TY - CONF A1 - Bertovic, Marija A1 - Given, Joseph A1 - Rentala, V. K. A1 - Lehleitner, Johannes A1 - Kanzler, D. A1 - Heckel, Thomas A1 - Tkachenko, Viktoriya T1 - Human Factors in der POD - ist das möglich? N2 - Menschliche Faktoren sind ein häufig genanntes Thema, wenn wir über die Zuverlässigkeit der zerstörungsfreien Prüfung (ZfP) sprechen. Die Probability of Detection (POD), das üblicherweise verwendete Maß für die Zuverlässigkeit der ZfP, betrachtet jedoch nur die technische Fähigkeit eines ZfP-Systems, einen Fehler zu entdecken. Nach mehreren Jahrzehnten der Erforschung des Einflusses der menschlichen Faktoren auf die Zuverlässigkeit der ZfP gibt es immer noch keinen allgemein akzeptierten Ansatz, um menschliche Faktoren in der Zuverlässigkeitsbewertung sichtbar zu machen. Dieser Beitrag gibt einen Überblick über verschiedene verfügbare Methoden zur Einbeziehung menschlicher Faktoren in die Zuverlässigkeitsbewertung. Das Thema ist ein essenzieller Bestandteil des laufenden WIPANO-Projekts "normPOD", das sich als Ziel gesetzt hat, die Standardisierung der Zuverlässigkeitsbewertung in Deutschland voranzutreiben und im Vergleich zu den schon bekannten internationalen Normen einen Fokus auf den Umgang mit den menschlichen Faktoren zu legen. T2 - DGZfP Jahrestagung 2022 CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Human factors KW - Zuverlässigkeit KW - POD KW - Probability of detection KW - Reliability PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-559942 SP - 1 EP - 15 AN - OPUS4-55994 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Jüngert, A. A1 - Heckel, Thomas A1 - Tkachenko, Viktoriya A1 - Bertovic, Marija A1 - Vrana, J. A1 - Kanzler, D. T1 - POD, aber wie? Konzeption und Herstellung von Testkörpersätzen und Prüfvorschriften für die experimentelle Zuverlässigkeitsbestimmung von ZfP-Prüfansätzen N2 - Im Rahmen des WIPANO Vorhabens „normPOD“ wird eine Richtlinie zur experimentellen und simulationsgestützten Zuverlässigkeitsbewertung erstellt. In der Richtlinie wird die Zuverlässigkeitsbewertung beispielhaft für zwei praktische Anwendungsfälle vorgestellt. Ein Anwendungsfall beschäftigt sich mit konventionellen Ultraschallprüfungen an ferritischen Stählen und deren Schweißnähten. Zur Berechnung von Probability-Of-Detection (POD)-Kurven ist es notwendig, dass ein geeigneter Testkörpersatz zur Verfügung steht, der sowohl leicht zu findende Fehlstellen als auch Fehlstellen, die an der Grenze der Detektierbarkeit liegen, enthält. Im Vorhaben kommen verschiedene Testkörper zum Einsatz, die entweder Ersatzfehler wie Nuten und Bohrungen oder künstlich eingebrachte realistische Fehlstellen wie Risse und Schweißfehler enthalten. Zur Erstellung eines möglichst allgemeinen Leitfadens zur Testkörperherstellung für die Zuverlässigkeitsbewertung werden verschiedene Möglichkeiten betrachtet. Es wird ein Testkörpersatz mit Ersatzfehlern hergestellt und durch Testkörper mit realistischen Fehlstellen ergänzt. Mit Hilfe von Simulationen mit CIVA sollen die optimalen Konfigurationen und Anordnung von realistischen Fehlstellen und Ersatzfehlern identifiziert, und anschließend mithilfe geeigneter Fertigungsverfahren eingebracht und validiert werden. Neben den Testkörpern, die gezielt für das Vorhaben hergestellt werden, kommen außerdem kommerziell erhältliche Testkörpersätze mit realistischen Fehlstellen zum Einsatz. Die Prüfaussage einer Ultraschallprüfung hängt weiterhin wesentlich von den Informationen ab, die dem Prüfpersonal vor Ort zur Verfügung steht. Es muss ein ausgewogenes Maß zwischen zu wenig und zu viel Informationen gefunden werden. Im letzten Schritt wird deshalb eine geeignete Vorlage für eine Prüfanweisung erstellt, die so formuliert ist, dass die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler (z. B. Missverständnis, Fehlinterpretation, Überspringen von Schritten usw.) möglichst gering ist. T2 - DGZfP Jahrestagung 2022 CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Zuverlässigkeit KW - POD KW - Testkörper KW - Ultraschallprüfung PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-560103 SP - 1 EP - 9 AN - OPUS4-56010 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kanzler, D. A1 - Rentala, V. K. A1 - Bertovic, Marija A1 - Heckel, Thomas A1 - Tkachenko, Viktoriya A1 - Given, Joseph A1 - Keßler, S. A1 - Dethof, F. A1 - Jüngert, A. A1 - Vrana, J. T1 - Lasst uns mal POD