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

A continuum damage model for the simulation of concrete under cyclic loading

May 16, 2019

Kindrachuk Vitaliy; Thomas Titscher; Volker Hirthammer; Jörg F. Unger

Lifetime aspects including fatigue failure of concrete structures were traditionally only of minor importance. Because of the growing interest in maxing out the capacities of concrete, its fatigue failure under compression has become an issue. A variety of interacting phenomena such as e.g. loss of prestress, degradation due to chemical reactions or creep and shrinkage influence the fatigue resistance. Failure due to cyclic loads is generally not instantaneous, but characterized by a steady damage accumulation. Therefore, a reliable numerical model to predict the performance of concrete over its lifetime is required, which accurately captures order effects and full three-dimensional stress states ...

A continuum damage model for the simulation of concrete under cyclic loading

May 16, 2019

Jörg F. Unger

Lifetime aspects including fatigue failure of concrete structures were traditionally only of minor importance. Because of the growing interest in maxing out the capacities of concrete, its fatigue failure under compression has become an issue. A variety of interacting phenomena such as e.g. loss of prestress, degradation due to chemical reactions or creep and shrinkage influence the fatigue resistance. Failure due to cyclic loads is generally not instantaneous, but characterized by a steady damage accumulation. Therefore, a reliable numerical model to predict the performance of concrete over its lifetime is required, which accurately captures order effects and full three-dimensional stress states ...

Nano Powder - a Challenge for Granulometry

May 16, 2019

Petra Kuchenbecker

If the particle size decreases, the ratio of surface area to volume increases considerably. This provides benefits for all surface-driven processes that run faster or at lower temperatures than larger particles. However, handling and characterization of the nanopowders are much more difficult. Particularly polydisperse powders with irregular shape, as grinding products, represent a challenge. Granulometry in the submicron and nanoscale often leads to incorrect results without knowledge of particle morphology. This presentation demonstrates potentials of using the volume-specific surface area (SV or VSSA) in the granulometric characterization of nanopowders, for instance, correlations between ...

Iterative numerical 2D-modelling for quantification of material defects by pulsed thermography

May 16, 2019

Raphael Bernegger; Simon J. Altenburg; Christiane Maierhofer

This paper presents a method to quantify the geometry of defects such as flat bottom holes (FBH) and notches in opaque materials by a pulse thermography (PT) experiment and a numerical model. The aim was to precisely describe PT experiments in reflection configuration with a simple and fast numerical model in order to use this model and a fit algorithm to quantify defects within the material. The algorithm minimizes the difference between the time sequence of a line shaped region of interest (ROI) on the surface (above the defect) from the PT experiment and the numerical data. Therefore, the experimental data can be reconstructed with the numerical model. In this way, the defect depth of a notch ...

Compatibility of sealing materials with biofuels and biodiesel heating oil blends at different temperatures

May 16, 2019

Margit Weltschev

Biofuels including ethanol and biodiesel (fatty acid methyl ester, FAME) represent an important renewable fuel alternative to petroleum-derived transport fuels. Increasing biofuels use would bring some benefits, such as a reduction in oil demands and greenhouse gas emissions, and an improvement in air quality. Materials compatibility is a major concern whenever the fuel composition is changed in a fuel system. The objective of this research was to determine the resistance of frequently used sealing materials such as CR (chloroprene rubber), CSM (chlorosulfonated polyethylene), EPDM (ethylene-propylene-diene rubber), FKM (fluorocarbon rubber), FVMQ (methyl-fluorosilicone rubber), IIR (butyl ...

Vorstellung BAM Initiative: QI-FoKuS

May 16, 2019

Mona Mirtsch

Mit QI-FoKuS / Forschung für Konformitätsbewertung und Sicherheit streben wir auf Basis einer wiederkehrenden Befragung von Unternehmen und Konformitätsbewertungsstellen in Deutschland die Schaffung einer besseren Datengrundlage für die Forschung an. Diese soll es erleichtern, wichtige Zusammenhänge evidenzbasiert zu analysieren, um das systemische Zusammenwirken der Elemente der Qualitätsinfrastruktur besser zu verstehen. Dabei sollen zunächst die Elemente Konformitätsbewertung und Akkreditierung besonders im Vordergrund stehen.

Fiberoptic sensors for composite/plastic components monitoring

May 16, 2019

Pavol Stajanca

An overview of Division 8.6 activities on using optical fiber sensors for composite monitoring is given.

Radioactive gold nanoparticles for cancer treatment

May 16, 2019

J. M. Zutta Villate; Marc Benjamin Hahn

Dose enhancement by gold nanoparticles (AuNP) was shown to increase the biological effectiveness of radiation damage in biomolecules and tissue. Most of the current studies focus on external beam therapy on combination with AuNP. Here we present a Monte-Carlo study (Geant4) to characterise radioactive AuNP. Radioactive 198 Au emits beta and gamma rays and is considered for applications with solid tumours. To effectively apply 198 AuNP their energy deposit characteristics have to be determined in terms of intrinsic and extrinsic properties e.g. AuNP diameter, AuNP density, and their clustering behaviour. After each decay process, the energy deposit, inelastic scattering events, kinetic energy ...

Neue Entwicklungen im Bereich der faseroptischen Sensorik für Anwendungen in der Kerntechnik

May 16, 2019

Pavol Stajanca

Fiberoptic sensors found numerous applications in various areas of nuclear industry. In this presentation, an overview of state-of-the art of fiberoptic sensors for monitoring tasks in radiation environments is given.

Hybridmodell zur Bestimmung des Ligningehalts von Kiefernholz

May 16, 2019

Andrea Paul

Die Untersuchungen sind durch das das DFG Schwerpunktprogramm 1374 für Biodiversitätsforschung motiviert. Anhand des überwachten Abbaus von Totholz soll untersucht werden, welche Auswirkung unterschiedliche Formen und Intensitäten der Landnutzung auf die Biodiversität innerhalb von drei Exploratorien zeigen. Bei den vorangegangenen Studien wurden Nahrungs¬netzte auf organismischer Ebene sowie Klima- und Umgebungsdaten untersucht und die Veränderung des ausgebrachten Totholzes als Masseverlust erfasst. Es wird jedoch erwartet, dass in Anhängigkeit der beteiligten Organismen und Umgebungsparameter verschiedene Mechanismen des Holzabbaus vorliegen, die in unterschiedlichen Abbauraten der Holzkomponenten ...

Boehmite Nanofillers in Epoxy Oligosiloxane Resins: Influencing the Curing Process by Complex Physical and Chemical Interactions

May 16, 2019

Ievgeniia Topolniak; Vasile-Dan Hodoroaba; Dietmar Pfeifer; Ulrike Braun; Heinz Sturm

In this work, a novel boehmite (BA)-embedded organic/inorganic nanocomposite coating based on cycloaliphatic epoxy oligosiloxane (CEOS) resin was fabricated applying UV-induced cationic polymerization. The main changes of the material behavior caused by the nanofiller were investigated with regard to its photocuring kinetics, thermal stability, and glass transition. The role of the particle surface was of particular interest, thus, unmodified nanoparticles (HP14) and particles modified with p-toluenesulfonic acid (OS1) were incorporated into a CEOS matrix in the concentration range of 1–10 wt.%. Resulting nanocomposites exhibited improved thermal properties, with the glass transition temperature ...

Unser Beitrag zum Thema Wasserstoff

May 16, 2019

Stefan Jacobasch; Eric Duffner; Thomas Goedecke; Pedro Dolabella Portella; Georg W. Mair; Thomas Schendler; Thomas Gradt; Enis Askar; Matthias Bartholmai; Volkmar Schroeder; Michael Maiwald; Kai Holtappels; Rico Tschirschwitz; Patrick P. Neumann

Die BAM ist nahezu über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg wissenschaftlich tätig. Von der sicheren und effizienten Wasserstofferzeugung (POWER-to-GAS), über die (Zwischen-)Speicherung von Wasserstoff in Druckgasspeichern bis hin zum Transport bspw. mittels Trailerfahrzeug zum Endverbraucher. Komplettiert werden die Aktivitäten der BAM durch die sicherheitstechnische Beurteilung von wasserstoffhaltigen Gasgemischen, die Verträglichkeitsbewertung von Werkstoffen bis hin zur Detektion von Wasserstoffkonzentrationen über geeignete Sensorik, auch mittels ferngesteuerter Messdrohnen (sog. UAV-Drohnen). Zudem untersucht die BAM proaktiv Schadensrisiken und Unfallszenarien für die Sicherheitsbetrachtung ...

Die neue VDI Richtlinie 3783 Blatt 1

May 16, 2019

Bernd Schalau

Die VDI 3783 Blatt 1 befindet sich in der Überarbeitung. Der Modellwechsel auf ein Langranges Partikelmodell hat weitreichende Auswirkungen. Es wird der aktuelle Bearbeitungsstand vorgestellt.

Degradation of polyurethanes in various environments – Effects on molecular mass and crosslinking

May 16, 2019

Philipp Scholz

The increasing application of polyurethanes (PU) in safety relevant sectors (fire protection, insulation, medicine technique) requires detailed knowledge of the stability and reliability of these materials. Different climate factors are supposed to induce diverse and overlapping degradation reactions. The knowledge of these degradation mechanisms is necessary for an estimation of the period of application depending on usage of the material. An essential property of a polymeric system is represented by the molecular weight. Since a change of the molecular weight is a measure for the chemical stability of a polymer, size-exclusion chromatography (SEC) was used to monitor changes of the molecular ...

Vorhaben Restlebensdauer von Composite-Atemluftflaschen

May 16, 2019

Eric Duffner

Vorstellung möglicher Inhalte für ein geplantes Atemschutzvorhaben mit der BG RCI

Lebensdauerversuche an Faserverbund-Druckbehältern überwacht mittels Schallemissionsprüfung und optischen Fasern

May 16, 2019

Eric Duffner; Georg W. Mair; Dorit Munzke; Mariusz Szczepaniak; Marcus Schukar

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. 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 ...

Radioactive gold nanoparticles for cancer treatment: Size and cluster dependent damage studied by Geant4 Monte-Carlo simulations

May 16, 2019

Marc Benjamin Hahn; Julian Mateo Zutta Villate

Dose enhancement by gold nanoparticles (AuNP) was shown to increase the biological effectiveness of radiation damage in biomolecules and tissue. Most of the current studies focus on external beam therapy on combination with AuNP. Here we present a Monte-Carlo study (Geant4) to characterise radioactive AuNP. Radioactive ¹⁹⁸Au emits beta and gamma rays and is considered for applications with solid tumours. To effectively apply ¹⁹⁸AuNP their energy deposit characteristics have to be determined in terms of intrinsic and extrinsic properties e.g. AuNP diameter, AuNP density, and their clustering behaviour. After each decay process, the energy deposit, inelastic scattering events, kinetic energy spectrum ...

Surface Modifications for Photon-Upconversion-Based Energy-

May 15, 2019

Ute Resch-Genger; Elina Andresen; M. Schäferling

An emerging class of inorganic optical reporters are nearinfrared (NIR) excitable lanthanide-based upconversion nanoparticles (UCNPs) with multicolor emission and long luminescence lifetimes in the range of several hundred microseconds. For the design of chemical sensors and optical probes that reveal analyte-specific changes in their spectroscopic properties, these nanomaterials must be combined with sensitive indicator dyes that change their absorption and/or fluorescence properties selectively upon interaction with their target analyte, utilizing either resonance energy transfer (RET) processes or reabsorption-related inner filter effects. The rational development of UCNP-based nanoprobes ...

Nichtelektrischer Explosionsschutz: Zündgefahren durch Funken - Grundlagen und Maßnahmen zum Explosionsschutz

May 15, 2019

Thomas Grunewald

Bei Geräten und Maschinen zur bestimmungsgemäßen Verwendung in explosionsgefährdeten Bereichen muss in der europäischen Union eine Zündgefahrenbewertung durchgeführt werden. Dabei müssen unter anderem die Gefahren von nichtelektrischen Zündquellen betrachtet werden, zu denen auch die mechanischen Schlagvorgänge gehören. Bei Schlagvorgängen kommt es infolge des Zusammenstoßes zweier Werkstücke zu einer Umwandlung der kinetischen Energie. Dabei erhöht sich die Temperatur der Werkstoffe an der Kontaktstelle und es kommt unter Umständen zu einem Abtrennvorgang kleiner Partikel erhöhter Temperatur. Sowohl die heißen Kontaktstellen als auch die abgetrennten Partikel können eine wirksame Zündquelle ...

IEC TC 31/SC 31M and CEN TC 305

May 15, 2019

Rainer Grätz

Overview about the status of european and international standardisation in the field of explosion protection of nonelectrical equipment and protective Systems.

Brand- und Explosionsgefahren beim Umgang mit Metallstäuben

May 15, 2019

Martin Schmidt

Grundlagen des Brand- und Explosionsschutzes mit Schwerpunkt Metallstäube: - Gefahren - Prinzipien des Explosionschutzes - Ableiten von Schutzmaßnahmen - Bestimmung der Stoffeigenschaften - Umgang mit entsprechenden Datenbanken

Potentialfeldmessung im Stahlbetonbau

May 15, 2019

Gino Ebell

Durch das alkalische Porenwassermilieu ist Stahl im Beton vor Korrosion geschützt. Unter un-günstigen Umgebungsbedingungen (Karbonatisierung, Chlorideintrag) kann die passive Deck-schicht auf der Stahloberfläche zerstört werden. Im weiteren Verlauf können sich korrosionsbe-dingte Folgeschäden, wie Risse und Abplatzungen am Bauwerk ergeben. Um notwendige Sanie-rungsmaßnahmen sind frühzeitige und weitgehend zerstörungsfrei ermittelte Informationen über das aktuelle Korrosionsverhalten der Stahlbewehrung von großer Bedeutung. Die Potentialfeld-messung ist ein etabliertes und weit verbreitetes Verfahren zur Beurteilung des Korrosionszu-standes der Bewehrung in Stahlbetonbauwerken. Mit Hilfe dieses ...

Breites Leistungsspektrum - Für die Phosphorrückgewinnung aus Abwasser und Klärschlamm stehen aus technischer und ökonomischer Sicht verschiedene Verfahren zur Verfügung

May 15, 2019

Christian Adam

Die P-Rückgewinnung aus Teilströmen mit erhöhten P-Gehalten kann direkt in den Kläranlagenbetrieb integriert werden und führt dort in vielen Fällen zu betrieblichen und ökonomischen Vorteilen. Sie ist in der Regel auf Bio-P-Kläranlagen beschränkt, da hier die anaerobe P-Rücklösung initiiert und genutzt werden kann. Durch die reine P-Rücklösung durch Schaffung anaerober Bedingungen ist allerdings das Potential der Rückgewinnung auf 5 bis 15 Prozent der Zulauffracht limitiert. Die meisten Kläranlagen in Deutschland werden mit einer chemischen Phosphor-Fällung betrieben. Diese Anlagen können aus dem Klärschlamm Phosphat in ausreichend hoher Konzentration nur zurückgewinnen, indem zusätzlich anorganische ...

Düngewirkung von P-Rezyklaten

May 15, 2019

S. Kratz; Christian Adam; Christian Vogel

Die agronomische Effizienz von Düngemitteln wird üblicherweise in Vegetationsversuchen geprüft. Diese erlauben die es, unterschiedliche Kulturpflanzen und deren Strategien der Nährstoffmobilisierung und -aneignung zu betrachten und verschiedene Substrattypen und deren Eigenschaften im Hinblick auf Nährstofffixierung und -freisetzung zu berücksichtigen. Solche Versuche, selbst wenn sie nicht im Feld, sondern nur im Gefäß durchgeführt werden, sind jedoch sowohl zeit- als auch kostenintensiv. In erster Näherung wird die Pflanzenverfügbarkeit insbesondere von Phosphor (P)-Düngemitteln daher in der Regel mit Hilfe standardisierter chemischer Extraktionsmethoden abgeschätzt, deren Durchführung in der ...

Embedding electronics into additive manufactured components using laser metal deposition and selective laser melting

May 15, 2019

T. Petrat; R. Kersting; B. Graf; Michael Rethmeier

The paper deals with the integration of a light emitting diode (LED) into an additive manufactured metal component. Selective laser melting (SLM) and laser metal deposition (LMD) are used. The material used is the chrome-nickel steel 316L. The basic component is manufactured by means of SLM and consists of a solid body and an area with grid structure. The solid body includes a duct in the shape of a groove with a recess for the positioning of the power cable. The LED is embedded in the grid structure via an inlet from the solid body. In further processing, the groove is filled with LMD. Two strategies with different parameter combinations were investigated. It shows that a high energy input near ...

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

Untersuchungen zur Brandentstehung und Brandausbreitung in Wohnungen

May 15, 2019

Sven Kaudelka

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

Wärmeführung und Beanspruchung von hochfesten Verbindungen mit LTT-Schweißzusatzwerkstoff

Jan 8, 2019

Jonny Dixneit

Bestrebungen zum Leichtbau sowie höhere Anforderungen an das ertragbare Lastkollektiv führen in der Auslegung von Schweißkonstruktionen zunehmend zum Einsatz hochfester Feinkornbaustähle. Ohne Anwendung kostenintensiver Nachbehandlungsverfahren ist die Lebensdauer hochfester Schweißverbindungen unter wechselnder zyklischer Beanspruchung jedoch limitiert. Neben der geometrischen Kerbe sind schweißbedingte Gefügeveränderungen und die Höhe und die Verteilung von Schweißeigenspannungen für die Eigenschaften von Schweißverbindungen von erheblicher Bedeutung. Sogenannte LTT-Zusatzwerkstoffe bieten eine äußerst lukrative Möglichkeit, die resultierenden Schweißeigenspannungen bereits während des Schweißens ...

Analyse, Charakterisierung und Modellierung der Gasleckageraten repräsentativer Bauarten von Gefahrgutverpackungen

Dec 3, 2018

Eva Schlick-Hasper

Derzeit existieren für Gefahrgutverpackungen in den internationalen Gefahrgutvorschriften keine Festlegungen für quantitative Grenzleckageraten, die sich an Sicherheitsbetrachtungen während der Beförderung orientieren. Für die Dichtheitsprüfung im Rahmen der Bauartzulassung von Gefahrgutverpackungen für flüssige Füllgüter ist das Standardprüfverfahren das Eintauchverfahren in Wasser („Bubble Test“). Hierbei handelt es sich um ein lokalisierendes Prüfverfahren. Seine Anwendung lässt keine quantitative Aussage darüber zu, ob unter Beförderungsbedingungen aufgrund von strömungsbedingter Stofffreisetzung durch Leckstellen der Gefahrgutverpackungen die Gefahr der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre ...

Schädigungscharakterisierung an Faser-Kunststoff-Verbunden im Schwingversuch mittels Röntgenrefraktionstopographie unter Berücksichtigung der Matrixeigenschaften

Nov 29, 2018

Alexander Müller

In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Epoxidharzsysteme charakterisiert. Zwei Systeme mit großen bruchmechanischen Unterschieden wurden zur Fertigung äquivalenter GFK- und CFK-Laminate mit Faserausrichtungen in 0/90° und ±45° ausgewählt. In quasi-statischen Zugversuchen und Einstufenschwingversuchen mit einem Beanspruchungsverhältnis von R= 0,1 wurden diese Laminate hinsichtlich ihres Schädigungsbeginns und ihrer Schädigungsentwicklung untersucht. Die Detektion der Schädigungen sowie die Dokumentation der Schädigungsentwicklung wurde anhand der Lichtabsorptionsanalyse an GFK-Laminaten und anhand der Röntgenrefraktionsanalyse an CFK-Laminaten umgesetzt. Auf diese Weise konnten Einflüsse ...

Identification of the state of stress in iron and steel truss structures by vibration-based experimental investigations

May 22, 2018

Thi Mai Hoa Luong

Safety evaluation of truss structures depends upon the determination of the axial forces and corresponding stresses in axially loaded members. Due to presence of damages, change in intended use, increase in service loads or accidental actions, structural assessment of existing truss structures is necessary. This applies particularly to iron and steel trusses that are still in use, including historic and heritage monuments. Precise identification of the stresses plays a crucial role for the preservation of historic trusses. The assessment measures require non–destructiveness, minimum intervention and practical applicability. The axial forces in truss structures can be estimated by static calculations ...

Hydrogen assisted cracking and transport studied by ToF-SIMS and data fusion with HR-SEM

Apr 20, 2018

Oded Sobol

For almost 150 years it is known that hydrogen has a deleterious effect on the mechanical properties of metallic components. Nowadays, the problem of hydrogen assisted degradation is highly relevant in energy related fields due to the massive use of steel as a structural component in these applications and its sensitivity to hydrogen. Since the discovery of hydrogen assisted cracking (HAC), researchers studied intensively and suggested possible explanations and mechanisms in order to define how hydrogen is affecting the material. In general, it is considered that hydrogen changes the mechanical properties more in terms of ductility (deformation capacities) than in strength (load capacities). ...

Entwicklung immunchemischer Methoden zur Spurenanalytik der Sprengstoffe Nitropenta und Trinitrotoluol

Aug 30, 2017

Almut Hesse

Pentaerythrityltetranitrat (PETN), ein in jüngster Vergangenheit häufig von Terroristen verwendeter Sprengstoff, ist äußerst schwer zu detektieren. Ein verbesserter Antikörper gegen PETN wurde durch Anwendung des Konzepts des bioisosteren Ersatzes entwickelt,indem ein Nitroester durch einen Carbonsäurediester ersetzt wurde. Biostere Moleküle haben eine ähnliche Struktur wie die Referenzsubstanz und zeigen eine vergleichbare biologische Wirkung. Dieser Ansatz führte zu polyklonalen Antikörpern mit extrem guter Selektivität und Sensitivität. Die Nachweisgrenze des Enzyme-Linked Immunosorbent Assays (ELISAs) beträgt 0,15 μg/L. Der Messbereich des Immunassays liegt zwischen 1 und 1000 μg/L. Die Antikörper ...

Thermomechanisches Verhalten von semikristallinem Polyester-Urethan

Apr 27, 2017

Nikolaus Mirtschin

Formgedächtnispolymere werden durch thermomechanische Vorbehandlung, die Programmierung, in eine temporäre Form überführt. In die Ursprungsform kehren sie dann erst nach externer Stimulierung, durch Auslösen des Formgedächtniseffekts, wieder zurück. Um diesen Effekt zu optimieren, werden in dieser Arbeit thermomechanische Designoptionen analysiert und Stellschrauben der Programmierung diskutiert. Quantifiziert wird das Materialverhalten eines physikalisch vernetzten Polyurethans mit semikristalliner Polyester-Weichsegmentphase (PEU) in thermomechanischen Messungen, in denen das Polymer Dehnungen bis über 1000% fixiert. Deformationen im breiten Schmelzübergangsbereich der Weichsegmentphase ermöglichen ...

Numerische Modellierung der Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung an Eisenbahnfahrwegen und ihre Anwendung im Brückenübergangsbereich

Mar 29, 2017

Jeffrey Bronsert

Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht die numerische Modellierung der Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung von Eisenbahnfahrwegen, die auch für Fahrwege mit einer Diskontinuität einsetzbar ist. Der Fokus wurde hier auf Fahrwege mit einem Brückenbauwerk gelegt, weil es an den Übergängen zu einer erhöhten Beanspruchung kommt. Daher wurde für den Fahrweg mittels der Finiten Elemente Methode (FEM) ein dreidimensionales Modell mit einer Lösung im Zeitbereich entwickelt, das die wesentlichen Elemente des Schienenverkehrs, das Fahrzeug, den Fahrwegoberbau und den Untergrund, enthält. Aufgrund der unendlichen Ausdehnung des Untergrundes wurde für den Rand des endlichen FE-Gebiets, die sogenannte ...

Immunochemical determination of caffeine and carbamazepine in complex matrices using fluorescence polarization

Feb 27, 2017

Lidia Oberleitner

Pharmacologically active compounds are omnipresent in contemporary daily life, in our food and in our environment. The fast and easy quantification of those substances is becoming a subject of global importance. The fluorescence polarization immunoassay (FPIA) is a homogeneous mix-and-read format and a suitable tool for this purpose that offers a high sample throughput. Yet, the applicability to complex matrices can be limited by possible interaction of matrix compounds with antibodies or tracer. Caffeine is one of the most frequently consumed pharmacologically active compounds and is present in a large variety of consumer products, including beverages and cosmetics. Adverse health effects of ...

Microstructure-property relationship in microalloyed high-strength steel welds

Feb 15, 2017

Lei Zhang

High-strength steels are favoured materials in the industry for production of safe and sustainable structures. The main technology used for joining the components of such steel is fusion welding. Steel alloy design concepts combined with advanced processing technologies have been extensively investigated during the development of High-Strength Low-Alloy (HSLA) steels. However, very few studies have addressed the issue of how various alloy designs, even with limited microalloy addition, can influence the properties of high-strength steel welds. In high-strength steel welding practices, the challenges regarding microstructure evolution and the resulting mechanical properties variation, are of ...

Zuverlässigkeitsanalyse von digitalen Radiographie-Systemen bei der Prüfung von realen Materialdefekten

Jan 3, 2017

Daniel Kanzler

Die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) ist aus solchen Bereichen unseres Lebens nicht mehr wegzudenken, in denen Schäden mit hohen Folgekosten oder Gefährdungen von Menschenleben entstehen können (Beispiele: Transportwesen, Energieerzeugung, Chemieindustrie). In der Praxis kann ein Prüfsystem an seine Grenzen geraten, z.B. bei kleinen Defekten. Defekte mit kritischer Größe werden möglicherweise nicht detektiert. Daher müssen probabilistische Bewertungsverfahren das Prüfsystem beschreiben. Es wird eine objektive Qualitätskennzahl gesucht, auf deren Basis die Anwendbarkeit der Prüfmethode definiert werden soll. Die Auffindwahrscheinlichkeit (engl. probability of detection - POD) erfüllt diese Anforderung ...

Instrumental analysis, metabolism and toxicity of cis- and trans-zearalenone and their biotransformation products

Dec 8, 2016

Sarah Drzymala

Trans-Zearalenone(ZEN)is a non-steroidal estrogenic mycotoxin which frequently contaminates cereal grains worldwide. Ingestion of food and feed containing ZEN causes numerous mycotoxicoses in animals and possibly humans with pronounced estrogenic effects. Due to the trans-configurated double bond, ZEN isomerizes to the cis-configuration upon the influence of light. This work investigates the instrumental analysis, metabolism and toxicity of ZEN and cis- ZEN. The first part focused on the determination of ZEN in edible oils. Due to a maximum level of 400 µg/kg ZEN in the European Union (EU), reliable analytical methods are needed. A comprehensive method comparison proved dynamic covalent hydrazine ...

Konzept zur ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung des Abbruchs und der Aufbereitung von Mauerwerk

Nov 29, 2016

Tristan Herbst

Mit der vorliegenden Arbeit wurde ein methodisches Konzept zur ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung des Abbruchs und der Aufbereitung von Mauerwerk bereitgestellt. Das Bewertungskonzept ermöglicht einen ganzheitlichen Vergleich verschiedener Szenarien für den Abbruch und die Aufbereitung von Mauerwerk unter Berücksichtigung der Anwendung von Mauerwerkbruch und aussortierter Fremdstoffe zur Verwertung. Es kombiniert die Kosten-Wirksamkeitsanalyse, die Stoffflussanalyse, die Ökobilanzierung, die Betrachtung sozialer Aspekte und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Materialqualitäten. Das Bewertungskonzept basiert im Kern auf der Kosten-Wirksamkeitsanalyse ...

Hydrogen Diffusion and Effect on Degradation in Welded Microstructures of Creep-resistant Low-alloyed Steels

Sep 19, 2016

Michael Rhode

Low-alloyed heat-resistant steels have a fundamental contribution to the currently applied steel grades in pressurized and temperature loaded components like membrane walls(water walls)or pressure vessels. Here, the main advantages of the low-alloy concept can be used in terms of superior high temperature mechanical properties, workability and decreased amounts of expensive alloy elements. The main challenge for the future is to further increase the power plant thermal efficiency independent of the type of power plant concept, i.e. fossil-fired or nuclear power plant, where the material selection can directly affect reduction of CO2 emissions. In power plant design, welding is the most applied ...

Naturmessungen und numerische Simulationen zur Untersuchung von Freileitungsseilen im natürlichen Wind

Sep 1, 2016

Dominik Stengel

Für Tragmasten von Freileitungen ist meist die Windeinwirkung bemessungsrelevant. Mit den großen Spannweiten der Hochspannungsebene trägt dabei die Windeinwirkung auf die Leiterseile einen maßgebenden Anteil zur Gesamtbeanspruchung dieser Tragstrukturen bei. Daher ist es offensichtlich, dass das Tragverhalten der Freileitungsseile eine wichtige Rolle für die zuverlässige Bemessung bei Neubauten oder der Bewertung der Zuverlässigkeit des Bestands spielt. Hierfür sind insbesondere die Extremwindereignisse, das sog. 50-Jahres-Windereignis von Bedeutung. Bei diesen hohen Windgeschwindigkeiten treten vor allem windinduzierte Schwingungen der Leiterseile auf. Die für die Bemessung herangezogenen Konzepte ...

Verhalten reaktiver Brandschutzsysteme auf kreisförmigen Zuggliedern aus Blank- und Baustahl

Aug 31, 2016

Dustin Häßler

Im Bauwesen werden Zugglieder aus Stahl in der Regel für Aussteifungsverbände, Abhängungen und Unterspannungen von Trägern verwendet. Die dafür verbauten, meist kreisförmigen Vollprofile dienen häufig der Stabilisierung des Tragwerks. Ein Versagen der Stahlzugglieder kann zu einem Einsturz der gesamten Konstruktion führen. Unter Brandeinwirkung verlieren ungeschützte Stahlkonstruktionen aufgrund der schnellen Erwärmung frühzeitig ihre Tragfähigkeit. Durch den Einsatz reaktiver Brandschutzsysteme auf Stahlbauteilen kann deren Erwärmung verlangsamt und dadurch der Feuerwiderstand verbessert werden. Die Optik der oftmals filigranen Stahlzugglieder bleibt dabei im Wesentlichen unverändert. Für ...

Einfluss der Porosität von Beton auf den Ablauf einer schädigenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion

Jun 6, 2016

Katja Voland

This thesis deals with the question of how the porosity of concrete influences the process of a damaging alkali-silica-reaction (“ASR”). In particular, it is examined whether the use of slip form pavers and the reduced porosity resulting from this use have an effect on the process of a damaging ASR. Since the 1980s slip form pavers have been used, which modifies the structure of concrete. However, these modifications have not yet been taken into consideration in the relevant technical guidelines. The use of slip form pavers instead of conventional concrete pavers results in a denser structure. Due to the denser structure the ductility and the porosity of the concrete decrease. Thus it is more ...

Human Factors in Non-Destructive Testing (NDT): Risks and Challenges of Mechanised NDT

May 19, 2016

Marija Bertović

Non-destructive testing (NDT) is regarded as one of the key elements in ensuring quality of engineering systems and their safe use. A failure of NDT to detect critical defects in safetyrelevant components, such as those in the nuclear industry, may lead to catastrophic consequences for the environment and the people. Therefore, ensuring that NDT methods are capable of detecting all critical defects, i.e. that they are reliable, is of utmost importance. Reliability of NDT is affected by human factors, which have thus far received the least amount of attention in the reliability assessments. With increased use of automation, in terms of mechanised testing (automation-assisted inspection and the ...

A Numerical Model for Self-Compacting Concrete Flow through Reinforced Sections: a Porous Medium Analogy

Apr 20, 2016

Ksenija Vasilić

This thesis addresses numerical simulations of self-compacting concrete (SCC) castings and suggests a novel modelling approach that treats reinforcement zones in a formwork as porous media. As a relatively new field in concrete technology, numerical simulations of fresh concrete flow can be a promising aid to optimise casting processes and to avoid on-site casting incidents by predicting the flow behaviour of concrete during the casting process. The simulations of fresh concrete flow generally involve complex mathematical modelling and time-consuming computations. In case of a casting prediction, the simulation time is additionally significantly increased because each reinforcement bar occurring ...

Wirkungsweise von Polypropylen-Fasern in brandbeanspruchtem Hochleistungsbeton

Apr 15, 2016

Klaus Pistol

Das Hauptanliegen der Arbeit besteht in der experimentellen Erforschung der faserbedingten mikrostrukturellen Schädigungsprozesse in brandbeanspruchtem HPC. Dazu werden das thermische Degradationsverhalten von Polypropylen-Fasern (PP-Fasern) mithilfe thermoanalytischer Verfahren aus der Polymerforschung untersucht und die Wechselwirkung der schmelzenden PP-Fasern mit dem umgebenden Betongefüge unter Verwendung hochtemperaturmikroskopischer Methoden analysiert. Des Weiteren werden erstmalig akustische und röntgentomographische Methoden zur zerstörungsfreien Untersuchung der Rissgenese in thermisch beanspruchten Betonproben kombiniert. Zur Validierung der Ergebnisse und zur Visualisierung von mikroskopischen ...

Analyse der Schallemissionssignale aus Ermüdungsrisswachstum und Korrosionsprozessen Untersuchung der Möglichkeiten für die kontinuierliche Zustandsüberwachung von Transportbehältern mittels Schallemissionsprüfung

Mar 9, 2016

Janne Wachsmuth

Die Schädigung von Gefahrgutbehältern während ihres Transports durch Korrosion und Ermüdungsrisswachstum sind Ursache von Unfällen, die Menschenleben gefährden, die Umwelt schädigen und hohe Sachschäden verursachen. Um solchen Unfällen vorzubeugen, werden präventive Intervallprüfungen durchgeführt. Diese sind jedoch kostenintensiv, unter anderem durch die Standzeit der Transportmittel. Eine Alternative bietet die Idee einer kontinuierlichen Zustandsüberwachung mittels Schallemissionsprüfung (SEP). So sollen Materialfehler sofort nach dem Entstehen entdeckt und repariert werden können. Die Schallemissionsprüfung ist eine online Methode der Familie der zerstörungsfreien Prüfung. Schallemission ...

Reactive Boundary Layers in Metallic Rolling Contacts

Mar 9, 2016

John Burbank

In order to meet the goal of reducing CO2 emissions, automotive industry places significant importance on downsizing components to achieve greater efficiency through lower weight and reduced friction. As friction reductions are associated with energy efficiency and wear protection with resource conservation, ever greater attention has been given to adamantine carbon- based coatings and high-alloyed steels. Such applications are, however, associated with high production costs and energy expenditures, as well as many technical difficulties. Therefore a key issue in meeting the goals of friction reduction, wear protection and development of comprehensive lightweight strategies is whether or not ...

Kurzfaserverstärktes Polyamid — Charakterisierung der Mikroschädigungsentwicklung unter zweiachsiger mechanischer Last

Mar 9, 2016

Karoline Lenke

In der vorliegen Arbeit wird ein kurzglasfaserverstärktes Polyamid 6 unter zweiachsiger mechanischer Belastung charakterisiert. Die Analyse umfasst das einachsige und zweiachsige Ermüdungsverhalten unter Zug-, Torsions- und Zug-Torsionslast sowie die dabei auftretende charakteristische Mikroschädigungsentwicklung. Zur Beschreibung des Ermüdungsverhaltens unter zweiachsiger Axial-Torsionslast kann das auf Ermüdungslasten angepasste, nicht-differenzierende Tsai-Hill-Kriterium angewendet werden. Die Mikroschädigungsanalyse erfolgt begleitend zu den mechanischen Belastungsversuchen mit der zerstörungsfreien Prüfmethode der Röntgenrefraktionsanalyse. Durch fraktographische Analysen des Werkstoffes ...

Experimentelle Untersuchung und Analyse der Schädigungsevolution in Beton unter hochzyklischen Ermüdungsbeanspruchungen

Mar 9, 2016

Marc Thiele

Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht das Ermüdungsverhalten von Beton unter hochzyklischen Druckschwellbeanspruchungen. Der aktuelle Wissensstand bezüglich des Ermüdungsverhaltens ist nach wie vor sehr lücken