TY - CONF A1 - Müller, Urs A1 - Malaga, Katarina T1 - Study on the application of anti-graffiti systems on natural stones and concrete N2 - The goal of this study was to find a correlation between cleaning efficacy of substrates protected with anti-graffiti systems (AGS) and their porosity, surface roughness, and composition as well as usability of the Technical Testing Guideline for Anti-Graffiti Systems (TP-AGS, issued by BASt) for natural stone and brick/clinker masonry. The results showed that the cleaning efficacy mainly depends on the porosity of the substrate and the type of AGS. Also, higher surface roughness contributed to a lower cleaning efficacy. The results showed also that concrete panels and cement joints in masonry represented the worst case. The color change of all substrate materials compared to concrete was mostly within acceptable limits. Gloss changes were significant for a number of substrates. In particular, several of the wax-treated low-porosity substrates exceeded the threshold value of 10. The limit of water vapor permeability of the AGS prescribed in the TP-AGS might be too high for natural stone substrates. In general, the TP-AGS is useful for the determination of the efficiency factor of anti-graffiti agents on various substrates. T2 - Hydrophobe VI - 6th International conference on water repellent treatment of building materials CY - Rome, Italy DA - 12.05.2011 KW - Anti-graffiti KW - Permanent KW - Sacrificial KW - Stones KW - Concrete KW - Cleaning efficiency PY - 2011 SN - 978-3-931681-99-9 SP - 167 EP - 180 PB - Aedificatio Publishers AN - OPUS4-23719 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pentzien, Simone A1 - Conradi, Andrea A1 - Koter, Robert A1 - Krüger, Jörg ED - Engel, P. ED - Schirò, J. ED - Larsen, R. ED - Moussakova, E. ED - Kecskeméti, I. T1 - Cleaning of soiled paper model samples using short and ultrashort laser pulses N2 - Paper is one of the most important materials representing and witnessing human culture particularly as a carrier medium for text and image. As soiling hampers the reception of information, paper cleaning techniques are needed. Traditional mechanical and chemical cleaning methods are used by conservator-restorers. In some cases, a classical cleaning procedure of paper objects yields unsatisfactory results or a conventional treatment is even impossible. Especially, fragile paper objects cause problems due to mechanical instabilities. Laser cleaning as a non-contact method might be a way to overcome some of the limitations of classical cleaning techniques. Laser parameters have to be chosen to achieve removal of the soiling without influencing the artwork. Any immediate as well as long-term effects causing an irreversible change of the artwork have to be avoided. At present, most laser applications are found in stone and metal conservation, while laser treatment of complex organic materials like paper is still not fully developed for application in conservators' workshops. This contribution describes recent work of pulsed laser cleaning of soiled model samples. Pure cellulose, rag paper and wood-pulp paper were mechanically soiled with pulverized charcoal in a standardized procedure to make model samples representing essential characteristics of contaminated real-world artworks. Afterwards, model samples were cleaned using short and ultrashort laser pulses in the nanosecond and femtosecond time domain, respectively. An extensive analysis of the model samples after laser treatment using an optical microscope and a multi-spectral imaging system allows a comparison of the cleaning results obtained with both laser sources. T2 - Conference 'New Approaches to Book and Paper Conservation - Restoration' CY - Horn, Austria DA - 09.05.2011 KW - Laser cleaning KW - Ablation KW - Laser impact on surfaces KW - Paper KW - Femtosecond laser KW - Nanosecond laser PY - 2011 SN - 978-3-85028-518-6 SP - 519 EP - 532 PB - Verlag Berger, Horn CY - Vienna, Austria AN - OPUS4-23705 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Qiao, Linan A1 - Zencker, Uwe A1 - Musolff, André A1 - Komann, Steffen T1 - Dynamic finite element analyses of a spent fuel