TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Methodological prerequisites for reliable simulation results in the Virtual Lab and Digital Twins N2 - Mit dem zunehmenden Einsatz von Methoden wie Künstlicher Intelligenz, Digitalen Zwillingen und datengetriebener Modellierung erweitert sich das Anwendungsspektrum der virtuellen Produktentwicklung kontinuierlich. In sicherheitsrelevanten Anwendungsfeldern steigen dabei die Anforderungen an die Qualität, Nachvollziehbarkeit und externe Prüfbarkeit von Simulationsergebnissen – insbesondere im Hinblick auf Reproduzierbarkeit und Transparenz. Der Beitrag analysiert zentrale methodische und strukturelle Herausforderungen für den zuverlässigen Einsatz numerischer Simulationen in solchen Kontexten. Im Mittelpunkt stehen folgende Aspekte: • Die formale, softwareunabhängige Spezifikation mathematischer und numerischer Modelle, einschließlich einer standardisierten Beschreibung sowohl der Problemstellung als auch der Ergebnisgrößen. • Die Validierung sämtlicher Modellkomponenten anhand von Anwendungsszenarien mit hoher Ähnlichkeit zur realen Systemumgebung. • Die systematische Quantifizierung von Unsicherheiten, insbesondere im Hinblick auf Sim2Real-Modellabweichungen und deren Einfluss auf die Aussagekraft der Simulation. • Die Verifikation der Softwareimplementierung durch standardisierte Benchmark-Vergleiche. Hierzu wird ein Konzept föderierter Benchmarks mit dokumentierter Herkunft („Provenance“) vorgestellt, das eine transparente, reproduzierbare und öffentlich zugängliche Verifikation von Simulationswerkzeugen ermöglicht. Die Benchmarks folgen definierten Formaten, können dezentral veröffentlicht und in eine zentrale, abfragbare Datenbank integriert werden. Durch diese standardisierten Schnittstellen können dann Metriken zum Vergleich der Benchmarks visualisiert und in Analysen bereitgestellt werden. Der Beitrag zielt darauf ab, zentrale Herausforderungen und offene Fragestellungen bei der methodischen Absicherung simulationsbasierter Aussagen zu identifizieren und zur Diskussion zu stellen – insbesondere im Spannungsfeld zwischen Modellbildung, Validierung, Verifikation und Unsicherheitsquantifizierung. T2 - Symbiose von Simulation und Test CY - Wiesbaden, Germany DA - 12.11.2025 KW - Structured validation data KW - Model calibration KW - UQ PY - 2025 AN - OPUS4-65270 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Jafari, Abbas T1 - A python library for finite element (FE) modelling of static/quasi-static structural mechanics problems with legacy FEniCS N2 - This is a python library for finite element (FE) modelling of static/quasi-static structural mechanics problems with legacy FEniCS, which contains the following main modules. Module structure: for defining a structural mechanics experiment, including geometry, mesh, boundary conditions (BCs), and time-varying loadings. The time is quasi-static, i.e. no dynamic (inertia) effects will be accounted for in the problem module as follows. Module material: for handling constitutive laws such as elasticity, gradient damage, plasticity, etc. Module problem: for establishing structural mechanics problems for desired structures and material laws coming from the two above modules, and solving the problems built up. These can be performed for two main cases: static (no time-evolution) that also includes homogenization, and quasi-static (QS). KW - Finite element (FE) KW - Static/quasi-static structural mechanics KW - FEniCS PY - 2025 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.17805724 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-65269 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Jafari, Abbas A1 - Titscher, Thomas A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Bayem: Implementation and derivation of “variational Bayesian inference for a nonlinear forward model [Chappell et al 2008]“ for arbitrary, user-defined model errors N2 - A python implementation of an analytical variational Bayes algorithm of "Variational Bayesian inference for a nonlinear forward model", Chappell, Michael A., Adrian R. Groves, Brandon Whitcher, and Mark W. Woolrich, IEEE Transactions on Signal Processing 57, no. 1 (2008): 223-236, with an updated free energy equation to correctly capture the log evidence. The algorithm requires a user-defined model error allowing an arbitrary combination of custom forward models and measured data. KW - Implementation KW - Variational Bayesian inference KW - Nonlinear forward model PY - 2025 DO - https://doi.org/10.5281/zenodo.17804665 PB - Zenodo CY - Geneva AN - OPUS4-65268 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Robens-Radermacher, Annika T1 - Modeling the influence of temperature for extrusion based 3d concrete printing from material to structural stability N2 - Abstract: 3D concrete printing (3DCP) aims to revolutionize construction by increasing automation, reducing material usage, and enabling customized designs. Despite its potential, the lack of regulations and reliance on trial-and-error methods result in significant waste and inefficiencies. Reliable models are needed to predict and control the complex printing process with its various influencing factors from material, process, and environment. This study aims to develop a structural model to predict print stability and prevent buckling and material failure in extrusion-based 3D concrete printing (3DCP), with a focus on environmental influences, particularly temperature. The structural build-up of the material is crucial for stability but is influenced by material ingredients, water-binder ratio, and ambient conditions, which vary in real-world projects. It describes the process of cementitious material gaining strength and stability during its early ages due to thixotropy and early hydration. Modeling that, a time- and temperature-dependent model for the evolution of early-age material parameters, such as stiffness, is derived. The model employs the maturity method, using an equivalent time to capture the temperature influence. It is verified using experimental data on stiffness evolution from squeeze flow tests and yield stress evolution measured from rotational rheometer tests. The model parameters are estimated using Bayesian inference, and validation shows good agreement with experimental data for both parameters at the material level. Subsequently, the derived time- and temperature-dependent stiffness model is adapted into a structural simulation using an elastoplastic material law with nonlinear hardening to study the temperature effect on the stability of 3DCP. Layers are activated sequentially based on a pseudo-density approach. The method is illustrated with an example of a printed wall with a width of one layer under varying ambient temperatures. The temperature impact on buckling and material failure during printing is demonstrated and numerically investigated through a sensitivity study. T2 - 95 th Annual Meeting of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics (GAMM) CY - Poznan, Poland DA - 07.04.2025 KW - 3D concrete printing KW - Structural build-up KW - Temperature KW - Maturity method KW - Structural simulation PY - 2025 AN - OPUS4-62966 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baensch, Franziska A1 - Baer, Wolfram A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Homann, Tobias A1 - Prager, Jens A1 - Schmidt, Dirk A1 - Stajanca, Pavol A1 - Weltschev, Margit A1 - Wossidlo, Peter A1 - Habib, Abdel Karim T1 - AGIFAMOR: Anwendung der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen - Teil 2: Technische Hintergründe - Schadensursachen und Prüfeinrichtungen N2 - Schäden an Rohrleitungen können zu hohen Umweltbelastungen und wirtschaftlichen Schäden führen. Um die dauerhafte Verfügbarkeit der Infrastruktur zu gewährleisten, wird im Rahmen des Projekts AGIFAMOR an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) erprobt, inwiefern das Verfahren der verteilten akustischen faseroptischen Sensorik (Distributed acoustic sensing – DAS) zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen eingesetzt werden kann. Neben der DAS werden erprobte Verfahren der zerstörungsfreien Prüfung wie Schallemissionsanalyse (SEA) und Beschleunigungssensoren eingesetzt. An dieser Stelle soll detailliert auf die Hauptschadensursachen an Rohrleitungen, den Versuchsstand zur mechanischen Belastung von Rohren sowie die Möglichkeiten zu Untersuchungen im Realmaßstab eingegangen werden. KW - Schadensursachen an Rohrleitungen KW - Monitoring von Rohrleitungen KW - Verteilte Faseroptische Sensorik KW - Rohrbiegeprüfstand KW - Leckage PY - 2018 SN - 2191-0073 VL - 8 IS - 3 SP - 24 EP - 29 PB - Springer VDI-Verlag GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-44507 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Poli, Marco A1 - Grätz, Rainer A1 - Schröder, Volkmar T1 - An experimental study on safety-relevant parameters of turbulent gas explosion venting at elevated initial pressure N2 - The effects of a gas explosion in enclosures like vessels can be limited e.g. by gas explosion venting systems. The major design step of this constructive explosion protection method is to determine the required vent area, which depends significantly on whether turbulent combustion exists. However, current standards like NFPA 68 or EN 14994 are applicable only to limited boundary conditions and as far as possible only to laminar flame propagation. Difficulties arise in the assessment or predictability of gas explosion hazard when turbulence occurs. In this research especially venting at elevated initial pressure has been shown to accelerated flame propagations and therefore, to a considerably higher reduced pressure. Therefore, it is essential to provide a broader data base of turbulent combustion and explosion behavior to verify the existing rules or to determine their safety-relevant parameters. For a better safety assessment or design of protective systems the turbulent combustion and accelerated gas explosion behaviour of quiescent methane and hydrogen in air were investigated at initial pressures up to 8 bar using vessels up to 100 litres. In particular a systematic study was performed to investigate the influence of turbulence on the overpressure development during accelerated gas explosion. Moreover, the present study consider the position of the spark igniters, the burning velocity and the maximum pressure rise for different concentration of fuel as well as the size of orifice and/or vent area. A choice of experimental tests showed under the investigated conditions that not only turbulence inducing obstacles but also over sized vent areas could lead to an increased pressure development and therefore to an inacceptable safety state. T2 - 20th International Congress of Chemical and Process Engineering CHISA 2012 CY - Prague, Czech Republic DA - 25.08.2012 KW - Gas explosion venting KW - Turbulent combustion KW - Obstacles PY - 2012 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-264288 DO - https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.398 SN - 1877-7058 VL - 42 SP - 90 EP - 99 PB - Elsevier CY - Amsterdam AN - OPUS4-26428 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph T1 - Introduction of a monitoring system for Bingham fluids in additive manufacturing with concrete N2 - Freeform additive manufacturing of concrete structures is a rising technology in civil engineering with several fascinating advantages. Nonetheless, to ensure reliability and structural integrity, standards and quality control are required in the future to bring this technology into the market. As the concrete is manufactured continuously, continuous quality control of the printing process is also required, i.e. comprehensive process monitoring. At BAM, a test rig will be installed, enabling the printing of concrete structures with a maximum size of 2 m x 1 m x 1 m (l x w x h). Here, process monitoring is the focus of the test rig. In this study, we show the results of the first pump tests, including the measurement of several parameters such as temperature and pressure along the supply system, i.e. from the concrete pump to the printer head. T2 - NDT-CE 2022 CY - Zurich, Switzerland DA - 16.08.2022 KW - Additive manufacturing of concrete KW - Process monitoring KW - Non-destructive testing KW - Bingham fluid PY - 2022 AN - OPUS4-55637 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Acoustic emission testing N2 - The phenomenon of acoustic emission (AE) and fundamentals of AE testing procedures are presented. AE based failure analysis of reinforced concrete beam under bending load, steel pipe segments under bending load and wood based materials under tension load are discussed. T2 - INFRASTAR, Training Week #03 at AAU CY - Aalborg, Denmark DA - 04.06.2018 KW - Acoustic emission PY - 2018 AN - OPUS4-45147 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Baensch, Franziska A1 - Hussels, Maria-Teresa A1 - Chruscicki, Sebastian A1 - Baer, Wolfram A1 - Wossidlo, Peter A1 - Homann, Tobias A1 - Prager, Jens A1 - Schmidt, Dirk A1 - Weltschev, Margit A1 - Habib, Abdel