A comprehensive bibliography can be obtained from the BAM Publication Server PUBLICA.

Slab track behaviour under train passage and hammer impact – Measurements at Different Sites and Calculated Track Interaction with Continuous Soils

Sep 30, 2020

Lutz Auersch; Samir Said

This contribution intends to give an overview on the vibration behaviour of slab tracks in comparison of measurements and calculations and also by comparison of different track types at more than ten different measuring sites. In theory, tracks on continuous soil are calculated by the frequency-wavenumber domain method. In experiment, geophone measurements are transformed to displacement results. Two aspects of track behaviour are considered, the frequency-dependant compliance of the track, measured by hammer impact, and the deflection under a passing axle load. In theory, the response to a single axle can be calculated, whereas in experiment, only the passage of the whole train can be measured ...

A Critical Discussion on the Diffraction-Based Experimental Determination of Residual Stress in AM Parts

Sep 30, 2020

Giovanni Bruno; Tatiana Mishurova; Itziar Serrano Munoz; Alexander Ulbricht; Tobias Fritsch; Maximilian Sprengel; Alexander Evans; Arne Kromm; Mauro Madia

As opposed to reviewing results on experimental determination of residual stress by diffraction, this paper discusses the open issues when dealing with residual stress determination in additive manufactured parts, in particular those manufactured with laser powder bed fusion techniques. Three points are addressed in detail: (a) the proper determination of the strain-free reference d0, (b) the problem of the determination of the principal axes, and (c) the use of the correct diffraction elastic constants. It is shown that all methods to determine the strain-free reference d0 suffer from caveats, and care must be taken in evaluating the most suitable for the problem being tackled. In addition, ...

Sensorbasiertes Monitoring der Maintalbrücke Gemünden

Sep 30, 2020

Ronald Schneider; Ralf Herrmann

Monitoringsysteme erfassen kontinuierlich Bauwerksdaten wie z.B. Bauwerksbeschleunigungen, auf deren Grundlage Bauwerksschäden mit Hilfe von SHM-Methoden quantifiziert werden können. Mit den gewonnenen Informationen über den aktuellen Bauwerkszustand können Vorhersagen des Bauwerkszustandes und der Bauwerkszuverlässigkeit aktualisiert und erforderliche Inspektionen und Instandhaltungsmaßnahmen vorausschauend geplant werden. Im BMBF-Forschungsvorhaben AISTEC entwickeln der Fachbereich 7.2 „Ingenieurbau“ innovative Monitoringverfahren zur Systemidentifikation und automatischen Detektion, Lokalisierung und Quantifizierung von Schäden an Infrastrukturbauwerken anhand von gemessenen dynamischen und ...

Magnetpartikelbasierte Immunoassays für die Online-Trinkwasseranalyik

Sep 30, 2020

Alexander Ecke

Wir berichten hier über die Entwicklung plattenbasierter Magnetpartikel-Immunoassays für die Bestimmung des Breitbandantibiotikums Amoxicillin und des nicht-steroidalen Antirheumatikums Diclofenac im Trinkwasser. Für die beiden Analyten wurden unterschiedliche Ansätze entwickelt, mit partikelgebundenen Antikörpern für AMX und Analyt-gekoppelten Partikeln für DCF, die die simultane Detektion beider Kontaminanten im nanomolaren Konzentrationsbereich erlauben.

LPG-Gasflaschenventile: Aktuelles zur Normung

Sep 30, 2020

Stephan Aris; Marko Szypkowski

Im Artikel wird über die Änderungen der überarbeiteten Normen für LPG-Gasflaschenventile und -Sicherheitsventile sowie deren Auswirkungen auf deren verbindliche Anwendung im Rahmen der Konformitätsbewertung nach TPED/ADR informiert.

Immunochemical approaches for detection of aflatoxin B1 in herbal medicines

Sep 30, 2020

Anna Raysyan; S. A. Eremin; N. V. Beloglazova; S. De Saeger; I. V. Gravel

Introduction Aflatoxin B1 (AFB1) is a toxic low‐molecular‐weight secondary metabolite of Aspergillus flavus and A. parasiticus. AFB1 was classified as a Group I carcinogen by the World Health Organisation for Research on Cancer in 1993. AFB1 is an unavoidable natural contaminant of some herbal medicine, able to cause serious health issues for humans consuming the related medicine. Objective Therefore, this study aimed to develop an efficient fluorescence polarisation immunoassay (FPIA) and a rapid, low‐cost, and easy‐to‐use membrane‐based flow‐through immunoassay (MBA) for determination of AFB1 in herbal medicine Origanum vulgare L., Rubus idaeus L., Urtica dioica L. and Sorbus aucuparia ...

ELISA as an effective tool to determine spatial and seasonal occurrence of emerging contaminants in the aquatic environment

Sep 30, 2020

C. P. Silva; T. Carvalho; Rudolf J. Schneider; V. I. Esteves; D. L. D. Lima

During the last two decades, studies related to the occurrence and fate of emerging contaminants in the aquatic environment have received great attention from the international scientific community. The monitoring of the presence of these compounds is particularly important since they are known to induce adverse effects in aquatic environments, even at extremely low concentrations. This work aimed to apply a simple and effective methodology, such as enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), in the monitoring of 17a-ethinylestradiol (EE2) and 17b-estradiol (E2) (a synthetic and a natural hormone, respectively), carbamazepine (CBZ, an antiepileptic), cetirizine (CET, an antihistamine) and caffeine ...

Crystallization of glasses studied with PEEM

Sep 30, 2020

F. Scheffler; Christopher Tielemann

Surface Initiated Structure Formation in Glass Ceramics

Sep 30, 2020

Richard Busch

A validated robust and automatic procedure for vibration analysis of bridge structures using MEMS accelerometers

Sep 30, 2020

Ralf Herrmann; M. Omidalizarandi; B. Kargoll; S. Marx; J. Paffenholz; I. Neumann

A complete and flexible workflow for metaproteomics data analysis based on MetaProteomeAnalyzer and Prophane

Sep 30, 2020

H. Schiebenhoefer; K. Schallert; B. Y. Renard; K. Trappe; E. Schmid; D. Benndorf; K. Riedel; Thilo Muth; S. Fuchs

Metaproteomics, the study of the collective protein composition of multi-organism systems, provides deep insights into the biodiversity of microbial communities and the complex functional interplay between microbes and their hosts or environment. Thus, metaproteomics has become an indispensable tool in various fields such as microbiology and related medical applications. The computational challenges in the analysis of corresponding datasets differ from those of pure-culture proteomics, e.g., due to the higher complexity of the samples and the larger reference databases demanding specific computing pipelines. Corresponding data analyses usually consist of numerous manual steps that must be closely ...

Laser-Induced Periodic Surface Structures (LIPSS)

Sep 30, 2020

Jörn Bonse; Sabrina V. Kirner; Jörg Krüger

Laser-induced periodic surface structures (LIPSS) are a universal phenomenon and can be generated on almost any material by irradiation with linearly polarized radiation. This chapter reviews the current state in the field of LIPSS, which are formed in a “self-ordered” way and are often accompanying materials processing applications. LIPSS can be produced in a single-stage process and enable surface nanostructuring and, in turn, adaption of optical, mechanical, and chemical surface properties. Typically, they feature a structural size ranging from several micrometers down to less than 100 nm and show a clear correlation with the polarization direction of the light used for their generation. Various ...

Simple and fast prediction of train-induced track forces, ground and building vibrations

Sep 30, 2020

Lutz Auersch

A simple and fast prediction scheme is presented for train induced ground and building vibrations. Simple models such as (1-dimensional) transfer matrices are used for the vehicle-track-soil interaction and for the building-soil interaction. The wave propagation through layered soils is approximated by a frequency-dependent homogeneous half-space. The prediction is divided into the parts “emission” (excitation by railway traffic), “transmission” (wave propagation through the soil) and “immission” (transfer into a building). The link between the modules is made by the excitation force between emission and transmission, and by the free-field vibration between transmission and immission. All formula ...

Connecting MetaProteomeAnalyzer and PeptideShaker to Unipept for Seamless End-to-End Metaproteomics Data Analysis

Sep 30, 2020

T. Van den Bossche; P. Verschaffelt; K. Schallert; H. Barsnes; P. Dawyndt; D. Benndorf; B. Y. Renard; B. Mesuere; L. Martens; Thilo Muth

Although metaproteomics, the study of the collective proteome of microbial communities, has become increasingly powerful and popular over the past few years, the field has lagged behind on the availability of user-friendly, end-to-end pipelines for data analysis. We therefore describe the Connection from two commonly used metaproteomics data processing tools in the field, MetaProteomeAnalyzer and PeptideShaker, to Unipept for downstream analysis. Through these connections, direct end-to-end pipelines are built from database searching to taxonomic and functional annotation.

Numerical study of additional element transport in wire feed laser beam welding

Sep 30, 2020

Xiangmeng Meng; Antoni Artinov; Marcel Bachmann; Michael Rethmeier

The transport phenomena in the wire feed laser beam welding are investigated numerically. A three-dimensional transient heat transfer and fluid flow model coupled with free surface tracing and element transport is developed. A ray-tracing method with local grid refinement algorithm is used to calculate the multiple reflections and Fresnel absorption on the keyhole wall. The filler material flows backward along the lateral side of the weld pool, and subsequently flows forward along the longitudinal plane. The occurrence of the bulging phenomenon may further prevent the downward transfer of the additional elements to the root of the weld pool.

Towards Agile Standardization: Testbeds in Support of Standardization for the IIoT

Sep 30, 2020

Claudia Koch; Knut Blind

The Industrial Internet of Things (IIoT) poses multiple challenges to traditional standardization, due to the complexity, dynamics, and accelerating speed of technological progress. The need for a timely availability of standards calls for new approaches and tools to enhance standardization processes for smart manufacturing. Industry and standards development organizations worldwide are seeking new solutions. Testbeds have been acknowledged in innovation policy as a powerful tool for knowledge transfer and the further development of emerging technologies. Lately, they have also attracted increasing attention from the standardization perspective as a promising tool for a more agile standards development ...

Hybrid laser-arc welding of thick-walled pipe segments with optimization of the end crater

Sep 30, 2020

Ömer Üstündag; S. Gook; Andrey Gumenyuk; Michael Rethmeier

The study deals with the application of the high-power hybrid-laser arc welding process on up to 15 mm thick pipe segments with the intention to avoid end crater imperfections during closing of the circumferential welds, where the pipes were turned during welding in 1G- and 2Gpositions. Different techniques such as laser power ramp-down, abrupt switch-off of the laser power and change of the magnification of the laser spot diameter and defocusing of the laser beam relative to the workpiece were tested to remove the laser energy from the process. It could be shown that a high defocusing of the optic system above 40 mm with a resulting beam diameter > 2.9 mm in a short overlap length of approx ...

Notch impact toughness of laser beam welded thick sheets of cryogenic nickel alloyed steel X8Ni9

Sep 30, 2020

S. Gook; S. Krieger; Andrey Gumenyuk; A. M. El-Batahgy; Michael Rethmeier

The paper deals with the investigations of the impact toughness of laser beam welded 14.5 mm thick sheets made of cryogenic steel X8Ni9 as a function of preheating. This 9% nickel alloyed steel is widely used in the liquefied natural gas (LNG) industry. An application of highly efficient welding processes such as high-power laser beam welding (LBW) in LNG sector requires an understanding of the interactions between the LBW process parameters and weld properties, in particular the impact toughness. The results show that the original fine-grained martensitic microstructure of the base metal (BM) is significantly changed by melting and crystallization during the LBW, what can lead to a decrease ...

Verfahren zum fehlerfreien Laserstrahl-Hybridschweißen von gechlossenen Rundnähten

Sep 30, 2020

S. Gook; Ömer Üstündag; Andrey Gumenyuk; Michael Rethmeier

In diesem Beitrag werden Ergebnisse der Untersuchungen eines Verfahrens zum fehlerfreien Laserstrahl Hybridschweißen von geschlossenen Rundnähten vorgestellt. Das Verfahren zielt auf die Vermeidung von Schweißimperfektionen im Überlappbereich einer laserstrahlhybridgeschweißten Rundnaht. Eine Strategie der Prozessführung beim Schließen der Rundnaht wurde entwickelt, mit der ein fehlerfreier Überlappbereich durch die Kontrolle der Erstarrungsbedingungen am Schweißnahtende erreicht wird. Die kontrollierte Wärmeführung wird durch eine Anpassung der Parameter von beiden beteiligten Schweißprozessen, dem Laserstrahl- sowie MSG­ Schweißprozess realisiert. Experimentelle Untersuchungen wurden an 12 ...

Exploring the Adoption of the International Information Security Management System Standard ISO/IEC 27001: A Web Mining-Based Analysis

Sep 30, 2020

Mona Mirtsch; Jan Kinne; Knut Blind

In the light of digitalization and recent EU policy initiatives, information is an important asset that organizations of all sizes and from all sectors should secure. However, in order to provide common requirements for the implementation of an information security management system, the internationally well-accepted ISO/IEC 27001 standard has not shown the expected growth rate since its publication more than a decade ago.In this article, we apply web mining to explore the adoption of ISO/IEC 27001 through a series of 2664 out of more than 900 000 German firms from the Mannheim Enterprise Panel dataset that refers to this standard on their websites. As a result, we present a “landscape” of ISO/IEC ...

Automatically Welded Tubular X-Joints for Jacket Substructures

Sep 30, 2020

P. Schaumann; K. Schürmann; Andreas Pittner; Michael Rethmeier

To increase the competitiveness of jacket substructures compared to monopiles a changeover from an individual towards a serial jacket production based on automated manufactured tubular joints combined with standardized pipes has to be achieved. Therefore, this paper addresses fatigue tests of automatically welded tubular X-joints focusing on the location of the technical fatigue crack. The detected location of the technical crack is compared to numerical investigations predicting the most fatigue prone notch considering the structural stress approach as well as the notch stress approach. Besides, the welding process of the automated manufactured tubular X-joints is presented.

Entwicklung des hybriden Auftragschweißens als leistungsfähigen Bechichtungsprozess für Korrosions- und Verschleißschutzschichten

Sep 30, 2020

C. Brunner-Schwer; B. Graf; Michael Rethmeier

Dieser Beitrag stellt Ergebnisse der Untersuchungen zum Auftragschweißen als Plasma-Laserstrahl-Hybrid-Prozess dar. Es hat sich gezeigt, dass ein Laserstrahl, der in einer gemeinsamen Prozesszone mit einem Plasma-Pulver-Auftragschweißprozess vorlaufend angeordnet ist, diesem Prozess eine erhebliche Geschwindigkeitssteigerung sowie eine Verbesserung der Stabilität ermöglicht. Der Hybrid-Prozess konnte mit Verschleißschutzwerkstoffen sowie dem Korrosionsschutzwerkstoff Inconel 625 bei Vorschubgeschwindigkeiten von bis zu 10 m/min erfolgreich validiert werden. Im Hinblick auf die aktuellen Entwicklungen zu Hochgeschwindiglceits-Laserstrahlauftragschweißen kann der Plasma-Laserstrahl-Hybrid-Prozess zwischen ...

Untersuchung zum Elektronenstrahlschweißen heißrissgefährdeter Nickelbasis-Superlegierungen mittels statistischer Versuchsplanung

Sep 30, 2020

J. Raute; T. Jokisch; A. Marko; Michael Rethmeier

Nickelbasis-Superlegierungen sind seit vielen Jahren in unterschiedlichen Industrieanwendungen im Einsatz. Aufgrund der großen Heißrissneigung ist das Schweißen dieser Werkstoffe jedoch bei einer Vielzahl von Legierungen problematisch. Neue Arbeiten auf dem Gebiet zeigen, dass entgegen den gängigen Theorien auch reduzierte Schweißgeschwindigkeiten eine Tendenz zur Verringerung der Rissneigung aufweisen. Bisher existieren jedoch kaum Erkenntnisse zum Prozessverhalten in diesem Parameterbereich. In dieser Arbeit wird daher der Einfluss der relevanten Prozessparameter beim Elektronenstrahlschweißen (EBW) auf die Nahtgestalt im Bereich geringer Vorschubgeschwindigkeiten untersucht. Auf Grundlage ...

Investigation of the Application of a C-ring Geometry to validate the Stress Relief Heat Treatment Simulation of Additive Manufactured Austenitic Stainless Steel Parts via Displacement

Sep 30, 2020

E. Bassel; M. Biegler; Michael Rethmeier

Directed energy deposition is a metal additive manufacturing process that builds parts by joining material in a layer-by-layer fashion on a substrate. Those parts are exposed to rapid thermo-cycles which cause steep stress gradients and the layer-upon-layer manufacturing fosters an anisotropic microstructure, therefore stress relief heat treatment is necessary. The numerical simulation can be used to find suitable parameters for the heat treatment and to reduce the necessary efforts to perform an effective stress relieving. Suitable validation Experiments are necessary to verify the results of the numerical simulation. In this paper, a 3D coupled thermo-mechanical model is used to simulate the ...

Instrumented indentation technique and its application for the determination of local material properties of welded steel structures

Sep 30, 2020

E. Javaheri; Andreas Pittner; B. Graf; Michael Rethmeier

The determination of mechanical properties of welded Steel structures such as strength or ductility is a subject of high interest for the majority of Companies in the area of metal Processing. The material Parameters can be obtained by performing the tensile test on the samples made from a part of a component. In some cases, it is highly expensive to produce the tensile specimens especially from the weld metal, which contains different type of microstructure such as weld seam or heat affected zone in an extremely small area. Therefore, a method is described in this paper to determine the material Parameters of high strength Steel structures and welded joints locally and without any additional ...

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Time-variant reliability of deteriorating structural systems conditional on inspection and monitoring data

Sep 24, 2020

Ronald Schneider

The current practice of operating and maintaining deteriorating structural systems ensures acceptable levels of structural reliability, but it is not clear how efficient it is. Changing the current prescriptive approach to a risk-based approach has great potential to enable a more efficient management of such systems. Risk-based optimization of operation and maintenance strategies identifies the strategy that optimally balances the cost for controlling deterioration in a structural system with the achieved risk reduction. Inspections and monitoring are essential parts of operation and maintenance strategies. They are typically performed to reduce the uncertainty in the structural condition and ...

Kontinuumsmechanische Werkstoffmodelle zur numerischen Simulation von Stahlbauteilen im Brandfall

May 13, 2020

Sebastian Hauswaldt

Das nichtlineare und geschwindigkeitsabhängige1 Materialverhalten von Stahl wird besonders bei hohen Temperaturen sichtbar. Für Finite-Elemente-Simulationen von Stahlkonstruktionen im Brandfall sollte aus diesem Grund plastisches und geschwindigkeitsabhängiges Materialverhalten beschrieben werden. Die vorliegende Arbeit betrachtet unter diesem Aspekt bisherige Materialuntersuchungen und macht Vorschläge für dreidimensionale Materialmodelle mit entsprechenden Eigenschaften. Es werden zunächst die phänomenologischen Eigenschaften von Baustahl anhand einer Literaturrecherche analysiert, wobei verstärkt auf Untersuchungen des Materialverhaltens bei Belastungen und Aufheizprozessen, wie sie im Brandfall ...

The measurement- and model-based structural analysis for damage detection

Jan 22, 2020

Cheng-Chieh Wu

The present work is intended to make a contribution to the monitoring of civil engineering structures. The detection of damage to structures is based on the evaluation of spatially and temporally distributed hybrid measurements. The acquired data can be evaluated purely geometrically or physically. It is preferable to do the latter, since the cause of damage can be determined by means of geometrical-physical laws in order to be able to intervene in time and ensure the further use of the structures. For this reason, the continuum mechanical field equations in conjunction with the finite element method and hybrid measurements are combined into a single evaluation method by the adjustment calculation ...

Zerstörungsfreie Prüfung mit photonenzählenden und spektralauflösenden Röntgenmatrixdetektoren am Beispiel von Werkstoffverbunden

Dec 16, 2019

David Schumacher

Diese Arbeit beschäftigt sich mit den Eigenschaften der photonenzählenden und spektralauflösenden Detektortechnik und möglichen Anwendungsgebieten in der zerstörungsfreien Prüfung. Dabei wurden konventionelle und photonenzählende Detektortechniken hinsichtlich der Bildqualität und Anwendbarkeit bei unterschiedlichen Prüfaufgaben verglichen und untersucht, inwiefern sich die Energieschwellwertsetzung auf die erreichbare Bildqualität und eine Materialdiskriminierbarkeit bei verschiedenen radiographischen Verfahren auswirkt. Anhand von Anwendungsbeispielen wurden diese Eigenschaften und deren Auswirkung auf das Messergebnis analysiert. Neben der Radiographie wurden auch dreidimensionale Verfahren ...

Untersuchungen zur Brandentstehung und Brandausbreitung in Wohnungen

May 15, 2019

Sven Kaudelka

Zur Bedarfsplanung von Feuerwehren in Städten in der Bundesrepublik Deutschland wurden im Jahr 1998 die Qualitätskriterien Hilfsfrist, Funktionsstärke und Erreichungsgrad für ein standardisiertes Schadensereignis erarbeitet. Das standardisierte Schadensereignis basiert auf Ergebnissen der O.R.B.I.T.-Studie aus dem Jahr 1978. Der dort dargestellte Rauchgas-temperaturverlauf für einen standardisierten Wohnungsbrand stellt Ergebnisse von Brandversuchen in einer Wohnung aus dem Jahr 1939 dar. Die zur Untersuchung herangezogenen Einrichtungsgegenstände bestanden dabei überwiegend aus cellulosehaltigen Materialien wie Holz und Papier. Die zunehmende Verwendung von Werkstoffen auf der Basis von Holz ...

Wärmeführung und Beanspruchung von hochfesten Verbindungen mit LTT-Schweißzusatzwerkstoff

Jan 8, 2019

Jonny Dixneit

Bestrebungen zum Leichtbau sowie höhere Anforderungen an das ertragbare Lastkollektiv führen in der Auslegung von Schweißkonstruktionen zunehmend zum Einsatz hochfester Feinkornbaustähle. Ohne Anwendung kostenintensiver Nachbehandlungsverfahren ist die Lebensdauer hochfester Schweißverbindungen unter wechselnder zyklischer Beanspruchung jedoch limitiert. Neben der geometrischen Kerbe sind schweißbedingte Gefügeveränderungen und die Höhe und die Verteilung von Schweißeigenspannungen für die Eigenschaften von Schweißverbindungen von erheblicher Bedeutung. Sogenannte LTT-Zusatzwerkstoffe bieten eine äußerst lukrative Möglichkeit, die resultierenden Schweißeigenspannungen bereits während des Schweißens ...

Analyse, Charakterisierung und Modellierung der Gasleckageraten repräsentativer Bauarten von Gefahrgutverpackungen

Dec 3, 2018

Eva Schlick-Hasper

Derzeit existieren für Gefahrgutverpackungen in den internationalen Gefahrgutvorschriften keine Festlegungen für quantitative Grenzleckageraten, die sich an Sicherheitsbetrachtungen während der Beförderung orientieren. Für die Dichtheitsprüfung im Rahmen der Bauartzulassung von Gefahrgutverpackungen für flüssige Füllgüter ist das Standardprüfverfahren das Eintauchverfahren in Wasser („Bubble Test“). Hierbei handelt es sich um ein lokalisierendes Prüfverfahren. Seine Anwendung lässt keine quantitative Aussage darüber zu, ob unter Beförderungsbedingungen aufgrund von strömungsbedingter Stofffreisetzung durch Leckstellen der Gefahrgutverpackungen die Gefahr der Bildung einer explosionsfähigen Atmosphäre ...

Schädigungscharakterisierung an Faser-Kunststoff-Verbunden im Schwingversuch mittels Röntgenrefraktionstopographie unter Berücksichtigung der Matrixeigenschaften

Nov 29, 2018

Alexander Müller

In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Epoxidharzsysteme charakterisiert. Zwei Systeme mit großen bruchmechanischen Unterschieden wurden zur Fertigung äquivalenter GFK- und CFK-Laminate mit Faserausrichtungen in 0/90° und ±45° ausgewählt. In quasi-statischen Zugversuchen und Einstufenschwingversuchen mit einem Beanspruchungsverhältnis von R= 0,1 wurden diese Laminate hinsichtlich ihres Schädigungsbeginns und ihrer Schädigungsentwicklung untersucht. Die Detektion der Schädigungen sowie die Dokumentation der Schädigungsentwicklung wurde anhand der Lichtabsorptionsanalyse an GFK-Laminaten und anhand der Röntgenrefraktionsanalyse an CFK-Laminaten umgesetzt. Auf diese Weise konnten Einflüsse ...

Identification of the state of stress in iron and steel truss structures by vibration-based experimental investigations

May 22, 2018

Thi Mai Hoa Luong

Safety evaluation of truss structures depends upon the determination of the axial forces and corresponding stresses in axially loaded members. Due to presence of damages, change in intended use, increase in service loads or accidental actions, structural assessment of existing truss structures is necessary. This applies particularly to iron and steel trusses that are still in use, including historic and heritage monuments. Precise identification of the stresses plays a crucial role for the preservation of historic trusses. The assessment measures require non–destructiveness, minimum intervention and practical applicability. The axial forces in truss structures can be estimated by static calculations ...

Hydrogen assisted cracking and transport studied by ToF-SIMS and data fusion with HR-SEM

Apr 20, 2018

Oded Sobol

For almost 150 years it is known that hydrogen has a deleterious effect on the mechanical properties of metallic components. Nowadays, the problem of hydrogen assisted degradation is highly relevant in energy related fields due to the massive use of steel as a structural component in these applications and its sensitivity to hydrogen. Since the discovery of hydrogen assisted cracking (HAC), researchers studied intensively and suggested possible explanations and mechanisms in order to define how hydrogen is affecting the material. In general, it is considered that hydrogen changes the mechanical properties more in terms of ductility (deformation capacities) than in strength (load capacities). ...

Entwicklung immunchemischer Methoden zur Spurenanalytik der Sprengstoffe Nitropenta und Trinitrotoluol

Aug 30, 2017

Almut Hesse

Pentaerythrityltetranitrat (PETN), ein in jüngster Vergangenheit häufig von Terroristen verwendeter Sprengstoff, ist äußerst schwer zu detektieren. Ein verbesserter Antikörper gegen PETN wurde durch Anwendung des Konzepts des bioisosteren Ersatzes entwickelt,indem ein Nitroester durch einen Carbonsäurediester ersetzt wurde. Biostere Moleküle haben eine ähnliche Struktur wie die Referenzsubstanz und zeigen eine vergleichbare biologische Wirkung. Dieser Ansatz führte zu polyklonalen Antikörpern mit extrem guter Selektivität und Sensitivität. Die Nachweisgrenze des Enzyme-Linked Immunosorbent Assays (ELISAs) beträgt 0,15 μg/L. Der Messbereich des Immunassays liegt zwischen 1 und 1000 μg/L. Die Antikörper ...

Thermomechanisches Verhalten von semikristallinem Polyester-Urethan

Apr 27, 2017

Nikolaus Mirtschin

Formgedächtnispolymere werden durch thermomechanische Vorbehandlung, die Programmierung, in eine temporäre Form überführt. In die Ursprungsform kehren sie dann erst nach externer Stimulierung, durch Auslösen des Formgedächtniseffekts, wieder zurück. Um diesen Effekt zu optimieren, werden in dieser Arbeit thermomechanische Designoptionen analysiert und Stellschrauben der Programmierung diskutiert. Quantifiziert wird das Materialverhalten eines physikalisch vernetzten Polyurethans mit semikristalliner Polyester-Weichsegmentphase (PEU) in thermomechanischen Messungen, in denen das Polymer Dehnungen bis über 1000% fixiert. Deformationen im breiten Schmelzübergangsbereich der Weichsegmentphase ermöglichen ...

Numerische Modellierung der Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung an Eisenbahnfahrwegen und ihre Anwendung im Brückenübergangsbereich

Mar 29, 2017

Jeffrey Bronsert

Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit steht die numerische Modellierung der Fahrzeug-Fahrweg-Wechselwirkung von Eisenbahnfahrwegen, die auch für Fahrwege mit einer Diskontinuität einsetzbar ist. Der Fokus wurde hier auf Fahrwege mit einem Brückenbauwerk gelegt, weil es an den Übergängen zu einer erhöhten Beanspruchung kommt. Daher wurde für den Fahrweg mittels der Finiten Elemente Methode (FEM) ein dreidimensionales Modell mit einer Lösung im Zeitbereich entwickelt, das die wesentlichen Elemente des Schienenverkehrs, das Fahrzeug, den Fahrwegoberbau und den Untergrund, enthält. Aufgrund der unendlichen Ausdehnung des Untergrundes wurde für den Rand des endlichen FE-Gebiets, die sogenannte ...

Immunochemical determination of caffeine and carbamazepine in complex matrices using fluorescence polarization

Feb 27, 2017

Lidia Oberleitner

Pharmacologically active compounds are omnipresent in contemporary daily life, in our food and in our environment. The fast and easy quantification of those substances is becoming a subject of global importance. The fluorescence polarization immunoassay (FPIA) is a homogeneous mix-and-read format and a suitable tool for this purpose that offers a high sample throughput. Yet, the applicability to complex matrices can be limited by possible interaction of matrix compounds with antibodies or tracer. Caffeine is one of the most frequently consumed pharmacologically active compounds and is present in a large variety of consumer products, including beverages and cosmetics. Adverse health effects of ...

Microstructure-property relationship in microalloyed high-strength steel welds

Feb 15, 2017

Lei Zhang

High-strength steels are favoured materials in the industry for production of safe and sustainable structures. The main technology used for joining the components of such steel is fusion welding. Steel alloy design concepts combined with advanced processing technologies have been extensively investigated during the development of High-Strength Low-Alloy (HSLA) steels. However, very few studies have addressed the issue of how various alloy designs, even with limited microalloy addition, can influence the properties of high-strength steel welds. In high-strength steel welding practices, the challenges regarding microstructure evolution and the resulting mechanical properties variation, are of ...

Zuverlässigkeitsanalyse von digitalen Radiographie-Systemen bei der Prüfung von realen Materialdefekten

Jan 3, 2017

Daniel Kanzler

Die zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) ist aus solchen Bereichen unseres Lebens nicht mehr wegzudenken, in denen Schäden mit hohen Folgekosten oder Gefährdungen von Menschenleben entstehen können (Beispiele: Transportwesen, Energieerzeugung, Chemieindustrie). In der Praxis kann ein Prüfsystem an seine Grenzen geraten, z.B. bei kleinen Defekten. Defekte mit kritischer Größe werden möglicherweise nicht detektiert. Daher müssen probabilistische Bewertungsverfahren das Prüfsystem beschreiben. Es wird eine objektive Qualitätskennzahl gesucht, auf deren Basis die Anwendbarkeit der Prüfmethode definiert werden soll. Die Auffindwahrscheinlichkeit (engl. probability of detection - POD) erfüllt diese Anforderung ...

Instrumental analysis, metabolism and toxicity of cis- and trans-zearalenone and their biotransformation products

Dec 8, 2016

Sarah Drzymala

Trans-Zearalenone(ZEN)is a non-steroidal estrogenic mycotoxin which frequently contaminates cereal grains worldwide. Ingestion of food and feed containing ZEN causes numerous mycotoxicoses in animals and possibly humans with pronounced estrogenic effects. Due to the trans-configurated double bond, ZEN isomerizes to the cis-configuration upon the influence of light. This work investigates the instrumental analysis, metabolism and toxicity of ZEN and cis- ZEN. The first part focused on the determination of ZEN in edible oils. Due to a maximum level of 400 µg/kg ZEN in the European Union (EU), reliable analytical methods are needed. A comprehensive method comparison proved dynamic covalent hydrazine ...

Konzept zur ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung des Abbruchs und der Aufbereitung von Mauerwerk

Nov 29, 2016

Tristan Herbst

Mit der vorliegenden Arbeit wurde ein methodisches Konzept zur ganzheitlichen Nachhaltigkeitsbewertung des Abbruchs und der Aufbereitung von Mauerwerk bereitgestellt. Das Bewertungskonzept ermöglicht einen ganzheitlichen Vergleich verschiedener Szenarien für den Abbruch und die Aufbereitung von Mauerwerk unter Berücksichtigung der Anwendung von Mauerwerkbruch und aussortierter Fremdstoffe zur Verwertung. Es kombiniert die Kosten-Wirksamkeitsanalyse, die Stoffflussanalyse, die Ökobilanzierung, die Betrachtung sozialer Aspekte und Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen bei gleichzeitiger Berücksichtigung der Materialqualitäten. Das Bewertungskonzept basiert im Kern auf der Kosten-Wirksamkeitsanalyse ...

Hydrogen Diffusion and Effect on Degradation in Welded Microstructures of Creep-resistant Low-alloyed Steels

Sep 19, 2016

Michael Rhode

Low-alloyed heat-resistant steels have a fundamental contribution to the currently applied steel grades in pressurized and temperature loaded components like membrane walls(water walls)or pressure vessels. Here, the main advantages of the low-alloy concept can be used in terms of superior high temperature mechanical properties, workability and decreased amounts of expensive alloy elements. The main challenge for the future is to further increase the power plant thermal efficiency independent of the type of power plant concept, i.e. fossil-fired or nuclear power plant, where the material selection can directly affect reduction of CO2 emissions. In power plant design, welding is the most applied ...

Naturmessungen und numerische Simulationen zur Untersuchung von Freileitungsseilen im natürlichen Wind

Sep 1, 2016

Dominik Stengel

Für Tragmasten von Freileitungen ist meist die Windeinwirkung bemessungsrelevant. Mit den großen Spannweiten der Hochspannungsebene trägt dabei die Windeinwirkung auf die Leiterseile einen maßgebenden Anteil zur Gesamtbeanspruchung dieser Tragstrukturen bei. Daher ist es offensichtlich, dass das Tragverhalten der Freileitungsseile eine wichtige Rolle für die zuverlässige Bemessung bei Neubauten oder der Bewertung der Zuverlässigkeit des Bestands spielt. Hierfür sind insbesondere die Extremwindereignisse, das sog. 50-Jahres-Windereignis von Bedeutung. Bei diesen hohen Windgeschwindigkeiten treten vor allem windinduzierte Schwingungen der Leiterseile auf. Die für die Bemessung herangezogenen Konzepte ...

Verhalten reaktiver Brandschutzsysteme auf kreisförmigen Zuggliedern aus Blank- und Baustahl

Aug 31, 2016

Dustin Häßler

Im Bauwesen werden Zugglieder aus Stahl in der Regel für Aussteifungsverbände, Abhängungen und Unterspannungen von Trägern verwendet. Die dafür verbauten, meist kreisförmigen Vollprofile dienen häufig der Stabilisierung des Tragwerks. Ein Versagen der Stahlzugglieder kann zu einem Einsturz der gesamten Konstruktion führen. Unter Brandeinwirkung verlieren ungeschützte Stahlkonstruktionen aufgrund der schnellen Erwärmung frühzeitig ihre Tragfähigkeit. Durch den Einsatz reaktiver Brandschutzsysteme auf Stahlbauteilen kann deren Erwärmung verlangsamt und dadurch der Feuerwiderstand verbessert werden. Die Optik der oftmals filigranen Stahlzugglieder bleibt dabei im Wesentlichen unverändert. Für ...

Einfluss der Porosität von Beton auf den Ablauf einer schädigenden Alkali-Kieselsäure-Reaktion

Jun 6, 2016

Katja Voland

This thesis deals with the question of how the porosity of concrete influences the process of a damaging alkali-silica-reaction (“ASR”). In particular, it is examined whether the use of slip form pavers and the reduced porosity resulting from this use have an effect on the process of a damaging ASR. Since the 1980s slip form pavers have been used, which modifies the structure of concrete. However, these modifications have not yet been taken into consideration in the relevant technical guidelines. The use of slip form pavers instead of conventional concrete pavers results in a denser structure. Due to the denser structure the ductility and the porosity of the concrete decrease. Thus it is more ...

Human Factors in Non-Destructive Testing (NDT): Risks and Challenges of Mechanised NDT

May 19, 2016

Marija Bertović

Non-destructive testing (NDT) is regarded as one of the key elements in ensuring quality of engineering systems and their safe use. A failure of NDT to detect critical defects in safetyrelevant components, such as those in the nuclear industry, may lead to catastrophic consequences for the environment and the people. Therefore, ensuring that NDT methods are capable of detecting all critical defects, i.e. that they are reliable, is of utmost importance. Reliability of NDT is affected by human factors, which have thus far received the least amount of attention in the reliability assessments. With increased use of automation, in terms of mechanised testing (automation-assisted inspection and the ...

A Numerical Model for Self-Compacting Concrete Flow through Reinforced Sections: a Porous Medium Analogy

Apr 20, 2016

Ksenija Vasilić

This thesis addresses numerical simulations of self-compacting concrete (SCC) castings and suggests a novel modelling approach that treats reinforcement zones in a formwork as porous media. As a relatively new field in concrete technology, numerical simulations of fresh concrete flow can be a promising aid to optimise casting processes and to avoid on-site casting incidents by predicting the flow behaviour of concrete during the casting process. The simulations of fresh concrete flow generally involve complex mathematical modelling and time-consuming computations. In case of a casting prediction, the simulation time is additionally significantly increased because each reinforcement bar occurring ...

Wirkungsweise von Polypropylen-Fasern in brandbeanspruchtem Hochleistungsbeton

Apr 15, 2016

Klaus Pistol

Das Hauptanliegen der Arbeit besteht in der experimentellen Erforschung der faserbedingten mikrostrukturellen Schädigungsprozesse in brandbeanspruchtem HPC. Dazu werden das thermische Degradationsverhalten von Polypropylen-Fasern (PP-Fasern) mithilfe thermoanalytischer Verfahren aus der Polymerforschung untersucht und die Wechselwirkung der schmelzenden PP-Fasern mit dem umgebenden Betongefüge unter Verwendung hochtemperaturmikroskopischer Methoden analysiert. Des Weiteren werden erstmalig akustische und röntgentomographische Methoden zur zerstörungsfreien Untersuchung der Rissgenese in thermisch beanspruchten Betonproben kombiniert. Zur Validierung der Ergebnisse und zur Visualisierung von mikroskopischen ...

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