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

Quantification of the conditional value of SHM data for the fatigue safety evaluation of a road viaduct

May 25, 2020

I. Bayane; Lijia Long; Sebastian Thöns; E. Brühwiler

Fatigue safety verification of existing bridges that uses ‘‘re-calculation’’ based on codes, usually results in insufficient fatigue safety, triggering invasive interventions. Instead of “re-calculation”, Structural Health Monitoring (SHM) should be used for the assessment of the existing bridges. Monitoring systems provide data that can reduce uncertainties associated with the fatigue loading process and the structural resistance. The objective of this paper is to quantify the value of the SHM system implemented in a 60-years-old road viaduct to investigate its fatigue safety, through modeling of the fundamental decisions of performing monitoring in conjunction with its expected utility. The ...

The presence of iron oxide nanoparticles in the food pigment E172

May 25, 2020

L. Voss; I-L. Hsiao; Maximilian Ebisch; J. Vidmar; N. Dreiack; L. Böhmert; V. Stock; A. Braeuning; K. Loeschner; P. Laux; Andreas F. Thünemann; A. Lampen; H. Sieg

Iron oxides used as food colorants are listed in the European Union with the number E172. However, there are no specifications concerning the fraction of nanoparticles in these pigments. Here, seven E172 products were thoroughly characterized. Samples of all colors were analyzed with a Broad spectrum of methods to assess their physico-chemical properties. Small-Angle X-ray Scattering (SAXS), Dynamic Light Scattering (DLS), Transmission Electron Microscopy (TEM), zeta-potential, Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (ICP-MS), X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller analysis (BET), Asymmetric Flow Field-Flow Fractionation (AF4) and in vitro cell viability measurements were used ...

Determination of structural and damage detection system influencing parameters on the value of information

May 25, 2020

Lijia Long; Michael Döhler; Sebastian Thoöns

A method to determine the influencing parameters of a structural and damage detection system is proposed based on the value of Information analysis. The value of information analysis utilizes the Bayesian pre-posterior decision theory to quantify the value of damage detection system for the structural integrity management during service life. First, the influencing parameters of the structural system, such as deterioration type and rate are introduced for the performance of the prior probabilistic system model. Then the influencing parameters on the damage detection system performance, including number of sensors, sensor locations, measurement noise, and the Type-I error are investigated. The ...

Microplastic occurrence in urban sewage systems: Identification of sources for pathways into the environment

May 20, 2020

Korinna Altmann

All over the world, microplastic (MP) particles (particle size: 1 - 1.000 µm) are found in water, soil, air, biota and even food products. But plenty of these discussed findings are based on a very low number of real datasets, which are extrapolated to general projections. Furthermore, most data are not comparable because the strategies for sampling, sample preparation and detection methods are not harmonised/ or standardised. This would require extensive proficiancy tests. Because of the ubiquity presence and the unclear risks, which might arise from those particles, various political and environmental organisations (i.e. OECD, UNEP, WHO) identify the reduction of plastic entry in the environment ...

Aktuelles zur Sicherheit von Lithium-Ionen Akkus - Lagerung, Transporte, Brandschutzkonzepte

May 20, 2020

Anita Schmidt

Sicherheitskonzepte werden für die verschiedenen Szenarien für Lithiumakkus benötigt: Vor allem für den Bereich der Lagerung gibt es im Moment nur wenige Vorgaben. Im Vortrag werden verschiedene Brandschutzkonzepte vorgestellt. Für die Lagerung werden Empfehlungen ausgesprochen, die teilweise an die Vorgaben der Transportvorschriften anknüpfen.

Transport von defekten Lithiumbatterien: Umsetzungspraxis der neuen Rechtsvorschriften, Wo besteht Forschungsbedarf?

May 20, 2020

Anita Schmidt

Transport von defekten Lithiumbatterien - die BAM setzt die Vorschriften des internationalen Gefahrguttransportrechts für defekte Lithiumbatterien um. Um die Kompetenz hierfür sicherzustellen, bedarf es eigener Forschungstätigkeit. Auch im zuständigen UN Gremium werden Untersuchungen durchgeführt, an denen die BAM beteiligt ist.

Zulassungsregeln für Verpackungen von Lithiumbatterien

May 20, 2020

Anita Schmidt

Sicherer Transport defekter Batterien im Aufgabenbereich der BAM.

Aktuelle Forschung - Technik für sichere Gefahrguttransporte

May 20, 2020

Anita Schmidt

Lithiumbatterien, Tanks und Druckgasflaschen: Ihnen ist gemeinsam, dass Gefahrguttransporte mit Ihnen sicher erfolgen müssen. Um dies zu gewährleisten, führt die BAM verschiedene Untersuchungen und Forschungsvorhaben durch.

New ADR regulations for critical lithium batteries

May 20, 2020

Anita Schmidt

End of life batteries may be damaged or defective and may cause the risk of dangerous reactions. New ADR regulations allow them nevertheless to be tansported with the specifications of the national competent authority. BAM's approach.

Kontinuierliches Bauwerksmonitoring – Sensor-basiert (AP4)

May 20, 2020

Ronald Schneider

Kontinuierliche sensorbasierte Bauwerksmessungen leisten einen wichtigen Beitrag zur Sicherheit von Verkehrsbauwerken. Hierzu werden im Vorhaben AISTEC Referenzbauwerke und Referenzverfahren untersucht mit Schwerpunkt auf den Einfluss klimatischer Bedingungen. Der Vortrag stellt den aktuellen Projektstand des FB 7.2 vor.

Alles über Lithiumbatterien (I)

May 20, 2020

Anita Schmidt

Der Auftakt der Artikelserie beschäftigt sich mit den neuen Verpackungsvorschriften für defekte Lithiumbatterien, die beim Transport gefährlich reagieren können. Die Antworten auf die wichtigsten Fragestellungen.

Risiko der Wasserstoffentwicklung an martensitischen Schraubankern unter baupraktischen Bedingungen

May 20, 2020

Thoralf Müller; Gino Ebell; Andreas Burkert

Die vorliegende Untersuchung beschäftigt sich mit der Fragestellung, ob unter praxisrelevanten Bedingungen die Entstehung von Wasserstoff an vollmartensitischen Schraubankern möglich ist. Im Gegensatz zu austenitischen Werkstoffen besteht bei martensitischen Werkstoffen bei Gegenwart von Wasserstoff stets die Möglichkeit einer wasserstoffinduzierten Versprödung des Materials. Hierfür wurde ein in der Praxis häufig anzutreffendes Szenario gewählt, das ein galvanisches Element, bestehend aus nichtrostenden Schraubankern (in diesem Fall martensitischen) und einer verzinkten Ankerplatte an einem Betonkörper, umfasst. Zum Nachweis einer Wasserstoffentwicklung werden der Elementstrom zwischen den Bauteilen ...

Laser micro- and nano-material processing – Part 1

May 20, 2020

Jörn Bonse; A. F. Lasagni

This article represents the Editorial for Part 1 of the Special Issue “Laser Micro- and Nano-Material Processing”.

On the cost-efficiency, significance and effectiveness of terrorism risk reduction strategies for buildings

May 20, 2020

Sebastian Thöns; M. G. Stewart

We analyse the performance of risk reduction strategies for Terrorist attacks with Improvised Explosive Devices (IEDs) for large governmental building structures in terms of cost-efficiency, significance and effectiveness Accounting for life safety in conjunction with societal preferences and capabilities. The approach builds upon an extended Bayesian pre-posterior decision analysis and the principles of the marginal lifesaving costs based on the Life Quality Index (LQI). The decision scenario is formulated for a decision maker responsible for the safety of governmental or large commercial buildings and consequently the direct risks, the indirect risks due to fatalities and economical importance ...

Poly-thiourea formaldehyde based anticorrosion marine coatings on Type 304 stainless steel

May 20, 2020

S. Kanwal; Naveed Zafar Ali; R. Hussain; F.U. Shah; Z. Akhter

In the present study, hexamethylene diisocyanate (HMDI) encapsulated poly-thiourea formaldehyde (PTF) (10 wt%) coating was developed in an epoxy-polyamine matrix and their anticorrosion studies on Type SS304 stainless steel substrate have been conducted using electrochemistry techniques. The compact and hydrophobic shell wall of PTF proved to be a potent shell wall material for HMDI encapsulation. The effect of temperature and pH values was found to be decisive factor in the synthesis of microcapsules. The PTF microcapsules were synthesized in acidic condition with a pH value of 3. Over 90% of the core fraction is retained in water after 21 days immersion. However, core content decreased with ...

Phosphatdüngemittel aus Klärschlammaschen

May 20, 2020

Christian Adam

Das Element Phosphor ist für alle Lebewesen essenziell und wird beispielsweise von Pflanzen in Form von Phosphaten aufgenommen. In der landwirtschaftlichen Produktion werden dem Boden die Phosphate durch Wachstum und Ernte der Pflanzen entzogen und müssen ihm in Form von Phosphatdüngemitteln wieder zugeführt werden, um die Nahrungsmittelproduktion zu sichern. Rohphosphat stellt die Grundlage unserer derzeitigen Phosphatdüngemittel dar, ist aber gleichzeitig ein endlicher Rohstoff. Des Weiteren sind insbesondere sedimentäre Rohphosphate oftmals mit erheblichen Konzentrationen toxischer Schadstoffe wie Cadmium, Uran und Thorium belastet. Eine Kreislaufführung des Phosphats sollte erfolgen, um ...

The Volumetric Source Function: Looking Inside van der Waals Interactions

May 20, 2020

C. Tantardini; Adam Michalchuk; A. Samtsevich; C. Rota; A. G. Kvashnin

The study of van der Waals interactions plays a central role in the understanding of bonding across a range of biological, chemical and physical phenomena. The presence of van der Waals interactions can be identified through analysis of the reduced density gradient, a fundamental parameter at the core of Density Functional Theory. An extension of Bader’s Quantum Theory of Atoms in Molecules is developed here through combination with the analysis of the reduced density gradient. Through this development, a new quantum chemical topological tool is presented: the volumetric source function. This technique allows insight into the atomic composition of van der Waals interactions, offering the first ...

Data of "An experimental study of fungal olivine weathering"

May 18, 2020

Ruben Gerrits

This file contains all the data used for the figures shown in the Dissertation of Ruben Gerrits with the title "An experimental study of fungal olivine weathering".

New 2D layered structures with direct fluorine-metal bonds: MF(CH3COO) (M: Sr, Ba, Pb)

May 18, 2020

Steffen Zänker; G. Scholz; M. Heise; E. Kemnitz; Franziska Emmerling

New coordination polymers with 2D network structures with fluorine directly coordinated to the metal ion were prepared both via mechanochemical synthesis and fluorolytic sol–gel synthesis. Depending on the synthesis route, the samples show different particle sizes, according to SEM imaging. The crystal structures of barium acetate fluoride, strontium acetate fluoride, and lead acetate fluoride (BaFIJCH3COO), SrFIJCH3COO) and PbFIJCH3COO)) were solved from X-ray powder diffraction data. The structure solution is backed by the results from 19F MAS NMR, FT IR data, and thermal analysis. The calculated chemical shifts of the 19F MAS NMR spectra coincide well with the measured ones. It turns out that ...

Einfluss der Zwischenlagenzeit und der Bauteilhöhe auf die resultierenden Eigenschaften laserstrahlgeschmolzener austenitischer Stahlbauteile

May 18, 2020

Gunther Mohr

Das pulverbettbasierte selektive Laserstrahlschmelzen (engl. laser powder bed fusion, L-PBF) ist die am weitesten verbreitete additive Fertigungstechnologie für die Herstellung metallischer Komponenten. Unter der Vielzahl an Einflussfaktoren auf die Qualität und die mechanischen Eigenschaften von L PBF-Bauteilen hat die Zwischenlagenzeit (engl. inter layer time, ILT) bisher kaum Beachtung in der wissenschaftlichen Literatur gefunden, obwohl sie je nach Bauraumausnutzungsgrad stark variieren kann. In diesem Vortrag werden Ergebnisse einer Studie präsentiert, die den Einfluss der ILT in Kombination mit der Bauteilhöhe und unter Berücksichtigung verschiedener Volumenenergiedichten am Beispiel der ...

DNA basierte Dosimetrie

May 14, 2020

Marc Benjamin Hahn

Kinetics of molecular decomposition under irradiation of gold nanoparticles with nanosecond laser pulses-A 5-Bromouracil case study

May 14, 2020

T. S. Marques; Robin Schürmann; Kenny Ebel; C. Heck; M. Smialek; Sam Eden; N. Mason; Ilko Bald

Laser illuminated gold nanoparticles (AuNPs) efficiently absorb light and heat up the surrounding medium, leading to versatile applications ranging from plasmonic catalysis to cancer photothermal therapy. Therefore, an in-depth understanding of the thermal, optical, and electron induced reaction pathways is required. Here, the electrophilic DNA nucleobase analog 5-Bromouracil (BrU) has been used as a model compound to study its decomposition in the vicinity of AuNPs illuminated with intense ns laser pulses under various conditions. The plasmonic response of the AuNPs and the concentration of BrU and resulting photoproducts have been tracked by ultraviolet and visible (UV–Vis) spectroscopy as ...

Faseroptische Leckage-Ortung zum Nachweis von Undichtheiten in Bohrlochkomplettierungen

May 14, 2020

Katerina Krebber

Im Rahmen der Integritätsbe­wertung einer zementierten 13 3/8" Rohrtour einer Sole-Produktionsbohrung wurden erstmals 2018 zeitgleich faserop­tische Temperaturmessungen (DTS) und faseroptische Akustikmessungen (DAS) durchgeführt und ausgewertet. Dazu wurde die Bohrung zeitweise mit Stick­stoff bespannt und wieder entlastet.

Development of a lateral flow test for rapid pyrethroid detection

May 14, 2020

Elena Costa

Type-I pyrethroids are frequently used for disinfection purposes on airplanes from and to tropical areas as a preventive health measure to control or kill the insect vectors of human diseases including dengue, yellow fever and malaria. The aim of the presented work was the development of such a simple, rapid and effective method for pyrethroid analysis

Light sensing in plant- and rock-associated black fungi

May 14, 2020

Julia Schumacher; Anna A. Gorbushina

Fungi that share light-flooded habitats with phototrophs may profit from their excess photosynthetic products. But to cope with sunlight-associated stresses [e.g. high temperatures, UV radiation with associated DNA damage, accumulation of reactive oxygen species (ROS), desiccation and osmotic stresses] it is important for fungi to accurately sense and respond to changes in light. To test the hypothesis that light is an environmental cue that Ascomycota use to coordinate growth, stress responses as well as to establish pathogenic or symbiotic relationships, the photoreceptor (PR) distribution in species from different ecological niches was analysed. The genomes of black [dihydroxynaphthalene (DHN) ...

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

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 ...

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 ...

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 ...