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

Schmiedestahl als neuer Behälterwerkstoff zur Endlagerung von schwach- und mittelradioaktiven Abfällen für das Endlager Konrad

May 29, 2017

Mathias Hoffmann

Mit diesem Beitrag berichtet die BAM über den Stand der Technik und die bereits existierenden Behälterbauarten für die Lagerung von mittelradioaktiven Abfällen mit Ausblick auf die Vorteile und Anwendungszwecke von Schmiedestahl als bevorzugter Behälterwerkstoff. Aus Sicht der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) wird dargestellt, welche Herausforderungen im Allgemeinen bei der Qualifizierung von Schmiedestahlbehältern existieren und warum diese im Vergleich zu den bislang verwendeten Konstruktionen bevorzugt zur Erfüllung der erhöhten Anforderungen an die Barriereeigenschaften eines Behälters der Abfallbehälterklasse II (ABK II) ausgewählt werden.

RFID sensor systems embedded in concrete – validation experiments for long-term monitoring

May 29, 2017

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

Structural Health Monitoring (SHM) is an important part of buildings surveillance and maintenance to detect material failure as early as possible and to contribute in protection of structures and their users. The implementation of Radio Frequency Identification (RFID) sensor systems without cable connection and battery into building components offers innovative possibilities to enable long-term in-situ SHM of addressed structures, bridges. The objectives of the presented study are complete embedding of RFID sensors systems in concrete, full passive communication with the systems, at best for the whole life span of structures. One challenge for this task is the highly alkaline environment in ...

RFID sensor systems embedded in concrete – validation experiments for long-term monitoring

May 24, 2017

Matthias Bartholmai; Sergej Johann

Structural Health Monitoring (SHM) is an important part of buildings surveillance and maintenance to detect material failure as early as possible and to contribute in protection of structures and their users. The implementation of Radio Frequency Identification (RFID) sensor systems without cable connection and battery into building components offers innovative possibilities to enable long-term in-situ SHM of addressed structures, bridges. The objectives of the presented study are complete embedding of RFID sensors systems in concrete, full passive communication with the systems, at best for the whole life span of structures. One challenge for this task is the highly alkaline environment in ...

Damit Berichte etwas berichten

May 24, 2017

Marko Haas

Der Vortrag "Damit Berichte etwas berichten" wurde anlässlich des 22. Controller-Erfahrungsaustausches der Bundesbehörden am 17.05.2017 gehalten. Er beschäftigt sich mit wesentlichen Grundlage für die professionelle Darstellung von Daten für Controller, aber auch für Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler. Dabei werden die Grundsätze einer aussagekräftigen Darstellung anhand des Akronyms "MEHR Güte" entwickelt und dargestellt.

Residual stress formation in selective laser melted parts of Alloy 718

May 24, 2017

Arne Kromm

Additive manufacturing (AM) by selective laser melting (SLM) offers ample scope for producing geometrically complex parts as compared to the traditional subtractive manufacturing strategies. However, the residual stresses which develop during the process can limit the application of SLM parts because they can reduce the load bearing capacity as well as induce unwanted distortion depending on the boundary conditions specified in manufacturing. This study aims at the characterization of residual stresses in SLM parts by using different measurement techniques. The material used is the nickel based super Alloy 718. Microstructure as well as surface and bulk residual stresses were characterised. For ...

Schmiedestahl als neuer Behälterwerkstoff zur Endlagerung von schwach- und mittelradioaktiven Abfällen für das Endlager Konrad

May 24, 2017

Mathias Hoffmann

Durch den Betrieb und den fortschreitenden Rückbau der in Deutschland stationierten Kernkraftwerke und kerntechnischen Anlagen, steigt auf Seiten der Industrie sowie Energieversorgungsunternehmen der Bedarf nach geeigneten Abfallbehältern zur Konditionierung und Entsorgung anfallender schwach- und mittelradioaktiver Abfälle mit vernachlässigbarer Wärmeentwicklung. Deutlich spürbar ist hierbei der Impuls der Hersteller auch Abfallbehälter aus anderen als den bislang verwendeten Werkstoffen wie z. B. Beton, Gusswerkstoff oder Stahlblech zu fertigen. Dabei besteht insbesondere das Interesse an der Herstellung von Konrad-Endlagerbehältern aus Schmiedestahl. Die Verwendung von Schmiedestahl als Behälterwerkstoff ...

Study into the correlation of dominant pore throat size and SIP

May 24, 2017

Sabine Kruschwitz; Carsten Prinz; Annett Zimathies

There is currently a debate within the SIP community about the characteristic textural length scale controlling relaxation time of consolidated porousmedia.One idea is that the relaxation time is dominated by the pore throat size distribution or more specifically the modal pore throat size as determined in mercury intrusion capillary pressure tests. Recently new studies on inverting pore size distributions from SIP data were published implying that the relaxation mechanisms and controlling length scale are well understood. In contrast new analytical model studies based on the Marshall-Madden membrane polarization theory suggested that two relaxation processes might compete: the one along the ...

Revision and reannotation of the Halomonas elongata DSM 2581T genome

May 23, 2017

F. Pfeiffer; I. Bagyan; Gabriela Alfaro-Espinoza; M.-A. Zamora-Lagos; B. Habermann; A. Marin-Sanguino; D. Oesterhelt; Hans Jörg Kunte

The genome of the Halomonas elongata type strain DSM 2581, an industrial producer, was reevaluated using the Illumina HiSeq2500 technology. To resolve duplication-associated ambiguities, PCR products were generated and sequenced. Outside of duplications, 72 sequence corrections were required, of which 24 were point mutations and 48 were indels of one or few bases. Most of these were associated with polynucleotide stretches (poly-T stretch overestimated in 19 cases, poly-C underestimated in 15 cases). These problems may be attributed to using 454 technology for original Genome sequencing. On average, the original genome sequence had only one error in 56 kb. There were 23 frameshift error corrections ...

Aktuelle Herausforderungen für die Prozessanalytik – von der Online-NMR-Spektroskopie im Feld bis zum Plasmaspektrometer auf dem Acker

May 23, 2017

Michael Maiwald

Der Vortrag stellt einige aktuelle Herausforderungen für die Prozessanalytik und mögliche Antworten vor. Gepulste Raman-Spektrometer akkumulieren das Raman-Signal mit Hilfe schneller optischer Schalter im Picosekunden-Bereich, bevor langlebigere Fluoreszenzanregung entsteht. Damit lassen sich stark fluoreszierende Materialien untersuchen, die bislang nicht zugänglich sind. Eine weitere interessante Entwicklung ist etwa die Shifted excitation Raman difference spectroscopy (SERDS) die besonders für biologische Anwendungen interessant ist. Flexible, modulare Produktionsanlagen stellen einen vielversprechenden Ansatz für die kontinuierliche Produktion von Fein- und Spezialchemikalien dar ...

Radiation induced attenuation in perfluorinated polymer optical fibres for dosimetry applications

May 23, 2017

Pavol Stajanca; Katerina Krebber

Real-time measurement of radiation-induced attenuation (RIA) in a commercial perfluorinated polymer optical fibre (PF-POF) is performed with regard to on-line Radiation monitoring purposes. Spectral character and dose dependence of fibre’s RIA is measured in 450-900 nm spectral region. Fibre exhibited high radiation sensitivity in the visible region with strong increase towards the UV wavelengths. Good linearity and high sensitivity reaching up to 130 dBm-1/kGy was demonstrated in the VIS region for a low-dose range. This of-the-shelf PF-POF could be therefore interesting for on-line remote dosimetry applications.

Impacts of gamma irradiation on cytop plastic optical fibres

May 23, 2017

Pavol Stajanca; L. Mihai; D. Sporea; D. Negut; Heinz Sturm; Marcus Schukar; Katerina Krebber

Impact of gamma radiation on transmission of a commercial Cytop polymer optical fibre (Lucina, Asahi Glass Company) is investigated. Spectral dependence of radiation induced attenuation in the investigated fibre is measured in the VIS-NIR spectral region. Besides attenuation increase, radiation is found to increase fibre susceptibility to water as well. While pristine Cytop fibre is rather humidity insensitive, strong humidity related absorption in the NIR region is observed after fibre irradiation. Selective irradiation of separate fibre sections is proposed as a way of fibre humidity sensitization and quasi-distributed water detection is demonstrated using optical time domain reflectometry ...

Towards on-line radiation monitoring with perfluorinated polymer optical fibers

May 23, 2017

Pavol Stajanca; Katerina Krebber

Sensitivity of two commercial perfluorinated (PF) polymer optical fibers (POFs) to gamma radiation was measured, compared and exploited for dosimetry purposes. Fiber radiation induced attenuation (RIA) was found to be highly wavelength dependent and pronounced towards the UV part of the spectrum. PF-POFs were shown to be highly radiation sensitive and RIA-based on-line radiation monitoring with sensitivity as high as 135 dBm-1/kGy was demonstrated at 460 nm with co-extruded PF-POF. In addition, thanks to low inherent attenuation in the near-infrared region, possibility of distributed radiation detection with PF-POFs was demonstrated for the first time, utilizing optical time domain reflectometry ...

Legacy waste containers for low and intermediate level radioactive waste in Germany - Actual situation and challenges –17070

May 23, 2017

Matthias Dittrich; Eva-Maria Kasparek; Holger Völzke

Low and intermediate level radio active waste has been produced in Germany for several decades. While a part of the waste had been deposited in the Morleben repository and the Asse mine which have been operated for just a limited period of time, the major amount is conditioned and packaged in temporarily stored waste containers. Those containers are designated for final disposal in the KONRAD repository being currently under construction and expected to start operation in 2022. As a consequence, an assessment of the waste container documentation and safety is strongly needed to receive an approval for the KONRAD repository. This requalification is challenging because those old containers have ...

Chlorbutylkautschuk/Multilayergraphen-Nanocomposites

May 23, 2017

Daniele Frasca; Dietmar Schulze; Martin Böhning; Bernd Krafft; Bernhard Schartel

In den letzten Jahren werden zunehmend Nanopartikel als Füllstoff für Polymere vorgeschlagen und auch erfolgreich in Elastomer-Nanocomposites eingesetzt. In dieser Arbeit wird Multilayergraphen (MLG) als Nanofüllstoff näher untersucht, der sich bereits bei geringen Konzentrationen als effizient erweist. MLG besteht aus nur etwa zehn Graphenlagen. Chlorbutylkautschuk (CIIR)/MLG-Nanocomposites mit verschiedenen MLG-Gehalten wurden mit Hilfe eines ultraschallunterstützen Mischverfahrens in Lösung hergestellt und auf einem Walzwerk weiterverarbeitet. Das Einmischen von MLG führt zu einer deutlichen Verbesserung der rheologischen und mechanischen Eigenschaften, des Vernetzungsverhaltens sowie der ...

Towards on-line radiation monitoring with perfluorinated polymer optical fibers

May 23, 2017

Pavol Stajanca

Over the last decades, ionizing radiation has been gaining importance in various fields outside the nuclear industry. Among available dosimetry techniques, optical fiber‑based dosimeters (OFDs) offer numerous advantages such as electromagnetic immunity, small dimensions and possibility of remote and real time monitoring. Monitoring of radiation‑induced attenuation (RIA) of the fiber is one of the most straightforward OFD techniques. Compared to silica fibers, large‑diameter multi-mode (MM) polymer optical fibers (POFs) are easy to handle, allow for more economical connectorization and have better biocompatibility. Therefore they may yield cheaper, user-friendlier monitoring systems. In this ...

Polymer optical fibers for sensing applications: ionizing radiation monitoring

May 23, 2017

Pavol Stajanca

In the last decades, considerable attention has been paid to the development of polymer optical fibers (POFs) that may, in certain cases, represent more suitable or cost effective alternative to their glass based counterparts. Due to some of their unique properties, POFs have found their applications in the area of data transmission, lighting as well as optical sensing. Compared to the glass based fiber sensors, POFs are more robust and flexible yielding sensors suitable also for larger strain applications. They have better biocompatibility and are generally more acceptable for medical applications. In addition, POFs can provide higher inherent sensitivity to some of the more alternative measurands ...

Hapten-specific single-cell selection of hybridoma clones by fluorescence-activated cell sorting for the generation of monoclonal antibodies

May 23, 2017

Martin Dippong; Peter Carl; C. Lenz; J. A. Schenk; Katrin Hoffmann; Timm Schwaar; Rudolf J. Schneider; Maren Kuhne

The conventional hybridoma screening and subcloning process is generally considered to be one of the most critical steps in hapten-specific antibody production. It is time-consuming, monoclonality is not guaranteed, and the number of clones that can be screened is limited. Our approach employs a novel hapten-specific labeling technique of hybridoma cells. This allows for fluorescence-activated cell sorting (FACS) and single-cell deposition and thereby eliminates the above-mentioned problems. A two-step staining approach is used to detect antigen specificity and antibody expression: in order to detect antigen specificity, hybridoma cells are incubated with a hapten−horseradish peroxidase conjugate ...

Smart geosynthetics for structural health monitoring applications

May 22, 2017

Aleksander Wosniok

Responding to a growing need for intelligent monitoring of critical geotechnical and civil infrastructures, new multifunctional geotextiles and geogrids with integrated optical fibers were developed and investigated within several research projects. Such smart two-dimensional geosynthetics intercorporating optical fibers as distributed sensors provide solutions both for soil reinforcement, erosion control, drainage or environmental protection and for cost-effective monitoring of critical mechanical deformations and temperature distribution in geotechnical and masonry structures at the same time. The integrated fiber optic sensors provide online information about the condition of the monitored ...

Modified chemical synthesis of MnS nanoclusters on nickel foam for high performance all-solid-state asymmetric supercapacitors

May 22, 2017

Dirk Tuma; V. S. Kumbhar; Y. R. Lee; C. S. Ra; B.-K. Min; J.-J. Shim

Novel MnS nanoclusters were synthesized on nickel foam (NF) using a successive ionic layer adsorption and reaction (SILAR) method. MnS nanoclusters with different sizes were obtained by varying the number of deposition cycles. The crystal structure, chemical composition, and surface microstructure of the electrodes were characterized by X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, field Emission scanning electron microscopy, and high-resolution transmission electron microscopy. The electrochemical behavior of the MnS nanoclusters was examined by cyclic voltammetry, galvanostatic charge–discharge, cycling test, and electrochemical impedance spectroscopy. The MnS nanoclusters prepared with ...

Toward investigation of Brillouin scattering in multimode polymer and silica optical fibers

May 22, 2017

Andy Schreier

In this paper, we present a study aimed at characterizing the optimal fiber optic components for Brillouin sensing in multimode fibers. For this purpose the use of single-mode and multimode circulators as well as couplers typically used in the Brillouin measurement setups was investigated. On the one hand the undesired coupling losses between conventional fiber optic measurement system components and a multimode sensor fiber can be overcome by replacing the single-mode components with their own multimode equivalents. On the other hand the use of multimode fiber optic circulators and multimode couplers affects the mode distribution of laser light which can impair the measurement signal backscattered ...

POF-based distributed Brillouin sensing

May 22, 2017

Andy Schreier

In this presentation the need of distributed Brillouin sensors in POF is underlined. In-situ structual health monitoring applications were shown and a possible experimental setup was presented.

Time- and space-resolved in situ LIBS measurements of chemical compositions during TIG-welding

May 22, 2017

Ugur Alp Taparli

An in situ monitoring of chemical compositions in the weld pool and the heat affected zone (HAZ) can enable the control of the welding process through the regulation of the welding parameters, and thus can prevent possible weld defects. The most critical parameter for hot cracking -from a metallurgical point of view- is the chemical composition of the weld pool. Chemical composition can be measured and quantified during the welding process with the LIBS technique having the appropriate calibration measurements.

Welding residual stresses in 960 MPa grade QT and TMCP high-strength steels

May 22, 2017

Thomas Schaupp; Dirk Schröpfer; Arne Kromm; Thomas Kannengießer

High-strength steels with yield strengths ≥ 690 MPa are becoming increasingly significant for modern steel constructions. Both quenched and tempered (QT) high-strength steels and steels produced by the thermo-mechanically controlled process (TMCP) are currently available. TMCP-steels are usually provided with a typical mill scale. Apart from the manufacturing process these steels differ also in their chemical composition. The influence of these differences are investigated here with focus on the residual stresses formed during TIG welding. Bead on plate welds have shown characteristic residual stress distributions depending on the type of steel as well as on the heat input and preheat temperature ...

An author and reviewer in conversation – reproducibility and antibody validation

May 22, 2017

S. Canning; J. Voskuil; Michael G. Weller

A recent Opinion Article by Jan Voskuil (JV), Aeonian Biotech, discussed the challenges in validation of research antibodies. It was openly peer reviewed by Michael Weller (MW), Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM), Germany. In this blog, both discuss these challenges, the reproducibility crisis and open data.

Preserving competence in nuclear technology - BAM's contributions

May 22, 2017

Holger Völzke

With regard to the nuclear phase-out in Germany preserving competence in nuclear technology is a major challenge. This presentation explains how BAM addresses this issue within its specific tasks, expertise and long term experience on nuclear waste package design testing and safety evaluation.

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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Nov 24, 2016

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