TY - JOUR A1 - Herr, M. A1 - Borras, F. X. A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Kröll, Mirco A1 - Pirker, F. A1 - Cihak-Bayr, U. T1 - How to create trusted tribological characterization data of soft polymers as input for FEM simulations? JF - Materials N2 - Soft polymers such as the investigated polyurethane, characterized by low Young’s moduli and prone to high shear deflection, are frequently applied in pneumatic cylinders. Their performance and lifetime without external lubrication are highly determined by the friction between seal and shaft and the wear rate. FEM simulation has established itself as a tool in seal design processes but requires input values for friction and wear depending on material, load, and velocity. This paper presents a tribological test configuration for long stroke, reciprocating movement, allowing the generation of data which meet the requirements of input parameters for FEM simulations without the geometrical influences of specific seal profiles. A numerical parameter study, performed with an FEM model, revealed the most eligible sample geometry as a flat, disc-shaped sample of the polymer glued on a stiff sample holder. At the same time, the study illustrates that the sensitivity of the contact pressure distribution to Poisson’s ratio and CoF can be minimized by the developed and verified setup. It ensures robust, reliable, and repeatable experimental results with uniform contact pressures and constant contact areas to be used in databases and FEM simulations of seals, enabling upscaling from generically shaped samples to complex seal profiles. KW - Tribologie KW - FEM KW - Simulation KW - Polymere KW - Charakterisierung KW - i-TRIBOMAT KW - Modellierung KW - Polyurethan KW - Dichtungen KW - Upscaling PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-567683 DO - https://doi.org/10.3390/ma16010131 SN - 1996-1944 VL - 16 IS - 1 SP - 1 EP - 20 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-56768 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - Modellierung des Single Burning Item Tests JF - Bauphysik KW - Modellierung KW - CFD KW - Brandszenarien KW - Single Burning Item Test PY - 2004 UR - http://www.wiley-vch.de/publish/dt/journals/alphabeticIndex/2094/?sID=b7d55aa63bd724fffa08392fd4e98c27 SN - 0171-5445 SN - 1437-0980 N1 - Geburtsname von Hofmann-Böllinghaus, Anja: Hofmann, A. - Birth name of Hofmann-Böllinghaus, Anja: Hofmann, A. VL - 26 IS - 5 SP - 246 EP - 251 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-4643 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Huismann, Sven A1 - Korzen, Manfred A1 - Rogge, Andreas T1 - Entwicklung und Validierung eines allgemeinen Rechenverfahrens für Stahlbetonstützen aus hochfestem Beton unter Brandbeanspruchung JF - Beton- und Stahlbetonbau N2 - Ausgehend von einer kritischen Analyse der Materialkennwerte für normalfesten (NFB) und hochfesten Beton (HFB) im Eurocode 2 wurden in grundlegenden Untersuchungen an der BAM exemplarisch für einen HFB die thermomechanischen Materialkennwerte bestimmt, um auf der Basis eines geeigneten Materialmodells das Verhalten von Stahlbetonstützen aus HFB unter Brandbeanspruchung zu simulieren. Die Validierung des Modells erfolgte mittels großmaßstäblicher Brandversuche an belasteten Stahlbetonstützen aus dem gleichen HFB wie in den Materialuntersuchungen. Es konnte gezeigt werden, dass die Festigkeit als charakteristischer Parameter des Materialmodells zwingend auf der Basis instationärer Versuche – und nicht aus stationären Versuchen wie bei NFB üblich – bestimmt werden muss. Mit den in vorgeschlagenen Materialbeziehungen für HFB wird das Tragverhalten der untersuchten Stützen dagegen deutlich überschätzt, was sich in den numerischen Simulationen insbesondere durch zu geringe Verformungen äußert.------------------------------------------------------------------------------------------------------ Development and Validation of an Advanced Calculation Model for High Strength Concrete Columns Subjected to Fire Loading Following a critical analysis of the material parameters of normal strength (NSC) and high strength concrete (HSC) presented in Eurocode 2 the thermo-mechanical material parameters of one representative HSC were identified. Using these parameters and based on an appropriate material model the behavior of HSC columns was simulated. The validation of the model was realized through real scale fire resistance tests on loaded columns of the same type of HSC as in the material identification tests. It was found that the strength as a characteristic parameter of the material model has to be identified on the basis of transient creep tests and not of stationary tests, respectively as realized usually for NSC. It could be shown that the structural behavior of the tested columns is overestimated if the numerical simulations are based on the material properties of HSC as proposed in. This feature is expressed especially through insufficient displacements. KW - Brandschutz KW - Verformungsverhalten KW - Hochleistungsbeton KW - Nichtlineare Berechnungsverfahren KW - Modellierung KW - EC KW - Eurocode KW - Normen KW - Berechnungs- und Bemessungsverfahren KW - Normen/Vorschriften/Richtlinien KW - Brandschutz KW - Versuche KW - Eurocode KW - Hochfester Beton KW - Feuerwiderstandsdauer KW - Finite-Elemente-Methode PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1002/best.201200010 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 107 IS - 6 SP - 372 EP - 378 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-26100 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Jaenisch, Gerd-Rüdiger A1 - Bellon, Carsten A1 - Zagonov, V. P. A1 - Zukhovsky, M. E. A1 - Podolyako, S.V. A1 - Skachkov, M.V. T1 - Boundary Description Approach Application for Modeling the X-Ray Transformation in Computational Diagnostics Problems JF - Mathematical modeling KW - Radiographie KW - Modellierung KW - Oberflächenmodelle KW - CAD KW - Monte Carlo Modell PY - 2004 SN - 1048-5082 VL - 16 IS - 5 SP - 103 EP - 116 PB - Birkhäuser CY - Boston, Mass. AN - OPUS4-4592 LA - rus AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Kovalev, Alexander A1 - Hartelt, Manfred A1 - Spaltmann, Dirk A1 - Wäsche, Rolf A1 - Woydt, Mathias T1 - Zero wear (Null Verschleiß) JF - Tribologie und Schmierungstechnik KW - Reibung KW - Null-Verschleiß KW - Rauhigkeit KW - Kontaktmechanik KW - Modellierung KW - DLC KW - Friction KW - Zero-wear KW - Roughness KW - Contact mechanics KW - Simulation PY - 2013 SN - 0724-3472 VL - 60 IS - 2 SP - 5 EP - 12 PB - Expert Verlag CY - Renningen AN - OPUS4-28979 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lohrer, Christian A1 - Krause, Ulrich A1 - Steinbach, J. T1 - Einfluss der Konvektion auf das Selbstentzündungs- und Abbrandverhalten von Schüttgütern und Stäuben JF - Chemie - Ingenieur - Technik N2 - Selbstentzündung und Brandausbreitung von brennbaren Schüttgütern und Stäuben werden von mehreren Parametern beeinflusst. Verschiedene Einflussgrößen auf die Selbstentzündungstemperatur, wie Materialeigenschaften, Geometrie sowie Feuchtegehalt des Schüttgutes und seiner Umgebung sind bereits früher untersucht worden. Die vorliegende Arbeit stellt experimentelle Ergebnisse zum Einfluss der Konvektion an den Oberflächen von Schüttgutablagerungen auf Selbstentzündung und Brandausbreitung vor. Die Versuche wurden mit Braunkohlenstaub und Korkmehl durchgeführt. Zusätzlich wurde der Einfluss des Neigungswinkels der Schüttung (bei konstantem Volumen-Oberflächenverhältnis) untersucht. Mit Hilfe eines numerischen Modells wurde außerdem ein in der Literatur beschriebener Großversuch an Kohlehalden simuliert und bewertet. Dabei wurde der Selbstentzündungsvorgang, gefolgt von einer Brandausbreitung, berechnet. KW - Selbstentzündung KW - Brandausbreitung KW - Konvektion KW - Modellierung PY - 2005 DO - https://doi.org/10.1002/cite.200500044 SN - 0009-286X SN - 1522-2640 VL - 77 IS - 12 SP - 1984 EP - 1991 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-11667 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Lohrer, Christian A1 - Krause, Ulrich A1 - Steinbach, J. T1 - Self-Ignition of Combustible Bulk Materials under Various Ambient Conditions JF - Process safety and environmental protection T2 - HAZARDS XVIII "Process safety - sharing best practice" CY - Manchester, England, UK DA - 2004-11-22 KW - Selbstentzündung KW - Sauerstoffanteil KW - Wasser KW - Modellierung KW - Self ignition KW - Wetting KW - Condensation KW - Evaporation KW - Numerical simulations PY - 2005 SN - 0957-5820 SN - 1744-3598 VL - 83 IS - B2 SP - 145 EP - 150 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-7498 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mayer, K. A1 - Langenberg, K.-J. A1 - Krause, Martin A1 - Milmann, Boris A1 - Mielentz, Frank T1 - Characterization of reflector types by phase-sensitive ultrasonic data processing and imaging JF - Journal of nondestructive evaluation N2 - Ultrasonic and radar imaging techniques are limited in resolution by the wavelength in the material, yet information beyond those limits is hidden in complex frequency dependent reflection coefficients. The analysis of the phase of complex reflection coefficients together with the properties of imaging algorithms can help to characterize and to classify indications of defects in concrete buildings. This paper describes a method to extract phase information from measurements and SAFT reconstructed images. The influencing factors like material properties, transducer characteristics, and imaging algorithms based on Born or Physical Optics approximations are elaborated. Simulated and experimental results are briefly discussed. KW - NDT KW - Imaging KW - Flaw characterization KW - Tendon ducts KW - Phase analysis KW - Ultrasonic echo KW - SAFT KW - FT-SAFT KW - EFIT-modeling KW - Modellierung KW - EFIT KW - Spannbeton KW - Ultraschallecho KW - Spannkanäle KW - Verpressfehler KW - Zerstörungsfreie Prüfung im Bauwesen KW - ZfP-Bau PY - 2008 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-008-0035-3 SN - 0195-9298 SN - 1573-4862 VL - 27 IS - 1-3 SP - 35 EP - 45 PB - Plenum Press CY - New York, NY AN - OPUS4-17926 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mielentz, Frank A1 - Feller, Viktor A1 - Krause, Martin A1 - Orglmeister, R. A1 - Mayer, K. T1 - Schallfeldmodellierung von Ultraschall-Transversalwellen-Prüfköpfen - Modellierung von Prüfkopfarrays mit der Elastodynamischen Finiten Integrationstechnik und der Punktquellensynthese JF - Materials Testing N2 - Ultraschallmessverfahren werden seit Langem erfolgreich für Prüfaufgaben, wie zum Beispiel die Ermittlung von Bauteilgeometrien, im Bauwesen eingesetzt. Um die Schallbündelung der Prüfköpfe zu verbessern, werden oft mehrere Prüfköpfe in einem Array angeordnet. Für die Entwicklung der Prüfkopfarrays ist es zweckmäßig, mithilfe von Modellierungen den Einfluss der Arraygröße, der Anordnung der Einzelprüfköpfe im Array und der Prüffrequenz auf das Schallfeld zu untersuchen. Dazu werden in der Praxis erfolgreich Modellierungen auf der Basis der Elastodynamischen Finiten Integrationstechnik (EFIT) und der Punktquellensynthese angewendet. Beim Aufbau der Arrays kommen zurzeit immer häufiger Transversal-Punktkontaktprüfköpfe zur Anwendung. Daher wird bei der Beschreibung der Schallfeldberechnung insbesondere auf die der Transversalwellenprüfköpfe eingegangen und mithilfe von Modellierungen und Experimenten gezeigt, wie sich die Prüfkopfpositionierung auf die Richtcharakteristik auswirkt. KW - Ultraschall KW - Beton KW - Transversalwellen KW - Modellierung KW - Punktquellensynthese KW - Elastodynamische Finite Integrationstechnik KW - EFIT PY - 2013 DO - https://doi.org/10.3139/120.110510 SN - 0025-5300 VL - 55 IS - 11-12 SP - 856 EP - 864 PB - Hanser CY - München AN - OPUS4-29685 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Przondziono, R. A1 - Timothy, J.J. A1 - Nguyen, M. A1 - Weise, Frank A1 - Breitenbücher, R. A1 - Meschke, G. A1 - Meng, Birgit T1 - Vorschädigungen in Beton infolge zyklischer Beanspruchungen und deren Auswirkung auf Transportprozesse im Hinblick auf eine schädigende AKR JF - Beton- und Stahlbetonbau N2 - Auf Grundlage der Zielsetzung der Forschergruppe 1498 beschäftigt sich dieser Beitrag mit den Auswirkungen einer zyklischen mechanischen Belastung im Vierpunktbiegeversuch auf das Transportverhalten in Betongefüge. Hierzu wurde zunächst die Degradation des Mikrogefüges mittels Ultraschallmessungen sowie rissmikroskopischen Untersuchungen an Dünnschliffen charakterisiert. Mit dem Ziel der numerischen Modellbildung wurden Untersuchungen zum Wassereindringverhalten durchgeführt. Es wurden u. a. das Wassereindringverhalten über die Zeit und der Einfluss von Vorschädigungen experimentell geprüft. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen zu den Einzelprozessen des Ionentransports in poröses Gefüge wurde ein mikromechanisches Mehrskalenmodell entwickelt, welches es ermöglicht, die Wirkung der Vorschädigung auf gekoppelte Feuchte- und Ionentransportprozesse vorherzusagen. Das Modell berücksichtigt die Topologie und räumliche Verteilung der Mikrorisse und deren Einfluss auf die Ionendiffusivität. Die numerische Simulation liefert bei anisotroper Verteilung der Mikrorisse eine erhöhte Alkali-Eindringtiefe. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- According to the goals of the research group 1498, this paper deals with the effects of cyclic flexural loading in a four-point bending test on the fluid transport processes within a concrete structure. Therefore, the degradation of the microstructure is characterized through ultrasonic wave measurements as well as microscopic crack analysis. In order to numerically model these processes, experiments on the penetration behavior of water into the concrete were carried out. The penetration behavior over time as well as the influence of degradation on the water transport were investigated. To predict the influence of concrete degradation on alkali diffusivity, a multi-scale continuum micromechanics model is incorporated into the numerical model, which accounts for the topology and the three-dimensional distribution of microcracks. As expected, the numerical simulation predicts larger alkali-penetration in pre-damaged concrete. Regarding the micro-crack distribution, an anisotropic distribution of micro-cracks tangential to the direction of the alkali and water flux increases their penetration depth. KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Baustoffe KW - Degradation KW - Ionentransport KW - Mikromechanik KW - Modellierung KW - Straßenbeton KW - Transportprozesse KW - Vorschädigung KW - zyklische Belastung KW - Korrosion KW - Versuche KW - Fahrbahn KW - Cyclic loading KW - Transport process KW - Schädigende AKR KW - ASR damage PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1002/best.201400095 SN - 0005-9900 SN - 1437-1006 VL - 110 IS - 1 SP - 3 EP - 12 PB - Ernst CY - Berlin AN - OPUS4-33039 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schalau, Bernd A1 - Acikalin, Hatice Aydan T1 - Achtungsabstände nach KAS-18 unter Berücksichtigung von Zweiphasenströmung und Spray JF - Technische Sicherheit N2 - In dem Leitfaden KAS-18 werden in den Beispielberechnungen bei der Freisetzung von Flüssigkeiten bisher die Bildung einer Zweiphasenströmung und der Effekt des Spray-Verhaltens nicht berücksichtigt. Es wird vorausgesetzt, dass auch bei druckverflüssigten Ga-sen reine Flüssigphase aus dem Leck austritt und somit der Massenstrom stark überschätzt. Weiterhin wird angenommen, dass der gesamte Flüssiganteil nach der Flash-Verdampfung ausregnet und eine Lache bildet, aus der dann zeitlich verzögert eine Verdunstung in die Atmosphäre stattfindet. Experimentelle Untersuchungen zeigen allerdings, dass dieser Ansatz zumindest bei der Freisetzung druckverflüssigter Gase nicht konservativ in Bezug auf den gasförmigen Massenstroms ist. In der vorliegenden Veröffentlichung wird zunächst ein Modell zur Berechnung der Zweiphasenströmung vorgestellt und eine zusammenfassende Darstellung einiger Modelle zur Abschätzung des ausgeregneten Anteils der Flüssigphase gegeben. Die verschiedenen Modelle werden mit experimentellen Daten verglichen. Darüber hinaus werden für zwei Freisetzungsszenarien der angemessene Abstand nach KAS-18 mit und ohne Berücksichtigung der Zweiphasenströmung und des Spray–Verhaltens berechnet. KW - Störfallauswirkungsbetrachtungen KW - Gasausbreitung KW - Modellierung PY - 2017 SN - 2191-007 VL - 7 IS - 3 SP - 34 EP - 41 PB - Springer-VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-39380 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Worzewski, Tamara A1 - Jegen, M. A1 - Swidinsky, A. T1 - Approximations for the 2-D coast effect on marine magnetotelluric data JF - Geophysical journal international KW - Magnetotelluric KW - Magnetic anomalies KW - Modelling and interpretation KW - Marine electromagnetics KW - Magnetic field KW - Electromagnetic theory KW - Elektromagnetische Theorie KW - Magnetfeld KW - Modellierung KW - Inversion PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1111/j.1365-246X.2012.5385.x SN - 0956-540X SN - 1365-246X VL - 189 SP - 357 EP - 368 PB - Blackwell CY - Oxford AN - OPUS4-25503 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Üstündag, Ömer A1 - Bakir, Nasim A1 - Gook, S. A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael T1 - Neueste Entwicklungen im Bereich des Hochleistungslaserstrahl- und Hybridschweißens von hohen Blechdicken JF - Schiff und Hafen Seewirtschaft N2 - Bislang kommt das Laserstrahlschweißen bzw. Laserhybridschweißen hauptsächlich bei Dickblechen mit einer Wandstärke von bis zu 15 mm zum Einsatz. Für Anwendungen über 20 mm war dieses Verfahren aufgrund einiger Herausforderungen bisher nur bedingt realisierbar. Eine von der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) entwickelte elektromagnetische Schmelzbadunterstützung ermöglicht nun ein einlagiges Schweißen von bis zu 30 mm Wandstärke. KW - Laserstrahlschweißen KW - Laserhybridschweißen KW - Modellierung KW - Elektromagnetische Schmelzbadunterstützung KW - Kaltzähe Stähle PY - 2020 VL - 2 SP - 26 EP - 30 PB - DVV Media Group GmbH CY - Hamburg AN - OPUS4-51632 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -