Ingenieurbau
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- 8.1 Sensorik, mess- und prüftechnische Verfahren (2)
- 1.4 Prozessanalytik (1)
- 1.5 Proteinanalytik (1)
We introduce a novel adaptive Gaussian Process Regression (GPR) methodology for efficient construction of surrogate models for Bayesian inverse problems with expensive forward model evaluations. An adaptive design strategy focuses on optimizing both the positioning and simulation accuracy of training data in order to reduce the computational cost of simulating training data without compromising the fidelity of the posterior distributions of parameters. The method interleaves a goal-oriented active learning algorithm selecting evaluation points and tolerances based on the expected impact on the Kullback-Leibler divergence of surrogated and true posterior with a Markov Chain Monte Carlo sampling of the posterior. The performance benefit of the adaptive approach is demonstrated for two simple test problems.
Die Untersuchungen haben ergeben, daß die Systeme Silberoxid-Elektrode/Separator für den PVC-Separator 130/255, den Arylamid/Arylimid-Separator 15-00-117, den Polypropylen-SWP-Separator und den Polysulfon-Separator 132/12 explosionsgefährlich in Anlehnung an die Definition in § 3 (1) des Gesetzes über explosionsgefährliche Stoffe vom 13.9.1976 sind. Das System Silberoxid-Elektrode/Polysulfon-Separator 132/13 ist wie das System Silberoxid-Elektrode/Cellulose-Separator nicht explosionsgefährlich im Sinne der o. g. Definition.
Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, daß die Zinkelektrode in Bezug auf das Brandverhalten des sie umgebenden Cellulose-Separators als inert bezeichnet werden kann. Das Silberoxid/4 % Hostaflon-Gemisch begünstigt hingegen die Verbrennung der Cellulose durch Sauerstoffabgabe. Darüber hinaus können bei thermischer Beanspruchung des Systems Silberoxidelektrode/Cellulose-Separator heftige Reaktionen auftreten. Diese zeigen sich sowohl in der Entzündung bei Aufheizgeschwindigkeiten von mehr als 100 K/min (3.2) und in der Zerlegung der Stahlhülse in 2 Teile nach einer Gesamteinwirkungszeit der Gasflamme von 14 s (3.3) als auch in dem raschen Abbrand beim Brandversuch (4.2) und dem Brand als Folge der Wärmeentwicklung am niederohmigen Kurzschluß beim Aktivieren der Zelle. Es traten jedoch weder beim Brandversuch mit der Zelle noch beim Aktivieren der Zelle mit niederohmigem Kurzschluß irgendwelche explosionsartigen Reaktionen oder Wurfstücke auf.
Die Ergebnisse der Prüfung durch Erhitzen unter Einschluß (3.3) und der Prüfung auf Schlagempfindlichkeit (3.4) zeigen, daß das System Silberoxidelektrode/Cellulose-Separator als nicht-explosionsfähig zu bezeichnen ist.
Bei der Aktivierung der "Kurzschlußzelle" traten weder Entzündung noch andere gefährliche Reaktionen auf. Dies ist darauf zurückzuführen, daß es sich um keinen Kurzschluß handelte, was die Messung des Widerstandes der Zelle (50 MΩ) bewies, so daß keine ausreichende Wärmeentwicklung an der Beschädigungsstelle auftrat. Es ist allerdings zu bezweifeln, daß sich bei dem ursprünglich nach der Beschädigung gemessenen Widerstand von 9 MΩ zur Entzündung ausreichende Wärme entwickelt hätte, da es sich auch bei diesem Widerstand um keinen "echten" Kurzschluß handelte.
Für eine Entzündung bei der Aktivierung der Zelle ist schon ein niederohmiger Kurzschluß notwendig. Bei diesem Versuch wurde aus technischen Gründen zum Befüllen etwa der halben Zelle mit Kalilauge eine Zeit von ca. 40 s gebraucht. Durch Brand zerstört wurde aber nur der trockene Teil der Zelle. Wenn auch beim betriebsmäßigen schnellen Befüllen innerhalb weniger Sekunden an einem niederohmigen Kurzschluß eine starke Wärmeentwicklung auftritt, so kann man das Auftreten eines Brandes aufgrund der Durchfeuchtung der gesamten Zelle jedoch ausschließen.
Bei der Prüfung der Empfindlichkeit gegen Kondensatorentladungsfunken wurde festgestellt, daß das System Silberoxidelektrode/Cellulose-Separator selbst bei Funkenenergien bis zu 168 mWs nicht zur Entzündung zu bringen war. Elektrostatische Aufladung von Personen kann hingegen nur Funken mit der Energie bis 15 mWs liefern.
Die durchgeführten Prüfungen haben ergeben, daß die Mischung mit 4 % HostafIon nicht explosionsfähig, die Mischungen mit 8 % und 50 % HostafIon explosionsfähig und die Mischung mit 13 % Hostaflon explosionsgefährlich im Sinne der Definition in § 3 (1) des Gesetzes über explosionsgefährliche Stoffe vom 13.9.1976 sind.
Aus den Ergebnissen der Prüfung auf Zündbarkeit durch Kondensatorentladungsfunken und der Prüfung auf thermische Sensibilität (Entzündlichkeit) läßt sich mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit schließen, daß auch die Mischungen mit 8 % und 13 % Hostaflon nicht durch Kondensatorentladungsfunken zur Entzündung zu bringen sind.
The trafficking of illegal drugs by criminal networks at borders, harbors, or airports is an increasing issue in public health as these routes ensure the main supply of illegal drugs. The prevention of drug smuggling, including the installation of scanners and other analytical devices to detect ultra-small traces of drugs within a reasonable time frame, remains a challenge. The presented immunosensor is based on a monolithic affinity column with a large excess of immobilized hapten, which traps fluorescently labeled antibodies as long as the analyte cocaine is absent. In the presence of the drug, some binding sites of the antibody will be blocked, which leads to an immediate breakthrough of the labeled protein, detectable by highly sensitive laser-induced fluorescence with the help of a Peltier-cooled complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) camera. Liquid handling is performed with high-precision syringe pumps and microfluidic chip-based mixing devices and flow cells. The biosensor achieved limits of detection of 23 pM (7 ppt) of cocaine with a response time of 90 seconds and a total assay time below 3 minutes. With surface wipe sampling, the biosensor was able to detect 300 pg of cocaine. This immunosensor belongs to the most sensitive and fastest detectors for cocaine and offers near-continuous analyte measurement.
Finally it can be summarized that this book fulfills its intention of providing theoretical background and examples for practical applications of coatings used for corrosion protection.
It can be recommended to those being interested in coatings, serving as an overview on aspects which needs to be considered when working with such systems.
Ermüdungsbedingte Degradation und ihre Auswirkungen auf den Stofftransport in Fahrbahndeckenbeton
(2017)
Im Rahmen des Beitrags soll aufgezeigt werden, welchen Einfluss eine mechanisch induzierte Vorschädigung (Ermüdungsbeanspruchung) auf den Ablauf und die Intensität des AKR-Schädigungsprozesses hat. Dies erfordert eine ausführliche Beschreibung der vielfältigen interagierenden Schädigungs- und Transportprozesse und aufbauend eine enge Verknüpfung von Experimenten mit einer mehrskaligen Modellierung.
Die experimentelle Basis bildete die mechanische Vorschädigung (Ermüdungsbeansprochung) großformatiger Balken aus einem Fahrbahndeckenbeton bei Einsatz alkaliempfindlicher Gesteinskörnungen. Aus diesen großformatigen Balken wurden nach erfolgter Ermüdungsbeanspruchung kleinformatige Probekörper gewonnen. An diesen wurde detailliert untersucht wie sich die mechanische Vorschädigung auf das Betongefüge und die daraus resultierenden Transport- und Schädigungsprozesse auswirkt. Von der mechanisch induzierten Vorschädigung bis zum AKR Schädigungsprozess sollten in diesem Kontext die Rissbildungsprozesse und der interagierende Eintrag bzw. die Auslaugung der Alkalien ganzheitlich betrachtet werden. Der Beitrag fokussiert auf die Charakterisierung der infolge der mechanischen Vorschädigung induzierten Rissbildungsprozesse. Ferner wird detailliert auf die Auswirkungen der mechanischen Rissbildung auf den Stofftransport eingegangen.
In den Zeiten der Globalisierung und der beschleunigten technologischen Entwicklungen lassen sich in den Industrieländern nur mit einer entsprechenden Innovationsdynamik und -dichte die Herausforderungen im Hinblick auf Wachstum, Beschäftigung und Strukturwandel erfüllen. Grundvoraussetzung hierfür ist eine leistungsfähige Forschung. Um die Forschungsinfrastruktur in der Bundesrepublik zu erhalten und global wettbewerbsfähig zu bleiben, sind verstärkte Investitionen des Staates und der Wirtschaft notwendig. Mit den Investitionen im Rahmen der Hightech-Strategie hat die Bundesregierung einen wichtigen Schritt zur Förderung des wissenschaftlich-technischen Fortschritts in Deutschland getan. Die Investitionen in die Forschungsinfrastruktur des Landes sind nun von den Forschungseinrichtungen und Universitäten effektiv und effizient zu nutzen.
Für einen möglichst wirksamen Einsatz der Forschungsetats sind Forschungsprogramme sowohl für die Forschungseinrichtung als auch für die Mittelgeber ein wichtiges Instrument im Hinblick auf die Darstellung der Aktivitäten. Dies gilt insbesondere für die Ressortforschungseinrichtungen des Bundes, zu denen die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) zählt. Diese Einrichtungen verfügen über einen klaren Auftrag und ihre Forschung ist mit der Wahrnehmung öffentlicher Aufgaben verbunden. Forschungsprogramme dienen daher besonders in diesen Einrichtungen dazu, Perspektiven im Bereich ihres Aufgabenfeldes sowie ihre Forschungsaktivitäten transparent darzustellen und politisch vertretbar zu machen.
Das vorliegende Forschungsprogramm der BAM gibt einen Überblick über die in den nächsten Jahren aktuellen Forschungsthemen und die hierfür erforderlichen Ressourcen und Rahmenbedingungen.
Globalisierung und die beschleunigte technologische Entwicklung bringen heute für die Industrieländer Herausforderungen im Hinblick auf Wachstum, Beschäftigung und Strukturwandel mit sich, denen nur mit einer entsprechenden Innovationsdynamik und -dichte begegnet werden kann. Grundvoraussetzung hierfür ist eine leistungsfähige Forschung und Entwicklung ebenso wie Wissens- und Technologietransfer zur Umsetzung von Forschungsergebnissen in marktfähige Produkte und Dienstleistungen. Europa hat sich im Rahmen des Lissabon-Prozesses zum Ziel gesetzt, den Anteil der Forschungsausgaben am Bruttoinlandsprodukt auf 3 % zu steigern. Um die Forschungsinfrastruktur in der Bundesrepublik zu stärken und global wettbewerbsfähig zu bleiben, hat die Bundesregierung mit der Hightech-Strategie einen weiteren wichtigen Schritt zur Förderung des wissenschaftlich-technischen Fortschritts in Deutschland getan.
Forschungsprogramme sind sowohl für Forschungseinrichtungen als auch für Mittelgeber ein wichtiges Instrument für die Darstellung und Steuerung ihrer Aktivitäten. Dies gilt auch für die Bundeseinrichtungen mit Forschungs- und Entwicklungsaufgaben, zu denen die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) zählt. Die BAM verfügt über einen klaren gesetzlichen Auftrag für die Sicherheit in Technik und Chemie. Ihre Forschung ist mit der Wahrnehmung öffentlicher Aufgaben verbunden. Das Forschungsprogramm zeigt Perspektiven im Bereich ihres Aufgabenfeldes sowie ihrer damit verbundenen Forschungsaktivitäten transparent und politisch nutzbar auf und dient darüber hinaus der Koordinierung der Ressortforschung. Das Forschungsprogramm der BAM wird alle zwei Jahre aktualisiert. Es gibt einen Überblick über die aktuellen und zukünftigen Forschungsthemen und die hierfür erforderlichen Rahmenbedingungen.