A comprehensive bibliography can be obtained from the BAM Publication Server (PUBLICA - German version only).

Explosive cutting of pipelines for the determination of materials properties

Sep 19, 2017

Dirk Schmidt

Incidents in the past already showed that pipelines transporting compressible fluids are in risk of suffering propagating ductile fractures in case of damages to the pipes. Therefore, the knowledge of the fracture properties of pipeline steels is of high importance. Commonly the properties are determined in laboratory scale, but these do not fully correspond with full-scale fracture behaviour especially at dynamic conditions when highly pressurized gases are released during the crack propagation. This paper describes so-called West Jefferson Tests and Midscale-Tests in which pipelines under pressure were cut with an explosive charge to initiate the crack propagation.

New device for inert sub-critical crack growth: measurements in crystallized glasses

Sep 19, 2017

Tina Waurischk

Compared to its intrinsic strength, the practical strength of glasses is substantially lowered by microscopic flaws. Their sub critical growth from the surface is strongly affected by ambient humidity. A new device was designed to enable the observation of sub critical crack growth (SCCG) in vacuum and controlled atmosphere. It allows measurements in transparent and semi-transparent materials in double cantilever beam (DCB) geometry. The aim of the present work is to study the effect of crystals on crack growth.

Explosive cutting of pipelines for the determination of materials properties

Sep 19, 2017

Kai Holtappels; Benjamin Theil; M. Erdelen-Peppler; K.C. Meiwes

Incidents in the past already showed that pipelines transporting compressible fluids are in risk of suffering propagating ductile fractures in case of damages to the pipes. Therefore, the knowledge of the fracture properties of pipeline steels is of high importance. Commonly the properties are determined in laboratory scale, but these do not fully correspond with full-scale fracture behaviour especially at dynamic conditions when highly pressurized gases are released during the crack propagation. This paper describes so-called West Jefferson Tests and Midscale-Tests in which pipelines under pressure were cut with an explosive charge to initiate the crack propagation.

Infrared radiation measurement at failure of mobile gas vessels

Sep 19, 2017

Daniel Krentel; Michael Rudolph; Rico Tschirschwitz; Martin Kluge; Enis Askar; Karim Habib; Harald Kohlhoff; Patrick Neumann; Bernd Schalau; André Schoppa; Sven-Uwe Storm; Mariusz Szczepaniak; Georg Mair

15 identical off-the-shelf propane cylinders (m = 11 kg liquid propane) were underfired. The infrared Radiation of the Explosion, that occurred in the aftermath of the vessel failure, was recorded using four bolometers. These measurements are compared with an estimation of the Maximum intensity gained by an Analysis of the Video data, an Extended Version of the Stefan-Boltzmann law and a BLEVE model.

Infrared radiation measurement at failure of mobile gas vessels

Sep 19, 2017

Daniel Krentel

15 identical off-the-shelf propane cylinders (m = 11 kg liquid propane) were underfired. The infrared Radiation of the Explosion, that occurred in the aftermath of the vessel failure, was recorded using four bolometers. These measurements are compared with an estimation of the Maximum intensity gained by an Analysis of the Video data, an Extended Version of the Stefan-Boltzmann law and a BLEVE model.

New NIR fluorescence reference materials and quantum yield standards for standardization of fluorescence-based measurements

Sep 19, 2017

Katrin Hoffmann

Luminescence techniques are amongst the most commonly used analytical methods in the life and the material sciences due to their sensitivity and nondestructive character. All photoluminescence signals are, however, affected by wavelength-, polarization- and time-dependent instrument-related effects. Furthermore, substantial challenges to measure absolute luminescence intensities complicate the comparison of data recorded with different instruments and on the same instrument at different times. These problems can be easily resolved with fluorescence standards used for instrument performance validation (IPV) and determination of instrument-to-instrument variations, which allow to measure, quantify ...

Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT

Sep 19, 2017

Mario Eiben; David Damm; Frank Tscheuschner

Möglichkeiten der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT

Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT

Sep 19, 2017

Mario Eiben

Möglichkeiten der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT

Datenbank GEFAHRGUT - Ein gemeinsames Projekt vom BMVI und der BAM

Sep 19, 2017

Mario Eiben; David Damm; Frank Tscheuschner

Poster mit den Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM

Suitable diluents for the group of desensitized explosives?

Sep 19, 2017

Marcus Malow

The question, what is a suitable diluent for the group of desensitized explosives, is adressed in this presentation. After a review of the definions from the corresponding regulations a possible testing scheme is presented and discussed. It should only be possible to test a phlegmatized explosive out of class 1 via a negative result in test series 6. The characteristics of a suitable diluent is discussed in the second part of the presentation.

