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Modeling the evolution of bone density is relevant for understanding, simulation and possible prediction of bone response to external and internal influences. In this work we present a formulation for the bone density evolution process that takes into account not only the commonly considered mechanical stimulus, but, as novelty, also the influence of the availability of nutrients and hormones, with its implementation pursued within the finite element method. A simple uni-axial extension test is used to illustrate and compare our novel model against the classical approach. The results of the proposed modified model are promising for application to real-life problems.
A number of previous studies have investigated the possibilities of modelling the change in density of bones. Remodeling can be formulated at the constitutive or the kinematic level. In this work we introduce a formulation for the density growth process which takes not only the mechanical stimulus into account but also the influence of age on the evolution of growth. We demonstrate the implementation in the context of the finite element method. This novel approach is illustrated for a simple uniaxial extension test and is verified against previous numerical results. Moreover, two further physiologically motivated examples are performed. The results of the proposed modified model show excellent agreement with comparable results from literature and are promising for the application to real-life problems.
BikeVR
(2020)
While becoming more and more aware of the ongoing climate change, eco-friendly means of transport for all citizens are moving further into focus. In order to be able to implement specific measures, it is necessary to better understand and emphasize sustainable transportation like walking and cycling through focused research. When developing novel traffic concepts and urban spaces for non-motorized traffic participants like bicycles and pedestrians, traffic and urban planning must be focused on their needs. To provide rare qualitative factors (such as stress, the perception of time and attractiveness of the environment) in this context, we present an audiovisual VR bicycle simulator which allows the user to cycle through a virtual urban environment by physically pedaling and also steering. Virtual Reality (VR) is a suitable tool in this context, as study participants find identical and almost freely definable (virtual) urban spaces with adjustable traffic scenarios. Our preliminary prototype proved to be promising and will be further optimized and evaluated.
Autonome mobile Roboter sind ein wesentlicher Bestandteil des Zukunftsprojekts Industrie4.0. Sie ermöglichen die ganzheitliche Automatisierung und Digitalisierung von Lieferketten, finden aber auch zunehmend im Bereich der Produktion ihre Einsatzgebiete. Ein konkreter Anwendungsfall, die Optimierung der Materialzuführung an Bestücklinien, wird im Rahmen dieser Masterarbeit behandelt. Im Wesentlichen geht es dabei um eine intelligente Just-in-Time-Anlieferung der benötigten SMD-Bauteilrollen mittels mobiler Roboter am Point-of-Use.
Dazu wird ein detailliertes Konzept namens „Auto Supply Tower“ erarbeitet, zwei Roboter-Prototypen aufgebaut und eine zentrale Managementsoftware entwickelt. Mithilfe eines erfolgreich durchgeführten Proof-of-Concepts kann sowohl die technische Machbarkeit, als auch die wirtschaftliche Rentabilität nachgewiesen werden. Die Robotik-Anwendung wird dabei auch den hohen Ansprüchen der Automobilelektronik-Industrie gerecht. Dies betrifft sowohl die Sicherheits- und ESD-Technik, als auch die Prozessstabilität der Anwendung. Insgesamt steckt in der intelligenten Automatisierung der Materialzuführung großes Optimierungspotential, wodurch unnötige manuelle Tätigkeiten vermieden und beachtliche Personalkosten eingespart werden können.
Entwicklungspsychologie
(2020)
Das Ziel der Bachelorarbeit ist die Konzeption einer Email Service Web Applikation. Das Kern Feature ist die Visualisierung der Emails in einer Tagcloud Struktur. Dazu wird Google’s Gmail API verwendet. Ein Node.js Server ist für das aufbereiten der Daten zuständig. Als dritter Akteur wird ein React Frontend verwendet um die aufbereiteten Daten weiter zu benutzen. Zur Datendarstellung wird die d3.js Library verwendet. Diese Technologien bilden das Grundgerüst der Applikation. Ziel ist es mit der neuen Visualisierung der Emails eine neue Perspektive der Email Inbox zu erhalten und Interaktion mit Datenabbildung zu verbinden.
Die Performance der Kontaktverfolgung, Isolation und Quarantäne bleibt deutlich hinter den Möglichkeiten zurück und trägt zu wenig zur Reduktion der Reproduktionszahlen bei. In Kombination mit einer nachlassenden Mitwirkung der Bevölkerung könnte bald ein Punkt erreicht sein, an dem wir nur noch auf die Impfung warten können. Wir müssen schnellstmöglich auf ein Niveau der Neuinfektionen zurückzukehren, auf dem die Gesundheitsämter einen Beitrag leisten können. Wir brauchen eine Stelle, die für durchgängig (!) pfeilschnelle (!) Abläufe im Gesamtprozess (Test-Zugang, schnellste Auswertung und Mitteilung von Testergebnissen, umgehende Isolierung, Kontaktverfolgung, Testung der Kontakte sowie wirksame Quarantäne.) verantwortlich zeichnet. Dabei sollten Kompetenzen zu Management, Organisation, zeitlichen Abläufen, 24/7-Betrieb, Drive-In-Testing, detektivischer Arbeit, IT-Einsatz und mathematisch basierter Optimierung des Gesamtprozesses im Vordergrund stehen.
Anders lehren und lernen
(2020)