transport and storage cask with impact limiters by 9 meter drop tests N2 - The 9 meter drop onto an unyielding target is one of the important mechanical tests within the safety assessment of transport casks for radioactive material. In general, the cask is equipped with impact limiters to reduce the dynamic load on the cask body by absorbing a major part of the kinetic energy. The impact limiters are often made of wood or aluminium. In this study an elastic-plastic material model with volume change was used to describe the stress-strain behaviour of wood found in crush tests. For aluminium, an elastic-incremental plastic material model with Cowper-Symonds parameters for strain rate depending material hardening was used to model the adiabatic stress-strain relations measured at specimens at constant ambient temperature. Hereafter simulations with a sophisticated finite element model were carried out and compared with different drop tests. Four drop tests of a half-scale cask model equipped with wood and aluminium impact limiters with different drop positions were selected to investigate the impact limiter behaviour during a 9 meter drop test. All drop tests were simulated with the same FE mesh but under different boundary and initial conditions. T2 - SIMULIA Customer conference CY - Barcelona, Spain DA - 17.05.2011 KW - Cask KW - Drop test KW - Impact limiter KW - Wood KW - Aluminium KW - Dynamics PY - 2011 SP - 932 EP - 944 AN - OPUS4-23706 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kasparek, Eva Maria A1 - Völzke, Holger A1 - Scheidemann, Robert A1 - Zencker, Uwe A1 - Wolff, Dietmar T1 - Experimentelle und numerische Untersuchungen von stoßdämpfenden Werkstoffen für Behälter zur Entsorgung radioaktiver Stoffe N2 - Die mechanische Beanspruchung von Transport- und Lagerbehältern für radioaktive Stoffe gemäß den durch die IAEA vorgegebenen Prüfszenarien oder bei Unfällen, die während der Handhabung in einer kerntechnischen Anlage auftreten können, wird maßgeblich durch das Design der Stoßdämpfer und die Eigenschaften des jeweiligen Untergrundes beeinflusst. Da der Nachweis der Behälterintegrität und -dichtheit häufig an numerische Simulationen gekoppelt ist, sind für die sicherheitstechnische Auslegung der Konstruktion zuverlässige Informationen über das Energieabsorptionsvermögen der Werkstoffe und eine geeignete Umsetzung dieser Daten in FEM - Programme erforderlich. Die im Rahmen von Falluntersuchungen bei der BAM festgestellten, teilweise erheblichen Abweichungen zwischen experimentellen und berechneten Größen sind entsprechend darauf zurückzuführen, dass die zur Verfügung stehenden numerischen Verfahren das komplexe Verhalten der stoßdämpfenden Strukturen nicht ausreichend präzise wiedergeben. Hiervon besonders betroffen sind Bauteile aus Holz und Polyurethan-Schaum (PU-Schaum), die zur Konstruktion von Behälterstoßdämpfern für die Transportkonfiguration eingesetzt werden, sowie Dämpferbeton, der in ausgewählten Bereichen im Fundament von Standort-Zwischenlagern eingebaut wird. Um die zugehörigen Materialmodelle weiter zu entwickeln und die dafür erforderliche Datenbasis zu schaffen, hat die BAM vor knapp zwei Jahren das vom BMBF geförderte Forschungsvorhaben ENREA (Entwicklung rechnerischer Analysemethoden für stoßdämpfende Strukturen beim Anprall oder Absturz von Abfallgebinden) gestartet. Wesentlicher Bestandteil ist ein systematisches Versuchsprogramm, bei dem die drei genannten Werkstoffe statisch und dynamisch hohen Druckbelastungen ausgesetzt werden. Relevante Versuchsparameter sind, neben der Dehnrate, die Temperatur und Lagerungsbedingungen sowie die Orientierung des Werkstoffes hinsichtlich der Belastungsrichtung. Dieser Beitrag präsentiert die wichtigsten Ergebnisse aus der ersten Versuchsphase, die durch weggesteuerte Versuche mit konstanten Prüfgeschwindigkeiten von 0,02 mm/s und 3000 mm/s gekennzeichnet ist. Darüber hinaus wird die Verwertung dieser Daten zur Anpassung von Materialmodellen auf der Grundlage von Nachrechnungen gezeigt, wobei die Möglichkeiten und Grenzen der verwendeten Konzepte Umrissen werden. Aufgrund des Umfangs, den die Versuche mit Holzwerkstoffen einnehmen, und des