TY - CONF A1 - Klewe, Tim A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Ritzer, Tobias A1 - Kruschwitz, Sabine T1 - Nondestructive determination of moisture damage in layered building floors N2 - In this ongoing research project, we study the influence of moisture damage on Ground Penetrating Radar (GPR) in different floor constructions. For this purpose, a measurement setup with interchangeable layers is developed to vary the screed material (cement or anhydrite) and insulation material (glass wool, perlite, expanded and extruded polystyrene), as well as the respective layer thickness. The evaluation of the 2 GHz common-offset radar measurements is focused on the extraction of distinctive signal features that can be used to classify the underlying case of damage without any further information about the hidden materials or layer thicknesses. In the collected dataset, we analyze the horizontal distribution of A-scan features in corresponding B-scans to detect water in the insulation layer. Furthermore, possible combinations of these features are investigated with the use of multivariate data analysis and machine learning (logistic regression) in order to evaluate the mutual dependencies. In this study, the combination of an amplitude- and frequency-based feature achieved an accuracy of 93.2 % and performed best to detect a damage in floor insulations. T2 - 18th International Conference on Ground Penetrating Radar CY - Meeting was canceled DA - 14.07.2020 KW - Radar KW - Feuchte KW - Moisture KW - Building floors PY - 2020 DO - https://doi.org/10.1190/gpr2020-045.1 SN - 2159-6832 SP - 164 EP - 167 AN - OPUS4-51575 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Oster, Simon A1 - Mann, S. A1 - Sharma, R. A1 - Reisgen, U. T1 - In-situ Identifikation der Schweißnahtgeometrie bei der Anwendung von MSG-Schweißprozessen N2 - Lichtbogenbasierte Schweißverfahren wie das Metallschutzgasschweißen (MSG) zählen zu den Standardverfahren der Fügetechnik und werden in vielen Industriebereichen automatisiert unter Verwendung von Industrierobotern eingesetzt. Dabei können Schweißnahtabweichungen auftreten, die aus Änderungen der Prozessrandbedingungen und der hohen Prozessdynamik resultieren. Hier ist die Kontrolle von Schmelzbad- und Schweißnahtgeometrie für die Sicherung der Nahtqualität bedeutsam. Durch den Einsatz optischer Sensorsysteme können mit hoher zeitlicher Auflösung in-situ Informationen des Prozesszustands ermittelt werden. Dabei stellen die rauen Prozessbedingungen und die hohe Strahlungsintensität des Lichtbogens eine Herausforderung für die optischen Komponenten dar. Forschungsarbeiten am Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik der RWTH Aachen haben gezeigt, dass durch den Einsatz einer HDR-Kamera in Kombination mit einer strukturierten Laserbelichtung gezielt geometrische Informationen des Lichtbogens und des Schmelzbads aus den Prozessaufnahmen gewonnen werden können. In dieser Arbeit wird eine parallele Schweißnaht- und Schmelzbadbeobachtung durchgeführt, wobei geometrische Informationen durch die Anwendung von Bildverarbeitungsalgorithmen extrahiert werden. Dabei wird ein nachlaufendes Sensorsystem eingesetzt, welches aus einer HDR-Kamera und einer Laserbeleuchtung besteht. Es werden diffraktive optische Elemente (DOE) zur Erzeugung von verschiedenen Laserprojektionsmustern verwendet, um sowohl eine unidirektionale als auch eine multidirektionale Prozessbeobachtung durchführen zu können. Aus den geometrischen Informationen werden Kenngrößen berechnet, anhand derer der Prozesszustand beurteilt werden kann. Es zeigt sich, dass anhand der Kenngrößenverläufe Abweichungen in der Schweiß- und Schmelzbadgeometrie und Positionierungsfehler des Roboters identifiziert werden können. T2 - Große Schweißtechnische Tagung - DVS CAMPUS CY - Online meeting DA - 14.09.2020 KW - Schweißnahtgeometrie KW - MSG-Schweißen KW - In-situ Monitoring KW - Schmelzbadbeobachtung PY - 2020 SN - 978-3-96144-098-6 VL - 365 SP - 41 EP - 47 PB - DVS Media GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-51576 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Spitzer, Stefan A1 - Askar, Enis A1 - Krietsch, Arne A1 - Schröder, Volkmar T1 - Entwicklungen zu Bestimmungsverfahren für sicherheitstechnische Kenngrössen hybrider Gemische N2 - Zur Bestimmung sicherheitstechnischer Kenngrößen (STK) von hybriden Gemischen (Gemisch aus mindestens zwei brennbaren Phasen, wie z.B. Staub/Gas- oder Gas/Dampf-Gemisch) existieren bislang keine einheitlichen, genormten Prüfmethoden. Die Normen und Regelwerke zur Bestimmung der STK von einphasigen brennbaren Systemen (Staub, Gas, Dampf) unterscheiden sich teilweise erheblich. Beispielsweise sind in den jeweiligen Normen für Stäube, Gase und Dämpfe unterschiedliche Zündquellen und Zündenergien definiert. Des Weiteren unterscheiden sich die in den Normen definierten Prüfabläufe bei der Gemischherstellung. Bei der Entwicklung einer einheitlichen Norm für hybride Gemische muss der Einfluss dieser beiden Parameter ermittelt werden, um die Vergleichbarkeit mit den STK der einzelnen Komponenten Gas, Staub und Dampf gewährleisten zu können und bisherige Erkenntnisse zu hybriden Gemischen interpretieren und bewerten zu können. T2 - VDI-Fachtagung "Sichere Handhabung brennbarer Stäube" CY - Online meeting DA - 04.11.2020 KW - Explodierender Draht KW - Sicherheitstechnische Kenngrößen KW - Hybride Gemische PY - 2020 SN - 978-3-18-092376-5 SN - 0083-5560 VL - 2376 SP - 3 EP - 15 PB - VDI Verlag GmbH CY - Düsseldorf AN - OPUS4-51789 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fedelich, Bernard A1 - Feldmann, Titus A1 - Haftaoglu, Cetin A1 - Nolze, Gert A1 - Schriever, Sina A1 - Epishin, A. A1 - Camin, B. A1 - Lopez-Galilea, I. A1 - Ruttert, B. A1 - Theisen, W. T1 - Untersuchung des Kriechverhaltens einer Nickelbasis-Superlegierung bei ultrahohen homologen Temperaturen und Anwendung auf das heiß-isostatische Pressen (HIP) N2 - Mit Hilfe des HIP-Verfahrens („Hot Isostatic Pressing“) werden Poren in der einkristallinen Nickel-Basis Superlegierung CMSX-4 kontinuierlich geschrumpft und dadurch die nach der Erstarrung und der Wärmebehandlung vorhandene Porosität stark reduziert. In diesem Beitrag werden experimentelle und numerische Untersuchungen zu den Mechanismen der Porenschrumpfung zusammengefasst. Es zeigt sich, dass das Verformungsverhalten während Kriechversuchen bei der HIP-Temperatur durch Versetzungsgleitung auf oktaedrischen Ebenen dominiert wird. Dagegen zeigen Messungen der Porositätsabnahme und Simulationen des Porenschließens, dass die Kinetik der Porenschrumpfung durch das Phänomen der Leerstellendiffusion zwischen Poren und Kleinwinkelkorngrenzen („Low Angle Boundary“, LAB) bestimmt wird. Im Gegensatz führt die klassische Kristallviskoplastizität zu einer systematischen Überschätzung dieser Kinetik. Der scheinbare Widerspruch lässt sich auflösen, wenn man bedenkt, dass auf der Skala der Poren Versetzungsquellen nicht gleichmäßig verteilt sind, wie in der konventionellen Kristallplastizität implizit angenommen wird. Stattdessen wird in einem weiterführenden Modell davon ausgegangen, das Kleinwinkelkorngrenzen (LABs) als Versetzungsquellen fungieren, während die Scherspannungen sehr stark in der Nähe der Poren lokalisiert sind, was die Emission von Versetzungen deutlich reduziert. T2 - Langzeitverhalten warmfester Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe CY - Online meeting DA - 27.11.2020 KW - HIP KW - Superlegierung KW - Kriechen PY - 2020 SN - 978-3-946885-95-5 VL - 2020 SP - 28 EP - 39 PB - Forschungsvereinigung Warmfeste Stähle und Hochtemperaturwerkstoffe AN - OPUS4-51796 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gräf, T. A1 - Hicke, Konstantin A1 - Heidmann, G. A1 - Kölling, M. A1 - Menge, M. A1 - Vaterrodt, K. T1 - Integrierte lokale und verteilte faseroptische Sensorik zum flächende-ckenden Online-Monitoring von Kabelanlagen und Betriebsmitteln N2 - Faseroptische Sensorsysteme bieten heute die Möglichkeit des Online-Monitorings von sensiblen, für die Energieversorgung wichtigen Betriebsmitteln. Insbesondere Hochenergiekabel, wie diese sowohl im Offshore- als auch im Onshorebereich eingesetzt werden, sind prädestiniert für eine zustandsorientierte Überwachung. Gerade Hochspannungshochenergiekabel sind Betriebsmittel, die im Falle eines Ausfalls durch Schäden mit hohen Reparatur- und Folgekosten verbunden sind. Mit dem Einsatz von faseroptischen Sensoren sind mechanische Einflüsse wie Vibrationen z. B. verursacht durch Ankerfall, Temperaturhotspots oder auch Teilentladungsaktivitäten an dezidierten vulnerablen Stellen wie Kabelendverschlüssen oder –muffen über längere Kabelstrecken detektierbar. Der Einsatz von im Rahmen des Verbundprojekts Monalisa entwickelter faseroptischer Diagnosetechnik in Verbindung mit faseroptischen Sensoren wird hier aufgezeigt. T2 - VDE Fachtagung Hochspannungstechnik CY - Online-Meeting DA - 09.11.2020 KW - Verteilte faseroptische Sensorik KW - Energiekabel KW - Zustandsüberwachung KW - Infrastrukturmonitoring KW - Eingebettete Sensorik PY - 2020 SN - 978-3-8007-5353-6 SN - 0341-3934 VL - 2020 SP - 1 EP - 6 PB - VDE Verlag GmbH CY - Berlin AN - OPUS4-51559 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tornaghi, M. L. A1 - Tsionis, G. A1 - Pegon, P. A1 - Molina, J. A1 - Peroni, M. A1 - Korzen, Manfred A1 - Tondini, N. A1 - Covi, P. A1 - Abbiati, G. A1 - Antonelli, M. A1 - Gilardi, B. T1 - Experimental study of braced steel frames subjected to fire after earthquake N2 - The EQUFIRE project aims to study the post-earthquake fire Performance of steel frame structures and is part of the Transnational Access activities of the SERA project (www.sera-eu.org) at the ELSA Reaction Wall of the European Commission - Joint Research Centre. As it has happened in many historical occasions, after an earthquake, earthquakeinduced rupture of gas piping, failure of electrical systems, etc. may trigger fire. The structural fire performance can deteriorate because the fire acts on a previously damaged structure. In addition, the earthquake may have damaged fire protection elements and the fire can spread more rapidly if compartmentation walls have failed. This is particularly relevant for steel structures as the high thermal conductivity of elements with small thickness entails quick temperature rise with consequent fast loss of strength and stiffness. EQUFIRE studied a four-storey three-bay steel frame with concentric bracings in the central bay. The structure was designed for reference peak ground acceleration equal to 0.186g, soil type B and type 1 elastic response spectrum according to Eurocode 8. Tests were performed at the ELSA Reaction Wall and at the furnace of the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM). The experimental activities at the ELSA Reaction Wall comprise pseudo-dynamic tests on a full-scale specimen of the first storey of the building, while the upper three storeys are numerically simulated. The aim is to study the response of the structure and fire protection elements, including their interaction, under the design earthquake and for different configurations: bare frame without fire protection, specimen with three fire protection solutions (conventional and seismic-resistant boards, and vermiculite sprayed coating) applied on the bracing and one column, and with conventional and seismic-resistant fire barrier walls built in the two external bays of the specimen. The testing programme at BAM included fire tests of five columns (two specimens without fire protection elements and three specimens with the types of fire protection mentioned above). Before the fire test, each column was subjected to a horizontal and vertical displacement history resulting from the seismic action. During the fire tests, the effect of the surrounding structure was simulated by limiting the axial thermal expansion. The experimental results will serve to study the response of structural and non-structural components to fire following earthquake scenarios, with a view to improving existing design guidelines and future standards. T2 - The 17th World Conference on Earthquake Engineering - 17WCEE CY - Meeting was canceled DA - 13.09.2020 KW - Fire following earthquake KW - Concentrically braced steel frames KW - Large-scale tests KW - Pseudo-dynamic testing KW - Substructuring PY - 2020 SP - 2i-0104-1 EP - 2i-0104-12 AN - OPUS4-51426 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Otremba, Frank A1 - Sklorz, Christian A1 - Martínez Madrid, M. T1 - Quasistatic rollover threshold of atmospheric road tankers N2 - Several geometrical analytical tools can be used for assessing the potential benefits of any alternative tank shape. The quasistatic evaluation of the cargo-vehicle behavior represents a fast way to objectively determine the roll stability benefits of any potentially new tank shape. In this paper, the geometrical, quasistatic rollover performance of a convex bottom tank shape is compared with that of standard tank shapes, finding that in spite of the lower position of the cargo´s center of gravity in such a tank shape for the un-perturbed condition, it has the same performance as the elliptical tank shape when subjected to Steady lateral acceleration. That as a result of the large cargo´s lateral displacement. Consequently, the combination of a lower center of gravity for the cargo when it is not perturbed, and a Minimum lateral shift due to lateral accelerations inputs, define the conditions for an ideal tank shape. T2 - CONIIN 2020 CY - Online meeting DA - 28.09.2020 KW - Tank shape KW - Road tankers KW - Center of gravity shifting KW - Quasistatic KW - Convex bottom KW - Geometrical analysis PY - 2020 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-51388 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Otremba, Frank A1 - Romero-Navarrete, José A. A1 - Jáuregui Correa, J.C.A. T1 - Forces on rails in turns: A review N2 - Regardless of the mode of transportation, directional changes generate greater forces on the infrastructure as a result of the lateral load transfer and of the respective steering forces in the vehicles. In the case of Railway transportation, a concentrated damage occurs in the rail at the initiation of the turning maneuver, whose magnitude depends on the bogie´s yaw stiffness and on the level of friction at its centre plate. To mitigate such rail-damaging effects, some new designs have been proposed and used for the bogies´ wheelset. However, no new designs for the centre plate have been used. In this paper, a review of the causality for the forces arising during Railway Vehicle's turn negotiations, is presented, including the description of a