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Inhalt
1. Verschleißbedingte Lebensdauer von Eisenbahnschienen 1
2. Die Lebensdauer rißgeschädigter Eisenbahnschienen in Praxis und Theorie 2
3. Head Checks ‒ Squats ‒ Belgrospis 6
4. Erfahrungen zum Ausbreitungsverhalten von Rollkontaktermüdungsrissen 8
5. Zur „hydraulischen Sprengwirkung“ der im Riß eingeschlossenen Flüssigkeit 9
6. Experimentelle Untersuchungen zur koplanaren Rißausbreitung 11
7. Monte-Carlo-Simulation der Rißausbreitung 13
8. Ausprägung der Risse im kaltverformten perlitischen Gefüge 19
9. Härteuntersuchungen an Squats und ihren Rißverzweigungen 24
10. Weg und Richtungsänderung der Ermüdungsrisse 25
11. Zusammenfassung und Schlußfolgerungen 31
12. Literatur 33
Kurzdarstellung
Kolumbien ist ein agrarwirtschaftlich geprägtes Land, indem eine Vielzahl verschiedener
landwirtschaftlicher Produkte, wie zum Beispiel Zuckerrohr, Kaffee oder Reis, angebaut
werden. Durch die jährlich anwachsende Menge an produzierten Gütern steigt auch die jährlich
produzierte Menge an landwirtschaftlichen Abfällen, welche Anwendung als erneuerbare
Energieträger finden können. Aufgrund der Tatsache, dass es in weiten Teilen Kolumbiens,
gerade in den ländlichen agrarwirtschaftlich geprägten Gebieten, Probleme mit der
Energieversorgung gibt, könnten die landwirtschaftlichen Abfälle genutzt werden, um vor Ort
Energie zu erzeugen und die Entwicklung dieser Regionen zu fördern.
Die Forschungsgruppe „Biomass and Optimization of Thermal Systems” (BIOT) der „National
University of Colombia“ beschäftigt sich mit genau diesem Thema. In dem Projekt „Efficient
Use of Alternative Carbonaceous Fuels in the Power Generation in Colombia by
Implementation of Fluidized Bed Reactors” ist geplant, eine zirkulierende Wirbelschichtanlage
zur Vergasung von Biomassepartikeln zu konstruieren. Wirbelschichtreaktoren besitzen
hervorragende Wärmetransporteigenschaften, sowie gute Partikelkontaktraten, welche
notwendig für einen thermochemischen Wandlungsprozess sind [1]. Das Ziel des Projektes ist
es zu untersuchen, welche der vor Ort anfallenden landwirtschaftlichen Abfälle effizient genutzt
werden können, um Energie durch Vergasungsprozesse unter Anwendung einer
Wirbelschichtanlage zu produzieren.
Die Auslegung des Wirbelschichtreaktors und die Modellierung des thermochemischen
Wandlungsprozesses hängt stark von den physischen und fluiddynamischen Eigenschaften der
verwendeten Biomassepartikel ab. Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit der
experimentellen Bestimmung der wesentlichen Eigenschaften der Biomassepartikel. Dazu
gehören: die Partikelgrößenverteilung, der mittlere Partikeldurchmesser, die Schütt- und
Partikeldichte und der Feuchtigkeitsgehalt. Im Weiteren werden Fluidisierungsversuche mit
Mischungen aus Quarzsand, welcher als Bettmaterial dient, und verschiedenen zugeführten
Mengen an Biomassepartikeln durchgeführt. Dabei werden die charakteristischen Kenngrößen,
wie die Lockerungsgeschwindigkeit, und die Art der Fluidisierung bzw. die Art der sich
ausbildenden Schicht experimentell ermittelt, um Erkenntnisse darüber zu erlangen, ob die
verschiedenen landwirtschaftlichen Abfälle erfolgreich fluidisiert werden können.
Die Gestaltung eines Menüplans ist mit Schwierigkeiten verbunden, wenn die Bedürfnisse und Geschmäcker mehrerer Personen berücksichtigt werden müssen. Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Web-Applikation entwickelt, welche dieses Zuordnungsproblem durch Umsetzung eines evolutionären Algorithmus und unter Verwendung einer Wissensbasis automatisch löst. Die Menüplanung berücksichtigt Ernährungsweisen, Allergien, Intoleranzen,Zubereitungsdauern sowie individuelle tages- und mahlzeitenbezogene Nährstoffgrenzen. Es werden drei zu optimierende Zielfunktionen definiert, welche die Menüpläne hinsichtlich ihrer Vielfalt und ihrer Beachtung personenspezifischer Lebensmittelvorlieben und -abneigungen bewerten. Terminologisch strukturiertes Wissen hilft dabei, unzulässige Belegungen auf
Mahlzeiten-Ebene zu vermeiden. Durch die Framework-gestützte Implementierung des Constrained Nondominated Sorting Genetic Algorithm II werden mehrere Kompromiss-Lösungen gefunden. Anhand eines Beispiels wurde gezeigt, dass auch für komplexe Planstrukturen mit vielen Restriktionen zulässige Lösungen hervorgebracht und fortlaufend verbessert werden können. Da die nachempfundene Evolution unzulässige Lösungen zügig verdrängt, nimmt die Diversität der Population ab.
Forschungsprojekt EuRISCOSi
(2017)
Ziel des Projekts ist eine deutliche Beschleunigung technischer Abläufe in Systemen zur Informationserfassung, -speicherung und -übertragung. Dies soll durch die Entwicklung ultraschneller Operationsknoten erreicht werden, die gegenüber den aktuellen Chips in CMOS-Technologien bis zu zehnfach schnellere Arbeitsgeschwindigkeiten bewältigen.