Vergleich verschiedener Messmethoden zum thermischen Verhalten von Dicumylperoxid (40 %) in Ethylbenzol - modellbasierte Vorhersage adiabater Induktionszeiten sowie der SADT und Vergleich mit dem UN H.1-Test

Sep 19, 2017

M. Gödde

Experimentelle Basis für die sicherheitstechnische Beurteilung exothermer Reaktionen sind je nach Fragestellung verschiedene thermoanalytische Messverfahren wie DSC, Reaktionskalorimetrie (RC), adiabate Kalorimetrie, Calvetkalorimetrie (z.B. C80), Mikrokalorimetrie (z.B. TAM). Um eine hohe Verlässlichkeit der Aussagen zu garantieren, sind regelmäßige Kalibrierungen unerlässlich. Nach ISO 17025 für akkreditierte Prüflaboratorien müssen regelmäßig Eignungsprüfungen und Teilnahmen an Ringversuchen nachgewiesen werden. Normalerweise werden kalorische Messverfahren durch Schmelzen von Reinstoffen, Referenzreaktionen und elektrische Heizer kalibriert. Die BASF Sicherheitstechnik verwendet seit Jahren ...

Datenbank GEFAHRGUT - Ein gemeinsames Projekt vom BMVI und der BAM

Sep 19, 2017

Mario Eiben

Poster mit den Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM

Vorhersage der selbstbeschleunigenden Zersetzungstemperatur (SADT) für organische Peroxide

Sep 19, 2017

Annett Knorr

Für die Bestimmung der SADT existieren verschiedene Prüfverfahren, die einen Zeitaufwand von mindestens einem Tag bis zu mehreren Wochen erfordern. Es ist deshalb wünschenswert, bereits in einem frühen Stadium von sicherheitstechnischen Untersuchungen die SADT ohne großen zeitlichen Aufwand zu bestimmen bzw. abzuschätzen. Ein klassisches Screening-Verfahren, um Stoffe mit geringem Material- und Zeitaufwand zu charakterisieren ist die Diffenrtial Scanning Calorimetry (DSC). Wie aus der Literatur bekannt, kann bei Anwendung eines definierten Kriteriums für die Bestimmung der Onset-Temperatur in der DSC eine SADT berechnet werden, die im Vergleich zum experimentell bestimmten Wert geringe Abweichungen ...

Dislocation analysis in Ni-base superalloy single crystals

Sep 19, 2017

Leonardo Agudo Jácome

The LEK94 is a Ni-base superalloy single crystal (SX) of the second generation, a materials class which is important for its high temperature creep resistance (>1000°C) in first stage blades of low-to-medium pressure gas turbines. Monocrystalline Ni-base superalloy SXs have a two-phase microstructure consisting of small cubes (' phase with the ordered L12 crystal structure, cube edge length: 500 nm), separated by thin channels (γ phase with fcc solid solution structure, channel width: 20 nm). The microstructural evolution during high temperature and low stress tensile creep has been thoroughly investigated previously, mainly for [001] loading, both in terms of dislocation activity (filling of ...

Was soll und kann die Marktüberwachung bei Explosivstoffen und Pyrotechnik nach aktueller Rechtslage leisten

Sep 18, 2017

Alexander von Oertzen

Bei der Betrachtung der Rechtmäßigkeit von Explosivstoffen und pyrotechnischen Gegenständen mit CE-Zeichen auf dem Gemeinschaftsmarkt der EU wird oft der Baumusterprüfung und der "Baumusterprüfberscheinigung" große Aufmerksamkeit geschenkt. Bei pyrotechnischen Gegenständen kommt hier noch die Registriernummer als überprüfbares Merkmal hinzu. In der Phase der Baumusterprüfung werden die anwendungstechnischen Eigenschaften und Anforderungen der harmonisierten Normen geprüft, wofür eine der prüfenden benannten Stellen der EU die Verantwortung hat. Für die sichere Funktion und Leistung von Explosivstoffen und pyrotechnischen Gegenständen ist jedoch die in der, oder im Anschluss an die, Fertigung ...

Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Hilfe bei der Kennzeichnung der Umweltgefahr

Sep 18, 2017

Michael Stahl; David Damm

Möglichkeiten der Datenbank GEFAHRGUT und des Gefahrgutdatenservices die Notwendigkeit der Kennzeichnung der Umweltgefahr zu ermitteln

Analytical model for mode-based insertion loss in ball-lensed coupling of graded-index silica and polymer fibres

Sep 18, 2017

Andy Schreier; T. Jeschke; K. Petermann; Aleksander Wosniok; Katerina Krebber

Analytical model for ball-lensed couplers to calculate the insertion loss for each optical mode. The basis for the calculation are commercial perfluorinated polymer optical (PFGI-POFs) and silica based fibres (SOFs). The modal power distribution for given misalignments are presented as well as the reflection-based losses at all optical interfaces. Additionally, the ball-lensed interconnection between PFGI-POF and SOF was theoretically demonstrated.

Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT

Sep 18, 2017

Michael Stahl; David Damm

Präsentation der Möglichkeiten der Recherche in der Datenbank GEFAHRGUT

Analytical model for mode-based insertion loss in ball-lensed coupling of graded-index silica and polymer fibres

Sep 18, 2017

Andy Schreier

Analytical model for ball-lensed couplers to calculate the insertion loss for each optical mode. The basis for the calculation are commercial perfluorinated polymer optical (PFGI-POFs) and silica based fibres (SOFs). The modal power distribution for given misalignments are presented as well as the reflection-based losses at all optical interfaces. Additionally, the ball-lensed interconnection between PFGI-POF and SOF was theoretically demonstrated.

Die Ökodesign-Richtlinie und betroffene Lose von Großküchengeräten

Sep 18, 2017

Andrea Harrer

Vortrag im Rahmen des HKI Forums „CE-Kennzeichnung – Wissen was dahinter steckt !“ mit Fokus auf die Ökodesign-Richtlinie.

Proposal for a new structure of the IMSBC code

Sep 18, 2017

Frank Tscheuschner

The information contained in the current form of the IMSBC Code is difficult to handle in electronic systems and tedious to edit. We propose a tabular form similar to the IMDG Code or the ADN.

Monte-Carlo-analysis of minimum load cycle requirements for composite cylinders for hydrogen

Sep 18, 2017

Georg W. Mair; Ben Becker

Existing regulations and standards for the approval of composite cylinders in hydrogen service are currently based on deterministic criteria (ISO 11119-3, UN GTR No. 13). This paper provides a systematic analysis of the load cycle properties resulting from these regulations and standards. Their characteristics are compared with the probabilistic approach of the BAM. Based on Monte-Carlo simulations the available design range of all concepts is compared. In addition, the probability of acceptance for potentially unsafe design types is determined.

Use of commercial radon monitors for low level radon measurements in dynamically operated VOC emission test chambers

Sep 18, 2017

Michael Hofmann; Matthias Richter; Oliver Jann

Compared to the intended EU reference level of 300 Bq m−3 for indoor radon concentrations, the contribution of building materials appears to be low. Considering the recommended limit of 100 Bq m−3 by WHO, their contribution is supposed to be relevant, especially at low air exchange rates. This study as part of a two-part research project investigated the suitability of direct low level 222Rn measurement under simulated indoor conditions with commercial radon monitors and dynamically operated emission test chambers. Active measuring devices based on ionisation or scintillation chambers with 1-σ uncertainties below 8.6% at 20 Bq m−3 were found to be best suitable for a practical test procedure ...

Reproducibly emitting reference materials for volatile and semi-volatile organic compounds—using finite element modeling for emission predictions

Sep 18, 2017

Birte Mull; T. Sauerwald; C. Schultealbert; Wolfgang Horn; Doris Brödner; Matthias Richter

Recent research into emissions of (semi-)volatile organic compounds [(S)VOC] from solid materials has focused on the development of suitable reference materials for quality assurance/quality control of emission test chamber measurements, which fulfill requirements such as homogenous and reproducible (S)VOC release. The approach of this study was to find a method for preparation of a material with predictable (S)VOC emission rates. AVOC (styrene) and an SVOC (2,6-diisopropylnaphthalene, DIPN), loaded into either vacuum grease or a 1:1 mixture of paraffin/squalane, have been tested. For the prediction of the emission rates, a model using the finite element method (FEM) was created to simulate the ...

Monte-Carlo-analysis of minimum load cycle requirements for composite cylinders for hydrogen

Sep 18, 2017

Georg W. Mair; Ben Becker

Existing regulations and standards for the approval of composite cylinders in hydrogen service are currently based on deterministic criteria (ISO 11119-3, UN GTR No. 13). This paper provides a systematic analysis of the load cycle properties resulting from these regulations and standards. Their characteristics are compared with the probabilistic approach of the BAM. Based on Monte-Carlo simulations the available design range of all concepts is compared. In addition, the probability of acceptance for potentially unsafe design types is determined.

A comprehensive bibliography can be obtained from the BAM Publication Server (PUBLICA - German version only).

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 ...