erforderlichen Aufwandes für die numerische Modellierung werden die entsprechenden Maßnahmen und Ergebnisse in einem eigenständigen Beitrag auf der KONTEC vorgestellt. T2 - KONTEC 2011 - 10. Internationales Symposium "Konditionierung radioaktiver Betriebs- und Stilllegungsabfälle" CY - Dresden, Germany DA - 06.04.2011 KW - Stoßdämpfende Werkstoffe KW - Materialmodellierung KW - Versuchsprogramm KW - Stoßbelastung KW - Dehnratenabhängigkeit KW - Temperaturabhängigkeit KW - Polyurethan Schaum KW - Dämpferbeton PY - 2011 SP - 453 EP - 458 AN - OPUS4-23709 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Korzen, Manfred ED - Wald, F. ED - Horová, K. ED - Jirku, J. T1 - Constitutive equations for structural steel subjected to fire - some remarks N2 - Although identified on the basis of so-called instationaiy creep-tests the constifrvtive model of Eurocode 3 (EN 1993-1-2, 2010) - hereinafter refened to as EC3 - represents a non-linear rateindependent relationship between stress and meclianical strain. I.e. the experimentally observed phenomenou of creep at constant stress but linear time varying temperature is described only through the temperature dependence of the material parameters characterizing the EC3 constitutive model. As a consequence some important phenomena cannot properly be described: E.g. creep or relaxation at constant temperature, creep or relaxation at non-monotonic temperature rates or sensitivity of the instationary creep process on the temperatme rate. T2 - International conference 'Applications of structural fire engineering' CY - Prague, Czech Republic DA - 29.04.2011 KW - Constitutive equation KW - Thermal strain KW - Steel KW - Fire KW - Creep PY - 2011 SN - 978-80-01-04798-9 SP - 79 EP - 83 AN - OPUS4-23711 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hönig, D. A1 - Schneider, S. A1 - Domnick, R. A1 - Belzner, M. A1 - Beck, Uwe A1 - Hertwig, Andreas A1 - Stephanowitz, Ralph A1 - Weise, Matthias ED - Uhlmann, E. T1 - Ellipsometrische Codierung & Fabry-Perot Schichtsysteme mit offenen, versteckten und forensischen Merkmalen zur Produkt-Authentifizierung T2 - 3. Internationaler Kongress - Sichere Identität CY - Berlin, Deutschland DA - 2011-04-05 KW - Ellipsometric encoding KW - Fabry-Perot layer stacks KW - Product authentification PY - 2011 SP - 1 EP - 4(?) CY - Berlin AN - OPUS4-23306 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mehdianpour, Milad A1 - Schmid, Wolfgang A1 - Clobes, M. T1 - MOSYTRAF - Monitoringsystem zur Tragverhaltensstudie von Freileitungen unter Böenbeanspruchung N2 - MOSYTRAF steht für ein Monitoringsystem zur Tragverhaltensstudie von Freileitungen unter Böenbeanspruchung. Die Tragverhaltensstudie dient der Entwicklung eines realitätsnahen Berechnungsmodells zur Abschätzung der Mastbeanspruchung infolge Starkwindeinwirkung auf die Leiter. T2 - Messen im Bauwesen 2011 CY - Berlin, Germany DA - 01.03.2011 KW - Monitoring KW - Freileitungen KW - Wind KW - Naturmessung PY - 2011 SP - 89 EP - 100 AN - OPUS4-23331 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Mermillod-Blondin, A. A1 - Mauclair, C. A1 - Rosenfeld, A. A1 - Bonse, Jörn A1 - Stoian, R. A1 - Audouard, E. T1 - Time-resolved imaging of bulk a-SiO2 upon various ultrashort excitation sequences N2 - Ultrashort pulses lasers are tools of choice for functionalizing the bulk of transparent materials. In particular, direct photoinscription of simple photonic functions have been demonstrated. Those elementary functions rely on the local refractive index change induced when focusing an ultrashort pulse in the volume of a transparent material. The range of possibilities offered by direct photoinscription is still under investigation. To help understanding, optimizing and assessing the full potential of this method, we developed a time-resolved phase contrast microscopy setup. The imaginary part (absorption) and the real part of the laser-induced complex refractive index can be visualized in the irradiated region. The setup is based on a commercially available phase contrast microscope extended into a pump-probe scheme. The originality of our approach is that the illumination is performed by using a pulsed laser source (i.e. a probe beam). Speckle-related issues are solved by employing adequate sets of diffusers. This laser-microscopy technique has a spatial resolution of 650 nm, and the impulse response is about 300 fs. The laser-induced refractive index changes can be tracked up to milliseconds after the energy deposition. The excitation beam (the pump) is focused with a microscope objective (numerical aperture of 0.45) into the bulk of an a-SiO2 sample. The pump beam can be temporally shaped with a SLM-based pulse shaping unit. This additional degree of flexibility allows for observing different interaction regimes. For instance, bulk material processing with femtosecond and picosecond duration pulses will be studied. T2 - Photonics West 2011 CY - San Francisco, CA, USA DA - 22.01.2011 PY - 2011 DO - https://doi.org/10.1117/12.876687 VL - 7925 IS - 79250R SP - 1 EP - 7 AN - OPUS4-23332 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weltschev, Margit A1 - Deuerler, F. T1 - Comparison of the notched impact strength at -30°C of polyethylene grades with the test performance behavior of packagings for the transport of dangerous goods N2 - The notched impact strength at -30 °C is one of the selected properties, together with the corresponding test method and tolerances, for a comparison of polyethylene grades of one design type in the procedural rule on suitability proof for alternative plastic resins used for packagings and intermediate bulk containers (IBCs) for the transport of dangerous goods. The marginal drop heights determined with the drop test at -18 °C after pre-storage of the test samples with 55 % nitric acid at 40 °C only partly related to the notched impact strength at -30 °C. The Charpy method is only suitable for classifying the grade in relation to toughness behavior and using this classification for comparison with other grades. Notched impact strength can provide a qualitative indication if the test samples fail under shock forces. Conditioning the design types with 55 % nitric acid for 21 days at 40 °C causes an increase in the marginal drop heights of the design types in drop tests at -18 °C when compared with design types without pre-storage. Post-crosslinking of the grades increases stiffness because of the acidic influence. T2 - NACE International Corrosion Conference 2011 CY - Houston, TX, USA DA - 13.03.2011 KW - Dangerous goods packagings KW - Polyethylene grades KW - Notched impact strength at -30°C KW - Design type tests KW - Pre-storage with nitric acid PY - 2011 SP - 1 EP - 11 (Paper 11373) AN - OPUS4-23386 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Häcker, Ralf A1 - Knothe, Esther A1 - Andrieux, F. A1 - Memhard, D. T1 - Entwicklung und Verifikation von Materialmodellen und numerischen Methoden zur Vorhersage der Containment Sicherheit beim Bersten von Laufrädern in Abgasturboladern (ATL) N2 - For predicting the Containment safety of turbochargers against failure of rotors at elevated temperatures and dynamic loading the complex deformation and damage behaviour of the respective materials has to be determined by appropriate experiments and on the other Hand the temperature and strain rate dependent data have to be implemented into material models that are able to describe the material behaviour underthese complex loading conditions. In this research project three different casting materials have been investigated. Since most experimental data were determined for the ductile cast iron alloy EN-GJS-400 with nodular graphite, this material was in the focus of numerical calcuiations. Its mechanical behaviour under uniaxial and multiaxial tension as well as under pressure and shear loading has been investigated for a variety of loading rates and temperatures. Since the material behaviour investigated in this project only concerns the Containment but not the rotor of the turbocharger the loading of the whole device was approached by impact loading of a plate with a projectile made of the same material. For the numerical modelling of the Containment safety of turbochargers a material model has been developed with the capability to describe the specific deformation behaviour of casting materials, e.g. different properties under tension and compression as a function of stress triaxiality, temperature and strain rate dependence under large plastic deformations. The material parameters for the model have been determined by numerical modelling of small scale tests under different loading conditions. The modei has been implemented in a commercial finite element code with explicit integration. In the actual Version of the user subroutine the application is limited to solid elements. In this project the material model has been applied to numerical simulations of tests on notched specimens under bending load and above all to the Simulation of penetration Tests under highly dynamic impact loading conditions as well as the Containment fest of a turbocharger. The loading conditions in these tests are comparable to the impact of a broken turbine blade on the Containment of a turbocharger. The main purpose of these tests hence was to prove the prediction capability of the material model. Numerical stability of the user routine could be achieved and the results agreed quite well with the experimental data. N2 - Für die Vorhersage der Containment Sicherheit beim Bersten von Laufrädern in Abgasturboladern müssen zum einen komplexe Verformungs- und Schädigungsvorgänge bei dynamischer Belastung einschließlich ihrer Temperaturabhängigkeit mit geeigneten Versuchen erfasst und gemessen werden, zum anderen müssen diese temperatur- und dehnratenabhängigen Kennwerte in weiterentwickelten Materialmodellen für das Verformungs- und Schädigungsverhalten abgebildet werden. Im Rahmen dieses Vorhabens wurden drei Gusswerkstoffe untersucht. Für den Gusswerkstoff mit Kugelgrafit EN-GJS-400 wurden die weitestgehenden experimentellen Untersuchungen zur Charakterisierung des Materialverhaltens unter ein- und mehrachsigem Zug sowie unter Druck- und Scherbeanspruchung für ein breites Spektrum von Beanspruchungsgeschwindigkeiten und Temperaturen durchgeführt. Die Untersuchungen an den beiden weiteren Werkstoffen erfolgten mit auf der Basis der gewonnen Erkenntnisse optimiertem Aufwand. Der Schwerpunkt der Arbeiten lag dabei im Bereich hoher Beanspruchungsgeschwindigkeiten und höherer Temperaturen sowie deren Kombination. Für die numerische Modellierung der Containment Sicherheit von ATLs wurde ein vorhandenes Materialmodell weiterentwickelt, so dass es in der Lage ist, das Verformungs- und Versagensverhalten von Gusswerkstoffen, wie z.B. den Zug-Druck-Unterschied, in Abhängigkeit von Spannungsmehrachsigkeit, Temperatur und Dehnrate auch für große plastische Deformationen zu beschreiben. Die Modellparameter wurden durch numerische Simulation von Experimenten an Proben bestimmt. Das Modell wurde in ein kommerzielles Finite-Elemente-Programm mit expliziter Integration implementiert und ist in der jetzigen Version auf FE-Modelle mit Volumenelementen beschränkt. Das Materialmodell wurde im Rahmen dieses Vorhabens zunächst zur numerischen Simulation von Experimenten an gekerbten Proben unter Biegebelastung angewendet. In einem zweiten Schritt erfolgte die Verifikation des Bauteilverhaltens durch numerische Simulation der hochdynamischen Beschussversuche. Da in diesem Vorhaben das Materialverhalten jedoch nur für das Containment und nicht auch für den Rotor des ATLs untersucht wurde, hat man für das Projektil und das Bauteil den gleichen Werkstoff verwendet. Die Belastung in diesen Beschussversuchen ist vergleichbar mit dem Aufprall eines Rotorfragments auf das Containment des Abgasturboladers. Abschließend wurde die numerische Simulation eines Containment Tests an einem Abgasturbolader durchgeführt. Die Nachrechnung dieser Experimente ist somit als ein Nachweis der Prognosefähigkeit des Materialmodells anzusehen. Numerische Stabilität der Userroutine konnte erreicht und eine gute Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen erzielt werden. T2 - Informationstagung Turbomaschinen, Frühjahrstagung 2011 CY - Bad Neuenahr, Germany DA - 17.03.2011 KW - Abgasturbolader KW - Containmentsicherheit PY - 2011 IS - R554 SP - 65 EP - 94 CY - Bad Neuenahr AN - OPUS4-23388 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -