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Risikoanalyse in Deutschland aus Sicht der Kommission für Anlagensicherheit (KAS)

Oct 20, 2017

Thomas Schendler

Aufgabenstellung/Zielsetzung der Arbeiten der KAS bezüglich probabilistischer Risikobetrachtungen sowie Risikobetrachtungen im Arbeitsschutz und Gefahrguttransport

Neues aus der Kommission für Anlagensicherheit (KAS)

Oct 20, 2017

Thomas Schendler

Neues Ereignisse und Informationen, mit der sich die Kommission für Anlagensicherheit (KAS) befasst.

Neue Aspekte zum Einsatz faseroptischer Sensoren in Ingenieurbauwerken

Oct 20, 2017

Detlef Hofmann

Die Anwendung faseroptischer Sensoren, insbesondere von Faser-Bragg-Sensoren, an Holztragwerken wird vorgestellt und an Beispielen Möglichkeiten des Einsatzes verteilter faseroptischer Messverfahren gezeigt.

Response of microstructured plastic optical fiber Bragg grating to gamma radiation

Oct 20, 2017

Pavol Stajanca; G. Woyessa; Marcus Schukar; O. Bang; Katerina Krebber

Response of PMMA-based plastic optical fiber Bragg grating (FBG) to gamma radiation is investigated for the first time. FBG wavelength shift as large as 150 pm is observed for irradiation to 18 kGy.

Response of microstructured plastic optical fiber Bragg grating to gamma radiation

Oct 20, 2017

Pavol Stajanca

Response of PMMA-based plastic optical fiber Bragg grating (FBG) to gamma radiation is investigated for the first time. FBG wavelength shift as large as 250 pm is observed for irradiation to 20 kGy.

Coumarin-rhodamine hybrids-novel probes for the optical measurements of viscosity and polarity

Oct 20, 2017

Ute Resch-Genger

A comprehensive systematic study of Absorption and fluorescence properties in solvents of varying viscosity and polarity of three novel and red-emitting coumarin-rhodamine hybrid derivatives with differences in the rigidity of their substituents is presented. This includes ethanol-polyethylene glycol, toluene-polyethylene glycol, and tolueneparaffin mixtures. Moreover, protonation-induced effects on the spectroscopic properties are studied. A viscosity-induced emission enhancement was observed for all coumarin-rhodamine hybrid derivatives. MCR2 bearing a julolidine donor showed the expected low sensitivity to viscosity whereas MCR3 with its freely rotatable diphenylamino Substituent revealed ...

Beam-profile-compensated quantum yield measurements of upconverting nanoparticles

Oct 20, 2017

Ute Resch-Genger

The quantum yield is a critically important parameter in the development of lanthanide-based upconverting nanoparticles (UCNPs) for use as novel contrast agents in biological imaging and optical reporters in assays. The present work focuses on the influence of the beam Profile in measuring the quantum yield (f) of nonscattering dispersions of nonlinear upconverting probes, by establishing a relation between f and excitation light power density from a rate equation analysis. A resulting 60% correction in the measured f due to the beam profile utilized for excitation underlines the significance of the beam profile in such measurements, and its impact when comparing results from different Setups ...

Track-soil dynamics – calculation and measurement of damaged and repaired slab tracks

Oct 20, 2017

Lutz Auersch; Samir Said

The damage detection and repair control have become important tasks for ballast and slab tracks. Measurements which compare the damaged and the repaired status of the same track section at different times, or which compare a damaged and an intact track section at the same time, have been successfully performed at some sites in Germany. The loss of contact between the sleeper and the track plate, between the track plate and the base plate, and between the base plate and the base layer have been analysed. The soil properties of each site have been measured and have been used to establish realistic track-soil models. Theoretical results of the wavenumber domain and the finite-element boundary element ...

Transformation products of pesticides: simulation and detection

Oct 20, 2017

Tessema Fenta Mekonnen

Pesticides including fungicides, herbicides and insecticides are among primary residues detected in food and feed. They are transformed to a variety of products due to metabolic reactions in living organisms, microbial activities, industrial processes and photochemical reactions. To understand metabolic transformation products (TPs), in-vitro and in-vivo methods were used for a long period of time. However, these conventional methods are hampered by the long-time of analysis and by the matrix complexity. Nowadays, online coupling of electrochemistry with mass spectrometry is a technique of interest for fast prediction/ simulation of metabolic TPs and to understand the mechanism of metabolic processes ...

In-Plane behaviour of earthen materials: A numerical comparison between adobe masonry, rammed earth and cob

Oct 19, 2017

Lorenzo Miccoli; R. A. Silva; A. Garofano; D. V. Oliveira

The paper presents a comparison between different numerical modelling approaches aiming to simulate the in-plain behaviour of three types of earthen materials, namely adobe masonry, rammed earth and cob. For this purpose, uniaxial and diagonal compression tests were carried out, which allowed determining important mechanical parameters, such as compressive strength, Young’s modulus, Poisson’s ratio, shear strength and shear modulus. Furthermore, the tests allowed assessing the level of non-linear behaviour of the respective stress–strain relationships as well as the failure modes. The experimental results were then used for the calibration of numerical models (based on the finite element method) ...

Quantitative Auswertemöglichkeiten bei der spektralen Bestrahlung – Berechnung des Wirkungsspektrums

Oct 19, 2017

Anja Geburtig; Volker Wachtendorf; P. Trubiroha

Für die Bewertung des Wellenlängeneinflusses auf die Alterungsvorgänge bei der Bestrahlung UV- oder lichtempfindlicher Materialien kann die Methode der spektralen Bestrahlung angewendet werden. Im Prinzip wird dabei das linear dispergierte Spektrum einer Strahlenquelle mit kontinuierlichem Spektrum (z.B. Xe-Lampe) auf eine Probenoberfläche abgebildet, so dass Ort einer Materialänderung und Wellenlänge der Bestrahlung einander zugeordnet werden können. Nachfolgende lokal-auflösende Analysemethoden ermitteln eine Eigenschaftsänderung an einem spezifischen Ort der Probe, aus dem sich dann die Bestrahlungswellenlänge ergibt. Der verwendete Aufbau wird beschrieben. Es wird an einem ausgewählten Beispiel ...

Quantitative Auswertemöglichkeiten bei der spektralen Bestrahlung – Berechnung des Wirkungsspektrums

Oct 19, 2017

Anja Geburtig

Für die Bewertung des Wellenlängeneinflusses auf die Alterungsvorgänge bei der Bestrahlung UV- oder lichtempfindlicher Materialien kann die Methode der spektralen Bestrahlung angewendet werden. Im Prinzip wird dabei das linear dispergierte Spektrum einer Strahlenquelle mit kontinuierlichem Spektrum (z.B. Xe-Lampe) auf eine Probenoberfläche abgebildet, so dass Ort einer Materialänderung und Wellenlänge der Bestrahlung einander zugeordnet werden können. Nachfolgende lokal-auflösende Analysemethoden ermitteln eine Eigenschaftsänderung an einem spezifischen Ort der Probe, aus dem sich dann die Bestrahlungswellenlänge ergibt. Der verwendete Aufbau wird beschrieben. Es wird an einem ausgewählten Beispiel ...

Evaluation of Outdoor Exposures by means of Exposure Response Functions

Oct 19, 2017

Anja Geburtig

Outdoor exposure tests are a common tool to evaluate the weathering resistance of a polymeric material or component. However, they have only a limited validity, mainly due to the limited reproducibility of the weather as well as of the bad adaptability to other exposure sites. Typically, an outdoor exposure is characterized by the measured radiant exposure; sometimes averaged temperature data are added. These can be – separately – related to long-term annual means, to get an idea on the severity of the exposure. However, as for polymeric ageing, irradiance and temperature act simultaneously, such severity of an outdoor exposure could be better described by a computed property change of a similar ...

Imaging of nanoparticles in cells by LA-ICP-MS

Oct 19, 2017

Heike Traub

The interaction of nanoparticles (NPs) with cells has become a major field of interest, ranging from therapeutic applications to nanotoxicology. The cellular uptake depends on the primary characteristics of the NPs (e.g. size, shape, surface modification) and on the cells interacting with the particles. Thereby the quantification of NPs in cells is of particular importance to obtain information under different experimental conditions. Presently, the number of NPs internalized is often determined by inductively coupled plasma (ICP) optical emission spectrometry (OES) or ICP mass spectrometry (MS) after acid digestion of a cell suspension or a cell pellet. The result is an average value and no ...

Alkali-silica reaction performance testing of concrete considering external alkalis and preexisting microcrack

Oct 19, 2017

C. Giebson; K. Voland; H.-M. Ludwig; Birgit Meng

In concrete elements, simultaneously subjected to cyclic loadings and external alkalis, the risk for damage caused by or under participation of an alkali-silica reaction (ASR) is particularly high. This is of particular concern for concrete pavements due to the increasing heavy vehicle traffic and the application of sodium chloride (NaCl) de-icer during winter. Since 2004, the climate simulation concrete prism test (CS-CPT) has been used successfully to evaluate job mixtures for pavements by considering the impact of alkali-containing de-icers. However, the role of mechanical predamage on ASR is largely unclear. In a joint research project, the CS-CPT has been used to investigate the influence ...

Smart geosynthetics for structural health monitoring applications

Oct 19, 2017

Aleksander Wosniok; Katerina Krebber

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 ...

Flame retardancy synergism in polymers through different inert fillers’ geometry

Oct 19, 2017

Bernhard Schartel; Gerd Schmaucks

Low amounts (<7.5 wt%) of organically modified layered silicate (LS) as well as large amounts (>10 wt%) of spherical amorphous SiO2 (sSiO2) has been used successfully as adjuvants in commercial polymeric materials flame retarded with metal hydroxide. The combination of LS and SiO2 is investigated in different thermoplastics with respect to their fire behavior, particular to overcome the restrictions in maximum and minimum filler contents know for the single additives. The aim was to check the potential of combinations of the inert fillers in absence of a real fire retardant. The combination of LS and sSiO2 harbors the potential for flame retardancy effects close to superposition or even synergy ...

Revealing the Inner Secrets of Intumescent Coatings: An Advanced Bench-scale Approach

Oct 19, 2017

Bernhard Schartel

Intumescent coatings are used for decades to increase the fire resistance of steel or wood constructions. Intermediate and full scale tests are used to assess their protection performance. For the product development and screening, cheaper and faster bench-scale tests are demanded that provide information about thermal protection, foaming dynamics and mechanical resistance. In the recent years, we have developed several bench-scale fire resistance tests and used them in different research and developing projects. The influence of distinct binders and fillers, respectively, was studied in intumescent coatings using the Standard Time Temperature modified muffle furnace (STT Mufu+). This bench-scale ...

Lebensdauerabschätzung von Composite-Druckgefäßen

Oct 19, 2017

Sebastian John

Auf Grund ihrer hohen spezifischen Festigkeit sowie des damit einhergehenden Gewichtsvorteils kommt es bei der Auslegung von Druckgefäßen vermehrt zum Einsatz von faserverstärkten Kunststoffverbunden. Im Rahmen eines Forschungsprojektes an der Bundesanstalt für Materialforschung und –prüfung (BAM) wird das Alterungsverhalten von Atemluftflaschen in Verbundbauweise untersucht, um künftig genauere Aussagen zur Abschätzung der Lebensdauer geben zu können. Gegenstand der hier aufgezeigten Untersuchungen bilden dabei Typ-III Druckgefäße mit metallischen Liner und einer kohlefaserverstärkten Armierung. Als wichtiger, der Betriebsfestigkeit zugrunde legender Parameter wurden Druckeigenspannungen im ...

Possibilities for improving the properties of UHPC by means of thermal treatment

Oct 19, 2017

Birgit Meng

A further improvement of the excellent properties of UHPC can be realized with thermal Treatment. Like for normal concrete, it accelerates the hardening and prevents shrinkage after the treatment. Additionally, an increase in strength can be achieved. Aim of this study was the optimisation of the thermal Treatment conditions of UHPC for very different Treatment methods; heat Treatment at 90 °C for unprotected and sealed samples, hot water bath at 90 °C and hydrothermal Treatment at 185 °C/1.1 MPa. The pre-storage time and the dwell time were systematically varied for each method to gain a higher strength. The compressive strength depends on the manner of Treatment at which higher water accessibility ...

Possibilities for improving the properties of UHPC by means of thermal treatment

Oct 19, 2017

Christian Selleng; Sebastian Simon; Patrick Fontana; Birgit Meng

A further improvement of the excellent properties of UHPC can be realized with thermal Treatment. Like for normal concrete, it accelerates the hardening and prevents shrinkage after the treatment. Additionally, an increase in strength can be achieved. Aim of this study was the optimisation of the thermal Treatment conditions of UHPC for very different Treatment methods; heat Treatment at 90 °C for unprotected and sealed samples, hot water bath at 90 °C and hydrothermal Treatment at 185 °C/1.1 MPa. The pre-storage time and the dwell time were systematically varied for each method to gain a higher strength. The compressive strength depends on the manner of Treatment at which higher water accessibility ...

Ermüdungsbedingte Degradation von Fahrbahnbeton - Einfluss auf den Stofftransport

Oct 19, 2017

Enno Krütt

In den letzten 15 Jahren hat im deutschen Autobahnnetz die Anzahl von Schäden an Betonfahrbahnen, die vor 2005 er-richtet wurden zugenommen. Dies führt oft zu einer Vermin-derung der Lebensdauer von 30 auf 10 bis 15 Jahre. Trotz umfassender Untersuchungen wurde die Ursache bis jetzt nicht eindeutig geklärt, jedoch scheint die Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) hierbei eine Rolle zu spielen. Vor diesem Hintergrund wurden AKR-Performance-Tests entwickelt, die jedoch die mechanischen Einwirkungen aus Klima und Ver-kehr nicht berücksichtigen. Aus diesem Grund wurde eine AKR-Forschergruppe von der Deutschen Forschungsgemein-schaft ins Leben gerufen, welche sich experimentell und auf Simulationsebene ...

Ermüdungsbedingte Degradation von Fahrbahnbeton - Einfluss auf den Stofftransport

Oct 19, 2017

Enno Krütt

In den letzten 15 Jahren hat im deutschen Autobahnnetz die Anzahl von Schäden an Betonfahrbahnen, die vor 2005 er-richtet wurden zugenommen. Dies führt oft zu einer Vermin-derung der Lebensdauer von 30 auf 10 bis 15 Jahre. Trotz umfassender Untersuchungen wurde die Ursache bis jetzt nicht eindeutig geklärt, jedoch scheint die Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) hierbei eine Rolle zu spielen. Vor diesem Hintergrund wurden AKR-Performance-Tests entwickelt, die jedoch die mechanischen Einwirkungen aus Klima und Ver-kehr nicht berücksichtigen. Aus diesem Grund wurde eine AKR-Forschergruppe von der Deutschen Forschungsgemein-schaft ins Leben gerufen, welche sich experimentell und auf Simulationsebene ...

Thermisch induzierter Feuchtetransport in HPC

Oct 19, 2017

Ludwig Stelzner; Bartosz Powierza

Die Entwicklung von leistungsfähigen Fließmitteln in den letzten Jahrzehnten ermöglicht die Herstellung von Beton mit sehr geringem w/z-Wert, bei gleichzeitig guter Verarbeitbarkeit. Die Reduzierung des w/z-Wertes führt zu einer Erhöhung der Festigkeit und zu einer Verdichtung der Gefügestruktur. Aufgrund der hohen Druckfestigkeit finden Hochleistungsbetone vermehrten Einsatz im Hoch-, Brücken-, und Tunnelbau. Allerdings neigen diese Hochleistungsbetone unter Brandbeanspruchung zu explosionsartigen Abplatzungen, die nach derzeitigem Stand auf thermomechanische und thermohydraulische Prozesse zurückgeführt werden. Letztere beruhen auf der Generierung hoher Wasserdampfdrücke in einseitig brandbeanspruchten ...

Femtosecond and nanosecond laser decontaminations of biocidal-loaded wooden artworks

Oct 19, 2017

Birgit Angelika Schmidt; Simone Pentzien; Andrea Conradi; Jörg Krüger

Until the end of the 1980s many wooden artworks underwent surface treatment by liquid preservatives, e.g. Hylotox-59. DDT (dichlorodiphenyltrichloroethane) crystal structures are formed on the wooden surfaces by the "blooming" of chlorine compounds by time. In addition to an aesthetic disturbance, it is assumed that DDT represents a health risk. Therefore, the removal of DDT crystals from the surfaces is requested. Contaminated wood with natural biocide ageing, gilded and wood carved elements and wooden samples with paint layers were provided by the Schlossmuseum Sondershausen, Germany. Laser cleaning on selected surface areas on the objects was done by means of femtosecond and nanosecond laser ...

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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 ...

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 ...

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

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