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- 7 Bauwerkssicherheit (259)
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- 3 Gefahrgutumschließungen; Energiespeicher (150)
- 9.3 Schweißtechnische Fertigungsverfahren (90)
- 4 Material und Umwelt (72)
- 7.2 Ingenieurbau (72)
- 8.1 Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren (71)
- 5 Werkstofftechnik (63)
- 8.4 Akustische und elektromagnetische Verfahren (61)
- 3.3 Sicherheit von Transportbehältern (59)
- 9.4 Integrität von Schweißverbindungen (53)
- 7.1 Baustoffe (52)
- 7.4 Baustofftechnologie (52)
- 8.2 Zerstörungsfreie Prüfmethoden für das Bauwesen (51)
- 2 Prozess- und Anlagensicherheit (49)
- 7.6 Korrosion und Korrosionsschutz (48)
- 8.6 Faseroptische Sensorik (48)
- 6 Materialchemie (38)
- 2.1 Sicherheit von Energieträgern (37)
- 3.2 Gefahrguttanks und Unfallmechanik (37)
- 9.6 Additive Fertigung metallischer Komponenten (31)
- 5.1 Mikrostruktur Design und Degradation (30)
- 8.3 Thermografische Verfahren (30)
- 3.4 Sicherheit von Lagerbehältern (29)
- 7.5 Technische Eigenschaften von Polymerwerkstoffen (29)
- 9.5 Tribologie und Verschleißschutz (29)
- 8.0 Abteilungsleitung und andere (26)
- 9.2 Versuchsanlagen und Prüftechnik (26)
- 1 Analytische Chemie; Referenzmaterialien (25)
- 5.2 Metallische Hochtemperaturwerkstoffe (25)
- 9.0 Abteilungsleitung und andere (23)
- S Qualitätsinfrastruktur (23)
- 4.3 Schadstofftransfer und Umwelttechnologien (22)
- 8.5 Röntgenbildgebung (18)
- 4.4 Thermochemische Reststoffbehandlung und Wertstoffrückgewinnung (15)
- 4.2 Material-Mikrobiom Wechselwirkungen (14)
- 3.0 Abteilungsleitung und andere (12)
- 3.1 Sicherheit von Gefahrgutverpackungen und Batterien (12)
- 5.5 Materialmodellierung (12)
- S.3 Ökodesign und Energieverbrauchskennzeichnung (12)
- 4.1 Biologische Materialschädigung und Referenzorganismen (11)
- 6.6 Physik und chemische Analytik der Polymere (11)
- 7.3 Brandingenieurwesen (11)
- S.2 Digitalisierung der Qualitätsinfrastruktur (11)
- 4.5 Kunst- und Kulturgutanalyse (9)
- 6.2 Material- und Oberflächentechnologien (9)
- 7.0 Abteilungsleitung und andere (9)
- 1.4 Prozessanalytik (7)
- 6.7 Materialsynthese und Design (7)
- 7.7 Modellierung und Simulation (7)
- 1.9 Chemische und optische Sensorik (6)
- 3.5 Sicherheit von Gasspeichern (6)
- 6.1 Oberflächen- und Dünnschichtanalyse (6)
- 1.2 Biophotonik (5)
- 6.3 Strukturanalytik (5)
- 1.5 Proteinanalytik (4)
- 2.4 Prüfung und Bewertung von Explosivstoffen/Pyrotechnik (4)
- 1.8 Umweltanalytik (3)
- 2.3 Einstufung von Gefahrstoffen und -gütern (3)
- 4.0 Abteilungsleitung und andere (3)
- 5.3 Polymere Verbundwerkstoffe (3)
- 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse (3)
- 1.1 Anorganische Spurenanalytik (2)
- 2.0 Abteilungsleitung und andere (2)
- 2.2 Prozesssimulation (2)
- 2.5 Konformitätsbewertung Explosivstoffe/Pyrotechnik (2)
- 4.6 Molekulare und angewandte Entomologie (2)
- 5.0 Abteilungsleitung und andere (2)
- 6.5 Synthese und Streuverfahren nanostrukturierter Materialien (2)
- VP Vizepräsident (2)
- 1.7 Organische Spuren- und Lebensmittelanalytik (1)
- 5.6 Glas (1)
- VP.1 eScience (1)
- VP.2 Informationstechnik (1)
Paper des Monats
- ja (1)
Der Fachbeirat beschloss im vergangenen Jahr Zulassungsrichtlinien für Kunststoffdichtungsbahnen, Schutzschichten, Kunststoff-Dränelemente und Geotextilien zum Filtern und Trennen und eine Richtlinie über Anforderungen an Verlegefachbetriebe, die von seinen Arbeitsgruppen vorbereitet worden waren, und nunmehr die Grundlage für die Zulassungstätigkeit bilden. In diesem Beitrag wird im Anschluss an die Ausführungen auf der letzten Fachtagung kurz über wesentliche Anforderungen und Zulassungsvoraussetzungen berichtet. Noch nicht verabschiedet sind die Richtlinien für Dichtungskontrollsysteme und Bewehrungsgitter aus Kunststoff. Auf den Diskussionsstand bei den Anforderungen an die Bewehrungsgitter wird etwas ausführlicher eingegangen, da sich neben den materialtechnischen auch bemessungstechnische Probleme ergeben.
Die Nutzung des Wertstoffpotentials von Abfällen und Reststoffen ist ein Grundpfeiler im Schutz von natürlichen Ressourcen. Dabei ist der Aufbau und Erhalt von Stoffkreisläufen im Baubereich - aufgrund der großen Menge an Baurestmassen - von besonderer Ressourcenrelevanz. Während in Zukunft im Sinne der Nachhaltigkeit schon bei der Errichtung von Gebäuden auch auf Möglichkeiten zur Stoffstromtrennung beim Rückbau geachtet werden sollte, sind die heute rückzubauenden Bauwerke nicht unter diesem Gesichtspunkt errichtet worden.
The formation of laser-induced periodic surface structures (LIPSS) upon irradiation of semiconductors and dielectrics by linearly polarized high-intensity Ti:sapphire fs-laser pulses (τ ~100 fs, λ ~800 nm) is studied experimentally and theoretically. In the experiments, two different types of LIPSS exhibiting very different spatial periods are observed (socalled LSFL low spatial frequency LIPSS, and HSFL - high spatial frequency LIPSS), both having a different dependence on the incident laser fluence and pulse number per spot. The experimental results are analyzed by means of a new theoretical approach, which combines the generally accepted LIPSS theory of J. E. Sipe and co-workers [Phys. Rev. B 27, 1141-1154 (1983)] with a Drude model, in order to account for transient changes of the optical properties of the irradiated materials. The joint Sipe-Drude model is capable of explaining numerous aspects of fs-LIPSS formation, i.e., the orientation of the LIPSS, their fluence dependence as well as their spatial periods. The latter aspect is specifically demonstrated for silicon crystals, which show experimental LSFL periods Λ somewhat smaller than λ. This behaviour is caused by the excitation of surface plasmon polaritons, SPP, (once the initially semiconducting material turns to a metallic state upon formation of a dense free-electron-plasma in the material) and the subsequent interference between its electrical fields with that of the incident laser beam, resulting in a spatially modulated energy deposition at the surface.
Upon multi-pulse irradiation, a feedback mechanism, caused by the redshift of the resonance in a grating-assisted SPP excitation, is further reducing the LSFL spatial periods. The SPP-based mechanism of LSFL successfully explains the remarkably large range of LSFL periods between ~0.6 λ and λ.
In the frame of the European harmonization, new European technical standards (Eurocodes) have been developed in recent years. Classical methods, like tables and simplified analytical procedures, as well as general engineering techniques are allowed by the Eurocodes for the fire protection design. The modeling and calculation of fire scenarios with CFD (Computational Fluid Dynamics) numerical methods is one of the general engineering methods. It is nowadays still difficult to check and evaluate the CFD results for their use as technical documents for fire safety design.
Analytical engineering techniques, zone models and CFD-models have been used and compared in the present work for the prediction of the fire development in a building.
To solve the conservation equation for the CFD-model, the CFD-program FDS, with the mixture fraction model, and the CFD-program FLUENT, with the one step reaction model as well as with the volumetric source term model, have been used.
The combustion of polyurethane is modeled in FDS by specifying the heat release rate and the stoichiometry. For the combustion in volumetric source term model, the heat release rate and the smoke release were specified with respect to the stoichiometry. The input parameter for the one step reaction model is the pyrolysis mass flow.
In the one step reaction model, the transport equations for polyurethane, H₂O, N₂, O₂, CO₂, CO and C (soot) are solved and the heat of combustion is determined from the standard formation enthalpy of all the components. In volumetric source term model, the transport equation is solved for air and smoke. FDS solves the transport equation for the mixture fraction.
To model the fire development, and where no literature data was available, the required material characteristics like specific heat capacity, absorption coefficient and heat of combustion were measured.
In all the investigated CFD-models the heat- and species transport equation has been solved and the absorption coefficient of soot has been considered.
Furthermore, the fire development has also been investigated using zone models with the programs CFAST and MRFC.
Results from analytical engineering techniques (plume calculations), which were design criteria in the past, have been used as plausibility checks for the present work. The calculation results from the investigations were compared to measurements in the same building performed by the National Institute for Standards and Technology (NIST).
Die Oberflächenrauheit eines Bauteils ist eine wichtige Kenngröße für zahlreiche seiner Eigenschaften. Der im Bauwesen übliche Rauheitsparameter ist die Rautiefe Rt bzw. MTD, die durch volumetrische Verfahren (Sandflächenverfahren) ermittelt wird und in zahlreichen Normen Verwendung findet. Laserbasierte Verfahren müssen deshalb eine Umrechnung der aus Oberflächenprofilen gewonnenen Informationen in Rt bzw. MTD ermöglichen. Hierzu wird i.A. ein empirischer Zusammenhang zwischen Parametern zur Beschreibung des Profils und der Rautiefe der entsprechenden Oberfläche verwendet. Der Aufsatz stellt verschiedene Rauheitsdefinitionen vor und vergleicht sie miteinander. Es wird ferner gezeigt, dass die nach verschiedenen Prüfvorschriften ermittelten Rautiefen voneinander abweichen. Das Vorgehen bei der Ermittlung des Zusammenhangs zwischen Profilparametern und Rautiefen nach einem volumetrischen Verfahren wird demonstriert und der Stand der laufenden Entwicklung eines Prüfgeräts auf Basis eines Linienlasers vorgestellt.
The non-uniform heat input during the welding process leads to problematic permanent deformations of welded parts. The control of these welding distortions is, with the absence of the knowledge of the fundamental mechanisms responsible for these deformations, an extremely time and cost consuming iterative “trial-and-error” optimization process. The visualization of the involved physical phenomena, like temperature and distortions, .is an indispensable tool to clearly identify these mechanisms in order to adapt the welding parameters and clamping conditions target-oriented. Both experimental and virtual methods exist to obtain these physical data, however the possibilities to visualize them with experimental methods are laborious, expensive and limited in their application. Welding Simulation using finite element analysis (FEA) offers many benefits and has a great potential to reduce the experimental effort. Nevertheless, the industrial application of welding Simulation is not yet established widely because of reservations regarding the computation costs and the resulting accuracy for instance. In this paper, the results of a case study for a welding Simulation with an industrial background are presented. A welded assembly from the automotive industry has been investigated with numerical and experimental methods. A comparison between both methods demonstrates the Potentials of welding Simulation in terms of visualization. Furthermore, the numerical results reveal the possibilities of current resources. regarding calculation time and result accuracy of an industrial applied welding Simulation.
Mechanische Belastung wie z. B. der Rollkontakt zwischen den Rollen und Lagerringen eines Wälzlagers oder der Rad-Schiene-Kontakt bei der Eisenbahn führen bei ferritischen Stählen zu einer Aufhärtung der Oberfläche. Die mit der Aufhärtung verbundene Versprödung begünstigt die Entstehung von Ermüdungsrissen. Zur Risstiefenbestimmung mit dem Wirbelstromprüfverfahren werden in der Regel Kalibrierkörper mit künstlichen Testfehlern aus dem Grundwerkstoff des Prüfteils verwendet. Die betriebsbedingte Aufhärtung der Prüfteiloberfläche bleibt bei der Kalibrierung unberücksichtigt. Die lokale Aufhärtung der Oberfläche führt zu einem ortsabhängigen Offset des Wirbelstromsignals in Richtung der Rissanzeigen und somit zu einer Überbewertung der Risstiefe. Bei einzelnen Rissen lässt sich der Effekt kompensieren, in dem das Wirbelstromgerät neben jedem Riss abgeglichen bzw. die Differenz zwischen dem Offset und der Rissanzeige berechnet wird. In der Realität liegen die Ermüdungsrisse jedoch oft so dicht nebeneinander, dass auf Grund der Überlagerung benachbarter Rissanzeigen weder ein Abgleich zwischen den Rissen noch eine Bestimmung des Offsets möglich ist. Finite-Elemente-Berechnungen ermöglichen es, die in der Realität stets kombiniert auftretenden Wirbelstromsignale der Ermüdungsrisse und der Oberflächenaufhärtung getrennt zu simulieren, um Erkenntnisse für eine Verbesserung der Risstiefenbestimmung zu erlangen.
Die zerstörungsfreie Oberflächenprüfung an verlegten Eisenbahnschienen mit Wirbelstrom hat in den letzten Jahren durch ständige Weiterentwicklung und Verifizierung enorm an Bedeutung gewonnen. Es wurde u.a. angestrebt zuverlässige Planungsgrößen für den Einsatz von Instandhaltungsmaßnahmen zu erhalten, durch deren gezielten Einsatz Risswachstum unterbunden werden kann. Die Ursache für das Wachstum von Rissen in der Schiene liegt in der Materialermüdung des Werkstoffes infolge der Betriebsbelastungen im Rad-Schiene-Kontakt. Nach einer gewissen Beanspruchungsdauer kommt es an den Kontaktflächen der Fahrkante zu einer Kaltverfestigung des Schienenstahls. Durch fortschreitende Verfestigung des kontaktbeanspruchten Oberflächenbereichs der gehärteten Schicht wird der Werkstoff spröde und es bilden sich feine Risse aus. Die Risse wachsen anfangs unter einem flachen Winkel in das Schieneninnere hinein, neigen dann aber ab einem gewissen Stadium dazu in das Innere des Schienenkopfes abzukippen, was im Extremfall zu einem Schienenbruch führen kann. Diese Rollkontaktermüdungsrisse, auch genannt Head Checks, entstehen bevorzugt in der Fahrkante von bogenäußeren Schienen. Die Anwendung der Wirbelstromprüfung an der Schiene wurde bisher zur Ermittlung der Schädigungstiefe dieser Rollkontaktermüdungsrisse eingesetzt. Das Wirbelstromverfahren besitzt die Eigenschaft, sehr empfindlich auf alle Veränderungen der Materialeigenschaften an der Oberfläche zu reagieren. Daher wurde festgestellt, dass sich neben der Detektion von Rissen auch Fehler wie Eindrückungen oder Schlupfwellen, bis hin zu Materialveränderungen durch Schweißen oder Aufhärtungen in der Schienenoberfläche bestimmen lassen. Die Wirbelstromprüfung besitzt daher das Potenzial, mögliche Orte der Entstehung von Ermüdungsrissen in einem extrem frühzeitigen Stadium nachzuweisen. Ziel ist es, die rissgefährdeten Zonen schon im Zustand der Kaltverfestigung zu identifizieren. Dadurch können sich neue Aspekte für die präventive Schieneninstandhaltung ergeben.