Karim T1 - AGIFAMOR: Anwendung der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung von Rohrleitungen - Teil 1: Projektvorstellung und erste Vorversuche N2 - In der Prozessindustrie werden häufig gefährliche Stoffe eingesetzt, so dass auch kleinste Leckagen der medienführenden Anlagenteile zu Gefährdungen der Arbeitnehmer sowie zur Belastung der Umwelt führen können. Für die Gewährleistung einer dauerhaften Verfügbarkeit der Infrastruktur ist die frühzeitige Erkennung und Ortung von potentiell gefährlichen Veränderungen an den Wandungen von Rohrleitungen und Behältern (in Form von Rissen, Pittings und Ablagerungen) erforderlich. Am Beispiel von Rohrleitungen, sollen im Rahmen des Projekts AGIFAMOR an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), im Sinne einer Machbarkeitsstudie die Verfahren der verteilten akustischen und faseroptischen Sensorik zur kontinuierlichen Überwachung und Detektion potentiell gefährlicher Veränderungen in Industrieanlagen erprobt und qualifiziert werden. Dabei sollen die Applikation der optischen Sensorfasern hinsichtlich der Signalübertragung auf den Sensor optimiert und die Erkennung der für dieses Anwendungsgebiet relevanten Schallsignaturen entwickelt werden. Mithilfe eines solchen Messsystems können mit geringem Aufwand ausgedehnte Strukturen, auch unter erschwerten Bedingungen (z.B. hohe Temperatur, Einfluss von Chemikalien) kontinuierlich überwacht werden. KW - Beschleunigungssensoren KW - Faseroptische Sensorik KW - Schallemission KW - Monitoring KW - Rohrleitung PY - 2017 SN - 2191-0073 VL - 7 IS - 3 SP - 10 EP - 16 PB - Springer VDI-Verlag GmbH & Co. KG CY - Düsseldorf AN - OPUS4-40183 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Non-threshold acoustic emission analysis of damage evolution in pipe segments of steel S355J2H under bending load N2 - Four-point bending tests were carried out to analyze the acoustic characteristics of damage development in pipe segments made of steel, grade S355J2H, being 2.5 m long with an outer diameter of 168 mm and 16 mm wall thickness. To induce stable crack growth, the pipe segments were pre-damaged by a 90°circumferential notch in the middle of the pipe length. While the pipe was quasi-statically loaded, microscopic damage and plastic deformation accumulated to form a macroscopic crack that grew through the pipe wall until leakage. For acoustic emission (AE) monitoring, four broadband sensors of type VS 900 M were mounted close to the notch. Continuous AE signal detection was performed by the non-threshold method. Advantages and disadvantages of the non-threshold AE monitoring compared to a commonly employed method analyzing only signals exceeding a predefined threshold are discussed. The results of AE analysis are compared to additional information on the crack growth detected by the direct current potential drop (DCPD) technique. These studies were carried out in the course of the interdisciplinary research project AGIFAMOR, Ageing infrastructures - distributed acoustic monitoring of pipes at BAM. T2 - 33rd European Conference on Acoustic Emission Testing CY - Senlis, France DA - 12.09.2018 KW - Crack growth KW - Crack initiation KW - Four-point bending test KW - Steel pipe KW - Acoustic emission PY - 2018 AN - OPUS4-45964 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Wolfram A1 - Rübner, Katrin A1 - Schneider, Joachim A1 - von Werder, Julia A1 - Gluth, Gregor T1 - 63. DAfStb-Forschungskolloquium in der BAM - Themenblock 2: Nachhaltigkeitspotentiale N2 - Die Bauindustrie ist für rd. 40 % des weltweiten Energieverbrauchs und der Kohlenstoffemissionen verantwortlich. Mit der technologischen Entwicklung wird der Energiebedarf in Zukunft sinken, während sich das Problem grauer Emission verschärft. Daher ist ein verantwortungsvoller Umgang mit Ressourcen der Schlüssel zur Erreichung der Pariser Klimaziele. Der Einsatz klimaschonender Baustoffe weist dabei ein erhebliches Nachhaltigkeitspotential auf. Recycling, Rückgewinnung, Ressourcenschonung und Kreislaufwirtschaft können zu unersetzlichen Bestandteilen der Bautechnik werden. Im Folgenden werden einige Möglichkeiten vorgestellt, die bei der Dekarbonisierung der Bautechnik zukünftig hohe Potentiale aufweisen. Diese wurden beim 63. Forschungskolloquium des DAfStb an der BAM vorgestellt und Details können dem Tagungsband (DOI 10.26272/opus4-61338) entnommen werden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Bindemittel KW - Klimaschonende Baustoffe KW - Dekarbonisierung PY - 2025 SN - 0005-9846 VL - 75 IS - 4 SP - 131 EP - 134 PB - concrete content UG CY - Schermbeck AN - OPUS4-63068 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Hüsken, Götz A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Robens-Radermacher, Annika A1 - von Werder, Julia A1 - Weigel, Sandra A1 - Mezhov, Alexander T1 - 63. DAfStb-Forschungskolloquium in der BAM - Themenblock 3: Innovative Technologien N2 - Innovationen sind der Treiber des technologischen Fortschritts. Durch die Anwendung innovativer Technologien, Produktionsverfahren und neuer Materialien können Effizienzsteigerungen erzielt werden, die sowohl zu einer Kosten- als auch Materialreduzierung führen können. Gerade vor dem Hintergrund einer nachhaltigen Entwicklung sind Innovationen der Schlüssel zu einem verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen und Rohstoffen. Im Rahmen des 63. DAfStb-Forschungskolloquiums (Tagungsband: DOI 10.26272/opus4-61338) an der BAM wurden innovative Ansätze im Bereich effizienter Fertigungstechnologien und neuer Materialien vorgestellt, die nachfolgend kurz zusammengefasst werden. T2 - 11. Jahrestagung des DAfStb mit 63. Forschungskolloquium der BAM Green Intelligent Building CY - Berlin, Germany DA - 16.10.2024 KW - Additive Fertigung KW - Biorezeptive Oberflächen KW - Biopolymere PY - 2025 SN - 0005-9846 VL - 75 IS - 4 SP - 134 EP - 135 PB - concrete content UG CY - Schermbeck AN - OPUS4-63069 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Baensch, Franziska T1 - Feasibility study: Continuous monitoring of pipes using distributed acoustic and fibre optic sensors N2 - The feasibility study „AGIFAMOR. Ageing infrastructures – distributed acoustic monitoring of pipes” is an interdisciplinary research project at BAM internally financed from 2015 to 2018. Therefore, the quite young fibre optic sensing technology of distributed acoustic sensing (DAS) was investigated to possibly be extended towards a global condition monitoring system for pipelines operating in real time. DAS is a highly dynamic fibre optic sensing technology based on the method of coherent optical time domain reflectometry (C-OTDR). DAS allows capturing strain changes in the range of kHz. For the experimental work, the most suitable application yielding an optimum sensitivity was proven by wrapping a standard single-mode silica fibre around the pipe. The DAS sensitivity was investigated regarding the detection of 1) incidents that initiate propagation of acoustic waves in the pipe wall, 2) changes inside the pipeline causing altered flow and 3) damage development in the pipe wall. Therefore, several testing setups in laboratory as well as in real scale were realized. For comparison purposes, experiments were accompanied by acoustic emission analyses and by measurements with accelerometers. DAS was found to be very sensitive to gas ignition and its propagation across the pipe. Furthermore, the ability of DAS to detect and localize acoustic signals associated with pipeline leakage was demonstrated. The detection of crack formation and propagation within the pipe wall by means of DAS was studied during bending tests on several pipe segments, but was not proven so far with certainty. As expected, these studies turned out as the most difficult challenge due to the random occurrence and transient nature of microscopic damage phenomena. T2 - International Symposium on Structural Health Monitoring and Nondestructive Testing CY - Saarbrücken, Germany DA - 04.10.2018 KW - Fibre optic acoustic sensing KW - Continous monitoring KW - Acoustic emission KW - Accelerometers KW - Bending tests on pipe segments KW - Leak detection PY - 2018 AN - OPUS4-46200 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Andrés Arcones, Daniel A1 - Weiser, M. A1 - Koutsourelakis, P-S. A1 - Unger, Jörg F. T1 - Embedded Model Bias Quantification with Measurement Noise for Bayesian Model Calibration N2 - A key factor in ensuring the accuracy of computer simulations that model physical systems is the proper calibration of their parameters based on real-world observations or experimental data. Inevitably, uncertainties arise, and Bayesian methods provide a robust framework for quantifying and propagating these uncertainties to model predictions. Nevertheless, Bayesian methods paired with inexact models usually produce predictions unable to represent the observed datapoints. Additionally, the quantified uncertainties of these overconfident models cannot be propagated to other Quantities of Interest (QoIs) reliably. A promising solution involves embedding a model inadequacy term in the inference parameters, allowing the quantified model form uncertainty to influence non-observed QoIs. This paper introduces a more interpretable framework for embedding the model inadequacy compared to existing methods. To overcome the limitations of current approaches, we adapt the existing likelihood models to properly account for noise in the measurements and propose two new formulations designed to address their shortcomings. Moreover, we evaluate the performance of this inadequacy-embedding approach in the presence of discrepancies between measurements and model predictions, including noise and outliers. Particular attention is given to how the uncertainty associated with the model inadequacy term propagates to the QoIs, enabling a more comprehensive statistical analysis of prediction’s reliability. Finally, the proposed approach is applied to estimate the uncertainty in the predicted heat flux from a transient thermal simulation using temperature observations. KW - Model bias KW - Bayesian inference KW - Noise KW - Model updating KW - Quantity of Interest PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-652720 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2410.12037 SP - 1 EP - 37 PB - arXiv.org AN - OPUS4-65272 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - INPR A1 - Villani, P. A1 - Andés-Arcones, Daniel A1 - Unger, Jörg F. A1 - Weiser, M. T1 - Posterior sampling with Adaptive Gaussian Processes in Bayesian parameter identification N2 - Posterior sampling by Monte Carlo methods provides a more comprehensive solution approach to inverse problems than computing point estimates such as the maximum posterior using optimization methods, at the expense of usually requiring many more evaluations of the forward model. Replacing computationally expensive forward models by fast surrogate models is an attractive option. However, computing the simulated training data for building a sufficiently accurate surrogate model can be computationally expensive in itself, leading to the design of computer experiments problem of finding evaluation points and accuracies such that the highest accuracy is obtained given a fixed computational budget. Here, we consider a fully adaptive greedy approach to this problem. Using Gaussian process regression as surrogate, samples are drawn from the available posterior approximation while designs are incrementally defined by solving a sequence of optimization problems for evaluation accuracy and positions. The selection of training designs is tailored towards representing the posterior to be sampled as good as possible, while the interleaved sampling steps discard old inaccurate samples in favor of new, more accurate ones. Numerical results show a significant reduction of the computational effort compared to just position-adaptive and static designs. KW - Adaptive Gaussian Processes KW - Bayesian parameter identification KW - AGP PY - 2025 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-652731 DO - https://doi.org/10.48550/arXiv.2411.17858 SP - 1 EP - 23 PB - arXiv.org AN - OPUS4-65273 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Unger, Jörg F. T1 - Methodological Prerequisites for Reliable Simulation Results in the Virtual Lab and Digital Twins N2 - Simulationen übernehmen zunehmend eine zentrale Rolle in sicherheitskritischen Entscheidungsprozessen, etwa im Bauwesen, bei digitalen Zwillingen oder in der prädiktiven Instandhaltung. Damit diese Entscheidungen auf zuverlässigen numerischen Modellen basieren können, müssen die zugrunde liegenden Teilmodelle eindeutig beschrieben, reproduzierbar und in der Community validiert sein. Dieses Manuskript skizziert die notwendigen Voraussetzungen für vertrauenswürdige, FAIR-konforme und entscheidungsfähige Simulationsprozesse. Zunächst wird die Notwendigkeit einer formalen, softwareunabhängigen Beschreibung mathematischer Modelle und numerischer Implementierungen diskutiert. Standards wie VMAP, Ontologien wie MathModDB sowie BIM- und STEP-Formate bieten erste Ansätze zur semantischen Modellbeschreibung und zur automatisierten Generierung simulationsfähiger Eingabedaten. Im zweiten Teil wird die Rolle experimenteller Daten für die Validierung von Modellen beleuchtet. Es wird gezeigt, dass hochwertige, strukturierte und maschinenlesbare Validierungsdatensätze essenziell sind, insbesondere für die Bewertung konstitutiver Modelle. Ein weiteres Kapitel widmet sich der Unsicherheitsquantifizierung. Neben klassischen Fehlermaßen werden aleatorische und epistemische Unsicherheiten sowie deren Einfluss auf die Modellbewertung behandelt. Besondere Aufmerksamkeit gilt der Bayes’schen Kalibrierung, der Trennung von Trainings und Testdaten und der Notwendigkeit, auch Begleitversuche aus Materialtests zu dokumentieren. Abschließend wird die Idee einer Benchmarking-Plattform vorgestellt, die auf reproduzierbaren Workflows, automatisierter Provenienzverfolgung und der Nutzung von Research Object (RO) Crates basiert. Diese Plattform erlaubt die dezentrale Veröffentlichung und zentrale Abfrage von Benchmark-Ergebnissen und fördert eine gemeinschaftliche Verifikation und Validierung. Ziel ist es, die Vergleichbarkeit von (Open-Source-)Simulationstools zu verbessern um dadurch komplexe experimentelle Setups zunehmend durch zuverlässige Simulationen ersetzen zu können. T2 - NAFEMS - Symbiose von Simulation und Test CY - Wiesbaden, Germany DA - 12.11.2025 KW - Verification and Validation, KW - Digital twins KW - Virtual lab KW - Uncertainty quantification PY - 2025 SN - 978-1-83979-242-7 SP - 23 EP - 28 PB - NAFEMS CY - Wiesbaden, Germany AN - OPUS4-65271 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Hüllmann, Dino A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Krentel, Daniel A1 - Mair, Georg W. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Szczepaniak, Mariusz A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Tschirschwitz, Rico T1 - Auswirkungen von Behälterversagen bei alternativen PKW-Antrieben - Teil 2: UAV-basierte Fernerkundung von Gaswolken N2 - Verkehrsunfälle unter Beteiligung von Fahrzeugen mit alternativen Kraftstoffen wie LPG („Autogas“, Liquefied Petroleum Gas), CNG (Compressed Natural Gas, komprimiertes Erdgas) oder CGH2 (Compressed Gas Hydrogen, komprimierter Wasserstoff), bergen neue, komplexe Risiken für Passagiere, Einsatzkräfte und deren Umfeld. Im Rahmen des Projektes „CoFi-ABV“ beschäftigt sich die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) unter Berücksichtigung komplexer Brand- und Explosionsszenarien mit einer ganzheitlichen Betrachtung der Auswirkungen des unfallbedingten Versagens von Gasbehältern für alternative Kraftstoffe. Ein wichtiger Teil des Forschungsvorhabens umfasst Entwicklung, Aufbau und Validierung einer unbemannten Flugplattform (Unmanned Aerial Vehicle, UAV) zur Ferndetektion von Gaswolken. Für das sogenannte gassensitive Mini-UAV wird ein robuster Open-Path-Gasdetektor auf einer Sensorbewegungsplattform in Form eines modifizierten Kamera-Gimbals, integriert. Ziel ist es, ein leistungsfähiges und robustes Werkzeug zu entwickeln, welches Einsatzkräften im Falle eines Unfalls als Hilfe zur Abschätzung der Gefahr durch Gaswolken, ihrer Ausbreitung und der notwendigen Absperrbereiche zur Verfügung steht. Dieser Artikel ist der zweite der Reihe und legt, nach Projektvorstellung im ersten Teil, nun den Schwerpunkt auf das gassensitive Mini-UAV. KW - UAV KW - Fernerkundung KW - Open-Path-Gasdetektor KW - Alternative Antriebe/Kraftstoffe KW - Behälterversagen PY - 2016 SN - 2191-0073 VL - 6 IS - 11/12 SP - 23 EP - 28 PB - Springer-VDI-Verlag CY - Düsseldorf AN - OPUS4-38517 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja ED - Vogdt, F. U. T1 - Brandschutz N2 - Grundlagen des vorbeugenden baulichen Brandschutzes KW - Brandprüfungen KW - Bauvorschriften PY - 2022 SN - 978-3-8348-2189-8 SP - 199 EP - 220 PB - Springer ET - 1 AN - OPUS4-54317 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Georg, Paul A1 - Block, R. A1 - Heister, W. A1 - Holl, S. A1 - Pulm, A. A1 - Hofmann-Böllinghaus, Anja T1 - A score regarding the need for assistance - considering pedestrians with impairments in evacuation planning N2 - The capabilities of pedestrians for evacuation have a significant impact on the time required to reach a safe place. Usually, the evacuation is split into two main stages: pre-movement-phase and movement-phase. For both a large number of studies investigate different representations of behaviour and impacts. But the influence of impairments is usually not taken into account. In addition, most of the scientific researches focus the investigation of the movement phase. This publication presents a novel approach to score the need for assistance and to estimate the effect on evacuation performance. The proposed score considers characteristic impairments in three dimensions of behaviour: reception, perception and realisation. In an unannounced evacuation training in a sheltered workshop, the evacuation behaviour and pre-movement phase were analysed. The analysis indicates that the pre-movement time depends on the kind of impairment as well as on organisational boundaries. Despite the special needs for assistance, the evacuation process in a sheltered workshop is quite similar to other sub-populations. T2 - 5. Magdeburger Brand- und Explosionsschutztage 2017 CY - Magdeburg, Germany DA - 23.03.2017 KW - Human behaviour KW - Human factors KW - Egress KW - Evacuation KW - Persons with impairments PY - 2017 SN - 978-3-00-056201-3 DO - https://doi.org/10.978.300/0562013 SP - 1 EP - 13 CY - Magdeburg AN - OPUS4-40051 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krentel, Daniel A1 - Tschirschwitz, Rico A1 - Kluge, Martin A1 - Askar, Enis A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Kohlhoff, Harald A1 - Neumann, Patrick P. A1 - Rudolph, Michael A1 - Schoppa, André A1 - Storm, Sven-Uwe A1 - Szczepaniak, Mariusz T1 - Experimental investigation of failure of LPG gas tanks in passenger cars during full fire development N2 - In continuation of a preceding test series involving sole LPG vehicle tanks, three passenger cars equipped with identical toroidal steel LPG tanks were set on fire. The tanks were installed in the space normally reserved for the spare tyre, in the car boot. No safety device was installed on the tank, in order to force critical failure of the cylinder. Two of the cars were equipped with a tank filled with liquefied propane to a level of 20 % (5.3 kg), the third one was filled completely (25.5 kg). The partially filled tanks failed critically within a time period of more than 20 min after the initiation of the fire. The fully-filled tank did not rupture; the propane was released continuously through a small leak that appeared during the fire. Comprehensive equipment was used to procure measurement data, enabling an analysis of potential consequences and hazards to humans and infrastructure within the vehicle surroundings. The inner status of the tank (pressure, temperature of the liquid phase and the steel casing), the development of the fire (temperature inside and around the vehicle) and the pressure induced in the near-field in case of tank rupture were recorded. The results were analysed in detail and compared against the data gained in tests involving sole, but identical LPG tanks. T2 - FIVE 2018 CY - Boras, Sweden DA - 03.10.2018 KW - Behälterversagen KW - LPG KW - Alternative Antriebe KW - Fahrzeugbrand KW - Auswirkungsbetrachtung PY - 2018 SN - 978-91-88695-95-6 VL - 51 SP - 123 EP - 131 PB - RISE Safety CY - Boras AN - OPUS4-46310 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR ED - Hofmann-Böllinghaus, Anja ED - Anderson, J. T1 - Special issue: Facade fire safety N2 - Façade fires are of growing concern worldwide. Severe facade fires in different parts of the world as well as activities in many countries regarding the testing of facades show the urgency of the fire safety challenges in façade fires. The need for knowledge and a wide Archive of work in this area has become evident after recent incidents which involved extensive facade fires. These include the tragic fires in Dubai and Grenfell Tower in 2017 in the United Kingdom. In many cases, the widespread live news coverage of the events and size of These fires has emphasized the need for progress in the understanding of the processes involved in these fires and put pressure upon the fire safety engineering community to find effective solutions. KW - Testing KW - Safety PY - 2021 UR - https://onlinelibrary.wiley.com/toc/10991018/2021/45/5 SN - 0308–0501 SN - 1099-1018 VL - 45 IS - 5 SP - 583 EP - 696 PB - Wiley CY - Oxford AN - OPUS4-53102 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -