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

Korrosion von Edelstahl Rostfrei

Aug 24, 2017

Andreas Burkert

Zu Sicherstellung der dauer-haften Korrosionsbeständigkeit nichtrostender Stähle im Bereich von Abwasseranlagen sind komplexe Einflussfaktoren zu Berücksichtigen. Dazu gehören eine geeignete Werkstoffauswahl und Legierungszusammensetzung, fehlerfreie und ggf. speziell zertifizierte Halbzeuge, eine gleichmäßige Elementverteilung insbesondere die Vermeidung chromreicher Ausscheidungen, eine geeignete Umformung, möglichst wenig Wärme-einbringung; eine glatte Oberflächenausführung, eine gute schweißtechnische Verarbeitung und die nachträgliche Entfernung von Anlauffarben, eine geeignete mechanische Bearbeitung (Schleifen, Strahlen) und chemische Nachbehandlung (Beizen, Passivieren) sowie eine ausreichende ...

Experimental feasibility study about moisture in building materials measured with Bluetooth

Aug 24, 2017

Rosemarie Helmerich; Enrico Köppe; Frank Haamkens; J. Wittmann

Structural health monitoring contributes to early damage detection in the built infrastructure. During the last two decades, sensor networks transferred from wired to wireless sensor networks. Several methods exist to measure moisture in building materials. Most of the introduced commercial moisture measurement methods provide information about the local or near surface moisture. A feasibility study is presented to demonstrate, how the Received Signal Strength Indicator (RSSI) of a Bluetooth Low Energy (BLE) signal, transmitted from the BLE-module embedded in building materials, correlate with changing moisture content. The feasibility of this influence was investigated in the presented study ...

Validation of membrane-based linear soil gas sensors under field conditions

Aug 24, 2017

Patrick P. Neumann; D. Lazik; Matthias Bartholmai

A 400 m2 soil test field with gas injection system was built up, which enables an experimental validation of linear membrane-based gas sensors – a sensor technology which was developed based on the selective permeation of gases through membranes. Several soil watering and injection experiments with carbon dioxide at different days with varying boundary conditions were performed showing that the sensor behaves mostly insensitive to the environmental conditions investigated, i.e., barometric pressure fluctuations, soil temperature, air temperature and humidity, sun duration, and wind speed. Furthermore, depending on water infiltration, a gas phase displacement could be observed in-situ based on ...

A contribution to intelligent automatic validation of structure-integrated fibre optic strain sensors

Aug 24, 2017

Vivien Schukar; Enrico Köppe; Detlef Hofmann; Anja Mitzkus; Xin Gong; Mario Sahre; Matthias Bartholmai; Uwe Beck

An auto-validation tool for the reliability quantification of materials integrated fiber Bragg grating (FBG) strain sensors have been developed and tested. The FBG strain sensor was jacketed with a magnetostrictive layer based on iron-nickel which, when excited by a specific magnetic field, adds an artificial strain to the sensor. The fixed relationship between magnetic induction and wavelength shift of the FBG strain sensor characterizes the bond strength and adhesion between the sensor and the surrounding structure. Due to an easily applicable magnetic field, it is possible to validate the sensor performance in a non-contact, fast way without disturbing the data-acquisition process.

Current-independent torque control of permanent-magnet synchronous motors

Aug 24, 2017

Dino Hüllmann; Harald Kohlhoff; Jessica Erdmann; Patrick P. Neumann

A current-independent torque equation for the permanent-magnet synchronous motor (PMSM) aiming at direct-drive servo applications is derived from a first principles model. Instead of measuring currents, all required control parameters are derived from optical incremental encoder measurements. The results are verified on a real system in test series showing the effect of static friction and proving the obtained torque model.

RFID sensor systems embedded in concrete – requirements for long–term operation

Aug 24, 2017

Sergej Johann; Christoph Strangfeld; Maximilian Müller; Björn Mieller; Matthias Bartholmai

Structural Health Monitoring (SHM) is an important topic for Industry 4.0. More and more systems are embedded in different materials and are connected to each other. To embed sensors for a long time in concrete, an exact preparation is required. In this paper, we identify Radio-Frequency Identification (RFID) as promising technology for monitoring of concrete structures. This paper present the concept for long term monitoring, defines the requirements and shows first development steps, for example, the system design, the possibilities of sensor connection, and an encapsulation for embedding in concrete.

Strangers in the Night—Smart Process Sensors in Our Current Automation Landscape

Aug 24, 2017

Michael Maiwald; Patrick Gräßer; Lukas Wander; Nicolai Zientek; Svetlana Guhl; Klas Meyer; Simon Kern

The departure from the current automation landscape to next generation automation concepts for the process industry has already begun. Smart functions of sensors simplify their use and enable plug-and-play integration, even though they may appear to be more complex at first sight. Smart sensors enable concepts like self-diagnostics, self-calibration, and self-configuration/parameterization whenever our current automation landscape allows it. Here we summarize the currently discussed general requirements for process sensors 4.0 and introduce a smart online NMR sensor module as example, which was developed for an intensified industrial process funded by the EU’s Horizon 2020 research and innovation ...

Emissions of formaldehyde and VOC from wood-based building products

Aug 24, 2017

Olaf Wilke

Wood-based materials are well-known sources for formaldehyde emission in the indoor environment. Different testing standards lead to different emission values for the materials. Such standards are compared in this study. Besides scenarios with varying loading factors, air exchange rates and climatic conditions were investigated to evaluate the formaldehyde emission potential of different building products. Under realistic indoor conditions used for the emission chamber tests, exceeding of formaldehyde indoor guide values were obtained. Results showed the need for improvement of wood-based materials with lower formaldehyde emissions and the adaption of testing parameters closer to realistic conditions ...

Electrospray as a sample preparation tool for electron microscopic investigations: Toward quantitative evaluation of nanoparticles

Aug 24, 2017

Vasile-Dan Hodoroaba

The potential of electrospray deposition, for the controlled preparation of particles for imaging in electron microscopes, is evaluated on various materials: from mono-modal suspensions of spherical particles to multimodal suspensions and to real-world industrial materials. It is shown that agglomeration is reduced substantially on the sample carrier, compared with conventional sample preparation techniques. For the first time, it is possible to assess the number concentration of a tri-modal polystyrene suspension by electron microscopy, due to the high Deposition efficiency of the electrospray. We discovered that some suspension stabilizing surfactants form artifact particles during electrospraying ...

Analysis of fluorine traces in TiO2 nanoplatelets by SEM/EDX, AES and TOF-SIMS

Aug 24, 2017

Vasile-Dan Hodoroaba

Hydrothermal synthesis of anatase TiO2 nanosheets with a high fraction of exposed {001} facets and related high photocatalytic activity - as an alternative to bipyramidal anatase TiO2 nanoparticles mainly exposing the {101} facets. The scope of the material preparation work is the thermal reduction of residual fluorides from HF (capping agent) induced during the synthesis of TiO2 nanosheets by calcination at 873K. The analytical task consists of detection and localization of fluorine present at the surface and/or in the bulk of TiO2 nanosheets before and after calcination by SEM/EDX, Auger electron spectroscopy and ToF-SIMS.

Emissions of formaldehyde from acoustic tiles

Aug 24, 2017

Olaf Wilke

Acoustics is an important aspect for large rooms especially in schools, kindergartens and offices. Foam tiles made from melamine resins are often used for acoustic insulation because they show good fire resistance and good thermal insulation properties. But they can emit formaldehyde. In Germany there are cases with a resulting indoor air concentration of higher than 100 µg/m³. In this study samples from two schools and one office were investigated. Additionally, new tiles were purchased and tested to evaluate the general potential as formaldehyde source.

Power-dependent upconversion quantum yield of NaYF4:Yb3+,Er3+ nano- and micrometer-sized particles – measurements and simulations

Aug 23, 2017

M. Kaiser; Christian Würth; Marco Kraft; I. Hyppänen; T. Soukka; Ute Resch-Genger

Photophysical studies of nonlinear lanthanide-doped photon upconverting nanoparticles (UCNPs) increasingly used in biophotonics and photovoltaics require absolute measurements of the excitation power density (P)-dependent upconversion luminescence (UCL) and luminescence quantum yields (ΦUC) for quantifying the material performance, UCL deactivation pathways, and possible enhancement factors. We present here the P-dependence of the UCL spectra, ΦUC, and slope factors of the different emission bands of representative 25 nm-sized oleate-capped β-NaYF4:17% Yb3+, 3% Er3+ UCNPs dispersed in toluene and as powder as well as ΦUC of 3 μm-sized upconversion particles (UCμP), all measured with a newly designed ...

Monitoring of plant-environment interactions by high-throughput FTIR spectroscopy of pollen

Aug 23, 2017

M. Bagcioglu; A. Kohler; Stephan Seifert; Janina Kneipp; B. Zimmermann

1. Fourier transform infrar ed (FTIR) spectroscopy enables chemical analysis of pollen samples for plant phenotyping to stud y plant–environment interactions, such as influence of climate change or pathogens. However, current approach, such as microspectrosc opy and attenuated total refle ction spectrosco py, doe s not allow fo r high-throughput protocols. This st udy at hand suggests a new sp ectroscopic method for high-throughp ut characterization of pollen. 2. Samples were measured as thin films of pollen fragments using a Bruker FTIR spe ctrometer with a high-throughput eXTension (HTS-XT) unit employing 384-well plates. In total, 146 pollen samples, belonging to 31 different pollen species of ...

Assessing δ26Mg in bioapatite as proxy for faunivory

Aug 23, 2017

T. Tütken; Michael Tatzel; Jochen Vogl; M. Rosner

Knowledge about feeding behavior is essential to determine trophic interactions and reconstruct predator-prey relationships in modern and past foodwebs. Traditionally, nitrogen isotopes (δ15N) of collagen are used to quantify the ingestion of animal protein, however collagen usually does not preserve over geological time scales. To infer the diet of extinct vertebrates from fossil material more resistant dietary proxies such as Ca and Mg isotopes are needed, which are major elements in the bioapatite of bones and teeth. Magnesium is a bio-essential element that replaces calcium in the bioapatite lattice and bone and enamel δ26Mg values of extant mammals increase systematically along the foodchain ...

A non-invasive study of the illuminated manuscript MS. Fr. 9084: one or two palettes?

Aug 23, 2017

Olivier Bonnerot

The manuscript of the History of Outremer by William of Tyre stored at the BNF (ms. fr. 9084) is believed to have been illustrated by two different hands. Indeed, the first five miniatures of this manuscript appear to be very different from the last seventeen, which were supposedly painted by an artist known as the "Hospitaller Master". This painter worked on at least two manuscripts in Paris between 1276 and 1280, and eight more in Saint Jean d'Acre before 1291. During his stay in the Latin Kingdom of Jerusalem, his palette changed and reached its most important development in the Manuscript of the History of Outremer, maybe influenced by the colourful crusader style of the first five miniatures ...

Investigations to introduce the probability of detection method for ultrasonic inspection of hollow axles at Deutsche Bahn

Aug 22, 2017

Mato Pavlovic; A. Zoega; J. H. Kurz; Christina Zanotelli

The vast experience with the automated, ultrasonic system for the inspection of hollow railway axles used by Deutsche Bahn shows that much smaller flaws are detectable than required. This results in a number of false calls. False calls lead to unnecessary demounting and disassembling of wheelsets, which generates unnecessary additional costs. In order to adjust the sensitivity of the inspection system to reduce the number of false calls without compromising safety, the capability of the system to detect cracks needs to be comprehensively established. This capability can be quantified by using probability of detection (POD) curves for the system. The multi-parameter POD model makes it possible ...

Die Anwendung der hydraulischen Prüfverfahren in der Praxis - Teil 2 Die hydraulische Lastwechselprüfung

Aug 22, 2017

Andre Schoppa; Mariusz Szczepaniak; Georg W. Mair

Die bisherigen Erfahrungen mit der bestehenden Impulsprüfanlage PN020 der BAM zeigen Potential für Verbesserungen auf. Dies betrifft insbesondere die Aspekte nutzbares Impulsvolumen, Wartungsaufwand und Stillstandszeiten, sowie Abmessungen und Gestaltung der Prüfkammer hinsichtlich Nutzraum und Handling der Prüfmuster. Im Zuge eines optimierten Anlagekonzeptes besteht großes Interesse an einer flexiblen Neuausrichtung der Druckerzeugung. Eine moderne Prüfanlage sollte in der Lage sein, die zu bewegenden Massen an die gewünschte Prüfaufgabe und den jeweils benötigten Volumenbedarf anzupassen. Die technische Lösung für die Druckerzeugung sollte deshalb modular gestaltet sein, sodass zusätzlich ...

Die Anwendung der hydraulischen Prüfverfahren in der Praxis Teil 1: Die hydraulische Berstprüfung

Aug 22, 2017

Andre Schoppa; Mariusz Szczepaniak; Georg W. Mair

Um die Resultate aus den hydraulischen Prüfungen statistisch bewerten zu können, benötigt man Prüfergebnisse, die auf reproduzierbaren Prüfverfahren basieren. Dabei geht es nicht nur um ein funktionierendes Qualitätsmanagementsystem im Prüflabors, sondern vornehmlich um die Reduzierung des Einflusses der Prüftechnik und des Prüfverfahrens auf die Streuung der Ergebnisse. Dieser Einfluss kann erst durch ins Detail konkretisierte Prüfungsanforderungen minimiert werden. Dieser Anforderung entsprechend wurde ein Verfahren beschrieben, das den Spielraum bei der Durchführung der hydraulischen Berstprüfung verringert und somit eine Streuung der Ergebnisse garantiert, die annähernd ausschließlich aus ...

Ca- and Sr- tetrafluoroisophthalates: mechanochemical synthesis, characterization, and ab initio structure determination

Aug 22, 2017

Abdal-Azim Al-Terkawi; G. Scholz; Ana Buzanich Guilherme; Stefan Reinsch; E. Kemnitz; Franziska Emmerling

New fluorinated coordination polymers were prepared mechanochemically by milling the alkaline earth metal hydroxides MII(OH)2·xH2O (MII: Ca, Sr) with tetrafluoroisophthalic acid (H2mBDC-F4). The structures of [{Ca(mBDC-F4)(H2O)2}·H2O] and [{Sr(mBDC-F4)(H2O)2}·H2O] were determined based on ab initio calculations and their powder X-ray diffraction (PXRD) data. The compounds are isomorphous and crystallize in the orthorhombic space group P212121. The determined structures were validated by using extended X-ray absorption (EXAFS) data. The new materials were thoroughly characterized using elemental analysis, thermal analysis, magic angle spinning NMR, and attenuated total reflection-infrared spectroscopy ...

Crystalline bilayers unzipped and rezipped: solid-state reaction cycle of a metal–organic framework with triple rearrangement of intralayer bonds

Aug 22, 2017

D. Matoga; K. Roztocki; Manuel Wilke; Franziska Emmerling; M. Oszajca; M. Fitta; M. Bałanda

We present a series of remarkable structural transformations for a family of layered metal–organic frameworks (MOFs) in a three-step solid-state reaction cycle. The cycle represents new dynamic behavior of 2D coordination polymers and involves the sequence of reactions: {[Mn2(ina)4(H2O)2]·2EtOH}n (JUK-1) → {(NH4)2[Mn(ina)2(NCS)2]}n·xH2O (JUK-2) → {[Mn2(ina)2(Hina)2(NCS)2]}n (JUK-3) → JUK-1 (Hina = isonicotinic acid), each accompanied by rearrangement of intralayer coordination bonds and each induced by a different external stimulus. In situ investigation of the first step of the cycle by combined synchrotron X-ray diffraction and Raman spectroscopy reveals direct mechanochemical unzipping of ...

Integration of screen-printed tunable BST thick films in LTCC modules for microwave applications

Aug 22, 2017

J. R. Binder

Reconfigurable microwave components play an important role in modern communication systems to meet the increasing demands for functionality and flexibility of the systems. Various technologies, such as semiconductor technology, microelectromechanical systems (MEMS) or ferroelectric thin and thick films, are suitable for the realization of tunable microwave components. Ferroelectric materials are characterized by high tuning speeds, negligible power consumption and low manufacturing costs. In particular, ferroelectric thick films based on barium strontium titanate (BaxSr1-xTiO3, BST) are promising systems for use in the frequency range up to approx. 12 GHz. However, due to the high sintering temperatures ...

Crystal structure and in situ investigation of a mechanochemical synthesized 3D zinc N-(phosphonomethyl)glycinate

Aug 22, 2017

Manuel Wilke; Anke Kabelitz; Annett Zimathies; K. Rademann; Franziska Emmerling

The mechanochemical synthesis of the zinc N-(phosphonomethyl)glycinate Zn(O₃PCH₂NH₂CH₂CO₂) H₂O is presented. The structure was solved from powder X-ray diffraction (PXRD) data. In the three-dimensional pillared structure, the Zn atoms are coordinated tetrahedrally. In situ investigations of the reaction process with synchrotron PXRD and Raman spectroscopy reveal a two-step process including the formation of an intermediate.

Mehr-Proben-Kleb-Technologie zur Validierung der Klebfestigkeit

Aug 22, 2017

Thorid Lange

Mit der Verfügbarkeit der Mehr-Proben-Prüfung von bis zu 8 Klebverbunden mittels CAT-Technologie (CAT: centrifugal adhesion testing) wurde im Forschungsvorhaben OKTETT ein durchgehendes Mehr-Proben-Konzept zur Validierung der Klebfestigkeit angewendet. Dazu gehört ein universeller Probenteller zur Mehr-Proben-Handhabung bei Vorbehandlung, Lagerung, Transport und Klebung. Für das Mehr-Proben-Kleben wurde die MSB-Technologie (MSB: multiple sample bonding) unter Verwendung einer instrumentierten hydraulischen Mehr-Proben-Klebvorrichtung entwickelt. Damit kann der Klebandruck für bis zu 8 Prüfkörper über einen Drucksensor definiert eingestellt und die gesamte Vorrichtung beim Kleben Temperatu-ren ...

Halogen-free Multicomponent Flame Retardant Thermoplastic Styrene-Ethylene-Butylene-Styrene Elastomers Based on Ammonium Polyphosphate – Expandable Graphite Synergy

Aug 22, 2017

Antje Wilke; Kirsten Langfeld; B. Ulmer; V. Andrievici; Andreas Hörold; P. Limbach; M. Bastian; Bernhard Schartel

Developing flame retarded thermoplastic elastomers (TPES) based on styrene−ethylene−butylene−styrene, polypropylene, and mineral oil is a challenging task because of their very high fire loads and flammability. A promising approach is the synergistic combination of expandable graphite (EG) and ammonium polyphosphate (APP). Cone calorimetry, oxygen index, and UL 94 classification were applied. The optimal EG:APP ratio is 3:1, due to the most effective fire residue morphology. Exchanging APP with melamine-coated APPm yielded crucial improvement in fire properties, whereas replacing EG/APP with melamine polyphosphate did not. Adjuvants, such as aluminum diethyl phosphinate (AlPi), zinc borate, melamine ...

Sensor Roadmap 4.0 – Prospects towards a uniform topology for process control and smart sensor networks

Aug 21, 2017

Michael Maiwald

Smart functions of sensors simplify their use and enable plug-and-play, even though they are more complex. This is particularly important for, self-diagnostics, self-calibration and self-configuration/parameterization. Intelligent field devices, digital field networks, Internet Protocol (IP)-enabled connectivity and web services, historians, and advanced data analysis software are providing the basis for the future project “Industrie 4.0” and Industrial Internet of Things (IIoT). Important smart features include connectivity and communication ability according to a unified protocol (OPC-UA currently most widely discussed), maintenance and operating functions, traceability and compliance, virtual ...

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

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

Signatur der Streuung von Radarwellen durch die Heterogenität von Beton

Jan 18, 2016

Thomas Kind

Das Radarverfahren ist ein schnelles bildgebendes Verfahren für die Untersuchung der inneren Struktur von Stahlbeton-Bauwerken und wird seit längerem erfolgreich für die zerstörungsfreie Untersuchung von Brückenbauwerken eingesetzt. Für die Rekonstruktion der Lage der Bewehrung reicht die Annahme einer homogenen Materialeigenschaft des Betons meistens aus. Nähere Untersuchungen der empfangenen Streuungen der Radarwellen zeigen, dass neben der starken Streuung der Radarwellen an den metallischen Einbauteilen auch schwache Streuungen existieren. Diese schwachen Streuungen im Beton wurden nun erstmals in dieser Arbeit untersucht und können der Heterogenität des Betons zugeordnet werden. Die schwachen ...

Beitrag zur Ermittlung vorrangig konstruktiver Einflussgrößen auf die Heißrissinitiierung an geschweißten Bauteilen

Nov 9, 2015

Christian Gollnow

Die bisherigen Forschungsergebnisse ermöglichen, ungeachtet der Vielzahl existenter experimenteller und numerischer Ergebnisse, keine allgemeingültige Heißrisscharakterisierung und speziell Erstarrungsrisscharakterisierung. Ursächlich hierfür ist vor allem die Vielzahl von Einflussgrößen und damit die komplexe Interaktion dieser Mechanismen, die eine generelle Beschreibung des Heißrissphänomens erschwert. Die Heißrissentstehung und somit die Erstarrungsrissinitiierung werden durch die Interaktion von Schweißprozess, Metallurgie und Design beschrieben. Die Literaturrecherche zeigt, dass bei der Erstarrungsrisscharakterisierung der konstruktive Aspekt vielfach unterschätzt wird. Hierbei werden ...

Abscheidung ultradünner funktionalgruppentragender Polymerschichten auf Metalloberflächen mittels Elektrospray Ionisation

Sep 22, 2015

Korinna Altmann

Funktionalisierte Oberflächen sind in vielen Bereichen, z. B. als Haftvermittler in Polymerkompositen, für katalytische Anwendungen oder als Sensoren von Interesse. Für viele solcher Anwendungen ist es ausreichend, den verwendeten Werkstoff mit einem ultradünnen Polymerfilm zu überziehen. Dazu gibt es bislang einige Verfahren, wie z. B. Chemical Vapour Deposition, Layer-by-Layer-Technik, Langmuir-Blodgett-Technik oder Spin-Coating, die alle bestimmte Nachteile haben. In der vorliegenden Arbeit wurden wenige Nanometer dicke Polymerschichten auf metallischen und nicht-metallischen Substraten mittels Elektrospray Ionisation abgeschieden. So wurden typischerweise etwa 10 nm dicke Schichten von ...

Herstellung, Charakterisierung und Funktionalisierung polymerer Nanopartikel und Untersuchung der Wechselwirkungen mit biologischen Systemen

Aug 20, 2015

Regina Bleul

Die Nanomedizin beschäftigt sich unter anderen mit der Frage, wie sich die Behandlung gefährlicher Krankheiten effizienter und sicherer gestalten lässt, deren konventionelle Therapie oftmals mit schweren Nebenwirkungen einhergeht. Die Vision ist, ein theranostisches Wirkstoffträgersystem zu schaffen, das seinen therapeutischen Cargo sicher an den Wirkort transportiert, dort freisetzt und gleichzeitig in Echtzeit verfolgt werden kann, um die Therapie individuell anzupassen. Die Grundlage für die erfolgreiche Entwicklung eines Wirkstoffträgersystems bilden Untersuchungen zum Verhalten von nanopartikulären Substanzen in physiologischer Umgebung. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden polymere ...

Zum Einfluss der Wärmeführung auf die Rissbildung beim Spannungsarmglühen dickwandiger Bauteile aus 13CrMoV9-10

Aug 17, 2015

Thomas Lausch

Wirtschaftliche und ökologische Aspekte führten in den letzten Jahren zu deutlich gesteigerten Anforderungen an die Effizienz und die Flexibilität petrochemischer Anlagen. Die heutzutage geforderten Prozesstemperaturen und -drücke lassen sich nur durch den Einsatz neuer warmfester Stahlgüten erreichen. Der mit Vanadium modifizierte Stahl 13CrMoV9-10 weist eine bessere Kriech und Druckwasserstoffbeständigkeit auf und wird seit Mitte der 90er Jahre im petrochemischen Reaktorbau eingesetzt. Aufgrund der niedrigen Zähigkeit und hohen Festigkeit des Schweißgutes im geschweißten, nicht spannungsarm geglühten Zustand sowie einer erhöhten Sensitivität gegenüber Spannungsrelaxationsrissen bedarf dieser ...

Charakterisierung von Gesteinsbewuchs und -verwitterung durch einen Modellbiofilm

Aug 6, 2015

Franz Seiffert

Natürliche Gesteinsformationen und von Menschen aus Gesteinsmaterial erschaffene Gebäude oder Monumente werden bei genügend langer Inkubation von zahlreichen Mikroorganismen besiedelt, welche komplexe Ökosysteme bilden. Dies führt oft zu Verfärbungen der Gesteinsoberflächen durch Pigmente der Mikroorganismen. Zudem können die Organismen das Gestein angreifen und zusammen mit abiotischen Faktoren eine Auflösung herbeiführen, was von essenzieller Bedeutung für die Bildung von Böden und gleichzeitig kritisch für die Erhaltung von Kulturgütern ist. Ein profundes Verständnis der Primärbesiedlung auf Gesteinen ist eine Voraussetzung, um Prozesse der Sukzession und der Gesteinsverwitterung besser nachvollziehen ...

Modellierungsansätze und neue Brennhilfsmittelkonzepte für die LTCC-Drucksintertechnologie

Jul 27, 2015

Björn Mieller

Niedrigsinternde Glas-Keramik-Komposite (LTCC, low temperature co-fired ceramics) werden erfolgreich als kompakte, mehrlagige Schaltungsträger in der Automobilindustrie und Hochfrequenztechnik eingesetzt. Dazu werden sie mit Verfahren der Folien- und Multilayertechnik verarbeitet und gemeinsam mit aufgedruckten Metallisierungen bei Temperaturen bis 900 °C co-gesintert. Besonders bei hohen Anforderungen an die Reproduzierbarkeit der Sinterschwindung hat sich das Sintern mit axialer Druckunterstützung etabliert, wodurch unter anderem die Schwindung in der Ebene der Einzelfolien unterdrückt werden kann. Ziel der vorliegenden Arbeit war es, die LTCC-Drucksintertechnologie unter zwei Gesichtspunkten ...

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

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