standardisieren! N2 - Seit beinahe 50 Jahren werden Zuverlässigkeitsbewertungen zerstörungsfreier Prüfverfahren erfolgreich in unterschiedlichen Industriebranchen eingesetzt. Dennoch gibt es weiterhin viele Vorbehalte, da die Bewertungsgrundlage nicht standardisiert ist und konkrete Handlungsanweisungen fehlen. Dem gegenüber steht die Anerkennung in der ZfP-Community. Es ist bisher nur Wenigen bekannt, dass dem Wissen über die Zuverlässigkeit eines zerstörungsfreien Prüfverfahren eineSchlüsselfunktion für die ZfP 4.0 zukommt. Im Vortrag wird die Notwendigkeit für eine Norm oder eine Richtlinie zum Thema Zuverlässigkeitsbewertungen aufgezeigt. Es wird darauf eingegangen, warum es bisher (in Deutschland) noch keine Richtlinie gab und gibt und was der:die Anwender:innen aus einer Richtlinie zur Zuverlässigkeitsbewertung von ZfP-Prüfverfahren erwarten kann. Es werden konkrete Schritte und Vorgehensweisen zur Bewertung der Zuverlässigkeit eines Verfahrens aufgezeigt; von der Definition eines Anwendungsfalls, über die Herstellung geeigneter Testkörper bis hin zur Durchführung und Bewertung von Prüfungen unter Einbeziehung von menschlichen Einflüssen. Die Beispiele umfassen sowohl Anwendungen aus dem Bauwesen als auch aus dem Maschinen- und Anlagenbau. Der Vortrag fasst die bisherigen und geplanten Arbeiten in dem WIPANO Projekt „Normung für die probabilistische Bewertung der Zuverlässigkeit für zerstörungsfreie Prüfverfahren“ zusammen. T2 - DGZfP Jahrestagung 2022 CY - Kassel, Germany DA - 23.05.2022 KW - Zuverlässigkeit KW - POD KW - Probability of detection KW - Reliability KW - Human Factors KW - Simulation PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-560113 SP - 1 EP - 10 AN - OPUS4-56011 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bertovic, Marija A1 - Given, Joseph A1 - Lehleitner, Johannes T1 - First insights into the human-related risks of tunnel inspection N2 - Whereas human factors (HF) in the non-destructive testing (NDT) of metallic components are a poorly investigated topic (in comparison to other industrial fields such as aviation), HF in the inspection of concrete components are even less known. Studies have shown that there is always some variability between individuals in their inspection results and that HF affect the reliability of NDT inspections. The aim of the ongoing WIPANO project is to draft a standard for a holistic reliability assessment, with concrete inspection as one case study. This includes also the HF. A human-oriented Failure Modes and Effects Analysis (FMEA) was carried out to do the following: a) identify possible human-related risks in tunnel inspection processes using a laser scan method (including data collection,evaluation, and assessment of tunnel damage) and b) evaluate these human-related risks as regards their possible causes, consequences and probability of occurrence – in addition with respect to existing and possible preventive measures. The results show that the causes for possible failures can lie within people, the physical environment, technology, organisation, and extra-organisational environment. Whereas current preventive measures rely mostly on the individual and quality management practices, there is potential for even larger improvement at the organisational and extra-organisational level. The FMEA results were also used to develop a quantification method to further understand the HF in tunnel inspection, which could possibly be included in the information into the overall reliability assessment. The usage of qualitative and quantitative data collected through the human-FMEA within the proposed quantification method shows promise that HF can be quantified and could offer broader understanding of HF influences on inspection in various industries T2 - The International Symposium on Nondestructive Testing in Civil Engineering CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Human Factors KW - Failure Modes and Effects Analysis KW - FMEA KW - Tunnel Inspection KW - NDT Reliability KW - Quantification PY - 2022 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-560138 SP - 1 EP - 5 AN - OPUS4-56013 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Griesche, Axel A1 - Pfretzschner, Beate A1 - Taparli, Ugur Alp A1 - Kardjilov, N. T1 - Time-Resolved Neutron Bragg-Edge Imaging: A Case Study by Observing Martensitic Phase Formation in Low Temperature Transformation (LTT) Steel during GTAW N2 - Polychromatic and wavelength-selective neutron transmission radiography were applied during bead-on-plate welding on 5 mm thick sheets on the face side of martensitic low transformation temperature (LTT) steel plates using gas tungsten arc welding (GTAW). The in situ visualization of austenitization upon welding and subsequent α’-martensite formation during cooling could be achieved with a temporal resolution of 2 s for monochromatic imaging using a single neutron wavelength and of 0.5 s for polychromatic imaging using the full spectrum of the beam (white beam). The spatial resolution achieved in the experiments was approximately 200 µm. The transmitted monochromatic neutron beam intensity at a wavelength of λ = 0.395 nm was significantly reduced during cooling below the martensitic start temperature M s since the emerging martensitic phase has a ~10% higher attenuation coefficient than the austenitic phase. Neutron imaging was significantly influenced by coherent neutron scattering caused by the thermal motion of the crystal lattice (Debye–Waller factor), resulting in a reduction in the neutron transmission by approx. 15% for monochromatic and by approx. 4% for polychromatic imaging. KW - Neutron radiography KW - Debye–Waller factor KW - Austenite-to-martensite transformation KW - Low transformation temperature (LTT) steel KW - Bragg-edge imaging KW - Gas tungsten arc welding (GTAW) PY - 2021 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-559077 DO - https://doi.org/10.3390/app112210886 VL - 11 IS - 22 PB - MDPI AN - OPUS4-55907 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - 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? 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 - Lenz, J. U. A1 - Pospiech, D. A1 - Komber, H. A1 - Korwitz, A. A1 - Kobsch, O. A1 - Paven, M. A1 - Albach, R. W. A1 - Günther, Martin A1 - Schartel, Bernhard T1 - Effective halogen-free flame-retardant additives for crosslinked rigid polyisocyanurate foams: Comparison of chemical structures N2 - The impact of phosphorus-containing flame retardants (FR) on rigid polyisocyanurate (PIR) foams is studied by systematic variation of the chemical structure of the FR, including non-NCO-reactive and NCO-reactive dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepine 6-oxide (BPPO)- and 9,10 dihydro-9-oxa-10 phosphaphenanthrene-10-oxide (DOPO)-containing compounds, among them a number of compounds not reported so far. These PIR foams are compared with PIR foams without FR and with standard FRs with respect to foam properties, thermal decomposition, and fire behavior. Although BPPO and DOPO differ by just one oxygen atom, the impact on the FR properties is very significant: when the FR is a filler or a dangling (dead) end in the PIR polymer network, DOPO is more effective than BPPO. When the FR is a subunit of a diol and it is fully incorporated in the PIR network, BPPO delivers superior results. KW - Flame retardant; KW - Dibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepine 6-oxide; BPPO KW - 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide; DOPO KW - Polyisocyanurate; PIR KW - Rigid foam KW - Cone calorimeter KW - Pudovik reaction PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-567712 DO - https://doi.org/10.3390/ma16010172 SN - 1996-1944 VL - 16 IS - 1 SP - 1 EP - 22 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-56771 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Scherr, J. F. A1 - Kollofrath, J. A1 - Popovics, J. S. A1 - Bühling, Benjamin A1 - Grosse, C. U. T1 - Detection of Delaminations in Concrete Plates Using a Laser Ablation Impact Echo Technique N2 - This study investigates the non-destructive detection of delaminations in concrete plates using non-contact laser ablation, instead of the conventional hammer excitation, as part of the impact echo method. We performed tests on five concrete specimens of different sizes, two of which contained artificial delaminations. A range of steel ball hammers was used as reference impulse sources, the responses of which were compared with wave excitation generated by a 7 ns pulsed 1064 nm Nd:YAG laser with 150 mJ pulse energy. Signals were recorded by surface-mounted accelerometers and two contactless methods: microphones and a laser Doppler vibrometer. The laser generates frequencies across a broad range of frequencies (0 to 150 kHz) but with much less energy than the hammers' narrower frequency spectra; the laser pulse energy transferred into the specimen is 0.07 mJ, corresponding to about 0.5 ‰ of the impulse source energy. Because of this, the thick intact plates' characteristic thickness stretch resonance frequency can be reliably detected by the hammer excitations but not when using laser excitation. However, the laser can excite low-frequency flexural vibration modes over a shallow delamination at 3 cm depth. The low-frequency flexural vibration results are verified by numerical natural frequency analysis. KW - Concrete testing KW - Defect detection KW - Lamb waves KW - Impact echo KW - Non-destructive testing KW - Vibration PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-567932 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-022-00921-x SN - 0195-9298 VL - 42 IS - 1 SP - 1 EP - 14 PB - Springer AN - OPUS4-56793 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Chubarenko, B. A1 - Domnin, D. A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Scholz, Philipp A1 - Leitsin, V. A1 - Tovpinets, A. A1 - Karmanov, K. A1 - Esiukova, E. T1 - Change over Time in theMechanical Properties of Geosynthetics Used in Coastal Protection in the South-Eastern Baltic N2 - The most massive design on the Baltic shore used geosynthetic materials, the landslide protection construction in Svetlogorsk (1300 m long, 90,000 m2 area, South-Eastern Baltic, Kaliningrad Oblast, Russian Federation) comprises the geotextile and the erosion control geomat coating the open-air cliff slopes. Due to changes in elastic properties during long-term use in the open air, as well as due to its huge size, this structure can become a non-negligible source of microplastic pollution in the Baltic Sea. Weather conditions affected the functioning of the structure, so it was assessed that geosynthetic materials used in this outdoor (open-air) operation in coastal protection structures degraded over time. Samples taken at points with different ambient conditions (groundwater outlet; arid places; exposure to the direct sun; grass cover; under landslide) were tested on crystallinity and strain at break. Tests showed a 39–85% loss of elasticity of the polymer filaments after 3 years of use under natural conditions. Specimens exposed to sunlight are less elastic and more prone to fail, but not as much as samples taken from shaded areas in the grass and under the landslide, which were the most brittle. KW - Geosynthetics KW - Microplastic KW - Degradation PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-567978 UR - https://www.mdpi.com/2077-1312/11/1/113 DO - https://doi.org/10.3390/jmse11010113 SN - 2077-1312 VL - 11 IS - 1 SP - 1 EP - 14 PB - MDPI CY - Basel AN - OPUS4-56797 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Martusevich, A. A1 - Kornev, R. A1 - Ermakov, A. A1 - Gornushkin, Igor B. A1 - Nazarov, V. A1 - Shabarova, L. A1 - Shkrunin, V. T1 - Spectroscopy of Laser-Induced Dielectric Breakdown Plasma in Mixtures of Air with Inert Gases Ar, He, Kr, and Xe N2 - The generation of ozone and nitrogen oxides by laser-induced dielectric breakdown (LIDB) in mixtures of air with noble gases Ar, He, Kr, and Xe is investigated using OES and IR spectroscopy, mass spectrometry, and absorption spectrophotometry. It is shown that the formation of NO and NO2 noticeably depends on the type of inert gas; the more complex electronic configuration and the lower ionization potential of the inert gas led to increased production of NO and NO2. The formation of ozone occurs mainly due to the photolytic reaction outside the gas discharge zone. Equilibrium thermodynamic analysis showed that the formation of NO in mixtures of air with inert gases does not depend on the choice of an inert gas, while the equilibrium concentration of the NO+ ion decreases with increasing complexity of the electronic configuration of an inert gas. KW - Laser-induced dielectric breakdown (LIDB) KW - Nitrogen monoxide KW - Nitrogen dioxide KW - Ozone KW - Emission spectroscopy KW - Inert gases KW - Thermodynamic analysis PY - 2023 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-568258 DO - https://doi.org/10.3390/s23020932 SN - 1424-8220 VL - 23 IS - 2 SP - 1 EP - 13 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-56825 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -