mit circa 5 Milliarden Euro Schaden jährlich. Die entwickelte Methode ...

Eddy Current Testing for Laser Beam Melting

May 20, 2019

Henrik Ehlers

This poster presents a new application for high-spatial resolution eddy current testing (ET) with magnetoresistive (MR) sensor arrays for additive manufacturing (AM)

Validation of European horizontal methods for the analysis of PAH, PCB and dioxins in sludge, treated biowaste and soil

May 20, 2019

Ute Kalbe; Petra Lehnik-Habrink; Nicole Bandow; Andreas Sauer

Draft standards for the determination of organic pollutants in the solid matter of environmental matrices such as sludge, treated biowaste and soil have been basically developed in the framework of the European standardization project HORIZONTAL. A research project financed by the German Federal Environment Agency was initiated to finalize some of these CEN standard drafts, since fully validated standard procedures are crucial for the evaluation of their reliability in the context of implementation in legislation on environmental health. Approach: Appropriate test materials (< 2mm particle size) were prepared and homogenized from contaminated soils, sludge and treated biowaste containing polycyclic ...

Antimon in Rostaschen aus der Müllverbrennung – Auslaugverhalten und Rückschlüsse für die Aufbereitung

May 20, 2019

Franz-Georg Simon; Olaf Holm; Ute Kalbe

Antimon (Sb) wird industriell vorwiegend als Flammschutzmittel in Kunststoffen verwendet. Am Ende des Lebenszyklus landet etwa die Hälfte des produzierten Sb, vorwiegend über entsprechend dotierte Kunststoffe, in Haus- und vor allem Industrieabfällen und in der Folge auch in relevanten Mengen in Rostaschen aus der Verbrennung dieser Abfälle. Zwar werden in den Produkten Sb-Verbindungen in der Oxidationsstufe 3 eingesetzt, in den Aschen liegt Sb jedoch wegen der leichten Oxidierbarkeit überwiegend in der Oxidationsstufe 5 als Oxyanion vor (Sb(OH)6- oder Sb2O74-). Die Freisetzung beim Kontakt mit Wasser ist zunächst gering, weil die Antimonate schwerlösliche Verbindungen mit Ca2+ bilden. Durch ...

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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