TY - THES A1 - Ecker, Melanie T1 - Development, Characterization and Durability of Switchable Information Carriers based on Shape Memory Polymers N2 - The aim of this thesis was the development of switchable information carriers based on shape memory polymers (SMPs) and the investigation of their durability. Deployed as a new kind of security label, such technology may be an effective tool to prevent counterfeiting and product piracy. Thermoplastic as well as thermoset SMPs turned out to be applicable as a specific substrate for the fabrication of switchable information carriers. In particular, a physically cross-linked and semi-crystalline poly(ester urethane) (PEU), and a chemically cross-linked epoxy-based polymer were investigated. Both SMPs were able to undergo distinct changes in shape upon triggering, which is commonly known as the shape memory effect (SME). A key step for the fabrication of switchable information carriers was the development of a suitable technique for a surface-specific coloring of the polymeric base material. In particular, it was necessary to have a thin coat of paint in order to assure sufficient surface contrasts within the subsequently laser-engraved barcodes (e.g. quick response (QR) codes). In detail, coloring was conducted by diffusion of staining solutions, based on organic dyes, into the polymeric matrix. As a result of properly selected exposure times, homogenous layers of paint having thicknesses of about 100 μm, could be produced. In order to obtain room temperature stable, temporary shapes with non-decipherable code information, various programming procedures were applied to the information carriers. These were either based on tensile or on compressive deformation. For instance, when using plane steel plates in the course of compressive deformation, code areas were randomly distorted. By contrast, selective distortions could be achieved using a steel ball type indenter. However, the triggering of the SME resulted in almost complete shape recoveries. As a result, the information carriers could reliably be switched back to readable states. Before the developed information carriers can be brought onto the market, it is important to evaluate their durability against various environmental impacts. Artificial weathering was conducted exemplarily on blue and black colored QR code carriers based on PEU. Various scenarios were selected: exposure to UVA irradiation and aging in aqueous solution. In both cases, the durability was investigated at temperatures below and above the switching temperature of the employed SMP. It turned out, that the limiting factor for the usage of switchable information carriers was a lack of contrast and thus was dye-related. In the case of UV irradiation, the color of the dyes started fading, culminating in unreadable QR codes. For hydrolytic degradation, the non-colored code regions were stained in the course of aging. This originates from the fact that the organic dyes used for coloring were soluble in water. As a consequence, they were able to diffuse easily in and out of the swollen polymeric matrix. For both scenarios, aging at elevated temperature caused acceleration of the observed effects. However, the shape memory properties of the PEU were only slightly influenced by the applied aging scenarios. Next, an additional thermo-responsive security feature was added to the information carriers. Therefore, thermochromic pigments (T-PIGs) were embedded into a PEU matrix. However, in contrast to the organic dyes, the size of the thermochromics microcapsules was too large to diffuse into the polymeric matrix. Thus, another procedure for a surface-specific coloring of the PEU was developed. This mainly included the preparation of a PEU-paste doped with T-PIG by solution mixing. The thermochromic paste was deposited by means of a solvent casting technique as thin layer atop the PEU plaque. After solvent evaporation, tightly connected PEU/PEU-T-PIG laminates were obtained. Beyond that, the layer thickness was adjustable by using a doctor blade for the paste deposition. Subsequent laser ablation finalized the QR code carriers. These were readable at room temperature, but unreadable above the color switching temperature of the employed T-PIGs due to a lack of contrast. Hence, the obtained multifunctional information carriers were characterized by distinct shape memory properties and tunable color switching performances. Furthermore, the combination of several T-PIGs having different colors and switching temperatures resulted in surfaces with multiple and unique temperature-dependent changes in color. Besides that, information carriers with temporarily concealed information could be obtained by covering the QR code with an additional layer doped with T-PIG. N2 - Ziel der Arbeit war es, schaltbare Informationsträger aus Formgedächtnispolymer (FGP) zu entwickeln, und diese auf ihre Beständigkeit gegenüber unterschiedlichen Umwelteinflüssen zu untersuchen. Eingesetzt als neuartige Etiketten könnten diese zur fälschungssicheren Kennzeichnung von Waren verwendet werden. Sowohl thermoplastische als auch duroplastische FGPs waren geeignete Ausgangsmaterialien für solche Informationsträger. Im Speziellen wurde sowohl ein physikalisch quervernetztes, semikristallines Poly(ester urethan) (PEU), als auch ein chemisch quervernetztes, amorphes FGP auf Epoxidbasis näher untersucht. Ein wichtiger Schritt für die Entwicklung von schaltbaren Informationsträgern aus FGP war die Entwicklung eines Färberverfahrens, bei dem das Polymer nur oberflächennah eingefärbt wird. So konnten ausreichend hohe Kontraste in den anschließend mittels Lasergravur eingebrachten Barcodes (z.B. QR engl. quick response Codes) erreicht werden. Die Färbung der Polymeroberflächen durch Diffusion von organischen Färbelösungen in die Polymermatrix stellte sich als probate Methode heraus. Dabei konnte die Eindringtiefe der Farbstoffe durch die Einwirkzeit auf etwa 100 μm eingestellt werden. Um die Informationsträger in stabile, temporäre Formen mit unlesbarer Information zu überführen, wurden unterschiedliche thermomechanische Programmierungsmethoden angewendet. Sowohl Druck- als auch Zugverformung stellten sich hierfür als geeignet heraus. In beiden Fällen waren die Informationen im programmierten Zustand aufgrund zu großer Verzerrungen der QR Codes unlesbar. Durch den Einsatz von konfigurierbaren Stempelwerkzeugen während der Druckverformung war es darüber hinaus möglich, selektive Verformung der Oberfläche zu erreichen. Nach dem Auslösen des Formgedächtniseffektes kehrten die Etiketten nahezu in ihre ursprüngliche Form zurück, sodass die Information dann in jedem Fall wieder lesbar war. Um die Haltbarkeit der neu entwickelten Informationsträger gegenüber Umwelteinflüssen besser beurteilen zu können, wurden gefärbte Etiketten aus PEU künstlich bewittert. Hierfür wurden zwei Alterungsszenarien gewählt: die Degradation durch UVA-Strahlung und die Beständigkeit in wässrigem Medium. In beiden Fällen wurde die Bewitterung unterhalb und oberhalb der Schalttemperatur des Polymers durchgeführt. Die UV-Alterung führte zum Ausbleichen der Farben und somit zum Verlust der Lesbarkeit durch die Abnahme des QR Code Kontrastes. Während der Alterung in Wasser wurden die anfangs ungefärbten Domänen innerhalb des QR Codes nach und nach gefärbt, was ebenfalls zu einem Kontrastverlust führte. Das rührte daher, dass die organischen Farbstoffe wasserlöslich waren und somit in das gequollene Polymer hinein- und hinausdiffundieren konnten. Lagerung bei erhöhter Temperatur führte in beiden Fällen zu einer Beschleunigung der beobachteten Phänomene. Im Gegensatz dazu wurde während der untersuchten Alterungszenarien die Formgedächtnis-Funktionalität des Polymers kaum beeinflusst. Anschließend wurden die Informationsträger mit einem weiteren thermoresponsiven Sicherheitsmerkmal kombiniert. Die hierfür verwendeten thermochromen Pigmente (T-PIGs) waren im Vergleich zu den vorher verwendeten Farbstoffen jedoch zu groß, um in die Polymermatrix hineinzudiffundieren. Daher wurde eine weitere Methode zur oberflächenspezifischen Einfärbung von Polymeren entwickelt. Hierzu wurde zunächst eine viskose PEU-Lösung hergestellt, die im Anschluss mit den T-PIGs vermengt wurde. Die so erhaltene Paste wurde mittels der sogenannten „solvent cast“ Technik als dünner Film auf die Polymeroberfläche aufgebracht. Dabei konnte die Schichtdicke durch den Einsatz eines „doctor blades“ eingestellt werden. Nach dem vollständigen Abdampfen des Lösungsmittels wurden fest verbundene PEU/PEU-T-PIG Laminate erhalten. Die anschließende Lasergravur führte zu Informationsträgern, die bei Raumtemperatur lesbar waren. Oberhalb der Farbumschlagstemperatur der eingesetzten T-PIGs wurden diese jedoch aufgrund von Kontrastverlusten unlesbar. Die so erhaltenen multifunktionalen Informationsträger waren demzufolge neben ihren Formgedächtniseigenschaften durch einstellbare, temperaturabhängige Farbänderungen charakterisiert. Darüber hinaus war es möglich, Informationsträger mit mehreren Farbumschlägen zu erhalten, indem T-PIGs mit unterschiedlichen Farben und Farbumschlagstemperaturen während der Herstellung eingesetzt wurden. In einem weiteren Szenario wurden Informationsträger mit einer Schicht aus thermochromer Paste überdeckt. Als Folge war der Barcode bei Raumtemperatur unter dieser Schicht verborgen und wurde erst beim Erwärmen oberhalb der Schalttemperatur sichtbar und lesbar. T3 - BAM Dissertationsreihe - 132 KW - durability KW - smart materials KW - Shape memory polymers KW - QR codes KW - thermochromism PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-5086 VL - 132 SP - 1 EP - 202 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-508 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 45, Heft 2 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 2/2015 PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-5091 SN - 0340-7551 VL - 45 IS - 2 SP - 1 EP - 65 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-509 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Seiffert, Franz T1 - Charakterisierung von Gesteinsbewuchs und -verwitterung durch einen Modellbiofilm N2 - Natürliche Gesteinsformationen und von Menschen aus Gesteinsmaterial erschaffene Gebäude oder Monumente werden bei genügend langer Inkubation von zahlreichen Mikroorganismen besiedelt, welche komplexe Ökosysteme bilden. Dies führt oft zu Verfärbungen der Gesteinsoberflächen durch Pigmente der Mikroorganismen. Zudem können die Organismen das Gestein angreifen und zusammen mit abiotischen Faktoren eine Auflösung herbeiführen, was von essenzieller Bedeutung für die Bildung von Böden und gleichzeitig kritisch für die Erhaltung von Kulturgütern ist. Ein profundes Verständnis der Primärbesiedlung auf Gesteinen ist eine Voraussetzung, um Prozesse der Sukzession und der Gesteinsverwitterung besser nachvollziehen und modellieren zu können. Mischkulturen, die aus dem phototrophen Cyanobakterium Nostoc punctiforme ATCC 29133 und dem mikrokolonialen Ascomycet Knufia petricola CBS 726.95 bestanden, wurden als Modell für die ersten Schritte der Gesteinsbesiedlung in Form von Biofilmen und hinsichtlich des biologischen Einflusses auf die Gesteinsverwitterung hin getestet. Dazu wurden unterschiedliche Gesteine als Substrate angeboten, unter verschiedenen Kultivierungs- und Witterungsbedingungen mit den Mischkulturen inkubiert und die sich bildenden Biofilme bzgl. ihrer Morphologie und Abundanz hin analysiert. Es zeigte sich, dass das Wachstum der Biofilme deutlich von den verwendeten Gesteinen und Witterungsbedingungen abhing und die Anordnung und Morphologie der Zellen und der aus diesen ausgeschiedenen polymeren Substanzen innerhalb der Biofilme sich je nach eingesetztem Gesteinssubstrat deutlich unterschieden. Der biologische Einfluss auf die Verwitterung von Gestein wurde in einem Durchfluss-System an einem Granit und in Batch-Kulturen an Calcit, Forsterit und Olivin getestet, indem nach Inkubation für 45-180 d in An- und Abwesenheit der Mikroorganismen die in der Flüssigphase angereicherten Elemente und die chemischen Veränderungen in der Mineralphase vergleichend gemessen wurden. Dabei zeigte sich, dass der Biofilm die Auflösung von Calcium, Natrium, Magnesium und Mangan aus Granit sowie von Magnesium aus Forsterit und Olivin verstärkte. Einzelkulturen von K. petricola und Mischkulturen führten zu verstärkter Magnesiumauflösung, Einzelkulturen von N. punctiforme zeigten die gleichen Effekte wie abiotische Kontrollen. Beide Mikroorganismen wuchsen deutlich besser in Mischkulturen, sodass ein indirekter biotischer Effekt auf die Mineralauflösung von N. punctiforme durch die Verstärkung des Wachstums von K. petricola innerhalb einer mutualistischen Gemeinschaft als plausibel erscheint. Der Mechanismus der biotisch induziert verstärkten Gesteinsverwitterung konnte aufgrund der hier vorliegenden Ergebnisse nicht eruiert werden. Die verwendeten Mischkulturen aus K. petricola und N. punctiforme konnten als nützliches Modell zur Untersuchung von Gesteinsbewuchs und –verwitterung etabliert werden. N2 - Natural rock formations and buildings or monuments constructed by mankind with rock materials are colonised by various microorganisms within complex ecosystems if incubated for sufficient periods of time. This often causes discolouration of rock surfaces by microbial pigments. Microorganisms can also attack the rocks and give rise to their decomposition in combination with abiotic factors being of essential importance for soil formation and critical to the conservation of cultural heritage. For the comprehension and modellizing of processes like succession and rock weathering, a profound understanding of primary colonisation is required. Mixed cultures consisting of the phototrophic cyanobacterium Nostoc punctiforme ATCC 29133 and the microcolonial ascomycete Knufia petricola CBS 726.95 were used as a model to study the first steps of rock colonisation by biofilms and the biotic influence on rock weathering. For that purpose different rocks were offered as substrates, incubation with mixed cultures was done under differing cultivation and atmospheric conditions and forming biofilms were analysed for their morphology and abundance. Results indicate that growth of the biofilms depended precisely on the offered rock substrates and atmospheric conditions. Arrangement and morphology of cells and their excreted polymeric substances within biofilms differed depending on the rock substrate. The biological influence on rock weathering was examined in a percolation system for granite and in batch cultures for calcite, forsterite and olivine. After incubation for 45-180 d with and without microorganisms accumulated elements within the liquid phase and chemical changes within the Mineral phase were measured comparatively. Results indicate that dissolution of calcium, sodium, magnesium and manganese from granite and magnesium from forsterite and olivine were enhanced in the presence of the biofilm. For some mineral experiments, biotic effects of mixed and single cultures were distinguished. K. petricola single cultures and mixed cultures enhanced magnesium dissolution, N. punctiforme single cultures showed effects comparable to the abiotic controls. Both microorganisms grew better within mixed cultures, suggesting an indirect biotic effect of N. punctiforme for mineral dissolution, acting as growth enhancing factor for K. petricola within mutualistic biofilms. The mechanism of biotically increased rock weathering could not be determined by the here presented results. Mixed cultures of K. petricola and N. punctiforme could be established as a useful model to study colonisation and weathering of rocks. T3 - BAM Dissertationsreihe - 135 KW - Gesteinsbewuchs KW - Mineralverwitterung KW - Granitverwitterung KW - Modellbiofilm KW - Gesteinsbiofilm PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-5118 VL - 135 SP - 1 EP - 191 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-511 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Lausch, Thomas T1 - Zum Einfluss der Wärmeführung auf die Rissbildung beim Spannungsarmglühen dickwandiger Bauteile aus 13CrMoV9-10 N2 - Wirtschaftliche und ökologische Aspekte führten in den letzten Jahren zu deutlich gesteigerten Anforderungen an die Effizienz und die Flexibilität petrochemischer Anlagen. Die heutzutage geforderten Prozesstemperaturen und -drücke lassen sich nur durch den Einsatz neuer warmfester Stahlgüten erreichen. Der mit Vanadium modifizierte Stahl 13CrMoV9-10 weist eine bessere Kriech und Druckwasserstoffbeständigkeit auf und wird seit Mitte der 90er Jahre im petrochemischen Reaktorbau eingesetzt. Aufgrund der niedrigen Zähigkeit und hohen Festigkeit des Schweißgutes im geschweißten, nicht spannungsarm geglühten Zustand sowie einer erhöhten Sensitivität gegenüber Spannungsrelaxationsrissen bedarf dieser Stahl allerdings einer äußerst sorgfältigen schweißtechnischen Verarbeitung. Bisherige Untersuchungen zur Rissentstehung in warmfesten Stählen konzentrierten sich vorrangig auf thermische und metallurgische Einflussfaktoren, bieten jedoch nur wenige Erkenntnisse zum Einfluss des Schweißprozesses auf die Rissbildung beim Spannungsarmglühen unter Berücksichtigung realitätsnaher Fertigungsbedingungen. Im ersten Teil wurde zunächst der Einfluss der Wärmeführung auf die mechanischen Eigenschaften anhand von frei schrumpfenden Laborproben untersucht. Während sich die Wärmeführung wesentlich auf die Schweißnahtstruktur auswirkte, war ein signifikanter Effekt auf die mechanischen Eigenschaften nicht nachweisbar. Auch traten infolge der Wärmenachbehandlung der frei schrumpfend geschweißten Proben keine Spannungsrelaxationsrisse auf. Der zweite Teil umfasste die realitätsnahe Abbildung der Fertigungsbedingungen im petrochemischen Reaktorbau. Zu diesem Zweck wurden die konstruktiven Randbedingungen während des Vorwärmens, Schweißens, des Wasserstoffarmglühens und der abschließenden Wärmenachbehandlung realitätsnah in einer speziellen 3-D-Prüfanlage zur Simulation von Bauteilschweißungen abgebildet. Unter konstruktiver Schrumpfbehinderung gelang der Nachweis der unterschiedlichen Wirkung von Vorwärm- / Zwischenlagentemperatur und Streckenenergie auf die resultierenden Kräfte, Momente und Spannungen. Die Gesamtreaktionsspannung nach dem Schweißen wurde innerhalb des untersuchten Parameterfeldes maßgeblich durch die Streckenenergie beeinflusst. Ein möglichst geringer Gesamtwärmeeintrag hat die niedrigste Bauteilbeanspruchung zur Folge. Während der Wärmenachbehandlung kam es in allen Versuchen zu Spannungsrelaxationsrissen. Deren kumulierte Länge korrelierte mit den ermittelten schweißbedingten Reaktionsspannungen. Die Detektion der Risse während der Wärmenachbehandlung im Bauteilversuch erfolgte erstmalig in-situ mittels Schallemissionsanalyse. Die Rissinitiierung fand nachweislich im Temperaturbereich von 300 °C bis 500 °C statt. Die Reaktionsspannungen nach der Wärmenachbehandlung lagen unabhängig von der Ausgangsbelastung auf einem vergleichbaren Niveau. Die Zähigkeit der Schweißverbindung nahm klar gegenüber den frei schrumpfend geschweißten Proben ab. Mittels REM- und TEM-Analysen an vergleichbaren belasteten und unbelasteten Proben wurde eine beschleunigte Alterung, durch das frühzeitige Ausscheiden von Sonderkarbiden während der Wärmenachbehandlung unter definierter Einspannung (d. h. unter Belastung), nachgewiesen. Die verstärkte Korngrenzensegregation korrelierte mit der signifikanten Abnahme der Kerbschlagarbeit der unter Einspannung geschweißten Proben. N2 - Over the past years economic and environmental considerations have led to a markedly increased demand for efficiency and flexibility in petrochemical plants. The operational temperatures and pressures required today can only be achieved by using new heat resistant grades of steel. The modified 13CrMoV9-10 vanadium steel shows a better resistance to creep and compressed hydrogen and has been in use for the construction of petrochemical reactors since the mid-1990s. However, processing of this type of steel requires extreme care during the welding procedure due to its low toughness and high strength in the welded state when not post weld heat treated, in Addition to its increased susceptibility to cracking during stress relaxation. Previous research into crack formation in heat resistant steel has largely focussed on thermal and metallurgical factors; however, little knowledge has been gathered regarding the influence of the welding procedure on crack formation during post weld heat treatment taking into account real-life manufacturing conditions. In the first part, the influence of heat control on the mechanical properties has been investigated using freely shrinking laboratory samples. Whereas heat control was clearly shown to have an impact on the structure of the weld, it had no significant effect on the mechanical properties. Furthermore, there was no stress relief cracking resulting from post weld heat treatment of the samples welded under conditions allowing free shrinkage. The second part concerns the reproduction of real-life manufacturing conditions prevailing during the construction of petrochemical reactors. To this end, the basic constructional conditions during pre-heating, welding, dehydrogenation heat treatment, and the final post weld heat treatment were realistically simulated in a special 3-D testing facility designed to prevent shrinkage during welding and subsequent heat treatments. Under conditions restricting shrinkage it was possible to show the different effects of pre-heating and interpass temperatures and heat input on the resulting forces, momentums and stresses. Within the range of parameters examined the total reaction stress applied after welding depended largely on the heat input. The lowest possible total heat input results in the lowest stress load on the building parts. In all experiments stress relief cracks were formed during post weld heat treatment. The summary length of the cracks correlated with the measured reaction stresses due to welding. In the test, detection of the cracks during post weld heat Treatment was for the first time performed in-situ using acoustic emission analysis. Crack formation was thus shown to start in the temperature range between 300 °C and 500 °C. The reaction stresses after post weld heat treatment reached a similar level regardless of the load initially applied. The toughness of the weld significantly decreased in comparison with the samples welded in conditions allowing free shrinkage. REM and TEM analyses of comparable samples with and without load showed accelerated aging as a result of early precipitation of special carbides during post weld heat treatment in defined clamping conditions. The increase in grain boundary segregation correlated with a significant decrease of the notched bar impact value of samples welded when clamped in. T3 - BAM Dissertationsreihe - 134 KW - PWHT KW - Spannungsarmglühen KW - Schrumpfbehinderung KW - Bauteilversuch KW - Stress Relief Cracking KW - 13CrMoV9-10 KW - Schweißen KW - Spannungsrelaxationsrisse PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-5129 VL - 134 SP - 1 EP - 252 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-512 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Bleul, Regina T1 - Herstellung, Charakterisierung und Funktionalisierung polymerer Nanopartikel und Untersuchung der Wechselwirkungen mit biologischen Systemen N2 - Die Nanomedizin beschäftigt sich unter anderen mit der Frage, wie sich die Behandlung gefährlicher Krankheiten effizienter und sicherer gestalten lässt, deren konventionelle Therapie oftmals mit schweren Nebenwirkungen einhergeht. Die Vision ist, ein theranostisches Wirkstoffträgersystem zu schaffen, das seinen therapeutischen Cargo sicher an den Wirkort transportiert, dort freisetzt und gleichzeitig in Echtzeit verfolgt werden kann, um die Therapie individuell anzupassen. Die Grundlage für die erfolgreiche Entwicklung eines Wirkstoffträgersystems bilden Untersuchungen zum Verhalten von nanopartikulären Substanzen in physiologischer Umgebung. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden polymere Nanopartikel unterschiedlicher Morphologie durch die kontrollierte Selbstorganisation amphiphiler Blockcopolymere hergestellt, charakterisiert und auf ihre Wechselwirkungen mit menschlichen Zellen und Serumproteinen untersucht. Dazu wurde eine Studie zur Geometrie- und Größenabhängigkeit der Zytoxizität von nanoskaligen Kugel- und Zylindermizellen sowie Vesikelstrukturen durchgeführt. Des Weiteren wurde das Agglomerationsverhalten von verschiedenen polymeren Nanopartikeln in Anwesenheit von Serumproteinen untersucht. Mit Hilfe eines Mikromischer-basierenden Verfahrens gelang es, kontinuierlich sehr einheitliche Polymervesikel herzustellen und diese in situ mit unterschiedlichen Komponenten zu beladen - unter anderem mit dem Wirkstoff Camptothecin sowie einer hohen Dichte an hydrophoben Eisenoxid-Nanopartikeln. Diese wirkstoffbeladenen Hybridvesikel zeigten in vitro im Vergleich zum freien Wirkstoff eine erhöhte zytotoxische Wirksamkeit gegen die Krebszelllinie PC-3. Nach einer Funktionalisierung mit einem krebszellspezifischen Targeting-Peptid und einer zusätzlichen Fluoreszenzmarkierung wurde mit Hilfe der Durchflusszytometrie und konfokalen Laser-Scanning-Mikroskopie eine rezeptor-spezifische Zellaufnahme in PC-3-Krebszellen demonstriert. Messungen zur magnetischen Charakterisierung bestätigten zudem die potenzielle Anwendung magnetischer Polymervesikel als MRT-Kontrastmittel wie auch als Tracer für das Magnetic Particle Imaging (MPI). Kontinuierlich hergestellte, wirkstoffbeladene, magnetische Polymervesikel erfüllen somit viele Grundvoraussetzungen für ein theranostisches Wirkstoffträgersystem und bieten weitere Entwicklungsmöglichkeiten im Hinblick auf Magnetfluid-Hyperthermie, magnetisches Targeting oder eine durch ein Magnetfeld induzierte Wirkstofffreisetzung. N2 - One of the main goals of nanomedicine is to improve the treatment of hazardous diseases whose conventional therapy often has serious side effects. The vision is to create a theranostic drug delivery system which is capable of safely transporting therapeutic cargo through the body to a targeted site of disease at which point the drug is released. Furthermore, it is desirable to track the carrier in real time which would allow for a personal adjustment of the therapy. Studies on the behavior of nanoparticulate substances in a physiological environment form the basis for the possibility to successfully develop a drug carrier system. In the present work, polymeric nanoparticles with different morphologies were prepared by the controlled self-assembly of amphiphilic block copolymers. The nanoparticles were subsequently characterized and their interactions with human cells and serum proteins investigated. A cytotoxicity study with spherical and cylindrical micelles as well as vesicular structures was carried out and showed a dependency of cytotoxic effects on the geometry and size of the nanoparticles. The agglomeration behavior of various polymeric nanoparticles in the presence of serum proteins was also studied. Highly uniform polymeric vesicles were continuously manufactured in a micromixer based device and in situ loading with different components was performed. In this way, dual loaded vesicles with the anticancer drug camptothecin and a high amount of hydrophobic iron oxide nanoparticles were produced. When tested in vitro, these drug-loaded vesicles showed an increased cytotoxic activity against the cancer cell line PC-3 when compared to the free drug. Specific cellular uptake in PC-3 cancer cells was demonstrated with flow cytometry and confocal laser scanning microscopy after functionalization with a cancer cell specific targeting peptide and an additional fluorescent label. Magnetic characterization of the iron oxide-loaded vesicles also confirmed the potential application as MRI contrast agents and as tracers for magnetic particle imaging (MPI). Continuously manufactured, drug-loaded, magnetic polymeric vesicles thus fulfill many prerequisites for a theranostic drug carrier system and provide opportunities for further developments in the field of magnetic fluid hyperthermia, magnetic targeting or magnetic drug release. T3 - BAM Dissertationsreihe - 133 KW - Selbstorganisation KW - Nanomedizin KW - Wirkstoffträgersystem KW - Krebstherapie KW - Theranostik PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-5134 VL - 133 SP - 1 EP - 238 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-513 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN ED - Rockland, Ulrike T1 - Jahresbericht 2014 T1 - Annual report 2014 T3 - BAM Reports/Jahresberichte - 2014 PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-5167 SN - 0934-9456 N1 - Volltext (PDF) in deutsch und englisch - Full text (PDF) in German and English VL - 2014 SP - 1 EP - 134 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-516 LA - mul AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Gollnow, Christian T1 - Beitrag zur Ermittlung vorrangig konstruktiver Einflussgrößen auf die Heißrissinitiierung an geschweißten Bauteilen N2 - Die bisherigen Forschungsergebnisse ermöglichen, ungeachtet der Vielzahl existenter experimenteller und numerischer Ergebnisse, keine allgemeingültige Heißrisscharakterisierung und speziell Erstarrungsrisscharakterisierung. Ursächlich hierfür ist vor allem die Vielzahl von Einflussgrößen und damit die komplexe Interaktion dieser Mechanismen, die eine generelle Beschreibung des Heißrissphänomens erschwert. Die Heißrissentstehung und somit die Erstarrungsrissinitiierung werden durch die Interaktion von Schweißprozess, Metallurgie und Design beschrieben. Die Literaturrecherche zeigt, dass bei der Erstarrungsrisscharakterisierung der konstruktive Aspekt vielfach unterschätzt wird. Hierbei werden u. a. die bauteil- und fertigungsspezifischen Vorbeanspruchungen durch diverse Umformprozesse hinsichtlich der Ausführung der Schweißnaht zu selten berücksichtigt. Ferner wird der Designeinfluss bei der Heißrissentstehung durch die eingeschränkte Übertragbarkeit verschiedener Beanspruchungen auf den Labormaßstab und somit auf die jeweiligen Heißrisstests limitiert. Daraus resultiert die Komplexität bei dem Transfer der Ergebnisse zwischen Laborproben und Bauteilen sowie der grundsätzlichen Heißrisscharakterisierung. Diese Arbeit hatte das Ziel, unterschiedliche bei Bauteilschweißungen auftretende Bean-spruchungen im Labor abzubilden sowie die experimentelle Quantifizierung erstarrungs-risskritischer Größen. Diesbezüglich wurden fremdbeanspruchte Heißrisstests unter An-wendung berührungsloser Messtechniken durchgeführt, um so den Schweißprozess hin-sichtlich verschiedener designspezifischer Einflussgrößen auf die Erstarrungsrissinitiierung bei hochlegierten Stählen zu analysieren. Die Untersuchungen erfolgten an austenitischen (1.4828) und ferritischen (1.4509) Werkstoffen mit unterschiedlichen mechanischen und technologischen Eigenschaften. Zur Berücksichtigung der praxisrelevanten Beanspruchungen wurden die Proben mit verschiedenen Zug- und Biegebeanspruchungen teils vor und während des WIG-Schweißprozesses beaufschlagt. Im Hinblick auf den jeweiligen Beanspruchungsfall erfolgten lokale und schweißnahtnahe Analysen erstarrungsrisskritischer Verschiebungen und Verschiebungsraten mit exakter Zeit- und Ortsauflösung. Zusätzlich wurden Fallanalysen an Bauteilen in industriellen Fertigungsprozessen durchgeführt, um besonders den gegenseitigen Einfluss von Design und Schweißprozess zu ermit-teln und zusätzlich die Ergebnisübertragbarkeit von Laborproben und Bauteilen aus dem Fertigungsprozess zu prüfen. Die durchgeführten Untersuchungen ergeben wesentliche Erkenntnisse zur Vermeidung von Bauteilschäden durch Erstarrungsrisse. Es wurde der designspezifische Einfluss auf das Erstarrungsverhalten der Schweißnaht nachgewiesen und als Erstarrungsrisskriterium dargestellt. Die Arbeit beschreibt für diverse Beanspruchungen die Mechanismen bei der Erstarrungsrissinitiierung. Ferner zeigen die Ergebnisse wesentliche erstarrungsrissspezifische Unterschiede zwischen Vorbeanspruchungen und Beanspruchungen während des Schweißprozesses. Zudem erfolgte die Darstellung der Interaktion von Design und Schweißprozess, werkstoffspezifisch anhand in-situ detektierter Verschiebungswerte. Es wurde gezeigt, dass die ermittelten Messdaten von Bedeutung für weiterführende numerische Simulationen sind, insbesondere zur Validierung numerischer Modelle, die erstarrungsrisskritische Bauteildeformationen abbilden. N2 - The previous research results do not allow a general hot crack characterisation although a variety of experimental and numerical knowledge is available. The reason for this is mainly the large number of influencing factors that complicate a complete description of the hot cracking phenomenon and especially solidification cracking. The hot crack formation and thus the solidification crack initiation can be described by the interaction of process, metal-lurgy and design. However, the literature examination shows that in the solidifaction crack characterisation the influence of the design aspect is often underestimated. The pre-stresses of the structural components is up to now not considered as an essential cause for the formation of solidification cracks. The evaluation of the influence of the vari-ous parameters is presented partly inconsistent. In addition, the targeted presentation of the design influence with respect to the solidification cracks in the weld is because the limited transferability of the various component-specific stresses on a laboratory scale and thus to the respective hot cracking tests restricted. Hence, the difficulty to transfer the results be-tween laboratory specimen and component as well as the general hot crack characterisa-tion is given. In this work the different types of stresses from the component welding in the laboratory and to quantify experimentally the solidification crack critical values, displacements and dis-placement rates were detected. In this regard external loaded hot cracking tests were car-ried out by using the advantages of contactless measurement techniques close to the weld and to analyse the welding process with respect to various local and global design-specific factors influencing the formation of solidification cracks in high alloyed steel. These investi-gations were performed on austenitic (1.4828) and ferritic (1.4509) materials with different mechanical and technological properties. To reflect the praxis relevant load conditions from production process the specimens were treated with various tensile and bending load partly before and during TIG-welding. With regard to the respective load cases the local and two-dimensional analyses of solidification crack critical parameters were carried out close to the weld, time and spatial resolved. Additionally, case analyses on components in the pro-duction process were done in order to evaluate the primary design-specific influence to solidification cracking. The general influence of the design to the process parameters was evaluated. Furthermore, the transferability of the laboratory test results on components was examined. The performed investigations yield significant knowledge to prevent solidification cracks, especially for component manufacturing. The design-specific influence on the solidification behavior and the weld microstructure was detected which was proved as a solidification crack criterion. This work describes feasible mechanisms of different stress conditions with respect to the initiation of solidification cracks. In addition, the results show substantial solidification specific differences between pre-load and load during the welding process. It was described the mutual influence of design and welding process, material-specific based on in-situ detected displacement values. The data obtained are of importance for further numerical simulations, especially for the validation of numerical models that represent the solidification crack-critical component deformations. T3 - BAM Dissertationsreihe - 139 KW - Digital-Image-Correlation-Technik (DIC) KW - Bauteilbeanspruchung KW - Heißrisse KW - Schweißtechnik KW - In-Situ-Analyse PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-5353 SN - 978-3-9817502-0-1 VL - 139 SP - 1 EP - 183 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-535 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Klippel, Alexander T1 - Investigations into the influence of dustiness on the course of vented dust explosions N2 - A new safety characteristic named “dustiness” according to the German guideline VDI 2263 – part 9 is investigated. Dustiness describes the tendency of a powder to form airborne dust by a prescribed mechanical stimulus. Dusts often behave differently in a dust/air mixture or in the case of a dust explosion, even if they have comparable physical properties such as particle size and density. In order to look into the effects of dustiness on dust cloud Formation and explosion properties experiments and simulations in a 75 L vertical dust Dispersion glass tube apparatus were carried out. In a second step industrial-scale experiments were carried out in a 50 m³ silo. Experiments showed that particle size and density are not the only factors which influence dustiness, since the chosen dusts with comparable densities and particle size distributions showed very different behavior in the flow. Other dust properties such as particle shape, specific surface area, humidity and agglomeration processes have an influence which can outweigh size and density. Preliminary explosion experiments showed that dustiness has an influence on the reduced explosion pressure and pressure rise in a vented 75 L test apparatus. In order to verify the results for applications in the process industries further tests with different settings were carried out in industrial-scale experiments. First dust concentration measurements were done in order to evaluate the reproducibility of filling processes. Experiments showed that single tests differed by 30 % and more from the average depending on dust sample and filling method. First explosion experiments with a worst-case scenario in terms of high turbulence and homogenous dust distribution showed that the maximum reduced explosion pressures were well below the calculated values. Reduced explosion pressures and rates of pressure rise of the hree tested dust were as their Explosion characteristics pmax and KSt let suggest. The Euler/Lagrange and the Euler/Euler approaches were compared simulating dust/air mixtures. Especially sedimentation and the ability of the approaches to simulate the tendency of dust to stay airborne were investigated. The Euler/Lagrange approach is better suited for simulating local dust concentrations, particle size distributions and particle forces. With the Euler/Euler method it is possible to achieve fast solutions for one specified diameter. The computational fluid dynamics code ANSYS CFX R14 was used for all simulations. N2 - Eine neue sicherheitstechnische Kennzahl, das Staubungsverhalten gemäß VDI Richtlinie VDI 2263 – Blatt 9, wird hinsichtlich ihres Nutzens für den Staubexplosionsschutz untersucht. Unter Staubungsverhalten versteht man die Tendenz eines Staubes, Wolken aufgrund eines festgelegten mechanischen Stimulus zu bilden. Stäube können sich bei vergleichbareren physikalischen Eigenschaften wie Dichte oder Partikelgrößenverteilung, teilweise sehr unterschiedlich in einem Staub/Luft-Gemisch oder im Falle einer Staubexplosion verhalten. Um den Einfluss des Staubungsverhaltens auf die Staubwolkenbildung und den Ablauf von Explosionen zu untersuchen, wurden Experimente und Simulationen in einer vertikalen 75 L Rohrapparatur durchgeführt. Mit den Erkenntnissen aus diesen Laborversuchen wurden weitere Versuche im Realmaßstab in einem 50 m³ Silo durchgeführt. Versuche im Labormaßstab in einem druckentlasteten 75 L Behälter haben gezeigt, dass das Staubungsverhalten einen Einfluss auf die reduzierten Explosionsdrücke, die zeitlichen Druckanstiege und die Flammengeschwindigkeiten hat. Um die Versuchsergebnisse für den industriellen Maßstab zu belegen, wurden Versuche in einem 50 m³ Silo durchgeführt. Dabei wurde zunächst die Reproduzierbarkeit von Befüllungsvorgängen mit Staubkonzentrationsmessungen durch mehrere Wiederholungsversuche überprüft. Dabei ergaben sich Abweichungen von 30 % und mehr im Vergleich zum Mittelwert der Versuche. Erste Explosionsversuche eines Worst-Case-Szenarios mit hoher Turbulenz und möglichst homogenen Staubwolken ergaben deutlich niedrigere reduzierte Explosionsdrücke als die mit den empirischen Gleichungen berechneten. Der Explosionsverlauf war in Übereinstimmung mit den Kenngrößen pmax und KSt. Bei der Simulation von Staub/Luft-Gemischen wurden mit dem Euler/Lagrange- und dem Euler/Euler-Ansatz verwendet. Dabei wurde vor allem untersucht inwiefern das Sedimentations- und Staubungsverhalten modelliert werden können. Es zeigte sich, dass der Euler/Lagrange-Ansatz besser geeignet ist lokale Staubkonzentrationsverteilungen, Partikelgrößenverteilungen und -kräfte zu simulieren. Der Euler/Euler-Ansatz ermöglicht generelle Aussagen in kürzerer Rechenzeit für eine definierte Partikelgröße. Der numerische Strömungslöser ANSYS CFX V14 wurde für alle Simulationen benutzt. T3 - BAM Dissertationsreihe - 123 KW - dustiness KW - Euler/Lagrange approach KW - vented dust explosion KW - dust explosion protection KW - CFD PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-4635 SN - 978-3-9816668-2-3 VL - 123 SP - 1 EP - 207 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-463 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Liehr, Sascha T1 - Fibre Optic Sensing Techniques Based on Incoherent Optical Frequency Domain Reflectometry N2 - Diese Arbeit beschreibt einen alternativen Ansatz zur weit verbreiteten optischen Zeitbereichsreflektometrie, engl.: optical time domain reflectometry (OTDR). Die inkohärente optische Frequenzbereichsreflektometrie, engl.: incoherent optical frequency domain reflectometry (I-OFDR), wird grundlegend analysiert und hinsichtlich ihrer Möglichkeiten zur kontinuierlich ortsaufgelösten (verteilten) Rückstreumessung in optischen Fasern sowie faseroptischen Sensoranwendungen betrachtet. Im Gegensatz zum OTDR Ansatz wird hier die Übertragungsfunktion der optischen Faser gemessen, die über die inverse Fouriertransformation mit der äquivalenten Zeitbereichsantwort verknüpft ist. Das grundsätzliche Verfahren hat gewisse Vorteile und wird bereits zur Messung nichtlinearer optischer Effekte in optischen Fasern genutzt. Die allgemeine Rückstreumesstechnik unterscheidet sich jedoch bezüglich Anforderungen und Einschränkungen und wurde bisher nicht genau untersucht. Verteilte faseroptische Sensoranwendungen mit bemerkenswerter Messauflösung basierend auf Rayleigh-Rückstreuung und Reflexionsstellen in optischen Fasern werden erstmals vorgestellt. Im ersten Teil der Arbeit wird der Frequenzbereichsansatz theoretisch beschrieben. Notwendige Signalverarbeitung und deren Einfluss auf die Zeitbereichsantwort werden dargestellt. Abweichungen von der Linearität des I-OFDR Systems werden diskutiert und ein optimierter Messaufbau wird eingeführt; der entscheidende Einfluss der spektralen Eigenschaften der optischen Quelle wird im Detail betrachtet. Geeignete Parameter des I-OFDR Ansatzes, wie Dynamikbereich und Empfindlichkeit, werden definiert und für den Laboraufbau bestimmt. Ein möglicher Ansatz zur Unterdrückung starker Störsignale wird vorgestellt. Die Vorteile des I-OFDR Ansatzes gegenüber der OTDR Technik bezüglich der Umsetzung für hohe Ortsauflösungen sowie Messauflösung und Signalstabilität werden gezeigt. Diese Vorteile und dem Frequenzansatz eigene Messmöglichkeiten werden im zweiten Teil der Arbeit für ortsaufgelöste Sensoranwendungen demonstriert: Eine dämpfungsarme polymeroptische Faser (POF) wird erstmals auf ihre Sensoreigenschaften untersucht und zur verteilten Dehnungsmessung verwendet. Die Abhängigkeit der Rückstreuleistung von der aufgebrachten Dehnung kann genutzt werden, um gedehnte Faserstrecken zu lokalisieren. Weiterhin wird ein Korrelationsalgorithmus eingeführt, der es ermöglicht ortsaufgelöst Längenänderungen entlang der Faser mit mm-Auflösung zu messen indem die starken Streuzentren in der Faser mit einer Referenzmessung korreliert werden. Untersuchungen auf Querempfindlichkeiten der Sensorfaser bezüglich Temperatur, relativer Feuchte und Modenausbreitung zeigen vernachlässigbare bzw. beherrschbare Abhängigkeiten. In Kombination mit dem hochauflösenden I-OFDR Ansatz ermöglichen die vorgestellten Sensorverfahren vielversprechende neue Messanwendungen. Spezielles Interesse besteht in Bereichen der Bauwerksüberwachung, da die Faser nahezu verlustfrei auf über 100 % gedehnt werden kann. Ein weiteres Sensorverfahren, basierend auf dem Frequenzbereichsansatz zur dynamischen und quasi-verteilten Messung von Längenänderungen und Leistungsänderungen zwischen Reflexpunkten in der Faser wird präsentiert. Basierend auf der Messung weniger Frequenzpunkte der komplexen Frequenzantwort der Messfaser können mehrere Reflexe gleichzeitig und unabhängig voneinander bezüglich Position und reflektierter optischer Leistung ausgewertet werden. Messfrequenzen bis zu 2 kHz können erreicht werden und Längenänderungsauflösungen im μm-Bereich bei kleineren Messfrequenzen sind möglich. Das Messverfahren wird auf systematische Fehlereinflüsse untersucht und anhand von Demonstratormessungen validiert. Messungen der Deformation eines Gebäudes auf einem Erdbebenversuchsstand demonstrieren die Möglichkeit der Feldanwendung des Verfahrens. Das vorgestellte I-OFDR Verfahren demonstriert konkurrenzfähige Messparameter für allgemeine und hochauflösende optische Rückstreumessungen und die vorgestellten faseroptischen Sensorprinzipien zeigen vielversprechende Perspektiven für Anwendungen z.B. in der Bauwerksüberwachung. N2 - In this thesis, an alternative approach to the well-known optical time domain reflectometry (OTDR) technique is presented. A thorough analysis regarding distributed backscatter measurement in optical fibres is provided and its prospects for optical fibre sensing applications are demonstrated and discussed. The measurement approach is referred to as incoherent optical frequency domain reflectometry (I-OFDR): the frequency response of the fibre under test is measured and transferred into its time domain equivalent using inverse Fourier transform. This general technique has been studied and used for the measurement of nonlinear scattering effects in optical fibres. The requirements, limitations and prospects for general backscatter measurement, however, are different and have not been studied in detail prior to this work. Distributed sensing using Rayleigh scattering and reflective events in the fibre is first demonstrated using I-OFDR with remarkable measurement resolution. The incoherent detection technique allows for measuring singlemode fibres as well as multimode fibres. The first part of this work deals with the theoretical analysis and optimized implementation of the frequency domain approach. Necessary signal processing and its impact on the time domain response are presented. Sources of deviation from the linearity of the I-OFDR system are identified and an optimized laboratory setup is introduced; the crucial impact of the source coherence is thoroughly discussed. Suitable system parameters for the I-OFDR approach are defined: the system dynamic range and sensitivity are determined. A technique to suppress the dynamic range-limiting signal originating from strong reflections in the fibre is suggested. It is demonstrated that the I-OFDR technique has advantages over OTDR in terms of implementation for high-resolution measurement, measurement accuracy and signal stability. These advantages and measurement possibilities specific to the frequency domain approach are utilized for spatially resolved sensing applications in the second part of this work: A low optical loss polymer optical fibre (POF) is for the first time studied and analyzed for distributed strain sensing. The backscatter level dependence on strain in the fibre can be used to detect and locate strained fibre sections. Also, a correlation algorithm is proposed and demonstrated to measure length changes along the fibre with mm-resolution by correlating the typical backscatter signature of this fibre type. The fibre type is analyzed in detail regarding cross-sensitivities to temperature, relative humidity as well as mode propagation influences. The proposed sensing principles in combination with the highresolution I-OFDR allow for promising distributed sensing applications. Special interest is expressed by the structural health monitoring (SHM) sector since the fibre can measure strain values exceeding 100 %. Another sensing technique, specific to I-OFDR, is proposed for quasi-distributed and dynamic measurement of length changes and optical power changes at reflective events along the fibre. Precise calculation of the positions and reflected powers of multiple reflections can be conducted in parallel from the measurement of a few sampling points of the complex-valued frequency response. That allows for measuring with an increased repetition rate up to 2 kHz or at μm-scale length changes resolution at lower measurement frequencies. The approach is demonstrated in the laboratory and in a field application by measuring the deformation of a masonry building on a seismic shaking table. The I-OFDR exhibits competitive performance for general high-resolution backscatter measurement and the proposed optical fibre sensor principles may have promising prospects in the structural health monitoring (SHM) sector. T3 - BAM Dissertationsreihe - 125 KW - optical fiber sensor KW - OFDR KW - distributed backscatter measurement KW - polymer optical fiber (POF) sensor KW - structural health monitoring PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-4660 SN - 978-3-9816668-4-7 VL - 125 SP - 1 EP - 144 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-466 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Zur, Malte T1 - Numerische Modellierung der Kabinenluftströmung und des Stofftransports von Gefahrgut in Flugzeugfrachträumen N2 - Für den Transport flüssiger Gefahrguter im Luftverkehr werden unter anderem Kunststoffverpackungen verwendet, die Leckagen aufweisen oder Permeation unterliegen können. Aufgrund der vorhandenen Belüftungsbedingungen ist eine Ansammlung entzündlicher oder gesundheitsschädlicher Gase im Frachtraum von Flugzeugen denkbar. Die Überschreitung ausreichender Konzentrationen solcher Gase kann zu einer Gefährdung führen. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden die Kabinenluftströmungen und der Stofftransport von Gefahrgut in Flugzeugfrachträumen mittels CFD untersucht. Zunächst erfolgt die Entwicklung eines geeigneten numerischen Modells auf der Grundlage eines generischen Frachtraums mit typischen Merkmalen. Die verwendeten realitätsnahen Randbedingungen entsprechen aktuellen Flugzeugmustern. Das numerische Modell wird mittels experimenteller Modellversuche im Maßstab 1/10 validiert. Das Strömungsfeld im Frachtraummodell wird mittels eines LDA-Systems vermessen. Das validierte numerische Modell wird sowohl für Simulationen im Maßstab 1/10 als auch im Maßstab 1/1 verwendet. Anhand der drei Validierungskriterien Symmetrie, Verlaufe und Beträge der betrachteten Strömungsgrößen und einer LDA-Spektralanalyse wird insgesamt eine gute qualitative und quantitative Übereinstimmung zwischen Experiment und Simulation ermittelt. Eine systematische Untersuchung zeigt den Einfluss relevanter Parameter auf das Strömungsfeld und den Stofftransport. Zunächst werden die Einlassreynoldszahl und der Einlassturbulenzgrad sowie die Wandrauigkeit und Wandunebenheit bewertet. Für kleine Reynoldszahlen werden hohe Konzentrationen und für größere Reynoldszahlen werden deutlich geringeren Konzentrationen von Gefahrgut ermittelt. Anhand einer Variation in vier Schritten wird der Einfluss des Einlassmassenstromverhältnisses aus Luft und Gefahrgut bewertet. Erst für Werte von <1000 lasst sich ein signifikanter Einfluss feststellen. Es werden die Stoffe Toluol und n-Hexan beispielhaft für brennbare Gefahrgüter der Klasse 3 verwendet. Der Einfluss der Position und Gestalt verschiedener Einlassquellen wird an vier realitätsnahen Quellentypen bewertet. Anhand vier verschiedener Transportszenarien wird die Ausbreitung von Gefahrgut im Modellmaßstab untersucht. Die Szenarien unterscheiden sich durch die Art der Belüftung und durch die Dauer des Gefahrgutaustritts. Szenarien mit aktiver Frachtraumbelüftung sind als eher unkritisch zu beurteilen. Die betrachteten Szenarien ohne aktive Frachtraumbelüftung sind als gefährlich einzustufen. Insbesondere das Szenario mit zeitlich unbegrenztem Gefahrgutmassenstrom erreicht kritische Konzentrationswerte und eine kritische Ausdehnung der Gefahrgutansammlung im Frachtraum. Diese Ergebnisse werden anhand zweier Szenarien im Maßstab 1/1 bestätigt. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag, das Verständnis der Strömungs- und Stofftransportvorgange im Flugzeugfrachtraum beim Transport von Gefahrgütern im Luftverkehr zu erweitern, um Risiken im Luftverkehr zu identifizieren. Die Allgemeingültigkeit und die Übertragbarkeit der Erkenntnisse auf Flugzeugmuster und Flugszenarien mit komplexeren Details sind zu prüfen. N2 - Liquid dangerous goods are regularly transported as air freight in commercial aircrafts. Using plastic jerrycans or plastic containers, liquids or gases can escape by leakage or permeation effects. The specific ventilation situation in the aircraft cargo compartment may lead to agglomerations of potentially flammable or harmful gas-air mixtures in the cargo compartment. Exceeding certain concentration limits of such gases may cause dangerous situations. This work presents a CFD study of the cabin air flow and the mass transport of dangerous goods in the cargo compartments of commercial airplanes. In a first step, an adequate numerical model is developed that utilizes a generic aircraft cargo compartment with typical characteristics. The realistic boundary conditions are based on modern types of aircrafts. The numerical model is validated by model experiments in 1/10 scale. As a second step, the flow field in the cargo compartment is determined using a LDA-system. The validated numerical model is employed for simulations in 1/10 and 1/1 scale. Using three validation criteria (the symmetry, the evolution and values of flow variables and a LDA spectral analysis) a good qualitative and quantitative agreement between experiment and simulation is found. As a next step, a systematic analysis of relevant parameters influencing the flow and the mass transport in the cargo compartment is conducted. The influence of the inlet Reynolds number and the inlet turbulence intensity as well as the wall roughness and geometric obstructions on the wall are evaluated. For low Reynolds numbers, high concentrations are found and for higher Reynolds numbers, significantly lower concentrations of dangerous goods are calculated. The influence of, the ratio of air and dangerous good flowing into the domain is evaluated using four different values of. Only values of <1000 show a significant influence on the concentration levels in the domain. The dangerous substances toluene and hexane are used as examples for class 3 flammable dangerous goods. The influence of the position and the shape of different inlet sources for dangerous goods are evaluated using four different types of sources. In a final step, four different transport scenarios are used to simulate and evaluate the expansion and propagation of dangerous goods in the generic cargo compartment in the model scale 1/10. The scenarios differ in the ventilation situation and the duration of the mass of dangerous goods entering the domain. Scenarios with an active cargo compartment ventilation are found to be noncritical. Scenarios without an active ventilation lead to critical concentrations of dangerous goods. In particular, a scenario with an indefinite mass inflow of a dangerous gas shows critical concentration levels and a critical expansion in the cargo compartment. These findings are confirmed by simulations of two different scenarios in a 1/1 scale. The presented work contributes to a better understanding of the cabin air flow and the mass transport of dangerous goods in aircraft cargo compartments in order to identify potential risks. The universal validity and the transferability of the findings to other, more complex aircraft cargo compartments and transportations scenarios are to be reviewed in further research. T3 - BAM Dissertationsreihe - 128 KW - CFD KW - Kabinenluftströmung KW - Stofftransport von Gasen KW - gefährliche Güter im Luftverkehr KW - LDA PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-4949 SN - 978-3-9816668-8-5 VL - 128 SP - 1 EP - 170 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-494 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 45, Heft 1 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 1/2015 PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-4954 SN - 0340-7551 VL - 45 IS - 1 SP - 1 EP - 35 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-495 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Mente, Tobias T1 - Numerische Simulation der wasserstoffunterstützten Rissbildung in austenitisch-ferritischen Duplexstählen N2 - In der Offshore-Industrie werden seit langer Zeit austenitisch-ferritische Duplexstähle eingesetzt, da sie im Vergleich zu herkömmlichen austenitischen hochlegierten Stählen bessere Festigkeitseigenschaften aufweisen und gegenüber rein ferritischen hochlegierten Stählen eine bessere Verformbarkeit bei gleichzeitig verbesserter Korrosionsbeständigkeit, auch in aggressiver Umgebung, bieten. Dennoch zeigt das Schrifttum, dass es trotz dieser guten Eigenschaften zum Versagen von Bauteilen kommen kann, bei dem Wasserstoff für die Schadensursache eine entscheidende Rolle spielt. Zur Klärung der Schädigungsmechanismen unter Einfluss von Wasserstoff kann die numerische Simulation einen entscheidenden Beitrag leisten, da sich experimentelle Ergebnisse besser deuten und zwischen Labortests bis hin zu Bauteilversuchen übertragen lassen. Bisher wurden jedoch meistens makroskopische numerische Betrachtungen zur wasserstoffunterstützten Werkstoffschädigung in Duplexstählen durchgeführt. Die Duplexstähle bestehen jedoch nahezu aus gleichen Teilen an austenitischer und ferritischer Phase, welche unterschiedliche mechanische Eigenschaften als auch Transporteigenschaften für Wasserstoff aufweisen. Zugleich bedingt dies eine unterschiedliche Empfindlichkeit für eine wasserstoffunterstützte Werkstoffschädigung. Daher bestand die Aufgabe dieser Arbeit in der Erstellung eines numerischen Mesomodells eines realen Duplexgefüges, mit dem die Abbildung des Wasserstofftransportverhaltens, der mechanischen Spannungen und Dehnungen sowie der Rissinitiierung und des Rissfortschrittes in den einzelnen Phasen möglich ist. Zudem werden moderne Röntgenbeugungsexperimente genutzt, um den Einfluss von Wasserstoff auf die phasenspezifischen mechanischen Eigenschaften zu bestimmen. Für den Transport von Wasserstoff konnte eine deutliche Abhängigkeit von der Orientierung der austenitischen und ferritischen Phase im Gefüge gezeigt werden, wobei der Wasserstofftransport vornehmlich über die ferritische Phase erfolgt und der Wasserstoff im Austenit stärker getrappt wird. Die numerische Analyse der mechanischen Spannungen und Dehnungen in den Phasen des Duplexstahls zeigte, dass bei einer makroskopisch elastischen Beanspruchung des Duplexgefüges bereits lokal in den Phasen plastische Verformungen auftreten können. Damit verbunden ist ein erhöhtes Risiko für eine wasserstoffunterstützte Werkstoffschädigung bereits im makroskopisch elastischen Bereich, wenn ausreichend hohe Wasserstoffkonzentrationen im Duplexgefüge vorliegen. Die Ergebnisse der numerischen Simulation entsprechen den experimentellen Beobachtungen zum Wasserstofftransport und den lokalen Beanspruchungen in realen Duplexgefügen. Das Modell erlaubt somit die Identifikation risskritischer Bereiche und kritischer Kombinationen von Wasserstoffkonzentration und lokaler Beanspruchung im Duplexgefüge. Die Ergebnisse der simulierten wasserstoffunterstützten Werkstofftrennung stimmen mit experimentellen Beobachtungen zugehöriger Bruchtopographien überein. Insgesamt wird erstmalig eine numerische Simulation der wasserstoffunterstützten Werkstoffschädigung im Duplexstahl, unter Berücksichtigung der lokalen Beanspruchung und Wasserstoffverteilung in den spezifischen Phasen (Austenit / δ-Ferrit), durchgeführt. Die Ergebnisse korrelieren mit experimentellen Beobachtungen und erlauben somit ein besseres Verständnis für die Mechanismen der wasserstoffunterstützten Werkstoffschädigung in Duplexstählen. Die Simulationen unterstützen die Deutung experimenteller Ergebnisse und ermöglichen die Übertragbarkeit auf reale Bauteile. N2 - Duplex stainless steels have been used for a long time in the offshore industry, since they have higher strength than conventional austenitic stainless steels and they exhibit a better ductility as well as an improved corrosion resistance in harsh environments compared to ferritic stainless steels. However, despite these good properties the literature shows some failure cases of duplex stainless steels in which hydrogen plays a crucial role for the cause of the damage. Numerical simulations can give a significant contribution in clarifying the damage mechanisms. Because they help to interpret experimental results as well as help to transfer results from laboratory tests to component tests and vice versa. So far, most numerical simulations of hydrogen-assisted material damage in duplex stainless steels were performed at the macroscopic scale. However, duplex stainless steels consist of approximately equal portions of austenite and δ-ferrite. Both phases have different mechanical properties as well as hydrogen transport properties. Thus, the sensitivity for hydrogen-assisted damage is different in both phases, too. Therefore, the objective of this research was to develop a numerical model of a duplex stainless steel microstructure enabling simulation of hydrogen transport, mechanical stresses and strains as well as crack initiation and propagation in both phases. Additionally, modern x-ray diffraction experiments were used in order to evaluate the influence of hydrogen on the phase specific mechanical properties. For the numerical simulation of the hydrogen transport it was shown, that hydrogen Diffusion strongly depends on the alignment of austenite and δ-ferrite in the Duplex stainless steel microstructure. Also, it was proven that the hydrogen transport is mainly realized by the ferritic phase and hydrogen is trapped in the austenitic phase. The numerical analysis of phase specific mechanical stresses and strains revealed that if the duplex stainless steel is macroscopically loaded in the elastic range local plastic deformation occurs in both Austenite and δ-ferrite phase. Thus, there will be an increasing risk for hydrogen-assisted damage already in the macroscopic elastic range, if sufficiently high hydrogen concentrations are present in the microstructure. The results of the numerical simulations correlate well with experimental observations of the hydrogen transport and local stresses and strains in the duplex stainless steel microstructure. Therefore, the model allows identification of crack critical areas as well as crack critical combinations of local hydrogen concentration and local phase specific mechanical load. The results of the numerical fracture analyses agrees well with experimental observations on hydrogen-assisted cracking in duplex stainless steel with corresponding fracture topographies. Altogether, hydrogen-assisted material damage at the mesoscale level was simulated for the first time taking into account the local stresses and strains as well as the hydrogen distribution in the specific phases (austenite / δ-ferrite) of the duplex stainless steels. The results correlate well with experimental observations and thus allow a better insight in the mechanism of hydrogen-assisted material damage. The numerical simulations support the interpretation of experimental results and allow transferring results of laboratory tests to real components. T3 - BAM Dissertationsreihe - 129 KW - Duplexstahl KW - Numerische Simulation KW - Finite-Elemente-Methode KW - wasserstoffunterstützte Rissbildung PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-5006 SN - 978-3-9816668-9-2 VL - 129 SP - 1 EP - 225 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-500 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Vöse, Markus T1 - Mikromechanische Modellierung der Korngrenzenschädigung in einer Kupferlegierung unter Kriechbeanspruchung N2 - Mit dem Ziel, die auf der Ebene der Kornstruktur ablaufenden Prozesse mit in die Beschreibung des Kriechverhaltens polykristalliner Werkstoffe einzubeziehen, wurde in der vorliegenden Arbeit zunächst die Schädigungsentwicklung einer einzelnen Korngrenze untersucht. Hierfür wurde eine spezielle Simulationsmethode verwendet, deren Lösungsansatz auf holomorphen Funktionen basiert. Die für die Simulationen berücksichtigten Mechanismen umfassten insbesondere Nukleation, Wachstum durch Korngrenzendiffusion, Zusammenwachsen und Schrumpfen bis zum vollständigen Sintern von Korngrenzenporen. Auf Grundlage der Simulationsergebnisse konnte ein vereinfachtes Porositätsmodell entwickelt werden, welches die Korngrenzenschädigung durch zwei Zustandsvariablen und die zeitliche Entwicklung durch eine Mechanismen-orientierte Ratenformulierung beschreibt. Um den Einfluss von Korngrenzen in kontinuumsmechanischen Betrachtungen von Polykristallen berücksichtigen zu können, wurde ein Grenzflächenmodell erarbeitet, welches sowohl Schädigung entsprechend dem vereinfachten Porositätsmodell als auch Korngrenzengleiten in Abhängigkeit von einer phänomenologischen Korngrenzenviskosität umfasst. Darüber hinaus wurde ein mikromechanisches Polykristallmodell entwickelt, welches es im Rahmen von Finite-Elemente-Simulationen erlaubt, das Kriechverhalten unter Einbeziehung der Gefügestruktur eines polykristallinen Werkstoffes zu simulieren. Dabei werden die Deformationen einzelner Körner durch ein viskoplastisches Einkristallmodell und die Korngrenzen durch das entwickelte Grenzflächenmodell beschrieben. Die Gefügestruktur wird durch ein Finite-Elemente-Modell abgebildet, wobei die Korngrenzen durch kohäsive Elemente modelliert werden. Durch Auswertung experimenteller Kriechdaten konnte das Polykristallmodell für eine Kupfer-Antimon-Legierung bei einer Temperatur von 823 K kalibriert werden. Die Anpassung des Einkristallmodells erfolgte dabei anhand der Kriechraten von reinen Kupfereinkristallproben. Die experimentelle Erfassung der Korngrenzenabgleitung und der Korngrenzenporosität für grobkörnige Kupfer-Antimon-Proben konnten hingegen zur Anpassung des Grenzflächenmodells genutzt werden. Das kalibrierte Polykristallmodell wurde abschließend in Kombination mit künstlich erzeugten Kornstrukturen genutzt, um zum einen numerische und modellierungstechnische Einflüsse auf die Simulationsergebnisse zu untersuchen. Dabei zeigte sich, dass die Vernetzungsfeinheit nur zu einer vergleichsweise geringen Beeinflussung des makroskopischen Kriechverhaltens führt. Aufgrund des nahezu inkompressiblen Deformationsverhaltens des Einkristallmodells war aber die Nutzung spezieller Kontinuumselementtypen notwendig, um das Auftreten von Volumenlocking zu verhindern. Zum anderen konnte das Kriechverhalten polykristalliner Werkstoffe, zu welchem insbesondere die versagensrelevante Schädigungsentwicklung zählt, für verschiedene Material- und Belastungsparameter analysiert werden. Speziell für die betrachtete Kupfer-Antimon-Legierung zeigte sich, dass das Kriechverhalten durch Korngrenzengleiten geprägt war. Insbesondere die Spannungsumlagerungen an den Korngrenzen waren vergleichbar mit dem Verhalten für ungehindertes Korngrenzengleiten. Darüber hinaus deuteten Simulationen für mehrachsige Belastungszustände darauf hin, dass die Schädigungsentwicklungmaßgeblich durch die maximale Hauptspannung und die von Mises-Spannung beeinflusst wird. N2 - In order to include the processes on the scale of the grain structure into the description of the creep behaviour of polycrystalline materials, the damage development of a single grain boundary has been initially investigated in the present work. For this purpose, a special simulationmethod has been used, whose resolution procedure based on holomorphic functions. The mechanisms taken into account for the simulations include nucleation, growth by grain boundary diffusion, coalescence and shrinkage until complete sintering of grain boundary cavities. These studies have then been used to develop a simplified cavitation model, which describes the grain boundary damage by two state variables and the time-dependent development by a mechanism-oriented rate formulation. To include the influence of grain boundaries within continuum mechanical considerations of polycrystals, an interface model has been developed, that incorporates both damage according to the simplified cavitation model and grain boundary sliding in dependence of a phenomenological grain boundary viscosity. Furthermore a micromechanical model of a polycrystal has been developed that allows to include a material’s grain structure into the simulation of the creep behaviour by means of finite element simulations. Thereby, the deformations of individual grains are expressed by a viscoplastic single crystal model and the grain boundaries are described by the proposed interface model. The grain structure is represented by a finite element model, in which the grain boundaries are modelled by cohesive elements. From the evaluation of experimental creep data, the micromechanical model of a polycrystal has been calibrated for a copper-antimony alloy at a temperature of 823 K. Thereby, the adjustment of the single crystal model has been carried out on the basis of creep rates of pure copper single crystal specimens. The experimental determination of grain boundary sliding and grain boundary porosity for coarse-grained copper-antimony specimens, on the other hand, have been used for the adjustment of the interface model. The calibrated model has finally been used in combination with artificially generated grain structures to investigate influences resulting from numerical and modelling issues. It was found that the mesh size has only a relatively small influence on the macroscopic creep behaviour. But because of the nearly incompressible deformation behaviour of the single crystal model, the use of special purpose continuum element types was necessary to avoid the occurrence of volumetric locking. Also the creep behaviour of polycrystalline materials, which includes the damage development leading to failure, has been analysed for different material and loading parameters. Especially for the copper-antimony alloy under consideration, it becomes evident that the creep behaviour was affected by grain boundary sliding. In particular, stress redistributions at the grain boundaries were comparable to the behaviour of free grain boundary sliding. Furthermore, simulations for multiaxial loading conditions indicated that the damage development is significantly influenced by the maximum principal stress and the von Mises stress. T3 - BAM Dissertationsreihe - 130 KW - Finite-Elemente-Simulationen KW - Kriechen KW - Polykristall KW - Korngrenzenschädigung KW - Kupfer-Antimon-Legierung PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-5053 SN - 978-3-9817149-0-6 VL - 130 SP - 1 EP - 205 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-505 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 45, Heft 4 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 4/2015 PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-5677 SN - 0340-7551 VL - 45 IS - 4 SP - 1 EP - 107 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-567 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Kind, Thomas T1 - Signatur der Streuung von Radarwellen durch die Heterogenität von Beton N2 - Das Radarverfahren ist ein schnelles bildgebendes Verfahren für die Untersuchung der inneren Struktur von Stahlbeton-Bauwerken und wird seit längerem erfolgreich für die zerstörungsfreie Untersuchung von Brückenbauwerken eingesetzt. Für die Rekonstruktion der Lage der Bewehrung reicht die Annahme einer homogenen Materialeigenschaft des Betons meistens aus. Nähere Untersuchungen der empfangenen Streuungen der Radarwellen zeigen, dass neben der starken Streuung der Radarwellen an den metallischen Einbauteilen auch schwache Streuungen existieren. Diese schwachen Streuungen im Beton wurden nun erstmals in dieser Arbeit untersucht und können der Heterogenität des Betons zugeordnet werden. Die schwachen Streuungen entstehen durch den Permittivitätskontrast und die Geometrie der Gesteinskörnung im umgebenden Zementstein des Betons. Im Rahmen dieser Arbeit wurden die schwachen Streuungen im Beton für unterschiedliche Gesteinskörnungen charakterisiert und der Einfluss des Wellenlängenbereichs der Radarwellen auf die Ergebnisse untersucht. Weiter zeigt die Arbeit, dass die Streuungen an der Gesteinskörnung einen wesentlichen Einfluss auf die maximale Eindringtiefe von Radarwellen in Beton haben. N2 - The radar method is a rapid imaging technique for the study of the internal structure of reinforced concrete structures and has been used successfully since some time for non-destructive analysis of bridge structures. For the reconstruction of the position of the reinforcement, the assumption of homogeneous material properties of concrete is usually sufficient. More detailed investigations of the received scattering of the radar waves show that in addition to the strong scattering of the radar waves at the metallic mounting parts also weak scattering exists. These weak variations of scattering in the concrete were investigated for the first time in this thesis and are assigned to the heterogeneity of the concrete. The weak scattering is caused by the contrast of the permittivities and the geometry of the aggregate of the surrounding concrete cement paste. In this thesis, the weak scattering in concrete was characterized for different aggregates and the influence of the wavelength range of the radar wave on the results was investigated. Further, the thesis shows that the variations in the aggregate have an essential effect on the maximum propagation length of radar waves in concrete. T3 - BAM Dissertationsreihe - 138 KW - Heterogenität KW - Zementstein KW - zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) KW - Gesteinskörnung KW - Interferenzmuster KW - heterogeneity KW - cement stone KW - non destructive testing (NDT) KW - aggregates KW - interference pattern PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-5682 SN - 978-3-9817149-9-9 VL - 138 SP - 1 EP - 103 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-568 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Marin, L. A1 - Döhler, Michael A1 - Bernal, D. A1 - Mevel, L. T1 - Robust statistical damage localization with stochastic load vectors N2 - The stochastic dynamic damage locating vector approach is a vibration-based damage localization method based on a finite element model of a structure and output-only measurements in both reference and damaged states. A stress field is computed for loads in the null space of a surrogate of the change in the transfer matrix at the sensor positions for some values in the Laplace domain. Then, the damage location is related to positions where the stress is close to zero. Robustness of the localization information can be achieved by aggregating results at different values in the Laplace domain. So far, this approach, and in particular the aggregation, is deterministic and does not take the uncertainty in the stress estimates into account. In this paper, the damage localization method is extended with a statistical framework. The uncertainty in the output-only measurements is propagated to the stress estimates at different values of the Laplace variable, and these estimates are aggregated based on statistical principles. The performance of the new statistical approach is demonstrated both in a numerical application and a lab experiment, showing a significant improvement of the robustness of the method due to the statistical evaluation of the localization information. KW - Damage localization KW - Load vectors KW - Ambient vibration KW - Covariance analysis KW - Subspace methods PY - 2015 UR - http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/stc.1686/full DO - https://doi.org/10.1002/stc.1686 SN - 1545-2255 SN - 1545-2263 VL - 22 IS - 3 SP - 557 EP - 573 PB - Wiley CY - Chichester AN - OPUS4-28069 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mühler, T. A1 - Heinrich, J. A1 - Wirth, Cynthia A1 - Günster, Jens T1 - Slurry-based additive manufacturing of ceramics N2 - Most additive manufacturing (AM) techniques have in common that material is spread out as thin layers of a dried powder/granulate by a roller or a shaker system. These layers are mostly characterized by a low packing rate. On the other hand, appreciable densities can be reached by the use of ceramic slurries. In this context, the layer-wise slurry deposition (LSD) has been developed. Specific features of the LSD process are reflected on the basis of already existing additive manufacturing technologies. The microstructure of laser-sintered bodies will be discussed, and strategies for an improved microstructure during sintering will be introduced. KW - Additive manufacturing KW - Ceramic KW - Selective laser sintering PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1111/ijac.12113 SN - 1546-542X SN - 1744-7402 N1 - Geburtsname von Wirth, Cynthia: Gomes, C. M. - Birth name of Wirth, Cynthia: Gomes, C. M. VL - 12 IS - 1 SP - 18 EP - 25 PB - American Ceramic Soc. CY - Westerville, Ohio AN - OPUS4-29937 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schaupp, Thomas A1 - Burger, S. A1 - Kannengießer, Thomas A1 - Zinke, M. A1 - Jüttner, S. T1 - Berichterstattung zum laufenden Projekt: „Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Wasserstoffreduktion beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen“ N2 - Dieses Dokument fasst den Projekfortschritt des BAM-Projektes "Ermittlung geeigneter Wärmeführungen zur Wasserstoffreduktion beim Schweißen höherfester Feinkornbaustähle mit modifiziertem Sprühlichtbogen" im Rahmen des Fachausschusses 1 "Schweißmetallurgie & Werkstoffverhalten" des DVS e. V. zusammen. T2 - Sitzung des Fachausschusses 01 "Schweißmetallurgie & Werkstoffverhalten" der Forschungsvereinigung Schweißen und verwandte Verfahren des DVS e. V. CY - Aachen, DA - 27.10.2015 KW - Hochfester Feinkornbaustahl KW - Wasserstoff KW - MAG-Schweißen PY - 2015 AN - OPUS4-53668 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Zhang, Lei A1 - Pittner, Andreas A1 - Michael, Thomas A1 - Rhode, Michael A1 - Kannengießer, Thomas T1 - Effect of cooling rate on microstructure and properties of microalloyed HSLA steel weld metals N2 - Two high strength Nb/Ti microalloyed S690QL steels were welded with identical filler material, varying welding parameters to obtain three cooling rates: slow, medium and fast cooling. As cooling rate increased, the predominantly acicular ferrite in Nb weld metal (WM) is substituted by bainite, with a consequence of obvious hardness increase, but in Ti WM, no great variation of acicular ferrite at all cooling rates contributed to little increment of hardness. The transition between bainite and acicular ferrite has been analysed from the point view of inclusions characteristics, chemical composition and cooling rate. Excellent Charpy toughness at 233 K was obtained with acicular ferrite as predominantly microstructure. Even with bainite weld of high hardness, the toughness was nearly enough to fulfill the minimal requirements. WM for Ti steel showed to be markedly less sensitive to the variations of cooling rate than that for Nb steel. KW - High strength steel KW - Weld metal KW - Cooling rate KW - Charpy toughness KW - Acicular ferrite PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1179/1362171815Y.0000000026 SN - 1362-1718 VL - 20 IS - 5 SP - 371 EP - 377 PB - Taylor and Francis CY - London, UK AN - OPUS4-36518 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bakir, Nasim A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael ED - Bakir, Nasim T1 - Numerical simulation of solidification crack formation during laser beam welding of austenitic stainless steels under external load N2 - Solidification cracking phenomena taking place under Controlled Tensile Weldability (CTW) test conditions have already been investigated both experimentally and numerically via FEA in order to get a better understanding of the mechanisms of hot crack formation during laser beam welding of austenitic steel grades. This paper develops a three dimensional finite element model employing the contact elements technique to simulate the formation and propagation of solidification cracks during laser full penetration welding of fully austenitic stainless steel 1.4376. During the experimental procedure the resulting strain and displacement directed to the laser beam in the Close vicinity of the weld pool was measured at the surface of the workpiece using a Digital Image Correlation (DIC) technique with an external diode laser as an illuminating source. Local strain fields, global loads and crack lengths predicted by the model are in good Agreement with those observed in experiments. T2 - The 3rd IIW South‐East European Welding Congress CY - Timisoara, Romania DA - 03.06.2015 KW - Solidification cracking KW - DIC technique KW - Laser beam welding KW - Contact element KW - FEA PY - 2015 SN - 978-606-554-955-5 SP - 1 EP - 6 CY - Timisoara, Romania AN - OPUS4-36519 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bakir, Nasim A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael T1 - Investigation of solidification cracking susceptibility of laser welded joints of austenitic stainless steels N2 - Laser welding is a widely established manufacturing process in many industry sectors. Solidification cracking represents one of the most inadequately solved problems in welding and has major economic implications. The avoidance of hot crack forms for most fusion welding processes poses a key challenge for an important range of metallic construction materials and affects not only the manufacturers of welding equipment and material manufacturers, but also a large number of customers using welding technologies, as well as welding technical standardization and research. Solidification cracking susceptibility was examined with the help of the Controlled Tensile Weldability Test (CTW) developed by Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM), Berlin. The test is based on the fact that hot crack formation depends on a critical strain that emerges within a critical temperature range, the so called brittle temperature range (BTR). Using this test and defined investigation programme a centreline solidification crack was generated. By controlling the applied strain during the laser beam welding process, it was possible to determine the critical strain and strain rate that led to solidification cracking formation. The hot cracking susceptibility of the tested stainless steels was qualified and quantified. The results demonstrate that the crack length increases with increasing applied strain. Furthermore, the strain rate has a significant influence on the formation of the solidification crack. T2 - 3rd International conference in Africa and Asia CY - Luxor, Egypt DA - 02.11.2015 KW - Laser beam welding KW - Hot cracking KW - Solidification cracking KW - Hot cracking test PY - 2015 SP - A-29, 1 EP - A-29, 9 AN - OPUS4-36522 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Bakir, Nasim A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael T1 - Investigation of hot crack susceptibility of laser welded joints of four austenitic steels N2 - Laser welding is a widely established manufacturing process in many industry sectors. Solidification cracking represents one of the most inadequately solved problems in welding and has major economic implications. The avoidance of hot crack is for most fusion welding processes a key challenge for an important range of metallic construction materials and affects not only the manufacturers of welding equipment and material manufacturers, but also a large number of customers using welding technologies, as well as welding standardization and research. In this study a new investigation programme has been developed to qualify the hot cracking susceptibility of a variety of austenitic stainless steels. The results show the possibility of using this technique to determinate the critical values that occur with initiation of solidification cracking during laser beam welding T2 - The METEC and 2nd European Steel Technology and Application Days CY - Düsseldorf, Germany DA - 15.06.2015 KW - Laser beam welding KW - Hot cracking KW - Solidification cracking KW - Hot cracking test PY - 2015 SP - 1 EP - 5 AN - OPUS4-36525 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Tahri, K. A1 - Tiebe, Carlo A1 - Bougrini, M. A1 - Saidi, T. A1 - El Alami-El Hassani, N. A1 - El Bari, N. A1 - Hübert, Thomas A1 - Bouchikhi, B. T1 - Determination of safranal concentration in saffron samples by means of VE-tongue, SPME-GC-MS, UV-vis spectrophotometry and multivariate analysis N2 - An experimental investigation has been carried out to characterize and discriminate seven saffron samples and to verify their declared geographical origin using a voltammetric electronic tongue (VE-tongue). The ability of multivariable analysis methods such as Principal Component Analysis (PCA), Hierarchical Cluster Analysis (HCA) to classify the saffron samples according to their geographical origin have been investigated. A good discrimination has reached using PCA and HCA in the VE-tongue characterization case. Furthermore, cross validation and Partial Least Square (PLS) techniques were applied in order to build suitable management and prediction models for the determination of safranal concentration in saffron samples based on SPME-GC-MS and UV-Vis Spectrophotometry. The obtained results reveals that some relationships were established between the VE-tongue signal, SPMEGC-MS and UV-Vis spectrophotometry methods to predict safranal concentration levels in saffron samples by using the PLS model. In the light of these results, we can say that the proposed electronic system offer a fast, simple and efficient tool to recognize the declared geographical origin of the saffron samples. T2 - IEEE Sensor 2015 CY - Busan, South Korea DA - 01.11.2015 KW - Chemometrics KW - Voltammetric electronic tongue KW - SPME-GC-MS KW - UV-vis Spectrometry KW - Saffron KW - Geographic differentiation PY - 2015 SN - 978-1-4799-8202-8 VL - CFP15SEN-USB SP - 68 EP - 71 PB - IEEE CY - Piscataway AN - OPUS4-36545 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Alte-Teigeler, R. A1 - Bergmann, F.-J. A1 - Gebhards, G. A1 - Grabe, W. A1 - Guse, J. A1 - Hartel, S. A1 - Huth, P. A1 - Jannicke, B. A1 - Lobach, T. A1 - Schneider, T. A1 - Sondermann, E. A1 - Vengels, D. A1 - Voß, M. A1 - Willand, E. ED - Roßbach, W. T1 - Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für Fugen in Verkehrsflächen ZTV Fug-StB 15 N2 - Unter Berücksichtigung praktischer und wissenschaftlich-technischer Erkenntnisse der letzten 15 Jahre - insbesondere auch auf der Basis verschiedener BAM-Forschungsergebnisse und Zulassungsverfahren - erfolgte eine Überarbeitung der Grundlagen, Bauprinzipien, Ausführungs- und Einbaukriterien sowie der Zulassungs- und Gütesicherungsmaßnahmen für insgesamt 4 Bauarten von Fugenfüllsystemen für hochbeanspruchte Verkehrsflächen. In diesem - für den Bundesfernstraßenbereich verbindlichen bautechnischen Regelwerk - finden insbesondere auch die Ergebnisse mehrerer wissenschaftlicher Vorhaben der BAM bezüglich labortechnischer Untersuchungen und Felduntersuchungen zum Funktionsverhalten und zur Dauerhaftigkeit erste baurechtliche Konsequenzen. Auf der Basis von Untersuchungen u.a. im Brückenbau wurden Regelungen für die Fugenausbildung in Asphalt und bei Befestigungskombinationen erarbeitet und umgesetzt. Damit konnten umfassende Regelungen für die maßgebenden Fahrbahnbeläge im Bundesfernstraßenbereich der Straßenbauverwaltung und ausführenden Industrieunternehmungen zur Verfügung gestellt werden. Die Neufassung dieser Regelungen dient darüber hinaus dem Ziel, den von der BAM vertretenen Wechsel hin zu einer performance-bezogenen Bewertungsmethodik, vorzubereiten. KW - Baustoffe KW - Fugen KW - Betonstraßen PY - 2015 SN - 978-3-86446-162-0 SP - 1 EP - 50 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-37220 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Alte-Teigeler, R. A1 - Bergmann, F.-J. A1 - Gebhards, G. A1 - Grabe, W. A1 - Guse, J. A1 - Hartel, S. A1 - Huth, P. A1 - Jannicke, B. A1 - Lobach, T. A1 - Schneider, T. A1 - Sondermann, E. A1 - Vengels, D. A1 - Voß, M. A1 - Willand, E. ED - Roßbach, W. T1 - Technische Lieferbedingungen für Fugenfüllstoffe in Verkehrsflächen TL Fug-StB 15 N2 - Nach mehr als 15-jähriger Anwendung und mit der zwischenzeitlichen Einführung europäisch harmonisierter Normen für Fugenmaterialien war eine Anpassung Qualitäts- und Gütesicherungsanforderungen für Fugenfüllungen im Bundesfernstraßenbereich erforderlich. Hierbei ging es insbesondere darum, Maßnahmen und Verfahren zu entwickeln, um das nationale Qualitäts- und Gütesicherungsniveau weiter zu entwickeln und weiterhin sicher stellen zu können. Nach den Untersuchungserfahrungen im Labor und im Feld ging darum, neuartige Material- und Stoffkombinationen qualitätssicher dem Bauprozess zur Verfügung stellen zu können. Erforderliche Anforderungskriterien und zulässige Toleranzen der Lieferqualität wurden neu gefasst. Es wurde ein Verfahren entwickelt, europäische Bauprodukte qualitätsgesichert in den Bauprozess im Bundesfernstraßenbericht zu überführen. KW - Baustoffe KW - Fugenfüllsysteme KW - Anforderungs- und Leistungsrichtlinien PY - 2015 SN - 978-3-86446-163-7 SP - 1 EP - 39 PB - FGSV Verlag GmbH CY - Köln AN - OPUS4-37221 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Habib, Abdel Karim A1 - Schalau, Bernd ED - Przygodda, J. T1 - Erweiterung der empirischen Modellierung der Lachenverdunstung für geringe Windgeschwindigkeiten und hohe Dampfdrücke N2 - Bei der Freisetzung von brennbaren und/oder toxischen Stoffen mit einem Siedepunkt nahe der Umgebungstemperatur (z.B. Fluorwasserstoff) oder von erhitzten Flüssigkeiten, findet die Verdunstung bei höheren Dampfdrücken statt. In diesem Bereich ist der Massenstrom beim Stoffübergang von der flüssigen in die gasförmige Phase mit herkömmlichen Modellen nur noch schwer zu beschreiben. Während der Annäherung an den Siedepunkt findet ein gleitender Übergang von der konzentrationsgradient-dominierten Verdunstung in die wärmestrom-dominierte Verdampfung statt. Die meisten Verdunstungsmodelle wurden entwickelt, um den Stoffübergang bei geringen Dampfdrücken zu beschreiben. Der Verdunstungsmassenstrom berechnet sich aus dem Stoffübergangskoeffizienten, der anhand der Grenzschichtparameter, wie die charakteristische Länge, Windgeschwindigkeit und die Stoffeigenschaften bestimmt wird, und einem Druckterm, der je nach Modell in linearer oder logarithmischer Formulierung vorliegt. Während letztere am Siedepunkt zu einem unendlichen Massenstrom führt, liefert der lineare Ansatz (unterschiedliche) finite Werte. Obwohl unbestritten sein dürfte, dass die Annahme eines unendlichen Massenstromes nicht plausibel ist, stellt sich die Frage welcher Ansatz die Realität in der Nähe der Siedetemperatur am besten wiedergibt. Da für den hier diskutierten Dampfdruckbereich keine veröffentlichten Daten zu finden waren, wurden in der BAM neue Messreihen durchgeführt. In einer beheizbaren Wanne mit 90 cm Durchmesser wurde in Freilandversuchen der Massenstrom für verschiedene Substanzen bei unterschiedlichsten Temperaturen und somit Dampfdrücken bestimmt. Zusammen mit den Ergebnissen früherer Experimente in der BAM zur Verdunstung unter Freilandbedingungen liegt jetzt eine ausreichende Datenbasis für die Bewertung der Modelle und insbesondere der Ansätze für den Druckterm vor. T2 - 12. Fachtagung Anlagen-, Arbeits-und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 05.11.2015 KW - Lachenverdunstung KW - Dampfdruck KW - Modell PY - 2015 SN - 978-3-86011-091-1 VL - 2015 SP - 1 EP - 11 AN - OPUS4-37189 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Na, S.-J. A1 - Han, S.-W. A1 - Muhammad, S. A1 - Zhang, L. A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael A1 - Karhu, M. A1 - Kujanpa, V. T1 - Flow and Bead Formation Characteristics in High Power Laser Welding at Different Welding Positions (Invited Talk) N2 - The numerical simulations of high power laser keyhole welding at different welding positions are performed by using Volume-Of-Fluid (VOF) method. The main material is SS400. The multi-physics phenomenon is considered using several models, such as the heat flux of Gaussian heat source, the recoil pressure with Clausisus-Clapeyron equation, the Marangoni flow considering temperature gradient, the buoyancy force with Boussinesq approximation, the additional shear stress and heat source due to metallic vapor ejected through keyhole entrance, the bubble formation assumed as adiabatic bubble, and the multiple-reflection by solving proper discriminant, are used. To analyze the fluid flow pattern, the concept of streamline formed by reconstructing the value of the velocity vector is applied. Partial and full penetration cases at different welding positions are considered. The welding position seems to have only a minor influence on bead formation characteristics in both cases. This is probably due to the fact that the recoil pressure has a major influence when compared to other driving forces. The flow characteristics and fluid velocity in weld pool are analyzed to compare the gravity direction effect at different welding positions. It is observed that the clockwise flow pattern is mainly formed by the recoil pressure on the keyhole surface in the case of partial penetration. The laser energy can't maintain the whole weld pool when the weld pool size becomes too large. And then the solidification starts from the middle part of weld pool and a necked weld pool shape is formed. In the full penetration welding, the weld pool flow patterns are affected by the leakage of laser power through the full penetration keyhole and also by surface tension. Furthermore, the numerical simulation of full penetration welding with AISI316L is also performed to analyze the effect of material properties. The weld bead shapes obtained by simulations were compared with the corresponding experimental results to confirm the validity of the process models adopted and the CFD simulation tool. T2 - Lasers in Manufacturing Conference 2015 CY - München, Germany DA - 22.06.2015 KW - Macro Processing (Joining, Welding) KW - Weld pool KW - Flow pattern KW - Different welding position KW - Numerical simulation KW - High power laser keyhole welding PY - 2015 SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-37163 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Recknagel, Christoph A1 - Altkrüger, Sabine A1 - Alte-Teigeler, R. A1 - Dröge, Ch. A1 - Faßbender, G. A1 - Habermann, H. A1 - Magner, J. A1 - Oelerich, M. A1 - Rode, P. A1 - Simmleit, N. A1 - Sikinger, T. A1 - Tölle, A. A1 - Zscherpe, O. A1 - Dudenhöfer, B. A1 - Johannsen, K. A1 - Taube, E. A1 - Zilken, M. ED - Eilers, M. T1 - Hinweise für die Herstellung von Abdichtungssystemen aus hohlraumreichen Asphalttraggerüsten mit nachträglicher Verfüllung für Ingenieurbauten aus Beton H HANV N2 - Die Anforderungen der modernen Infrastruktur machen schnell ausführbare Abdichtungs- und Brückenbelagssysteme für den Bundesfernstraßenbereich erforderlich. Dazu gibt es innovative Systemansätze, in denen unter Ausnutzung neuer asphalttechnologischer Erkenntnisse und Weiterentwicklungen innovative Belagsaufbauten in Ergänzung zum bestehenden technischen Regelwerk erarbeitet werden. Diese neuartigen Asphaltmaterialien mit verbesserten Asphalt-Gebrauchseigenschaften (Standfestigkeit; Tieftemperaturverhalten) werden durch Kombination mit neuartigen Flüssigkunststoffen zur Aufnahme von schnelle wiederholten Bewegungen (Rissüberbrückungseigenschaften) nochmals verbessert. Durch das optimierte Gebrauchsverhalten und die systembedingten technologischen Verbesserungen ist es bei Einhaltung besonderer materialtechnischer Anforderungen möglich, leistungsfähige Brückenabdichtungs- und Belagssysteme in deutlich schnellerer Bauzeit instandzusetzen bzw. im Neubau auszuführen. Die vorliegende Veröffentlichung verallgemeinert u. a. wissenschaftlich-technische Erkenntnisse der BAM und Erfahrungen im Umgang mit den spezialisierten Baustoffen in eine für die Straßenbaubehörden des Bundes und der Länder praktisch umsetzbare Weise. KW - bautechnisches Regelwerk KW - innovative und schnelle Brückenbeläge PY - 2015 SN - 978-3-86446-135-4 SP - 5 EP - 34 PB - FGSV Verlag CY - Köln AN - OPUS4-37133 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - THES A1 - Meyer, Ronald T1 - The Pressure Resistance of hollow Glass Fibers at internal Pressure Load N2 - Glass has different outstanding material-specific properties which offer theoretically the application of thin-walled hollow fibers in the field of high pressure gas storage. Especially the storage of hydrogen as renewable and environmental friendly energy carrier is possible. Glass is an amorphous material which is characterized by a theoretical tensile strength much higher than this of other materials. However, in practice the tensile strength is decreased significantly by defects on the glass surface or in the material and its network structure. As part of this thesis the burst pressures of hollow glass fibers were determined. The burst pressure correlates very well with the tensile strength of hollow glass fibers. By using the Weibull statistic the results of different test series were evaluated in respect to failure probabilities and compared to each other. Thereby the influence of various parameters on the pressure resistance was investigated. Beside the influence of the chemical composition of the material the aging by environmental and their effect on the pressure resistance was investigated. Additionally hollow glass fibers were loaded dynamically and statically with different gases. Afterwards the burst pressure was determined and the effect of used gas on the pressure resistance could be determined as well as the impact of method and duration of loading. A further influence of the dimension of hollow glass fibers on their resistance against inner pressure load is the ratio between wall thickness and inner diameter which was investigated as well as the combination of different glasses and the utilization of their disparate coefficient of thermal expansion which lead to prestressing of the hollow glass fiber. Finally, the impact of the variation of several production parameters on the pressure resistance was determined experimentally as like as the influence of surface coatings. These shall protect the glass surface from subsequently procured defects and, hence, increase the pressure resistance. As essential part of current thesis the defect analysis of test samples of various series was done whereby the differentiation between material and production dependent defects was important. Not only a light microscope but a scanning electron microscope was used for the investigation, as well. Beside volume defects like bubbles or inclusions surface defects in the form of scratches or spalling can be detected and observed. A calculation of the failure-causing defect size from measured burst pressure is possible. Dependent on the dimension and determined burst pressure value of each single fiber defect sizes of less than one micron were calculated. Particularly the geometry of the test samples inappropriate for many examination methods and the fact that the calculated defect size occurs only under loaded conditions at actual burst pressure the local detection of corresponding defect rendered impossible. In the end, the present thesis shows the pressure resistance of hollow glass fibers and their potential to store safely gases under high pressure. N2 - Glas besitzt einige herausragende materialspezifische Eigenschaften, die theoretisch den Einsatz von dünnwandigen Hohlfasern zur Hochdruckspeicherung von Gasen zulassen. Besonders die Speicherung von Wasserstoff als regenerativer Energieträger ist denkbar. Glas ist ein amorphes Material, welches sich durch eine theoretische Zugfestigkeit auszeichnet, die mehrfach höher ist als anderer Materialien. Jedoch wird die Zugfestigkeit in der Praxis durch Defekte auf der Glasoberfläche oder im Material und dessen Netzwerk deutlich herabgesetzt. In dieser Arbeit wurde der Berstdruck von hohlen Glasfasern ermittelt, wobei der Berstdruck sehr gut mit der Zugfestigkeit von Gläsern korreliert. Unter Verwendung der Weibull Statistik wurden die Ergebnisse der verschiedenen Versuchsreihen hinsichtlich möglicher Ausfallwahrscheinlichkeiten ausgewertet und miteinander verglichen. Der Einfluss verschiedener Parameter wurde untersucht. Neben der chemischen Materialzusammensetzung wurde auch die Alterung durch Umwelteinflüsse und deren Wirkung auf die Druckfestigkeit gegen innere Belastung untersucht. Zusätzlich wurden die Hohlglasfasern unter Verwendung verschiedener Prüfgase zyklisch und statisch vor der Berstdruckbestimmung belastet, um die Wirkung des verwendeten Gases als auch der Art und Dauer der Belastung auf das Material zu bestimmen. Ein weiterer Einfluss auf die Druckfestigkeit von Hohlglasfasern ist das Wandstärken-Innendurchmesser-Verhältnis, welcher ebenso untersucht wurde wie die Kombination verschiedener Gläser mit unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, die zu Vorspannungen in den Glasfasern führen. Abschließend wurde die Auswirkung von Variationen verschiedener Produktionsparameter auf die Druckresistenz ebenso experimentell bestimmt wie der Einfluss von Beschichtungen, die die Glasoberflächen vor nachträglich beigebrachten Defekten schützen und die Druckfestigkeit bei innerer Belastung erhöhen sollen. Wichtiger Bestandteil der Arbeit ist die Defektanalyse von Prüfmustern einzelner Testreihen. Es muss zwischen material- und produktionsbedingten Defekten unterschieden werden. Neben der Untersuchung von Hohlglasfasern mittels Lichtmikroskop wurde auch ein Rasterelektronenmikroskop verwendet. Sowohl Volumendefekte, wie Blasen und Steinchen, als auch Oberflächendefekte, in Form von Kratzern oder Ablagerungen, konnten als produktionsbedingte Defekte beobachtet werden. Materialbedingte Fehler wie Fehlstellen im Netzwerk konnten mit den verwendeten Untersuchungsmöglichkeiten nicht ermittelt werden. Aus den ermittelten Berstdücken von Hohlglasfasern lassen sich die zum Versagen führenden Defektgrößen errechnen. Abhängig von Dimension der Faser und erreichtem Berstdruck ergeben sich Defektgrößen kleiner als ein Mikrometer. Insbesondere durch die für viele Untersuchungsmethoden ungünstige Geometrie der Prüfmuster sowie die Tatsache, dass die errechneten Defektgrößen nur unter Spannung beim vorliegenden Berstdruck auftreten, war eine örtliche Bestimmung des entsprechenden Defekts bzw. die Zuordnung zu ermittelten Defekten nicht möglich. Letztlich zeigt die vorliegende Arbeit, dass Hohlglasfasern unter bestimmten Voraussetzungen die erforderliche Druckfestigkeit aufweisen, um Gase unter Druck sicher speichern zu können. KW - Wasserstoffspeicherung KW - Glaskapillaren KW - Festigkeiten KW - Defekte KW - Einflussparameter PY - 2015 SP - 1 EP - 237 PB - Otto-von-Guericke-Universität CY - Magdeburg AN - OPUS4-37075 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wäsche, Rolf A1 - Hartelt, Manfred A1 - Ehrke, Roman ED - Silva Gomes, J. F. ED - Meguid, S. A. T1 - A study on tribological behaviour of a-C:H coatings under lubricated conditions up to 250°C N2 - The influence of temperature and counterbody material on the tribological properties of a-C:H coatings deposited on Cronidur 30 steel has been investigated in a lubricated ball on disk contact situation with alpha-alumina and silicon nitride as counterbodies. The results show, that the wear volumes of the systems increase exponentially with increasing temperature, for alpha-alumina more than for silicon nitride. Two different wear mechanisms seem to have a major influence: First, the abrasive action due to materials hardness and second, the tribo-oxidation when silicon nitride is counter material. T2 - 6th International Conference on Mechanics and Materials Design CY - P. Delgada/Azores, Portugal DA - 26.07.2015 KW - Diamond like carbon KW - Ceramics KW - Wear KW - Friction KW - Temperature PY - 2015 SP - Paper 5395, 445 EP - 446 AN - OPUS4-37014 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Hielscher, Stefan A1 - Beck, Uwe A1 - Lange, Thorid A1 - Weise, Matthias T1 - Haftfestigkeit optischer und ophthalmischer Schichten auf Polymeren und Glas T1 - Adhesive strength of optical coatings on glass and ophthalmic coatings on polymers N2 - Die quantitative Bestimmung der Haftfestigkeit von Beschichtungen ist von entscheidender Bedeutung sowohl für die Entwicklung als auch für die Qualitätssicherung. In einer Vergleichsstudie zur Haftfestigkeit von optischen und ophthalmischen Schichten wurde mit Hilfe der Zentrifugentechnologie der Einfluss verschiedener Parameter (Substratdicke, Oberflächenvorbehand-lung, Haftvermittler) auf die Haftfestigkeit optischer Schichten auf silikatischen und ophthalmischer Schichten auf polymeren Substraten untersucht. Zur Bestimmung der Haftfestigkeit in der physikalisch korrekten Dimension Kraft pro Fläche im Stirnabzug stehen die Ein-Proben-Prüfung mit der Zugprüfmaschine und die Mehr-Proben-Prüfung mittels Zentri- fugentechnologie zur Verfügung. Die Zentrifugentechnologie wurde ausgewählt, da die Prüfung von bis zu acht Proben unter nahezu identischen Versuchsbedingungen und somit eine statistisch gesicherte Bestimmung der Haftfestigkeit möglich sind. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Substratdicke einen erheblichen Einfluss auf die gemessene Haftfestigkeit hat. Dies entspricht den Erwartungen, da es sich bei der Haftfestigkeit um eine System- eigenschaft des Schicht-Substrat-Systems handelt. Bei den Delaminationsbrüchen (DF) konnte zwischen Delamination des metallischen Reflektors (DF-R) und Delamination des Dielektrikums (DF-D) unter- schieden werden. Im Fall hinreichender Haftfestigkeit der Beschichtung traten auch Adhäsionsbrüche am Interface zum und Kohäsionsbrüche im Klebstoff auf. Nachfolgende Untersuchungen werden sich mit alternativen Klebstoffen und weiterentwickelten Fügestrategien befassen. N2 - The quantitative determination of adhesive strength of coatings is essential for both R&D and quality assurance. In a comparative study on adhesive strength of optical and ophthalmic coatings, centrifuge technology has been used for the investigation of the influence of certain parameters (e.g. substrate thickness, surface-pretreatment and adhesion promoters) on adhesive strength of optical coatings on silicate and ophthalmic coatings on polymer substrates. For determination of adhesive strength in the correct dimension force per area in the pull-off test, only two tests are available, the single-sample test in a tensile testing machine and the multi-sample test by means of centrifuge technology. The centrifuge technology has been chosen because up to eight samples can be tested under almost identical testing conditions at the same time. Hence, a statistical evaluation of adhesive strength is feasible. It has been shown that substrate thickness has a remarkable influence on the measured adhesive strength. This fulfils the expectations as adhesive strength is a system property of the coating-substrate system. Regarding delamination failure (DF) it could be differentiated between the delamination of reflective coatings (DF-R) and delamination of dielectric coatings (DF-D). In case of sufficient adhesive strength of the coating, adhesion failure at the interface of and cohesion failure within the adhesive were also observed. Following studies will address alternative adhesives and advanced bonding strategies. T2 - Werkstoffprüfung 2015 CY - Bad Neuenahr, Germany DA - 03.12.2015 KW - Haftfestigkeit KW - Optische Schichten KW - Ophthalmische Schichten KW - Zentrifugentechnologie KW - Mehr-Proben-Prüfung PY - 2015 AN - OPUS4-37022 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Garcés, G. A1 - Perez, P. A1 - Cabeza, Sandra A1 - Lin, H.K. A1 - Kim, S. A1 - Gan, W. A1 - Adeva, Paloma T1 - Reverse tension /compression asymmetry of a Mg–Y–Zn alloys N2 - Room temperature mechanical behavior of extruded Mg–Y–Zn alloys with varying fractions of LPSO phase was studied in tension and compression along the extrusion direction. The microstructure is characterized by elongated LPSO fibers along the extrusion direction within the magnesium matrix. Moreover, the magnesium matrix presents a bimodal grain structure with dynamically-recrystallized grains and deformed, elongated grains with the basal plane parallel to the extrusion direction. The beginning of plasticity depends on the volume fraction of deformed and DRX grains. Alloys with low volume fraction of LPSO phase(o10vol%),with a high volume fraction of deformed grains, show the typical behavior of extruded magnesium alloys where yield stress in tension is higher than in compression. This effect is, however, reversed as the volume fraction of the LPSO phase increases since DRX grains are majority. KW - plasticity KW - Magnesium alloy KW - LPSO PY - 2015 DO - https://doi.org/doi:10.1016/j.msea.2015.09.003 VL - 647 SP - 287 EP - 293 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam, Netherlands AN - OPUS4-36359 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kardjilov, N. A1 - Hilger, A. A1 - Manke, I. A1 - Banhart, J. A1 - Griesche, Axel T1 - Imaging with Cold Neutrons at the CONRAD-2 Facility N2 - CONRAD-2 is an imaging instrument using low-energy (cold) neutrons. The instrument is installed at the end of a curved neutron guide which avoids the direct line of sight towards the reactor core. This ensures a very low background of high-energy neutrons and. photons at the sample position. The cold neutron beam provides a wavelength range which is suitable for phase-and diffraction-contrast imaging such as grating interferometry and Bragg edge mapping. The instrument is well suited for high resolution imaging due to the high efficiency of the very thin scintillators that can be used for the detection of cold neutrons. An instrument upgrade was performed recently as a part of an upgrade program for the cold neutron instrumentation at HZB. The parameters of the instrument as well as some research highlights will be presented. T2 - 10th World Conference on Neutron Radiography (WCNR) CY - Grindelwald, SWITZERLAND DA - 05.10.2014 KW - iron embrittlement KW - neutron imaging KW - neutron instrumentation KW - cold neutrons PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-373239 DO - https://doi.org/10.1016/j.phpro.2015.07.008 SN - 1875-3892 VL - 69 SP - 60 EP - 66 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam, NL AN - OPUS4-37323 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gravenkamp, Hauke A1 - Bause, F. A1 - Rautenberg, J. A1 - Henning, B. ED - Declercq, N. F. T1 - Model Based Sensitivity Analysis in the Determination of Viscoelastic Material Properties Using Transmission Measurements through Circular Waveguides N2 - Several ultrasonic approaches for material determination are formulated in terms of an (nonlinear) inverse problem, e.g. immersion technique (Castaings et al. (2000)) or plate-waveguide techniques (Marzani et al. (2012)). In this contribution we focus on cylindrical waveguides for ultrasonic material determination and especially on the sensitivity of recorded transmission signals to the material properties. We utilize composite scaled sensitivities to determine the information content that can be achieved by the setup to certain parameters and discuss the limitations of the approach. T2 - ICU International Congress on Ultrasonics 2015 CY - Georgia Tech Lorraine, Metz, France DA - 10.05.2015 KW - Ultrasonic material determination KW - Sensitivity KW - Inverse problem PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-372551 DO - https://doi.org/10.1016/j.phpro.2015.08.127 SN - 1875-3892 VL - 70 SP - 204 EP - 207 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam, Netherlands AN - OPUS4-37255 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Heck, Christian A1 - Bald, Ilko A1 - Prinz, J. A1 - Merk, V. A1 - Kneipp, Janina T1 - Gold nanolenses on DNA origami substrates for surface-enhanced Raman scattering N2 - Surface-enhanced Raman scattering (SERS) exploits the enhancement of electromagnetic fields in close vicinity of plasmonic nanostructures, enabling characterization of analytes at the single-molecule level. The nanometer-scale spatial arrangement of plasmonic metal nanoparticles and analyte molecules has a significant effect on the observed signal enhancements and represents a great challenge in this technique. In our work, DNA origami is used as platform for precise positioning of gold nanoparticles (AuNPs). Especially high sensitivities are expected for gold nanolenses (AuNLs), consisting of rows of three or more differently-sized AuNPs. We assembled different AuNL designs and determined respective SERS enhancement factors by collecting Raman spectra from single AuNLs. Finite difference time domain calculations estimate attainable electromagnetic field enhancements. Ultimately, we aim to develop a versatile platform for various SERS applications. T2 - DNA meets Plasmonics Konferenz CY - Bad Honnef, Germany DA - 07.12.2015 KW - DNA origami KW - SERS KW - Plasmonics PY - 2015 AN - OPUS4-35906 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krüger, Jörg T1 - Herausforderungen der Femtosekunden-Technologie an den Laserschutz N2 - Die Verleihung des Deutschen Zukunftspreises an ein Team zum Thema "Ultrakurzpulslaser für die industrielle Massenfertigung - Produzieren mit Lichtblitzen" im Jahr 2013 belegt die industrielle Relevanz des Ultrakurzpulslasereinsatzes in der Materialbearbeitung. Zunehmend werden weitere Anwendungen z.B. in der Mess- und Medizintechnik erschlossen. Femtosekunden-Laserpulse weisen prinzipbedingt ein breites Spektrum auf und besitzen bereits bei moderaten Pulsenergien extreme Pulsspitzenleistungen, womit über „konventionelle“ Laserquellen hinausgehende Herausforderungen an den Laserschutz entstehen. Die in entsprechenden Laserschutzbrillen verwendeten Laserschutzfilter müssen eine große spektrale Absorptionsbandbreite aufweisen und dürfen nicht aufschalten, d.h. keine induzierte Transmission zeigen. Im Vortrag soll dargestellt werden, dass Laserschutzfilter auf Glasbasis, die über ein breites Absorptionsspektrum verfügen, einen ausreichenden Schutz gegenüber fs-Laserstrahlung bieten, wohingegen Laserschutzfilter auf Polymerbasis eine induzierte spektrale Transmission bei steigender Energiedichte aufweisen können, was zu einem drastischen Verlust der Schutzfunktion führt. T2 - Symposium Strahlenschutz – Neue Technologien im Laserschutz CY - BIZBw, Mannheim, Germany DA - 17.11.2015 KW - Laserschutz KW - Schutzbrille KW - Ultrakurzpulslaser KW - Glasfilter KW - Polymerfilter PY - 2015 AN - OPUS4-36259 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Akkerman, Floris T1 - Lampen und Leuchten unter der Ökodesign-und der EnVK-Richtlinie:Anforderungen und Marktüberwachung N2 - Vortrag zur Ökodesignrichtlinie und zur Energieverbrauchskennzeichnung auf einer Branchentagung mit Schwerpunkt Beleuchtungstechnik T2 - SGS Fachtag Lampen und Leuchten CY - Düsseldorf, Germany DA - 9.6.2015 KW - Ökodesign KW - Energieverbrauchskennzeichnung KW - Beleuchtung PY - 2015 AN - OPUS4-36263 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Gaal, Mate A1 - Bartusch, Jürgen A1 - Dohse, Elmar A1 - Schadow, Florian A1 - Köppe, Enrico T1 - Focusing of ferroelectret air-coupled ultrasound transducers N2 - Air-coupled ultrasound has been applied increasingly as a non-destructive testing method for lightweight construction in recent years. It is particularly appropriate for composite materials being used in automotive and aviation industry. Air-coupled ultrasound transducers mostly consist of piezoelectric materials and matching layers. However, their fabrication is challenging and their signal-to-noise ratio often not sufficient for many testing requirements. To enhance the efficiency, air-coupled ultrasound transducers made of cellular polypropylene have been developed. Because of its small density and sound velocity, this piezoelectric ferroelectret matches the small acoustic impedance of air much better than matching layers applied in conventional transducers. In our contribution, we present two different methods of spherical focusing of ferroelectret transducers for the further enhancement of their performance in NDT applications. Measurements on carbon-fiber-reinforced polymer (CFRP) samples and on metal adhesive joints performed with commercially available focused air-coupled ultrasound transducers are compared to measurements executed with self-developed focused ferroelectret transducers. T2 - 42nd Annual Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation CY - Minneapolis, Minnesota, USA DA - 26.07.2015 KW - Focusing KW - Ferroelectret KW - Air-coupled KW - Transducer KW - Ultrasonic PY - 2015 AN - OPUS4-35957 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Häßler, Dustin A1 - Hothan, Sascha T1 - Numerical and experimental analysis of reactive fire protection systems applied to solid steel rods in tension N2 - The application of intumescent coatings for fire protection of steel constructions is increasing. Thanks to the relative thin thickness of the coatings, the typical visual appearance of the structures can remain essentially unchanged. In Germany, the applicability of the systems is regulated by the national as well as European technical assessments. According to the approvals, the application on steel members in tension is only allowed with limitations. Especially, the application on solid steel rods in tension is currently excluded from the approval. The paper explains the actual state of the art of the application of reactive fire protection systems applied to steel structures. Physical and technical background information are provided. Furthermore, the latest scientific results of an on-going research project funded by the German National Institute of Building Technology (DIBt) and conducted by the Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM) will be described. KW - Steel structure KW - Tension member KW - Fire protection KW - Reactive fire protection system PY - 2015 SN - 2040-2317 VL - 6 IS - 4 SP - 275 EP - 282 PB - Multi-Science Publishing AN - OPUS4-35962 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Wolf, Michael T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Kurzinfo N2 - Präsentation der Kurzinfo der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 17. Stuttgarter Gefahrguttag CY - IHK Stuttgart, Germany DA - 22.10.2015 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Kurzinfo KW - Informationssystem PY - 2015 AN - OPUS4-36211 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Wolf, Michael T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Modul für radioaktive Stoffe N2 - Vorstellung des neuen Moduls für radioaktive Stoffe der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 17. Stuttgarter Gefahrguttag CY - IHK Stuttgart, Germany DA - 22.10.2015 KW - Informationssystem KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Modul für radioaktive Stoffe PY - 2015 AN - OPUS4-36212 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Schmidt, Stephan ED - Schmidt, Stephan T1 - Entwicklung monoklonaler Antikörper gegen Diclofenac N2 - Diclofenac (DCF) wird als nicht-steroidales-antientzündliches Arzneimittel gegen Fieber, Entzündungen, rheumatische Erkrankungen und Schmerzen eingesetzt. 70 % werden nach Einnahme wieder ausgeschieden. Aufgrund unvollständiger Elimination in den Kläranlagen lassen sich Rückstände im Trinkwasser und im Oberflächengewässer nachweisen. Diclofenac wird in der Umweltanalytik v.a. mittels GC-MS oder LC-MS nachgewiesen. Bioanalytische Methoden machen sich die spezifische Antigen-Antikörper-Wechselwirkung zunutze, so z.B. Immunoassays. Die hierfür erforderlichen Antikörper werden durch Immunisierung mit einem Konjugat aus dem Analyten und einem Trägerprotein gewonnen. Die Kopplung kann direkt über die Carboxylfunktion von Diclofenac erfolgen. Um Abschirmungseffekte zu vermeiden, kann zwischen Protein und Analyt ein Spacer sinnvoll sein. T2 - 2. Forum Junger Umweltwissenschaftler CY - Blomberg, Germany DA - 22.06.2015 KW - Haptene KW - Diclofanc KW - Antikörper KW - Proteinkonjugate KW - ELISA PY - 2015 SN - 1618-3258 VL - 21 IS - 4/2015 SP - 107 EP - 109 PB - Fachgruppe Umweltchemie und Ökotoxikologie der Gesellchaft Deutscher Chemiker CY - Trier AN - OPUS4-36810 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Döring, Ingo T1 - Risiko Lithium-Ionen-Batterien - Beförderung nach dem ADR - Was ist bei Versand und Transport zu beachten N2 - Informationen zu den gefahrgutrechtlichen Vorschriften beim Verpacken, Versenden und Transportieren von Lithium-Ionen-Batterien T2 - 13. Gefahrgutstopp CY - Chemnitz, Germany DA - 03.12.2015 KW - Lithium-Ionen-Batterien KW - ADR PY - 2015 AN - OPUS4-36845 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Marotzke, Christian A1 - Feldmann, Titus ED - Thomson, Ole T1 - Characterisation of failure processes of composite plies under transverse loading N2 - For the design of laminates the knowledge of the failure behaviour of plies under multiaxial stresses is a necessary precondition. The strength of plies under multiaxial stresses commonly is determined by standard off-axis tests using fixed clamps. By varying the off axis angle the ratio of shear to normal stresses can be prescribed. However, by preventing the rotation a complex stress field develops which strongly varies with the off axis angle as well. While these effects are not crucial when determining the elastic material parameters since the stress state in the center of the specimen is not far from the ideal uniaxial stress state they have a great influence on the failure behaviour. T2 - ICCM20 CY - Copenhagen, Danmark DA - 19. 07. 2015 KW - debonding KW - composites KW - failure process KW - fracture mechanics KW - energy release rate PY - 2015 UR - www.iccm-central.org/Proceedings/ICCM20proceedings/ VL - 2015 SP - Paper No. 3314-4 page 01 EP - Paper No. 3314-4 page 09 AN - OPUS4-36414 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Bedon, C. A1 - C., K. A1 - van Doormaal, A. A1 - Haberacker, C. A1 - Hüsken, Götz A1 - Larcher, M. A1 - Millon, O. A1 - Saarenheimo, A. A1 - Solomos, G. A1 - Stolz, A. A1 - Thamie, L. A1 - Valsamos, G. A1 - Williams, A. T1 - A set of essential requirements towards standardising the numerical simulation of blast-loaded windows and facades N2 - The determination of the blast protection level of laminated glass windows and facades is of crucial importance, and it is normally done by using experimental investigations. In recent years numerical methods have become much more powerful also with respect to this kind of application. This report attempts to give a first idea of a possible standardisation concerning such numerical simulations. Attention is drawn to the representation of the blast loading and of the behaviour of the material of the mentioned products, to the geometrical meshing, as well as to the modelling of the connections of the glass components to the main structure. The need to validate the numerical models against reliable experimental data, some of which are indicated, is underlined. KW - building industry KW - accident prevention KW - glass industry KW - explosive KW - industrial infrastructure KW - risk prevention KW - urban infrastructure KW - safety standard KW - technical standard KW - simulation KW - research report PY - 2015 SN - 978-92-79-57507-5 DO - https://doi.org/doi:10.2788/684747 SN - 1831-9424 SP - 1 EP - 25 AN - OPUS4-36909 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Bedon, C. A1 - C., K. A1 - van Doormaal, A. A1 - Haberacker, C. A1 - Hüsken, Götz A1 - Larcher, M. A1 - Millon, O. A1 - Saarenheimo, A. A1 - Solomos, G. A1 - Stolz, A. A1 - Thamie, L. A1 - Valsamos, G. A1 - Williams, A. T1 - Recommendations for the improvement of existing European norms for testing the resistance of windows and glazed facades to explosive effects N2 - It is important to protect critical buildings (shopping centres, government buildings and embassies), infrastructure and utilities, train and underground stations from being damaged, destroyed or disrupted by deliberate acts of terrorism, criminal activity and malicious behaviour. Normal regulations and building guidelines do not generally take into account these threats. The introduction of appropriate regulations or guidelines, where deemed necessary, should enhance the resilience of buildings and infrastructures against explosion incidents. In order to protect the built infrastructure, testing methods are required which can answer the question whether certain building elements can withstand certain loading conditions created by an explosive event. The applicable state-of-the-art techniques may include either experimental or numerical methods, or a combination of both. Therefore, the thematic group (TG) on the resistance of structures to explosion effects was formed in order to bring the required expertise together, to make it commonly available and to find and define harmonised methods and solutions which can be provided to the decision-makers responsible for critical infrastructure protection. The TG described in a fist report JPC87202 the physical phenomena which have to be understood in order to ensure a proper testing of the elements and a correct interpretation of the results. In a second step, the differences between the existing standards for testing blast-resistant glazing and windows have been derived, and a basis for fundamental recommendations for the future development of the suite of European standards has been addressed JRC94930. Based on the prior findings, this report now formulates the proper enhancements of the existing standards in terms of actual recommendations for the improvement of the test standards. KW - building industry KW - accident prevention KW - glass industry KW - explosive KW - industrial infrastructure KW - safety standard KW - technical standard KW - urban infrastructure KW - terrorism KW - research report PY - 2015 SN - 978-92-79-53394-5 DO - https://doi.org/doi:10.2788/319252 SN - 1831-9424 SP - 1 EP - 42 AN - OPUS4-36910 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Simon, Sebastian A1 - Meng, Birgit A1 - Selleng, Christian T1 - A new sample holder for fast xrd investigation on UHPC N2 - A new sample holder is described in this poster. It was developed in BAM for fast XRD investigation on UHPC (ultra high performance concrete). Results measuring solid, i.e. not pulverized, samples are shown. T2 - GeoBerlin 2015 CY - Berlin, Germany DA - 04.10.2015 KW - Building Materials KW - UHPC KW - X-ray diffractometry PY - 2015 AN - OPUS4-36949 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Strangfeld, Christoph A1 - Stoppel, M. A1 - Bartholmai, Matthias A1 - Petrov, Sergej A1 - Fakhouri, A. T1 - Embedded RFID-sensors for concrete bridge structures N2 - In the near future, it will be important to adopt innovative approaches and technologies in order to further guarantee the reliability and availability of the highway network. New tools are therefore needed in order to obtain in-depth information about the condition of bridges and its development early enough before significant, precarious damage cases occur. In 2011, the research program “Intelligente Brücken (Smart Bridges)” was launched by the BASt together with the BMVI to evolve systems for information and holistic evaluation for Bridge structures as a supplement to the current inspection-based maintenance management. Several projects dealt with the topic in the last few years and provided guidelines and a solid basis to move towards a first implementation considering the input of all research projects carried out so far. T2 - International Symposium Non-Destructive Testing in Civil Engineering CY - Berlin, Germany DA - 15.09.2015 KW - RFID based sensors KW - Embedded sensors KW - Structural health monitoring KW - Concrete condition monitoring PY - 2015 AN - OPUS4-37626 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Miccoli, Lorenzo A1 - Oliveira, D.V. A1 - Silva, R.A. A1 - Müller, U. A1 - Schueremans, L. T1 - Static behaviour of rammed earth: experimental testing and finite element modelling N2 - The paper presents an experimental program aiming at assessing the mechanical performance of rammed earth walls, namely under compression and shear loading. Axial compression and diagonal compression tests were carried out for this purpose, which allowed determining important mechanical parameters, such as compressive strength, Young's modulus, Poisson's ratio, shear strength and shear modulus. Furthermore, it allowed assessing the level of non-linear behaviour of the respective stress–strain relationships as well as the failure modes. The experimental results were then used in the calibration of numerical models (finite element method) for simulating the non-linear behaviour of rammed earth under shear loading. Both macro- and micro modelling approaches were considered for this purpose. The total strain rotating crack model was used to simulate the behaviour of the rammed earth material, while the Mohr–Coulomb failure criterion was used to simulate the behaviour of interfaces between layers. In general, the numerical models achieved good agreement with the experimental results, but uncertainties related to the definition of the input parameters required to perform a sensitivity analysis. The compressive strength, the Poisson's ratio, the tensile strength and the tensile fracture energy revealed to be the most important parameters in the analyses. KW - Rammed earth KW - Compression behaviour KW - Shear behaviour KW - Finite element analysis PY - 2015 UR - http://link.springer.com/article/10.1617/s11527-014-0411-7/fulltext.html DO - https://doi.org/10.1617/s11527-014-0411-7 SN - 1359-5997 SN - 1871-6873 VL - 48 IS - 10 SP - 3443 EP - 3456 PB - Springer CY - Dordrecht AN - OPUS4-31329 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Winkelmann, Aimo A1 - Nolze, Gert T1 - Chirality determination of quartz crystals using electron backscatter diffraction N2 - We demonstrate the determination of crystal chirality using electron backscatter diffraction (EBSD) in the scanning electron microscope. The chirality of a-quartz as a space-group-dependent property is verified via direct comparison of experimental diffraction features to simulations using the dynamical theory of electron diffraction. KW - Electron backscatter diffraction KW - Kikuchi patterns KW - Chirality KW - Quartz PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2014.11.013 SN - 0304-3991 VL - 149 SP - 58 EP - 63 PB - Elsevier CY - New York, NY AN - OPUS4-31384 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CHAP A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Trubiroha, P. A1 - Zäh, M. A1 - Schönlein, A. A1 - Müller, A. A1 - Vatahska, T. A1 - Manier, G. A1 - Reichert, T. ED - White, C. C. ED - Martin, J. ED - Chapin, J.T. T1 - Polypropylene numerical photoageing simulation by dose-response functions with respect to irradiation and temperature: vipquali project N2 - The aim of the joint project ViPQuali (Virtual Product Qualification) was to describe a component’s ageing behaviour in a given environment, by numerical simulation. Having chosen polypropylene (PP) as the material, which does not show sensitivity to moisture, the relevant weathering parameters of the dose–response functions could be limited to spectral irradiance and temperature. In artificial irradiation tests, for PP plates of varied stabiliser content, spectral sensitivity as well as temperature dependence of irradiation-caused crack formation was quantified. For that purpose, samples were exposed both to artificial weathering tests at various constant temperatures and to spectrally resolved irradiation. The temperature dependence could be modelled by an Arrhenius fit. For fitting the spectral sensitivity, a plateau function was chosen. Subsequently, the stabiliser content was parameterised and extrapolated. The formed dose–response functions were incorporated into a Computational Fluid Dynamics (CFD) software program, simulating the environment of a sample within a Phoenix-exposed IP/DP (Instrument Panel/Door Panel box) box, based on sun position and weather conditions, including radiation interactions. Observed local effects as well as the general ageing advance of PP hats are compared with respect to simulation and experiment. Resulting from this project, for this most simple example of PP of varied stabiliser content, the time to failure can be estimated for each weathering exposure environment with known time-resolved irradiance and temperature conditions. PY - 2015 SN - 978-3-319-06033-0 SN - 978-3-319-06034-7 DO - https://doi.org/10.1007/978-3-319-06034-7_14 SP - Chapter 14, 215 EP - 229 PB - Springer AN - OPUS4-32062 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Fischer, Daniel A1 - Hertwig, Andreas A1 - Beck, Uwe A1 - Kormunda, M. A1 - Esser, N. T1 - Ellipsometric characterization of Fe-doped SnO2 layers for novel SPR-based gas sensors T2 - Workshop Ellipsometry 2015 CY - Enschede, The Netherlands DA - 2015-02-25 PY - 2015 AN - OPUS4-32112 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Höhne, Christian A1 - Prager, Jens A1 - Gravenkamp, Hauke T1 - Computation of dispersion relations for axially symmetric guided waves in cylindrical structures by means of a spectral decomposition method N2 - In this paper, a method to determine the complex dispersion relations of axially symmetric guided waves in cylindrical structures is presented as an alternative to the currently established numerical procedures. The method is based on a spectral decomposition into eigenfunctions of the Laplace operator on the cross-section of the waveguide. This translates the calculation of real or complex wave numbers at a given frequency into solving an eigenvalue problem. Cylindrical rods and plates are treated as the asymptotic cases of cylindrical structures and used to generalize the method to the case of hollow cylinders. The presented method is superior to direct root-finding algorithms in the sense that no initial guess values are needed to determine the complex wave numbers and that neither starting at low frequencies nor subsequent mode tracking is required. The results obtained with this method are shown to be reasonably close to those calculated by other means and an estimate for the achievable accuracy is given. KW - Guided waves KW - Numerical method KW - Spectral decomposition KW - Dispersion KW - Cylinders PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1016/j.ultras.2015.06.011 SN - 0041-624x VL - 63 SP - 54 EP - 64 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam AN - OPUS4-31946 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Huang, S.G. A1 - Vanmeensel, K. A1 - Mohrbacher, H. A1 - Woydt, Mathias A1 - Vleugels, J. T1 - Microstructure and mechanical porperties of NbC-matrix hardmetals with secondary carbide addition and different metal binders N2 - NbC has a relatively high hardness (19.6 GPa) and melting temperature (3600 °C) and is usually applied as a grain growth inhibitor in WC–Co hardmetals. The current study reports on the influence of the sintering technology and overall chemical composition on the microstructure and mechanical properties of NbC-based hardmetals, using Co as a binder. The partial replacement of NbC by 5 wt.% WC, Mo2C, VC or TiC allows one to significantly improve the hardness and toughness of the NbC–Co materials. The influence of different binders, i.e., Co, 316L stainless steel and Fe3Al on the microstructure and mechanical properties of NbC-based hardmetals was also investigated. The powder mixtures were sintered in the solid state by PECS and liquid state by conventional vacuum sintering. Detailed microstructural analysis was conducted by EPMA elemental mapping and WDS point analysis. Mechanical properties, including Vickers hardness and indentation toughness were assessed. KW - Niobium carbide KW - Sintering KW - Grain growth KW - Microstructure KW - Mechanical properties PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1016/j.ijrmhm.2014.10.014 SN - 0263-4368 SN - 0958-0611 VL - 48 SP - 418 EP - 426 PB - Elsevier AN - OPUS4-31974 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Salmi, S. A1 - Rhode, Michael A1 - Jüttner, S. A1 - Zinke, M. T1 - Hydrogen determination in 22MnB5 steel grade by use of carrier gas hot extraction technique N2 - Carrier gas hot extraction (CGHE) technique was used for measurement of hydrogen in press-hardened (and as delivered) condition of 22MnB5 steel primarily coated with a thin layer of Al–Si. The CGHE technique was applied using different temperature programs: isothermal heating, temperature step, and linear heating in solid state. The effusing hydrogen was measured using thermal conductivity device (TCD) and high resolution mass spectroscopy (MS). Single isothermal heating at 400 and 900 °C allowed determining absolute value of effusing hydrogen. The linear heating, also known as thermal desorption analysis (TDA), revealed temperature dependent hydrogen effusion peaks. The deconvolution of the TDA spectra by peak fitting allowed the calculation of hydrogen desorption energies for each peak. The results showed good agreement between hydrogen concentrations measured with MS and TCD. In addition, the as-received ferrite-perlite microstructure showed only hydrogen effusion above 400 °C. The subsequent press hardening process leads to hydrogen uptake in the microstructure. In general, the press-hardened 22MnB5 revealed a hydrogen concentration of 0.4 to 0.5 ppm. The biggest concentration was released at isothermal holding at 400 °C indicating reversibly trapped hydrogen. TDA results with different heating rates confirmed mostly diffusible and reversible trapped hydrogen due to calculated activation energies in the range from 4 to 20 kJ mol-1; it was ascertained that nearly 90 % of the hydrogen left the specimens below 400 °C. Melt extraction (ME) was performed to measure the total hydrogen amount (including the diffusible and trapped hydrogen) and showed that above 900 °C up to 1 ppm hydrogen is trapped. KW - High strength steels KW - Hydrogen KW - Measurement KW - Spectroscopy KW - Outgassing KW - Martensite PY - 2015 UR - http://link.springer.com/article/10.1007/s40194-014-0186-z/fulltext.html DO - https://doi.org/10.1007/s40194-014-0186-z SN - 0043-2288 SN - 1878-6669 VL - 59 IS - 1 SP - 137 EP - 144 PB - Springer CY - Oxford AN - OPUS4-31445 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Hertwig, Andreas A1 - Sahre, Mario A1 - Stockmann, Jörg M. A1 - Weise, Matthias T1 - Imaging of Impurities and Imperfections, Micro- and Nano-scaled Pattern on Surfaces and in Films: Microscopic Techniques vs. Ellipsometry T2 - ICMCTF CY - Santa Clara, CA, USA DA - 2015-04-27 PY - 2015 AN - OPUS4-31454 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Beck, Uwe A1 - Hielscher, Stefan T1 - Adhesion and Failure Pattern of Optical Coatings on Polymers and Glass T2 - ICMCTF CY - San Diego, CA, USA DA - 2015-04-20 PY - 2015 AN - OPUS4-31455 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Sávoly, Z. A1 - Buzanich, Günter A1 - Pepponi, G. A1 - Streli, C. A1 - Hrács, K. A1 - Nagy, P.I. A1 - Záray, G. T1 - The fate of nano-ZnO and its bulk counterpart in the body of microscopic nematodes: an X-ray spectrometric study N2 - The distribution and speciation of zinc were studied in the body of female specimens of the soil-inhabiting, plant-feeding nematode, Xiphinema vuittenezi treated with nano-ZnO and its bulk counterpart. Lyophilized nematodes were studied by X-ray absorption near edge structure spectrometry (XANES) in order to characterize the zinc speciation. Furthermore, in the cross-sections prepared by focused ion beam technique, elemental maps were obtained using the electron probe microanalysis (EPMA) technique. XANES spectra were collected from three different regions (head, midbody and tail region) of nematodes in case of two different treatments (50 mg/L bulk and nano-ZnO suspension, 24 h long treatment). The sample spectra were fitted by the spectra of several reference compounds, the main components of the fitted spectra are the following in all cases: bulk/nano-ZnO; Zn–His and Zn3(PO4)2 * xH2O. Consequently, partial biotransformation takes place for both treatments, histidine- and phosphate-rich ligands play dominant role in the binding of zinc. According to the result of the EPMA analysis, it can be established that the distribution of zinc correlates with the calcium and phosphorus distribution for both treatments. Considering the results of the investigations performed by the two microanalytical techniques, it is likely that calcium phosphate granules were formed in order to bind zinc and hereby to take part in zinc detoxification. Apparent difference in the behavior of bulk and nano-sized ZnO in the body of the investigated nematodes was not found. KW - Nematode KW - Elemental distribution KW - X-ray absorption near edge structure (XANES) KW - ZnO nanoparticles KW - Zinc detoxification PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1016/j.microc.2014.08.011 SN - 0026-265x VL - 118 SP - 80 EP - 87 PB - Elsevier B.V. CY - Amsterdam [u.a.] AN - OPUS4-31632 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Einhorn-Stoll, U. A1 - Benthin, A. A1 - Zimathies, Annett A1 - Görke, O. A1 - Drusch, S. T1 - Pectin-water interactions: comparison of different analytical methods and influence of storage N2 - Interactions of pectin with water are essential for nearly all pectin applications. It was assumed that these interactions strongly depend not only on chemical molecular parameters but also on physical powder material properties and that they might be affected by storage. This was examined with nine different pectin samples from three suppliers. Storage at 60 °C and 80% humidity for two weeks was used in order to simulate long term storage at moderate conditions. Material properties were tested by measuring solid density and BET surface and by mercury porosimetry and X-ray analysis. Pectin-water interactions were examined with two different methods, a modified sorption method at αw around 1.0 and the capillary sucking method (Baumann method). After storage, the BET surface of the pectin samples was reduced, solid density was altered differently and crystalline structures became amorphous. It is assumed that storage at high heat and humidity caused particle surfaces softening, swelling and partly dissolution. The particle surfaces smoothed, small inter-particle voids were reduced or sealed and particles agglomerated. These alterations caused a reduced water uptake of stored pectins. In general, the accessibility of hydrophilic groups in pectin was more important for pectin-water interactions than their number. All applied methods for testing pectin-water interactions detected special sample properties and their combination allowed an extensive evaluation of the water binding properties. KW - Pectin KW - Material properties KW - Water binding KW - Storage PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2014.07.013 SN - 0268-005X VL - 43 SP - 577 EP - 583 PB - Elsevier Science CY - Amsterdam [u.a.] AN - OPUS4-31634 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Pascual, L. A1 - Baroja, I. A1 - Aznar, E. A1 - Sancenón, F. A1 - Marcos, M. Dolores A1 - Murguía, J.R. A1 - Amorós, P. A1 - Rurack, Knut A1 - Martínez-Mánez, Ramon T1 - Oligonucleotide-capped mesoporous silica nanoparticles as DNA-responsive dye delivery systems for genomic DNA detection N2 - New hybrid oligonucleotide-capped mesoporous silica nanoparticles able to detect genomic DNA were designed. KW - Gesteuerte Materialien KW - Mycoplasma KW - Mesoporöse Träger KW - Sonden KW - DNA PY - 2015 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-321357 UR - http://pubs.rsc.org/en/content/articlepdf/2015/cc/c4cc08306g DO - https://doi.org/10.1039/C4CC08306G SN - 0022-4936 SN - 0009-241x SN - 1359-7345 SN - 1364-548x VL - 51 IS - 8 SP - 1414 EP - 1416 PB - Royal Society of Chemistry CY - Cambridge AN - OPUS4-32135 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rübner, Katrin A1 - Prinz, Carsten A1 - Adolphs, Jürgen A1 - Hempel, S. A1 - Schnell, A. T1 - Microstructural characterisation of lightweight granules made from masonry rubble N2 - The pore structure of lightweight granules made from masonry rubble was studied in order to better understand their engineering properties. Thermally and hydrothermally hardened granules were tested. Analysis by ESEM, mercury porosimetry and sorption methods yield important insight into their microstructure. The thermal granules are characterised by partly melted vitreous areas and large internal macropores that are connected via narrow throats. They show a marginal specific surface area along with a hydrophobic behaviour. In contrast, the hydrothermal granules have an accessible mesoporous system containing plate-like and ink-bottle pores. The shape of their water isotherms depending on the granules’ CaO content is sensitive to the morphology of calcium silicate hydrate phases (CSH). The hysteresis changes from a narrow loop that closes at low pressures, which can be attributed to coarser more crystalline CSH, to a large triangular-shaped loop along with a low pressure hysteresis, which is characteristic for fine fibre-like CSH with ink-bottle and plate-like pore morphologies. Granules with fibre-like CSH have the higher specific surfaces areas but those with more crystalline CSH show stronger physisorption of water molecules. KW - Lightweight aggregates KW - Construction and demolition waste KW - Mercury porosimetry KW - Nitrogen sorption KW - Water vapour sorption PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2014.08.060 SN - 1387-1811 SN - 1873-3093 VL - 209 SP - 113 EP - 121 PB - Elsevier Inc. CY - Amsterdam AN - OPUS4-32139 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bruno, Giovanni A1 - Shyam, A. A1 - Watkins, T. R. A1 - Pandey, A. A1 - Lara-Curzio, E. A1 - Parish, C. M. A1 - Stafford, R. J. T1 - The effect of porosity and microcracking on the thermomechanical properties of cordierite N2 - The effect of porosity and microcracking on the mechanical properties (strength, fracture toughness,Young’s modulus, and fracture energy) and thermal expansion of diesel particulate filter (DPF) gradecordierite materials has been investigated. A method to deconvolute the effect of porosity and microc-racking on Young’s modulus is proposed. In addition, the microcrack density and the pore morphologyfactor are calculated by applying a micromechanical differential scheme. The values of the investigatedmechanical properties are shown to decrease with an increase in porosity, but the thermal expansionvalues are insensitive to porosity. The variation in mechanical properties as a function of porosity leadsto distinct porosity dependence of thermal shock resistance for crack initiation and crack propagationfor DPF grade synthetic cordierite. KW - Diesel particulate filter KW - Cordierite KW - Porosity KW - Microcracking KW - Micromechanical differential scheme PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2015.08.014 VL - 2015/35 IS - 16 SP - 4557 EP - 4566 PB - Elsevier Ltd. AN - OPUS4-37973 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kluge, Martin A1 - Liebner, Christian A1 - Spoormaker, Tom A1 - Kreißig, Michael T1 - Schlagartige Kompression chemisch instabiler Gase im industriellen Maßstab – am Beispiel von Tetrafluorethen N2 - Tetrafluorethen wird von der Polymerindustrie seit Jahrzenten als monomeres Ausgangsmaterial sowohl für die Herstellung von Polymeren (PTFE) als auch für Kopolymere (PCTFE) eingesetzt. Aufgrund seiner Eigenschaft als chemisch instabiles Gas kann TFE auch ohne Luftsauerstoff oder einen anderen Oxydator explosionsartig zerfallen. Nach der Initiierung des Zerfalls kann dieser unter bestimmten Bedingungen aufgrund des exothermen Reaktionsverhaltens sich selbstständig in Apparaten und Rohrleitungen ausbreiten. Dies geht aufgrund der freigesetzten Reaktionsenthalpie mit einem schlagartigen Anstieg von Druck und Temperatur einher, was zu erheblichen Belastungen der Materialien bis hin zum Versagen und Bruch und möglichen Folgeschäden einschließlich Personenschäden führen kann und in der Vergangenheit bereits mehrfach geführt hat. Besonders nach Wartungsarbeiten besteht die Gefahr, dass Teilabschnitte im Rohrleitungssystem mit TFE, Stickstoff oder Luft gefüllt sind mit Drücken in einem Bereich zwischen technischem Vakuum und atmosphärischem Druck wohingegen angrenzende Rohrabschnitte oder Behälter immer noch TFE bei Betriebsdrücken bis 32 bar enthalten können. Dabei sind die Abschnitte in der Praxis häufig durch Kugelhähne voneinander getrennt, die aufgrund ihrer Öffnungscharakteristik bereits bei geringen Betätigungswinkeln eine große Querschnittsfreigabe für die Strömung im Rohr ermöglichen. Dadurch können schlagartige Kompressionsvorgänge des Gases im Niederdruckbereich ermöglicht werden, die allein aufgrund der thermodynamischen Zustandsänderung zu einer erheblichen Temperaturerhöhung führen und im schlimmsten Fall zur Initiierung der Zerfallsreaktion führen können. Es wird erstmalig ein Versuchsaufbau im Industriemaßstab, der einer explosionsartigen Zerfallsreaktion von TFE standhalten kann. Zahlreiche Sicherheitskonzepte einschließlich diverser Berstscheibenkonfigurationen als auch zeitgesteuerte Schnellschlussventile wurden eingehend untersucht und bewertet, um die optimale Versuchskonfiguration für bestmögliche Reproduzierbarkeit festzulegen. Es fand eine systematische Untersuchung der schlagartigen Kompression der Systeme Luft/Luft, TFE/Luft, TFE/TFE und TFE/N2 statt. In der Hochdrucksektion wurden Drücke bis 30 bar realisiert und im Niederdrucksektor konnten Anfangsdrücke im Bereich weniger Millibar bis hin zu Atmosphärendruck eingestellt werden. Als Hauptergebnis wurde ein „Hazard diagram“ erstellt, mit dessen Hilfe die Zündwahrscheinlichkeit in Abhängigkeit vom Hochdruck und Niederdruck abgeschätzt werden kann. Gefährliche Bedingungen in Rohrleitungen können dadurch auf einfachem Weg identifiziert werden. Als Referenzsystem zur Beurteilung der maximal erreichbaren nicht reaktiven Kompressions-temperaturen wurde Luft/Luft verwendet. Die damit ermittelten Daten dienten zur Bewertung von zusätzlichen exothermen Effekten, wie sie etwa bei Vorreaktion des TFE im Falle einer Dimerisierung auftreten können. Entgegen der ursprünglichen Annahme konnten die Systeme TFE/Stickstoff und TFE/TFE im verwendeten Aufbau nicht durch Kompressionsvorgänge gezündet werden. T2 - 12. Fachtagung Anlagen-, Arbeits-und Umweltsicherheit CY - Köthen, Germany DA - 05.11.2015 KW - TFE KW - Adiabate Kompression KW - Explosion KW - Zerfallsfähige Gase KW - Anlagensicherheit PY - 2015 AN - OPUS4-37919 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - GEN A1 - Beck, Uwe T1 - Multidimensional Methods for Industrial Quality Assurance N2 - The paper addresses the „Multidimensional Methods for Industrial Quality Assurance“ and the following points are discussed in more detail: thin film analysis, major trends regarding optical measuring methods. KW - optische Konstanten KW - Ellipsometrie KW - Klassifizierungssystem KW - Optical konstantyss KW - Ellipsometry KW - Classification stem PY - 2015 SP - 35 EP - 35 AN - OPUS4-37949 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolze, Gert T1 - Introduction to PowderCell N2 - The presentation give a short introduction into the free-available software PowderCell (BAM)for the simulation of X-ray diffraction patterns of polycrystalline materials. T2 - PowderCell Users meeting CY - Joinville, Brazil DA - 19.10.2015 KW - X-ray diffraction KW - Simulation KW - Structure viewer KW - Subgroup relationships PY - 2015 AN - OPUS4-37791 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolze, Gert A1 - Winkelmann, Aimo A1 - Hielscher, R. A1 - Han, M. A1 - Li, L. A1 - Payton, E. T1 - EBSD: more reliable and accurate N2 - The presentation discusses numerous new approaches in order to increase precision and accuracy of electrom backscatter diffraction measurements. T2 - 1st EBSD Workshop CY - Belo Horizonte, Brazil DA - 17.09.2015 KW - Orientation mapping KW - Electron backscatter diffraction KW - Lattice parameter determination KW - Orientation precision KW - Orientation noise PY - 2015 AN - OPUS4-37797 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolze, Gert A1 - Winkelmann, Aimo T1 - The challenge of band detection N2 - The presentation demonstrates different traps which are related to the detection of Kikuchi bands in EBSD patterns. T2 - EBSD 2015 CY - Glasgow, UK DA - 30.03.2015 KW - Electron backscatter diffraction KW - Image processing KW - Pseudo symmerty KW - Crystal lattice KW - Pyrite KW - Pattern matching KW - Misindexing PY - 2015 AN - OPUS4-37805 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Petrat, Torsten A1 - Graf, B. A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael T1 - Build-up strategies for generating components of cylindrical shape with laser metal deposition N2 - Laser Metal Deposition LMD) as additive manufacturing process offers the potential to produce near net shape components. This reduces the amount of material and post-processing. The components are composed of individual layers. Already mall irregularities within a layer can add up over multiple layers and lead to error propagation. This paper deals with the issue of build-up strategies to minimize irregularities and prevent error propagation. Different travel paths and the influence of a changing starting point regarding to error propagation are discussed. Different deposition rates between core and peripheral area are detected and successfully compensated by adjusting the build-up sequence. Stainless steel and titanium alloy Ti-6Al-4V are used in the experiments. The results are intended to illustrate the potential of an adjusted build-up strategy and provide basic information on the way to an automated deposition process. This paper is of interest for engineers in industry or science using LMD as additive manufacturing process. T2 - Lasers in Manufacturing Conference 2015 CY - Munich, Germany DA - 22.06.2015 KW - Ti - 6Al - 4V KW - Additive Manufacturing KW - Build - up Strategy KW - Laser Metal Deposition KW - Stainless Steel PY - 2015 UR - http://www.wlt.de/lim/Proceedings/Stick/sessions.html SP - 1 EP - 6 AN - OPUS4-37829 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Vos, M. A1 - Winkelmann, Aimo A1 - Nolze, Gert T1 - Element-specific Kikuchi patterns of Rutile N2 - The kinetic energy of keV electrons backscattered from a rutile (TiO2) surface depends measurably on the mass of the scattering atom. This makes it possible to determine separately the angular distribution of electrons backscattered elastically from either Ti or O. Diffraction effects of these backscattered electrons inside the rutile crystal lead to the formation of Kikuchi patterns. The element-resolved Kikuchi patterns of Ti and O differ characteristically, but each can be described fairly well in terms of the dynamical theory of diffraction. Qualitatively, much of the differences can be understood by considering the relative arrangement of the Ti and O atoms with respect to planes defined by the crystal lattice. KW - Electron Rutherford backscattering KW - TiO2 KW - Kikuchi pattern KW - EBSD pattern KW - Simulation PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1016/j.ultramic.2015.04.018 SN - 0304-3991 VL - 156 SP - 50 EP - 58 AN - OPUS4-37787 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolze, Gert T1 - SEM-TKD: Signal formation, practical challenges and related applications N2 - TKD and EBSD will be compared and benefits as well as limitations of TKD will be discussed. T2 - XIV Brazilian MRS Meeting CY - Rio de Janeiro, Brazil DA - 27.09.2015 KW - TKD KW - EBSD KW - Kikuchi diffraction KW - Nanoanalytic KW - Orientation mapping PY - 2015 AN - OPUS4-37788 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nolze, Gert T1 - Simulation of powder diffraction patterns N2 - The theory of powder diffraction simulation is explained at the example of PowderCell, a free-available software of BAM. T2 - PowderCell Users meeting CY - Joinville, Brazil DA - 21.09.2015 KW - Powder diffraction KW - X-ray diffraction KW - Phase analysis KW - Simulation PY - 2015 AN - OPUS4-37789 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klingelhöffer, Hellmuth T1 - Aktuelles zur Mess- und Prüftechnik sowie zur Normung in der Ermüdungsprüfung N2 - Es wird der DIN-Arbeitsausschuss Ermüdungsprüfung und seine Aufgaben vorgestellt. Ferner wird über die Thematik der thermischen Drift von Extensometern und die daraus resultierenden Fehler berichtet. Darüber hinaus werden aktuelle Aspekte der dynamischen Temperaturmessung im thermo-mechanischen Ermüdungsversuch vorgestellt. T2 - Werkstofftechnisches Kolloquium Mess- und Kalibriertechnik, MPA Darmstadt CY - Darmstadt, Germany DA - 29.09.2015 KW - Ermüdungsprüfung KW - Thermomechanische Ermüdung KW - Thermische Drift von Extensometern KW - Dynamische Temperaturmessung PY - 2015 AN - OPUS4-38262 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klingelhöffer, Hellmuth T1 - Investigations on the tensile testing procedure conducted within the European project TENSTAND N2 - The current presentation shows the intention of the former European TENSTAND project on computer controlled tensile testing of metals. The history of the tensile testing standards is explained. Some test results of the TENSTAND project are shown. The presentation is focused on criticism of Chinese delegates in ISO TC 164 SC1 WG4 who stated that the TENSTAND project which was finished about 10 years ago came to wrong conclusions and were misleading. This presentation points out misunderstandings of the Chinese delegation in the test program and the results of the TENSTAND project and the former development of the tensile testing standard ISO 6892-1. Some tests of the TENSTAND project were newly evaluated using the original test data. The evaluation showed again that the conclusions of the TENSTAND project are correct. T2 - Committee meeting of ISO TC 164 SC1 WG4 CY - Teddington, UK DA - 06.09.2015 KW - European TENSTAND project KW - ISO 6892-1 KW - Strain controlled tensile testing KW - Stress rate PY - 2015 AN - OPUS4-38227 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Nispel, Katja A1 - Stahl, Michael T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Modul für radioaktive Stoffe N2 - Vorstellung des Moduls für radioaktive Stoffe der Datenbank GEFAHRGUT T2 - 18. Stuttgarter Gefahrguttag der IHK Stuttgart CY - Stuttgart, Germany DA - 19.10.2016 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Informationssystem KW - Modul für radioaktive Stoffe KW - Gefahrgut KW - Dangerous goods KW - Dangerous goods database KW - Radioactive materials module PY - 2015 AN - OPUS4-38231 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Ralf A1 - Behrens, H. A1 - Deubener, J. T1 - Impact of structure and relaxation on fatigue and micromechanical properties of oxide glasses: the role of volatiles and bonding state N2 - As subcritical crack growth (SCCG) can reduce tensile strength of glasses by many orders of magnitude, the potential for improvement of fatigue behaviour is most intriguing in developing ultra-strong glasses. An essential bottleneck is the basic understanding of the numerous interplaying pressure-, temperature- and water-affected relaxation phenomena at the crack tip and related toughening strategies. Therefore, the present project aims to advance the basic understanding of structural relaxation effects and local properties caused by increased water concentration and tensile stresses at the crack tip as they are a key for structural toughening designs to develop SCCG-free glasses and glass surfaces. Our first studies give clear evidence that glass structure and dynamics is strongly modified upon hydration of glasses. These changes are highly related to the nature of network formers but are affected as well by the counter ions (network modifier). Results of the 1st project part suggest that structural relaxation below glass transition temperature, i.e. overlapping of short-range (beta) and long-range (alpha) interactions can contribute to SCCG in water-free environments and that structurally dissolved water in the glasses can have decisive impact on this effect. In the 2nd project stage specific glasses compositions will be investigated to gain an improved understanding on the relation of sub-Tg relaxation and inert SCCG as well as to shed light to the related effects of dissolved water and its speciation. These glasses cover a broader range of different glass topologies and binding partners, whereby the coupling of alpha and beta relaxations is varied systematically by alkali-, alkaline earth ions and water species concentrations. Preparation of hydrous glasses (up to 8 wt% water) will be performed by high pressure syntheses. Structure will be resolved by NMR, Raman and IR spectroscopy while structural relaxation is accessed in the temperature and frequency domain using dynamic mechanical spectroscopy and ultrasonic damping. We will focus on measurements of inert SCCG (region III) conducting experiments in vacuum and dry gas atmospheres using indentation techniques and stressing of glass specimens in DCB geometry. Experimental data on SCCG will be provided to SPP groups, which deals with fatigue in metallic glasses and vice versa we will test theoretical predictions of ab-initio simulations of partner within SPP 1594 in order to quantify the effect of water on the crack tip. In summa topological factors controlling the subcritical crack growth with respect to water will be identified from which structural toughening designs for highly fatigue resistant-glasses can be derived. N2 - Subkritisches Risswachstum (SCCG) kann die Zugfestigkeit von Glas um viele Größenordnungen erniedrigen. Deshalb birgt die Verbesserung des Ermüdungsverhaltens ein hohes Potential für das topologische Design hochfester Gläser. Ein diesbezüglicher Engpass ist das Verständnis der zahlreichen interagierenden druck-, temperatur- und wasserbeeinflussten Relaxationsphänomene an der Rissspitze und hieraus abgeleitete Verstärkungsstrategien. Ziel des Projekts ist es daher, das grundlegende Verständnis der Effekte, die infolge erhöhter Wasserkonzentrationen und Zugspannungen an der Rissspitze entstehen, zu vertiefen, da sie als ein Schlüssel für künftige strukturelle Designprinzipien zur Entwicklung schadenstoleranter Gläser und Glasoberflächen gelten. Unsere ersten Studien zeigen, dass die Struktur und Dynamik von Gläsern nach einer Hydration stark verändert sind. Diese Modifikationen sind mit der Art der Netzwerkbildner stark verknüpft, aber auch von ihren Gegenionen (Netzwerkwandler) abhängig. Die Ergebnisse des ersten Projektabschnitts legen nahe, dass strukturelle Relaxation unterhalb der Glasübergangstemperatur, d. h. ein Überlappen von kurz-reichweitigen (beta) und lang-reichweitigen (alpha) Wechselwirkungen, zum subkritisches Risswachstum in wasserfreien Umgebungen beitragen kann und, dass strukturell gelöstes Wasser in Gläsern sich entscheidend auf diese Effekt auswirken kann. Im zweiten Projektabschnitt werden daher spezielle Glaszusammensetzungen untersucht, die zu einem besseren Verständnis der Verbindung zwischen sub-Tg Relaxation und SCCG führen aber auch den Einfluss von gelöstem Wasser und dessen Speziation näher beleuchten. Diese Gläser weisen eine großen Breite an verschiedenen Topologien und Bindungspartnern auf, wobei die Kopplung von alpha und beta Relaxation durch Veränderungen in den Gehalten von Alkali-, Erdalkalionen und der Wasserspezies systematisch variiert wird. Die Präparation hydratisierter Gläser (bis zu 8 Ma.%) erfolgt mittels Hochdrucksynthesen. Die Glasstruktur wird durch NMR, Raman und IR Spektroskopie aufgeklärt während die Strukturrelaxation anhand dynamische mechanische Spektroskopie und Ultraschalldämpfung im Temperatur- und Frequenzraum erfasst wird. Im Fokus werden Messungen des inerten subkritischen Risswachstums (Region III) stehen, die Indenter-Experimente im Vakuum und trockenen Gasatmosphären sowie Verspannen von Glasproben in DCB Geometrie beinhalten. Experimentelle SCCG Daten werden Gruppen im Schwerpunktprogramm zur Verfügung stellen, die sich mit Ermüdung in metallischen Gläsern beschäftigen und im Gegenzug werden wir theoretische Vorhersagen aus ab initio Simulationen der Partner im SPP 1594 testen, um den Einfluss von Wasser auf die mechanischen Eigenschaften an der Rissspitze und deren Einfluss auf SCCG zu quantifizieren. In summa werden topologische Faktoren bezüglich Wasser, die SCCG kontrollieren, identifiziert, um daraus Designprinzipien für hoch ermüdungsresistente Gläser abzuleiten. T2 - Kolloquium des DFG-PP 1594 CY - Jena, Germany DA - 17.9.2015 KW - Glass KW - Fatigue PY - 2015 AN - OPUS4-38334 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Müller, Ralf A1 - Behrens, H. A1 - Deubener, J. A1 - Reinsch, Stefan A1 - Bauer, Ute A1 - Rößler, C. T1 - Impact of structure and relaxation on fatigue and micro-mechanical properties of oxide glasses: the role of volatiles and bonding state N2 - As subcritical crack growth (SCCG) can reduce tensile strength of glasses by many orders of magni-tude, the potential for improvement of fatigue behaviour is most intriguing in developing ultra-strong glasses. An essential bottleneck is the basic understanding of the numerous interplaying pressure-, temperature- and water-affected relaxation phenomena at the crack tip and related toughening strat-egies. Therefore, the present project aims to advance the basic understanding of structural relaxa-tion effects and local properties caused by increased water concentration and tensile stresses at the crack tip as they are a key for structural toughening designs to develop SCCG-free glasses and glass surfaces. Our first studies give clear evidence that glass structure and dynamics is strongly modified upon hy-dration of glasses. These changes are highly related to the nature of network formers but are affect-ed as well by the counter ions (network modifier). Results of the 1st project part suggest that struc-tural relaxation below glass transition temperature, i.e. overlapping of short-range (beta) and long-range (alpha) interactions can contribute to SCCG in water-free environments and that structurally dissolved water in the glasses can have decisive impact on this effect. In the 2nd project stage specific glasses compositions will be investigated to gain an improved un-derstanding on the relation of sub-Tg relaxation and inert SCCG as well as to shed light to the relat-ed effects of dissolved water and its speciation. These glasses cover a broader range of different glass topologies and binding partners, whereby the coupling of alpha and beta relaxations is varied systematically by alkali-, alkaline earth ions and water species concentrations. Preparation of hy-drous glasses (up to 8 wt% water) will be performed by high pressure syntheses. Structure will be resolved by NMR, Raman and IR spectroscopy while structural relaxation is accessed in the temper-ature and frequency domain using dynamic mechanical spectroscopy and ultrasonic damping. We will focus on measurements of inert SCCG (region III) conducting experiments in vacuum and dry gas atmospheres using indentation techniques and stressing of glass specimens in DCB geometry. Experimental data on SCCG will be provided to SPP groups, which deals with fatigue in metallic glasses and vice versa we will test theoretical predictions of ab-initio simulations of partner within SPP 1594 in order to quantify the effect of water on the crack tip. In summa topological factors con-trolling the subcritical crack growth with respect to water will be identified from which structural toughening designs for highly fatigue resistant-glasses can be derived. T2 - Kolloquium des DFG-PP 1593 Ultrastrong Glasses CY - Jena, Germany DA - 17.9.2015 KW - Glass KW - Fatigue PY - 2015 AN - OPUS4-38335 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blaeß, Carsten A1 - Reinsch, Stefan A1 - Müller, Ralf A1 - Groh, D. A1 - Döhler, F. A1 - Brauer, D. S. T1 - Sintering and crystallization of new bioactive glasses N2 - Bioglass® 45S5 is mainly used clinically as powders, granules or pastes instead of sintered compacts. This is due to the inherent problem of crystallization during the sintering, which results in poor mechanical properties and reduced bioactivity. Recently, new bioactive glasses with improved crystallization stability have been developed as promising candidates for manufacturing of sintered powder compacts for bone regeneration, which combine improved sintering behavior with bioactivity. Compared with the well-known Bioglass® 45S5 (SiO2-P2O5-CaO-Na2O) the calcium/alkali oxide ratio was increased, sodium oxide was partially replaced by potassium oxide and up to 3 mol% calcium fluoride were added, in order to stabilize the glass against crystallization. The aim of this study was to investigate the sintering and crystallization behavior of these new bioactive glasses. Sintering and crystallization were characterized by heating microscopy, XRD, FTIR, SEM, and DTA. The results show that a sintered density of 88-99 % is achieved in contrast to only 57-67% for Bioglass® 45S5. In addition, FTIR and XRD analyses show that Bioglass® 45S5 crystallized during sintering while for the new glasses no crystalline phases are detected. The thermal properties of all glasses were studied by DTA measurements, and the influence of grain size was characterized. These studies showed that full densification can be attained for particle size < 32 µm, whereas coarser particles progressively increase residual porosity. Observed foaming phenomena, are strongly retarded by crystallization of beta-HAp. T2 - ICG 2016 CY - Shanghai, China DA - 07.04.2016 KW - Bioactive KW - Glass KW - Crystallization KW - Sintering PY - 2015 AN - OPUS4-38304 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blaeß, Carsten A1 - Reinsch, Stefan A1 - Müller, Ralf A1 - Groh, D. A1 - Döhler, F. A1 - Brauer, D. S. T1 - New bioactive glasses with improved sintering behavior N2 - Nowadays, the use of bioactive glasses is established for bone regeneration; however glasses are used mostly as powders, granules or in a paste. Sintered scaffolds are not used clinically, because of the in inherent problem of crystallization during the sintering process, resulting in poor mechanical properties and reduced bioactivity. The aim of this study was therefore to design new bioactive glasses, which combine improved processing and sintering with bioactivity. Compared with the well-known Bioglass® 45S5 (SiO2-P2O5-CaO-Na2O) the calcium/alkalioxide ratio was increased, sodiumoxide was partially replaced by potassiumoxide and up to 8 mol% calciumflorid were added, in order to stabilize the glass against crystallization. The sintering behavior of the new glasses was characterized by heating microscopy and compared to Bioglass® 45S5. The results showed that the new glasses achieved a sintered density of 88-99 % in contrast to only 57-67% for Bioglass® 45S5. In addition FTIR and XRD analyses showed that Bioglass® 45S5 crystallized during sintering while for the new glasses no crystalline phases were detected. The thermal properties of all glasses were studied by DTA and DSC measures, and the influence of grain size and heating rate were characterized. These studies showed a shift of start and end temperature of sintering process as well as the final density. The structure of sintered specimens during and after sintering was examined using light and electron microscopy (REM). T2 - Crystallization 2015 CY - Nagaoka, Japan DA - 11.10.2015 KW - Bioactive KW - Glass KW - Crystallization KW - Sintering PY - 2015 AN - OPUS4-38308 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Blaeß, Carsten A1 - Reinsch, Stefan A1 - Müller, Ralf A1 - Agea Blanco, Boris A1 - Brauer, D. S. T1 - Blähen, Mechanismus, Ursachen und Vermeidung N2 - Phänominilogische Studien des Blähens von bioactiven Gläsern verschiedener Zusammensetzung und Unteruschung des Einflusses einer Kristallisation. Die ausgasenden Komponenten wurden mittels Vakuumheißextraktion(VHE) und Infrarotspektroskopie identifiziert sowie der Einfluss von Korngröße, Mahldauer und -atmosphäre auf das Blähen unterucht. T2 - Glashüttentag 2015 CY - Freiberg, Germany DA - 29.09.2015 KW - Blähen KW - Glas KW - Bioaktiv KW - Kristallisation PY - 2015 AN - OPUS4-38309 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Laquai, René A1 - Schaupp, Thomas A1 - Müller, Bernd R. A1 - Griesche, Axel A1 - Bruno, Giovanni A1 - Kannengießer, Thomas T1 - 3D imaging of hydrogen assisted cracking using analyser-based imaging N2 - To better understand the mechanism of hydrogen assisted cracking (HAC), it is important to investigate the 3D structure of the cracks non-destructively. Since, cracks introduced by HAC are usually very small, conventional x-ray imaging methods often lack the required spatial resolution. However, the detection of those cracks can be enhanced by taking advantage of refraction at interfaces within the sample. To image this refractive deflection we employ analyser based imaging (ABI). In this work we aim at proving the enhanced crack detection of ABI by investigating an alluminum alloy weld. T2 - BESSY User Meeting 2015 CY - Berlin, Germany DA - 09.12.2015 KW - X-ray refraction KW - Synchrotron KW - Analyser-based imaging KW - Hydrogen assisted cracking KW - Welding PY - 2015 AN - OPUS4-38278 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Pittner, Andreas A1 - Heinze, Christoph A1 - Michael, Thomas A1 - Rethmeier, Michael T1 - Schweißeignungsuntersuchungen an hochfesten Feinkornbaustählen beim Einsatz modifizierter Sprühlichtbogenprozesse N2 - Die Ergebnisse umfangreicher Schweißeignungsuntersuchungen zum Einsatz modifizierter Sprühlichtbogenprozesse beim Schweißen hochfester Feinkornbaustähle werden aufgezeigt unter besonderer Berücksichtigung aufgetretener Mikrorisse. T2 - 2. Ilmenauer schweißtechnisches Symposium CY - TU Ilmenau, Germany DA - 13.10.2015 KW - MSG-Schweißen KW - Modifizierter Sprühlichtbogen KW - Hochfeste Feinkornbaustähle KW - Mikrorisse PY - 2015 AN - OPUS4-38295 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Shashev, Yuri A1 - Kupsch, Andreas A1 - Lange, Axel A1 - Britzke, Ralf A1 - Bruno, Giovanni A1 - Müller, Bernd R. A1 - Hentschel, Manfred P. T1 - Optimizing the performance of phase gratings for better visibility in Talbot- Lau interferometry N2 - We investigated the efficiency of phase gratings, i.e., the visibility upon variation of different parameters. Rotating around an axis parallel to the grid lines of the phase grating changes the grating’s shape and thereby the initial distribution of phase shifts. This yields high visibilities for shorter propagation distances than derived from box shapes. Tilting the grating in the scattering plane allows continuous tuning of the grating’s height that corresponds to an ideal phase shift for a particular photon energy. This opens the way for tuning the design energy suitable for the material under investigation. Our study included simulations for monochromatic sources with the sampling procedure. T2 - PhD Day 2015 CY - Berlin, Germany DA - 14.7.2015 KW - Talbot-Lau interferometry PY - 2015 AN - OPUS4-38325 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mery, D. A1 - Riffo, V. A1 - Zscherpel, Uwe A1 - Mondragon, G. A1 - Lillo, I. A1 - Zuccar, I. A1 - Lobel, H. A1 - Carrasco, M. T1 - GDXray: The Database of X-ray Images for Nondestructive Testing N2 - In this paper, we present a new dataset consisting of 19,407 X-ray images. The images are organized in a public database called GDXray that can be used free of charge, but for research and educational purposes only. The database includes five groups of X-ray images: castings, welds, baggage, natural objects and settings. Each group has several series, and each series several X-ray images. Most of the series are annotated or labeled. In such cases, the coordinates of the bounding boxes of the objects of interest or the labels of the images are available in standard text files. The size of GDXray is 3.5 GB and it can be downloaded from our website. We believe that GDXray represents a relevant contribution to the X-ray testing community. On the one hand, students, researchers and engineers can use these X-ray images to develop, test and evaluate image analysis and computer vision algorithms without purchasing expensive X-ray equipment. On the other hand, these images can be used as a benchmark in order to test and compare the performance of different approaches on the same data. Moreover, the database can be used in the training programs of human inspectors. KW - Data base KW - NDT KW - RT KW - Digital image catalogues KW - Security PY - 2015 DO - https://doi.org/10.1007/s10921-015-0315-7 SN - 0195-9298 VL - 34 IS - 4 SP - 34 EP - 42 PB - Springer Verlag CY - Heidelberg AN - OPUS4-37732 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Stahl, Michael A1 - Eiben, Mario A1 - Nispel, Katja A1 - Tscheuschner, Frank A1 - Damm, David T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Modul für radioaktive Stoffe N2 - Vorstellung des neuen Moduls für radioaktive Stoffe der Datenbank GEFAHRGUT T2 - ERFA Verpackungen CY - Berlin, Germany DA - 20.09.2016 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Informationssystem KW - Modul für radioaktive Stoffe PY - 2015 AN - OPUS4-37654 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eiben, Mario A1 - Nispel, Katja A1 - Tscheuschner, Frank T1 - Informationssystem Datenbank GEFAHRGUT - Modul für radioaktive Stoffe N2 - Vorstellung des neuen Moduls für radioaktive Stoffe der Datenbank GEFAHRGUT T2 - IAA-Symposium „Gefahrguttag“ mit begleitender Fahrzeugausstellung; Aktuelle Entwicklungen im Gefahrgutrecht und Erhöhung der Sicherheit von Gefahrgutfahrzeugen CY - Hannover, Germany DA - 27.09.2016 KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Informationssystem KW - Modul für radioaktive Stoffe PY - 2015 AN - OPUS4-37655 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Klein, Ulrich A1 - Zunkel, Astrid T1 - Schäden von Verbindungen an Edelstahlrohren N2 - Spaltkorrosion und Spannungsrisskorrosion als Ursache für das Versagen von Rohrleitungen aus Edelstahl T2 - GfKorr Arbeitskreissitzung Schadensuntersuchung 2015 CY - Frankfurt a.M., Germany DA - 26.05.2015 KW - Pressverbindung KW - Spaltkorrosion KW - Spannungsrisskrorsion KW - Trinkwasserinstallation KW - Feuerlöschanlage PY - 2015 AN - OPUS4-37611 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Linnemann, Konrad A1 - Ballheimer, Viktor A1 - Müller, Lars A1 - Rolle, Annette A1 - Wille, Frank A1 - Droste, Bernhard T1 - Aspects of spent fuel behavior assessment for transport packages N2 - Transport packages for spent nuclear fuel have to be assessed with respect to specific transport conditions. The physical state of the spent fuel and the fuel rod cladding as well as the geometric configuration of the fuel assemblies are important inputs for the evaluation of the package safety. The objective of this paper is to discuss the methodologies accepted by BAM for the authority assessment of spent fuel behavior within the package design approval procedure. T2 - SNL/BAM Workshop 2015 CY - Berlin, Germany DA - 29.10.2015 KW - Transport packages KW - Spent fuel assessment PY - 2015 AN - OPUS4-38103 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Keller, Julia A1 - Koch, Matthias T1 - Interactions of (1,3-dicarbonyl)-mycotoxins and metal ions N2 - Mycotoxins are secondary metabolites of fungi which have diverse detrimental effects on humans, animals and crops. Traceable worldwide in foods and animal feeds, these contaminants cause manifold diseases and extensive economic losses. Therefore, European legislation set maximum levels of distinct mycotoxins to minimize the risks for the buying public. But standardized food analysis techniques fail to detect masked mycotoxins, whose research increasingly moves to the fore in recent years. They are formed from detoxification metabolism of plants as well as from fungi, which conjugate for example with glucosides or dihexosides. All masked mycotoxins have one thing in common: They are not detectable with standard methods, thereby contributing to the overall exposure and pose an additional health risk for the consumer. The dissertation work will focus on the following potential new group of masked toxins. Food safety relevant mycotoxins like zearalenone and ochratoxin A possess one or more 1,3-dicarbonyl moieties. Latter are principally able to form thermodynamically stable chelate complexes with metal cations. First investigations at BAM showed interactions between zearalenone and copper ions and it is conceivable that they possibly build a complex. Our main focus is now to identify, characterize and quantify 1,3-dicarbonyl mycotoxin metal complexes as potential candidates within the group of conjugated mycotoxins. We will simulate processes of biotransformation and identify distinct metabolites by electrochemistry coupled to liquid chromatography/mass spectrometry (EC-HPLC-MS). The obtained knowledge contributes to a better understanding of masked mycotoxins and an improved monitoring of foods and feeds, to ensure food safety. T2 - BAM PhD Retreat CY - Wandlitz, Germany DA - 05.06.2015 KW - Mycotoxins KW - Metal ions PY - 2015 AN - OPUS4-38222 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Weimann, Karin A1 - Adam, Christian ED - Martins, Isabel ED - Ulsen, Carina ED - Angulo, Sergio Cirelli T1 - Secondary building materials from construction and demolition waste: environmental benefits and costs N2 - Due to the large quantities of construction and demolition waste (CDW) in Europe, its reuse or recycling is of particular importance. Although several countries already recycle high amounts of CDW, the use as secondary raw materials is often limited by inferior building material properties. Specific characteristics, like high porosity and low density are caused by hardened cement paste in crushed concrete and the content of mortar and plaster in brick debris. Impurities like wood or gypsum and also harmful substances like organic pollutants may be a major problem for a reuse and should be minimized. Therefore unwanted materials and impairing substances have to be separated from the secondary building material stream. This can be done during the demolition process by using techniques for selective dismantling or during the subsequent treatment of the resulting rubble. Since almost all processing steps are associated with environmental impacts, the benefits of saving natural resources by applying secondary building materials should be weighed carefully. An environmental performance evaluation was undertaken to assess different techniques for reducing gypsum in recycled concrete aggregates, aiming at a minimization of elutable sulfates. These results were compared to the environmental impacts of the extraction of natural aggregates for concrete. T2 - "Progress of recycling in the built environment" CY - Sao Paulo, Brazil DA - 03.08.2015 KW - CDW processing KW - Demolition/selective dismantling KW - Gypsum KW - Environmental evaluation KW - Bauschuttaufbereitung KW - Ökobilanzielle Bewertung PY - 2015 UR - http://www.rilem.org/gene/main.php?base=500218&id_publication=449&id_papier=10699 SN - e-ISBN: 978-2-35158-158-2 SP - 192 EP - 199 CY - Paris, France AN - OPUS4-38170 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Linnemann, Konrad A1 - Ballheimer, Viktor A1 - Müller, Lars A1 - Rolle, Annette A1 - Wille, Frank A1 - Droste, Bernhard T1 - Aspects of spent fuel behavior assessment for transport packages N2 - Transport packages for spent nuclear fuel have to be assessed with respect to specific transport conditions which are defined in the safety regulations of the International Atomic Energy Agency. In general, gastight fuel rods constitute the first barrier of the containment system. The physical state of the spent fuel and the fuel rod cladding as well as the geometric configuration of the fuel assemblies are important inputs for the evaluation of the package safety under transport conditions. The objective of this paper is to discuss the methodologies accepted by BAM for the authority assessment of spent fuel behavior within the package design approval procedure of German package designs. In particular, cracks or failures in the fuel rod cladding can occur under regulatory transport conditions. These defects can cause the release of gas, volatiles, fuel particles or fragments into the package cavity and have to be considered properly in the safety analysis. Another issue is the transport of defective fuel rods. One concept is to use special canisters which can be handled like fuel assemblies. This concept requires additional assessment concerning drying, sealing and the mechanical and thermal design of such canisters. The package as a mechanical system is characterized by a complex set of interactions, e.g. between the fuel rods within the assembly as well as between the fuel assemblies, the basket, and the cask containment. This complexity together with the limited knowledge about the material properties and the variation of the fuel assemblies regarding cladding material, burn-up and the operation history makes an exact mechanical analysis of the fuel rods nearly impossible. The simplified approaches to consider conservatively spent fuel behavior currently accepted by BAM are presented here. T2 - International Conference on Management of Spent Fuel from Nuclear Power Reactors - An Integrated Approach to the Back-End of the Fuel Cycle CY - Wien, Austria DA - 15.06.2015 KW - Transport packages KW - Spent fuel assessment PY - 2015 SP - 1 AN - OPUS4-38102 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Noordmann, J. A1 - Richter, Silke A1 - Kipphardt, Heinrich A1 - Kaltenbach, A. A1 - Görlitz, V. A1 - Rienitz, O. T1 - Gravimetric preparation and characterization of a primary reference solution of molybdenum N2 - Gravimetrically prepared mono-elemental reference solutions having a well-known mass fraction of approximately 1 g/kg define the very basis of virtually all measurements in inorganic analysis. Serving as the starting materials of all standard/calibration solutions, they link virtually all measurements of inorganic analytes to the purity of the solid materials they were prepared from. In case these solid materials are characterized comprehensively with respect to their purity, this link also establishes direct metrological traceability to The International System of Unit. Within the framework of the European Metrology Research Programme (EMRP), in the Joint Research Project called SIB09 Primary standards for challenging elements, a reference solution of molybdenum was prepared directly from the respective metal with a relative expanded uncertainty associated with the mass fraction of Urel(w) < 0.05 %. A highly accurate and precise ICP OES and MC-ICP-MS method was developed to assist with the preparation and as a dissemination tool. T2 - ANACON CY - Graz, Austria DA - 23.03.2015 KW - Metrology KW - Primary standards KW - Mo PY - 2015 AN - OPUS4-38038 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lexow, Jürgen T1 - Forschen – Prüfen – Beraten – Ressortforschungseinrichtungen als Dienstleister für Politik und Gesellschaft N2 - Der Begriff Ressortforschung des Bundes wird definiert. An Beispielen verschiedener Ressortforschungseinrichtungen wird der Dienst für die Gesellschaft dargestellt. T2 - 47. Sitzung des MesseArbeitskreis Wissenschaft CY - Jena, Germany DA - 29.06.2015 KW - Ressortforschung KW - Deutsche Forschungslandschaft KW - Ressortforschungseinrichtungen PY - 2015 AN - OPUS4-38024 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rethmeier, Michael A1 - Gook, S. A1 - Gumenyuk, Andrey T1 - Laser-GMA-hybrid welding of longitudinally welded large-diameter pipes of grades API- X80/ X120 N2 - Potentials of the hybrid laser arc welding processes were investigated regarding reliable production of longitudinal welds of high strength pipe steels X80 and X120 Hybrid laser arc welding of the root pass: Significant reduction in the weld cross section – savings of filler material Lower heat input into the base material - improvement of mechanical properties of the weld joint  The arc type does not have any influence on the character of dilution in the laser part of the hybrid weld  14 mm deep root face was considered as optimum. No penetration of the filler material could be detected beyond this depth limit Metal powder filler wires, micro alloyed with Ni and partly with Cr and Mo, guaranteed sufficient Charpy impact toughness at low temperature for the both investigated materials: Hybrid laser arc welding is a very efficient process for the root pass in multi-pass welding and opens a large technical and economic potential for the manufacture of large pipes T2 - The METEC and 2nd European Steel Technology and Application Days (ESTAD)conference CY - Düsseldorf, Germany DA - 15.06.2015 KW - High power laser KW - Hybrid laser arc welding KW - Weld specimens KW - Charpy V-notch tests KW - Tensile tests PY - 2015 AN - OPUS4-38342 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rethmeier, Michael A1 - Bakir, Nasim A1 - Gumenyuk, Andrey T1 - Experimental study and numerical simulation of hot crack formation for novel laser weldability test N2 - Hot cracking susceptibility in laser beam welding was assessed for several stainless steels by means of the CTW test The strain rate has a significant influence on the formation of the hot crack It was possible to determine the critical strain and strain rate that led to shot crack formation A material ranking of hot cracking resistance could be made.A three-dimensional FEM using the contact element technique to simulate hot cracking during LBW under external load conditions was developed. Good agreement between the strain field measured using the DIC technique and the simulation results Susceptibility to hot cracking can be predicted by using FEM with the correct mechanical and thermo-physical material properties T2 - 8th International Conference Beam Technologies & Laser Application CY - St. Petersburg, Russia DA - 21.09.2015 KW - CTW-Test KW - Investigated materials KW - FEM study KW - Hot cracking PY - 2015 AN - OPUS4-38347 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Rethmeier, Michael A1 - Suwala, H. A1 - Gumenyuk, Andrey T1 - Development of a test method for determining the cracking susceptibility of resistance spot welded high strength steel sheets N2 - Test procedure to characterize the cracking susceptibility of RSW-steels has been developed During externally loaded test procedure all investigated steels (HDT780CD+Z100, HDT780C+ZE75/75, HX340LAD+Z100, HCT690TD+Z100) showed a cracking behavior With increased specimen load, the crack length grows for the micro-alloyed-steel and TRIP-steel Complex phase steels behavior during test procedure: Crack length growth with increasing force could not be determined The cracking susceptibility of electro-galvanized steels is less than hot-dip galvanized steels (in this case) 30 T2 - The METEC and 2nd European Steel Technology and Application Days (ESTAD)conference CY - Düsseldorf, Germany DA - 15.06.2015 KW - Externally loaded hot cracking test KW - Variables influencing hot cracking KW - Self-restraint hot cracking KW - Welding jig PY - 2015 AN - OPUS4-38348 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Cabeza, Sandra A1 - Garcés, G. A1 - Pérez, P. A1 - Andrade, C. A1 - Adeva, Paloma T1 - Low alloyed Mg-Y/RE-Zn alloys: mechanical and corrosion behaviour N2 - Mg-Y,RE-Zn systems present second phases with high thermal stability, promoting the increase of strength and creep resistance at high temperatures. Mg and its alloys have a potential application as biomaterials due to their biocompatibility and degradation behaviour. The dominant corrosion mechanism in those alloys is the microgalvanic corrosion through coupling of the more noble second phases with the Mg matrix, and therefore a low concentration of those was sought. T2 - Mg 2015 CY - Jeju, South Korea DA - 12.10.2015 KW - Magnesium KW - LPSO KW - Corrosion behaviour KW - Mechanichal behaviour PY - 2015 AN - OPUS4-38398 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Eberle, Arno A1 - Sievert, Rainer A1 - Schubert, A. ED - Winkler, T. ED - Schubert, A. T1 - On the influence of two different underfill materials on the inelastic thermo-cyclic response of a flip-chip solder bump N2 - The finite element method was used to simulate the thermo-mechanical behaviour of a solder bump configuration on Al2O3 substrate under thermo-cyclic loading between -55 °C and 125 °C. Chaboche's viscoplastic material model was used to describe the Bauschinger effect and the creep/plasticity interaction for the tin-lead solder material. The influence of two different viscoelastic underfill materials (Epoxy+50 % SiO2, Epoxy+70 % SiO2) on the inelastic deformation of the tin-lead solder was analyzed and compared. It may be shown that the thermally matched 'hard' underfiller (Epoxy+70 % SiO2) significantly reduces the accumulated inelastic strain in the bump compared to 'soft' underfiller or no underfill material. On the other hand, the maximum lateral normal stress will increase slightly. PY - 2015 SP - 471 EP - 480 AN - OPUS4-33859 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Petrat, Torsten A1 - Graf, B A1 - Gumenyuk, Andrey A1 - Rethmeier, Michael T1 - Build-up strategies for generating components of cylindrical shape with laser metal deposition T2 - Lasers in manufacturing Conference 2015 CY - Munich, Germany DA - 2015-06-22 PY - 2015 AN - OPUS4-33860 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lohrer, Christian A1 - Douet, M. A1 - Kurth, Lutz A1 - Mücke, Olaf T1 - SAFETY RELATED BEHAVIOR OF CYLINDRICAL SHELLS T2 - 15th International Symposium on Fireworks CY - Bordeaux, France DA - 2015-09-21 PY - 2015 AN - OPUS4-33861 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lohrer, Christian A1 - Smith, T. T1 - ARE SHELLS "SAFETY" DISTANCES "SAFE"? T2 - 15th International Symposium on Fireworks CY - Bordeaux, France DA - 2015-09-21 PY - 2015 AN - OPUS4-33862 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -