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Standardization for the Industrial Internet of Things: Engagement by China, Germany and the USA

Jul 19, 2018

Claudia Koch

Standardization is a major challenge for a successful digital transformation of manufacturing. Industry and governments have put this topic on their agenda and stakeholders worldwide are engaged in various Standard Development Organizations, consortia and fora, seeking to shape the standards for the Industrial Internet of Things (IIoT). This paper for the first time analyzes how well participants from the USA, China and Germany are actually represented and engaged in standards development for the IIoT. Using quantitative metrics, the study specifically investigates standardization activities for Wireless Sensor Networks at the Internet Engineering Taskforce (IETF). The results are divergent: ...

Prediction of explosion-induced ground and building vibrations - measured wave velocities, transfer functions and attenuation

Jul 19, 2018

Samir Said

Explosion-induced ground vibrations have been measured at several places. Results about the wave propagation are shown in this contribution. The particle velocities of the soil have been measured at up to 1000 m distance from the explosion and are presented as time records (seismograms) and one-third octave band spectra (transfer functions). The results are compared with the results of hammer impacts. The seismograms clearly show different wave types, compressional waves of the air, the water and the soil, and the Rayleigh wave. The hammer impacts yield good results up to 100 m and incorporate higher frequencies at about 50 Hz, whereas the explosion results in a ground vibration with frequencies ...

Prediction of explosion-induced ground and building vibrations - measured wave velocities, transfer functions and attenuation

Jul 19, 2018

Samir Said; Lutz Auersch

Explosion-induced ground vibrations have been measured at several places. Results about the wave propagation are shown in this contribution. The particle velocities of the soil have been measured at up to 1000 m distance from the explosion and are presented as time records (seismograms) and one-third octave band spectra (transfer functions). The results are compared with the results of hammer impacts. The seismograms clearly show different wave types, compressional waves of the air, the water and the soil, and the Rayleigh wave. The hammer impacts yield good results up to 100 m and incorporate higher frequencies at about 50 Hz, whereas the explosion results in a ground vibration with frequencies ...

Surface characterisation of biological samples by near-ambient pressure XPS

Jul 19, 2018

Marit Kjaervik

A presentation held for the seminar "Ausgewählte analytische Methoden der Physik" hosted by Prof. Birgit Kanngießer at TU Berlin. The first part focus on depth-dependent XPS-measurements (XPS, synchrotron HAXPES) to obtain a concentration profile of iodine in an artificial biofilm. In the second part, NAP-XPS measurements of various bacterial samples are presented.

Scientific service project Z02 at the CSMC: Material-science methods of reconstructing the history of manuscripts

Jul 18, 2018

Olivier Bonnerot

Z02 is one of the three technically supporting projects at the CSMC. In collaboration with Z01 and Z03, it aims at bridging the gap between humanities and natural sciences and technology. To that purpose, we set up a laboratory with a range of high-end instruments, most of them mobile, allowing thorough non-destructive analysis of manuscripts. In addition to working on constantly improving the laboratory and the methods of analysis, a substantial part of our activities is dedicated to service, by supporting different research projects conducted at the center. In this talk, we will present our equipment and the possibilities offered by the different techniques available regarding the different ...

Mehraxiale Beanspruchungen und Werkstoffverhalten bei Bauteilschweißungen höherfester Feinkornbaustähle

Jul 18, 2018

Dirk Schröpfer

Der zunehmende Bedarf an hochfesten Feinkornbaustählen in modernen Schweißkonstruktionen, in einer deutlich wachsenden Anzahl von Branchen wie dem Hoch-, Anlagen- und Kranbau, führte in den letzten Jahren zur Entwicklung zahlreicher Grund- und Zusatzwerkstoffe. Neben der Erreichung anforderungsgerechter mechanischer Eigenschaften wird die wirtschaftliche Verarbeitung dieser Güten durch hohe Sicherheitsanforderungen an die Schweißnaht bestimmt. Hohe Zugeigenspannungen in der Schweißverbindung können die Beanspruchbarkeit und Sicherheit eines geschweißten Bauteils wesentlich reduzieren. Insbesondere bei einer hohen konstruktiven Schrumpfbehinderung können die Beanspruchungen auch schon während ...

Mehraxiale schweißbedingte Beanspruchungen und Werkstoffverhalten bei der Bauteilmontage höherfester Feinkornbaustähle

Jul 18, 2018

Arne Kromm

Der zunehmende Bedarf an hochfesten Feinkornbaustählen in modernen Schweißkonstruktionen, in einer deutlich wachsenden Anzahl von Branchen wie dem Hoch-, Anlagen- und Kranbau, führte in den letzten Jahren zur Entwicklung zahlreicher Grund- und Zusatzwerkstoffe. Neben der Erreichung anforderungsgerechter mechanischer Eigenschaften wird die wirtschaftliche Verarbeitung dieser Güten durch hohe Sicherheitsanforderungen an die Schweißnaht bestimmt. Hohe Zugeigenspannungen in der Schweißverbindung können die Beanspruchbarkeit und Sicherheit eines geschweißten Bauteils wesentlich reduzieren. Insbesondere bei einer hohen konstruktiven Schrumpfbehinderung können die Beanspruchungen auch schon während ...

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

Jul 18, 2018

Dirk Schröpfer

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

Comparison of MWIR thermography and high-speed NIR thermography in a laser metal deposition (LMD) process

Jul 18, 2018

Simon J. Altenburg; Christiane Maierhofer; Anne Straße; Andrey Gumenyuk

Additive manufacturing (AM) offers a range of novel applications. However, the manufacturing process is complex and the production of defect-free parts with high reliability and durability is still a challenge. Thermography is a valuable tool for process surveillance, especially in metal AM processes. The high process temperatures allow one to use cameras usually operating in the visible spectral range. Here, we compare the results of measurements during the manufacturing process of a commercial laser metal deposition setup using a mid-wavelength-IR camera with those from a visual spectrum high-speed camera with band pass filter in the near-IR range.

Standardization for the Industrial Internet of Things: Engagement by China, Germany and the USA

Jul 18, 2018

Claudia Koch

Standardization is a major challenge for a successful digital transformation of manufacturing. Industry and governments have put this topic on their agenda and stakeholders worldwide are engaged in various Standard Development Organizations, consortia and fora, seeking to shape the standards for the Industrial Internet of Things (IIoT). This paper for the first time analyzes how well participants from the USA, China and Germany are actually represented and engaged in standards development for the IIoT. Using quantitative metrics, the study specifically investigates standardization activities for Wireless Sensor Networks at the Internet Engineering Taskforce (IETF). The results are divergent: ...

Quantification of impact damages in CFRP and GFRP structures with thermography and ultrasonics

Jul 18, 2018

Christiane Maierhofer; Rainer Krankenhagen; Mathias Röllig; Thomas Heckel; Daniel Brackrock; Mate Gaal

The extent of damage caused by impacts in fibre reinforced composites depends on the energy of the impacts, on the velocity and the shape of the impacting body, on the material and structure of the composite and on the geometry of the structure. Here, mainly the thickness of the component is essential. The non-destructive evaluation of these damages can be carried out using both ultrasound and active thermography methods. A comparison of the detection sensitivity of these methods for the different damages is carried out in this paper depending on the fibre composite material used (CFRP and GFRP), the thickness of the material and the impact energy. The NDT methods used after the damage are supplemented ...

Standardization for the Industrial Internet of Things: Engagement by China, Germany and the USA

Jul 18, 2018

Claudia Koch

Standardization is a major challenge for a successful digital transformation of manufacturing. Industry and governments have put this topic on their agenda and stakeholders worldwide are engaged in various Standard Development Organizations, consortia and fora, seeking to shape the standards for the Industrial Internet of Things (IIoT). This paper for the first time analyzes how well participants from the USA, China and Germany are actually represented and engaged in standards development for the IIoT. Using quantitative metrics, the study specifically investigates standardization activities for Wireless Sensor Networks at the Internet Engineering Taskforce (IETF). The results are divergent: ...

Statistical and Multivariate Analysis of MS-Based Plant Metabolomics Data

Jul 18, 2018

Jan Lisec; C. Jaeger

Raw data from metabolomics experiments are initially subjected to peak identification and signal deconvolution to generate raw data matrices m × n, where m are samples and n are metabolites. We describe here simple statistical procedures on such multivariate data matrices, all provided as functions in the programming environment R, useful to normalize data, detect biomarkers, and perform sample classification.

Nontargeted Identification of Tracer Incorporation in High- Resolution Mass Spectrometry

Jul 18, 2018

Jan Lisec; F. Hoffmann; C. Jaeger; A. Bhattacharya; C. A. Schmitt

“Fluxomics” refers to the systematic analysis of metabolic fluxes in a biological system and may uncover novel dynamic properties of metabolism that remain undetected in conventional metabolomic approaches. In labeling experiments, tracer molecules are used to track changes in the isotopologue distribution of metabolites, which allows one to estimate fluxes in the metabolic network. Because unidentified compounds cannot be mapped on pathways, they are often neglected in labeling experiments. However, using recent developments in de novo annotation may allow to harvest the information present in these compounds if they can be identified. Here, we present a novel tool (HiResTEC) to detect tracer ...

Pressure-assisted sintering of tape cast calcium cobaltite for thermoelectric applications

Jul 18, 2018

Sophie Bresch

Thermoelectric materials can convert waste heat directly into electrical power by using the Seebeck effect. Calcium cobaltite Ca3Co4O9 is a promising p-type oxide thermoelectric material for applications between 600 °C and 900 °C in air. The properties and morphology of Ca3Co4O9 are strongly anisotropic because of its crystal structure of alternating layers of CoO2 and Ca2CoO3. By aligning the plate-like grains, the anisotropic properties can be assigned to the component. Pressure-assisted sintering (PAS), as known from large-scale production of low temperature co-fired ceramics, was used to sinter multilayers of Ca3Co4O9 green tape at 900 °C with different pressures and dwell times. In-situ ...

Minimum Burst Requirements for CGH2-Pressure Receptacles

Jul 16, 2018

Georg W. Mair

The presentation is divided in two parts, each evaluates a different aspect of safety. It starts with the analysis of consequences resulting from worst case ruptures of gas cylinders. The number of harmed persons and fatalities dependent from the pressure-volume product and the kind of stored gas. In parallel, there is a national accepted rule for accepted failure rates depending from this pV-product created by BAM. When combining both aspects it become clear that the pressure-volume product can be used as a good indicator for consequences. At a level of about 120 MPa m3 the maximum consequence starts to become catastrophic character. This shows the reason why the representatives of DIN insisted ...

Release of heavy metals from alloys used in drinking water: How to test and evaluate materials

Jul 16, 2018

Johann Wilhelm Erning

The method of testing and evaluation of metals in contact with drinking water is described and elaborated. The philosophy of approval is delineated.

Canada in lower saxony or are penguins inhibitors?

Jul 16, 2018

Johann Wilhelm Erning

A failure case in an animal enclosure at hannover zoo is presented. reasons for corrosive failure and solutions are discussed

Efficient modelling of guided ultrasonic waves using the Scaled Boundary FEM towards SHM of composite pressure vessels

Jul 16, 2018

Jens Prager

The Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM) is a semi-analytical method that shows promising results in modelling of guided ultrasonic waves. Efficiency and low computational cost of the method are achieved by a discretisation of the boundary of a computational domain only, whereas for the domain itself the analytical solution is used. By means of the SBFEM different types of defects, e.g. cracks, pores, delamination, corrosion, integrated into a structure consisting of anisotropic and isotropic materials can be modelled. In this contribution, the SBFEM is used to analyse the propagation of guided waves in a structure consisting of an isotropic metal bonded to anisotropic carbon fibre ...

Efficient modelling of guided ultrasonic waves using the Scaled Boundary FEM towards SHM of composite pressure vessels

Jul 16, 2018

Jens Prager

The Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM) is a semi-analytical method that shows promising results in modelling of guided ultrasonic waves. Efficiency and low computational cost of the method are achieved by a discretisation of the boundary of a computational domain only, whereas for the domain itself the analytical solution is used. By means of the SBFEM different types of defects, e.g. cracks, pores, delamination, corrosion, integrated into a structure consisting of anisotropic and isotropic materials can be modelled. In this contribution, the SBFEM is used to analyse the propagation of guided waves in a structure consisting of an isotropic metal bonded to anisotropic carbon fibre ...

Efficient modelling of guided ultrasonic waves using the Scaled Boundary FEM towards SHM of composite pressure vessels

Jul 16, 2018

Yevgeniya Lugovtsova; Jannis Bulling; Jens Prager; C. Boller

The Scaled Boundary Finite Element Method (SBFEM) is a semi-analytical method that shows promising results in modelling of guided ultrasonic waves. Efficiency and low computational cost of the method are achieved by a discretisation of the boundary of a computational domain only, whereas for the domain itself the analytical solution is used. By means of the SBFEM different types of defects, e.g. cracks, pores, delamination, corrosion, integrated into a structure consisting of anisotropic and isotropic materials can be modelled. In this contribution, the SBFEM is used to analyse the propagation of guided waves in a structure consisting of an isotropic metal bonded to anisotropic carbon fibre ...

On the way to precision formulation additives: 2D-screening to select solubilizers with tailored host and release capabilities

Jul 16, 2018

Dario Remmler; Timm Schwaar; M. Pickhardt; C. Donth; E. Mandelkow; Michael G. Weller; H. Börner

A 2-dimensional high-throughput screening method is presented to select peptide sequences from large peptide libraries for precision formulation additives, having a high capacity to specifically host a drug of interest and provide tailored drug release properties. The identified sequences are conjugated with poly(ethylene glycol) (PEG) to obtain peptide-PEG conjugates that proved to be valuable as solubilizers for small organic molecule drugs to overcome limitations of poor water-solubility and low bio-availability. The 2D-screening method selects peptide sequences on both (i) high loading capacities and (ii) preferred drug-release capabilities as demonstrated on an experimental Tau-protein aggregation ...

Thermography using a 1D laser array – From planar to structured heating

Jul 16, 2018

Mathias Ziegler; Erik Thiel; T. Studemund

In the field of optically excited thermography, flash lamps (impulse shaped planar heating) and halogen lamps (modulated planar heating) have become established for the specific regimes of impulse and lock-in thermography. Flying-spot laser thermography is implemented by means of a rasterized focused laser, e. g. for crack detection (continuous wave operation) and photothermal material characterization (high-frequency modulated). The availability of novel technologies, i. e. fast and high-resolution IR cameras, brilliant innovative light sources and high-performance data acquisition and processing technology will enable a paradigm shift from stand-alone photothermal and thermographic techniques ...

Verbundvorhaben "KoBrA"

Jul 16, 2018

Christian Herold; Holger Völzke; Teresa Orellana Pérez

Im Verbundvorhaben "KoBrA" sollen systematisch Randbedingungen, Anforderungen und Konzepte für BE/HLW-Endlagerbehälter in den potentiellen Wirtsgesteinen Kristallin, Ton und Salz gesammelt, zusammengetragen und ausgewertet werden. Am Ende sollen generische Behälteranforderungen und -Konzepte für mögliche endlagerfähige Behälter in Deutschland erarbeitet werden. Hier wird ein Überblick über das gemeinsam mit unseren Partnern von der DBE TEC (jetzt BGE TEC) bearbeitete Gesamtvorhaben mit allen Arbeitspaketen gegeben.

Die Over-moulded cylinders (OMC) - Hintergrund zur neuen SV 674

Jul 16, 2018

Georg W. Mair

Nach Phasen der nationalen Anwendung und dann eines multilateralen Agreements kommen die Beschaffenheitsanforderungen für sog. "over-moulded Cylinders" (umformte Flaschen) in das internationale Regelwerk. Aufgrund ihrer strukturellen Besonderheiten können jedoch nicht alle Formen der wiederkehrenden Prüfung auf diese Flaschen angewendet werden. Der Ausgleich dieses Defizits erforderte die mehrjährige Arbeit einer Arbeitsgruppe der gemeinsamen Tagung (UN ECE und OTIF) unter sehr engagierter Mitarbeit der BAM bis ein alternativer Ansatz hinreichend Zustimmung für die Aufnahme ins Regelwerk fand. Das vorgestellte Grundkonzept basiert auf der zerstörenden Prüfung einer definierten Anzahl von ...

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

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

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 ...