modeling framework to analyze the influential Parameters for determining the magnitude of such forces. T2 - CONIIN 2020 CY - Online meeting DA - 28.09.2020 KW - Turning maneuvers KW - Rail damage KW - Yaw stiffness KW - Yaw resistance KW - Self-aligning bogies KW - Lateral load transfer KW - Steering forces PY - 2020 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-51390 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Lars A1 - Scheidemann, Robert A1 - Schönfelder, Thorsten A1 - Komann, Steffen A1 - Wille, Frank T1 - Drop tests assessment of internal shock absorbers for packages loaded with encapsulations for damaged spent nuclear fuel N2 - Damaged spent nuclear fuel (DSNF) can be loaded in German dual-purpose casks (DPC) for transport and interim storage. Encapsulations are needed to guarantee a safe handling and a tight closure, separated from the package enclosure. These encapsulations shall be durable and leak-tight for a long storage period, because they are usually not accessible within periodical inspections of the DPC. Due to the general design of DPCs for standard fuel assemblies, specific requirements have to be considered for the design of encapsulations for DSNF to ensure the loading in existing package designs. Especially the primary lid system of a DPC is designed for maximum loads due to the internal impact of the content during drop test conditions. The main difference of encapsulations for damaged spent nuclear fuel is that they have usually a much higher stiffness than standard fuel assemblies. Therefore the design of an internal shock absorber, e.g. at the head of an encapsulation is required to reduce mechanical loads to the primary lid system during impacts. BAM as part of the German competent authority system is responsible for the safety assessment of the mechanical and thermal package design, the release of radioactive material and the quality assurance of package manufacturing and operation. Concerning the mechanical design of the encapsulation BAM was involved in the comprehensive assessment procedure during the package design approval process. An internal shock absorber was developed by the package designer with numerical analyses and experimental drop tests. Experimental drop tests are needed to cover limiting parameters regarding, e.g. temperature and wall thickness of the shock absorbing element to enable a detailed specification of the whole load-deformation behavior of the encapsulation shock absorber. The paper gives an overview of the assessment work by BAM and points out the main findings which are relevant for an acceptable design of internal shock absorbers. The physical drop tests were planned on the basis of pre-investigations of the applicant concerning shape, dimension and material properties. In advance of the final drop tests the possible internal impact behavior had to be analyzed and the setup of the test facility had to be validated. The planning, performance and evaluation of the final drop tests were witnessed and assessed by BAM. In conclusion it could be approved that the German encapsulation system for damaged spent nuclear fuel with shock absorbing components can be handled similar to standard fuel assemblies in existing package designs. T2 - Pressure Vessels & Piping Conference 2020 CY - Online meeting DA - 03.08.2020 KW - Encapsulations for damaged spent nuclear fuel KW - Drop tests KW - Internal shock absorber KW - Design assessment of RAM packages PY - 2020 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-51546 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stuff, Maria A1 - Rübner, Katrin A1 - Prinz, Carsten A1 - Rische, N. A1 - Chronz, M. A1 - Kühne, Hans-Carsten ED - Siegesmund, S. ED - Middendorf, B. T1 - Towards a better understanding of tuff stone deterioration N2 - Stone deterioration is the result of a complex interaction of external physical, chemical and biological forces with the mineralogical-petrophysical properties of the stone. With a better understanding of how these properties are linked to material behavior and durability, more effective measures for stone conservation can be developed. Studying these interactions in tuff is particularly complex due to the naturally high heterogeneity of tuff rocks. The first aim of a current research project is to combine the results of recent and older studies on tuff deterioration. Furthermore, the literature overview is complemented by our own investigation of Weibern and Ettringen tuff, with a focus on pore structure characteristics. T2 - STONE - 14th international congress on the deterioration and conservation of stone CY - Meeting was canceled DA - 07.09.2020 KW - Pore structure KW - Weathering KW - Weibern tuff KW - Ettringen tuff PY - 2020 SN - 978-3-96311-172-3 SP - 805 EP - 810 PB - Mitteldeutscher Verlag CY - Halle (Saale) AN - OPUS4-51549 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -