@phdthesis{Sauter, author = {Sauter, Alexandra}, title = {Gesundheitsverhalten und Zugang zu Pr{\"a}ventionsangeboten bei Personen mit syrischem Migrationshintergrund - Ergebnisse einer longitudinalen qualitativen Studie}, doi = {10.5283/epub.47867}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:355-epub-478673}, pages = {v, 155}, abstract = {Migration pr{\"a}gt die zweite Dekade des 21. Jahrhunderts in Europa. Eine der Hauptursachen ist der seit 2011 schwelende syrische B{\"u}rgerkrieg, welcher maßgeblich die gesellschaftliche und politische Diskussion in Europa und insbesondere Deutschland pr{\"a}gt. Syrische Migrant:innen bilden die gr{\"o}ßte Gruppe registrierter Asylsuchender und insgesamt die drittgr{\"o}ßte Ausl{\"a}ndergruppe in Deutschland. Damit stellen sie eine relevante und neue Bev{\"o}lkerungsgruppe f{\"u}r die Pr{\"a}vention und Gesundheitsf{\"o}rderung dar. Bisherige Forschung zur Gruppe der syrischen Migrant:innen fokussiert prim{\"a}r auf die psychische Gesundheit. Unklar ist, wie sich einzelne Gesundheitsverhalten dieser Bev{\"o}lkerungsgruppe, z.B. bezogen auf Ern{\"a}hrung und Bewegung, zu Beginn des Aufenthaltes in Deutschland verhalten und wie sich diese Verhaltensweisen mit zunehmendem Aufenthalt ver{\"a}ndern. Die vorliegende Arbeit hat diese Forschungsl{\"u}cke aufgegriffen und folgende Forschungsfragen zu a) dem Stellenwert von Gesundheit und Gesundheitsf{\"o}rderung; b) den Einflussfaktoren auf gesundheitsbezogene Verhaltensweisen; c) dem Zugang zu Pr{\"a}ventionsangeboten; d) unterst{\"u}tzenden sozialen und strukturellen Rahmenbedingungen im Alltag der syrischen Migrant:innen gestellt. Zur Beantwortung der Forschungsfragen wurde ein qualitativ-exploratives Forschungsdesign gew{\"a}hlt, welches dem sozialwissenschaftlichen Ansatz der Grounded Theory nach Glaser und Strauss zugrunde liegt. Die Arbeit umfasst eine longitudinale leitfadengest{\"u}tzte Interviewstudie mit der Zielgruppe zu zwei Zeitpunkten (t₀ n=30, t₁ n=17) sowie eine Fokusgruppenbefragung mit 24 Expert:innen aus dem Bereich der migrationsspezifischen Gesundheitsf{\"o}rderung. Die Narrative der beiden Studien lassen einen zeitlichen Verlauf erkennen, in welchem die eigene Gesundheit sowie gesundheitsf{\"o}rderliche Verhaltensweisen eine unterschiedlich starke Gewichtung im Alltag der Migrant:innen einnehmen. Anhand der Ergebnisse lassen sich drei Phasen formulieren, welche syrische Migrant:innen in ihren ersten Aufenthaltsjahren im Gastland durchlaufen. Die erste Phase ist durch Beh{\"o}rdeng{\"a}nge gepr{\"a}gt, um administrative und rechtliche Sachverhalte zu kl{\"a}ren, wodurch der eigenen Gesundheit sowie gesundheitsf{\"o}rderlichen Verhaltensweisen wenig Relevanz zugeschrieben wird. Der {\"U}bergang von einer ersten hin zu einer zweiten Phase stellt f{\"u}r viele Migrant:innen einen Umbruch dar. Viele erleben in dieser Phase zahlreiche F{\"o}rderfaktoren, um gesundheitsf{\"o}rderliche Verhaltensweisen st{\"a}rker in den Alltag zu integrieren, wie beispielsweise neue Zukunftsperspektiven im Gastland oder westliche Verhaltensnormen. Aufgrund des doppelten biographischen Bruches, welcher mit der Migration nach Deutschland und dem damit verbundenen Auszug aus dem Elternhaus durchlaufen wird, erleben viele Migrant:innen auch Barrieren, um gesundheitsf{\"o}rderliche Verhaltensweisen in gew{\"u}nschtem Umfang umzusetzen. Die soziale Umgebung (z.B. Mitbewohner:innen, Angeh{\"o}rige, Helferkreise) kann dabei eine wichtige St{\"u}tze sein, um gesundheitsbezogene Verhaltensweisen aufrechtzuerhalten. Im {\"U}bergang von Phase 2 zu Phase 3 k{\"o}nnen gesundheitsrelevante Verhaltensweisen etabliert und in die gefestigteren Alltagsabl{\"a}ufe der Migrant:innen eingebunden werden. In Phase 3 ist der Alltag gepr{\"a}gt durch das Absolvieren einer (akademische) Ausbildung oder einer Erwerbst{\"a}tigkeit, welche aufgrund der neuen Sprache als anspruchsvolle Aufgaben gewertet wurde. Die Bew{\"a}ltigung traumatischer Flucht- und Migrationserlebnisse sowie hoher Akkulturationsanforderungen in einem fremden Land erfordern des Weiteren die v{\"o}llige Aufmerksamkeit der Migrant:innen. Diese beiden Faktoren k{\"o}nnen zu einer geringeren Priorisierung gesundheitsf{\"o}rderlicher Verhaltensweisen f{\"u}hren. Der (gemeinsame) Verzehr heimischer Gerichte, kann als kurzeitige Ausflucht aus den psychischen Belastungen fungieren. Auch regelm{\"a}ßige k{\"o}rperliche Aktivit{\"a}t stellt f{\"u}r manche ein geeigneter Coping-Mechanismus dar, um besser mit belastenden Ereignissen umgehen zu k{\"o}nnen. F{\"u}r andere stellt die mentale Situation eine zu große Barriere da, um regelm{\"a}ßig k{\"o}rperlich aktiv zu ein. Anhand der Ergebnisse wurden nach dem Paradigma „health in all policy" der Gesundheitsf{\"o}rderung, elf multisektorial angesiedelte Handlungsempfehlungen f{\"u}r Politik und Praxis formuliert. Sowohl in Politik als auch Public-Health-Praktiken m{\"u}ssen die spezifischen Bed{\"u}rfnisse syrischer Migrant:innen st{\"a}rker eingebunden werden und unterst{\"u}tzende gesellschaftliche Strukturen in der Lern- und Arbeitswelt, als auch der sozio{\"o}konomischen und physischen Umwelt dieser Bev{\"o}lkerungsgruppe geschaffen werden. Zuk{\"u}nftige Forschung sollte sich weiterhin mit den Lebensbedingungen syrischer Migrant:innen und deren Auswirkungen auf gesundheitsrelevante Verhaltensweisen konzentrieren. Aufgrund des anhaltenden Konfliktes in Syrien ist ein fortdauernder Aufenthalt der Zielgruppe in Deutschland anzunehmen, welcher {\"u}ber die in der Arbeit beschriebenen drei Phasen hinausgehen kann.}, language = {de} } @phdthesis{Schedlbauer, author = {Schedlbauer, J{\"u}rgen}, title = {Anforderungsorientierte Optimierung, Evaluation und Validierung der praktischen Inhalte der Lehre in der Medizinischen Informatik in Hochschulen f{\"u}r Angewandte Wissenschaften (HAW)}, isbn = {978-3-88246-461-0}, doi = {10.5283/epub.47750}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:355-epub-477509}, pages = {xvi, 253}, abstract = {Die European University Association (EUA) definiert „Besch{\"a}ftigungsf{\"a}higkeit" als ein Hauptziel der Hochschulausbildung. Der zentrale Aspekt dieser Arbeit ist, kompetenzorientierte Lehre in der praktischen Ausbildung der medizinischen Informatik an Hochschulen f{\"u}r angewandte Wissenschaft(HAW) durch Analyse der Kompetenzanforderungen des Marktes und der Hochschulen zu optimieren. Als Erstes wird dazu ein Berufsbild der Medizinischen Informatik erarbeitet, indem mit Hilfe von Webcrawling, Webextraktion und Text Mining Begriffe von Stellenanzeigen, anhand einer Inhaltsanalyse, die Kompetenzen im Bereich Fachwissen und Soft Skills (Gesch{\"a}ftsprozessmanagement, Teamwork, Prozesse, Lern- und Probleml{\"o}sungsf{\"a}higkeiten) ermittelt werden. Als N{\"a}chstes wird untersucht, inwiefern HAWs diese Kompetenzen in ihren Modulhandb{\"u}chern als Lernziele definieren. Um die Vermittlung der praktischen Inhalte der Ausbildung entsprechend dem Berufsbild zu optimieren wurde - basierend auf der Methodik des Design-based Research - die Lehrmethodik „INstall" entwickelt und evaluiert um die Arbeitsmarktf{\"a}higkeit der Studierenden zu verbessern. Die Eignung der Lehrmethodik wurde anhand einer Fremd- und Selbsteinsch{\"a}tzung der Studierenden untersucht. Die Ergebnisse der Stellenanalyse zeigen, dass nur 45\% der Begriffe der Kategorie Fachwissen und 55\% der Kategorie Soft Skills zuzuordnen sind. Die vorherrschenden Begriffe waren Programmierung, Erfahrung, Projekt und Server. Die Auswertung der Modulhandb{\"u}cher zur Kompetenzorientierung hat große Unterschiede offengelegt, da in zwei Dritteln der Modulhandb{\"u}cher keine Soft Skills als Lernergebnisse formuliert wurden. Anhand eines Zyklus {\"u}ber drei Vorlesungen wurde nachgewiesen, dass die Erweiterung der Lernziele auf Soft Skills durch die Methode „INstall", in der Fremd- und Selbsteinsch{\"a}tzung der Studierenden einen starken Zugewinn an Kompetenzen im fachlichen Wissen, bei der Teamarbeit, im Gesch{\"a}ftsprozessmanagement, beim Lernen, in der Kommunikation und der Probleml{\"o}sung gebracht hat. Die Arbeit legt den Schluss nahe, dass Hard- und Soft Skills bei den Arbeitnehmeranforderungen zur Medizinischen Informatik gleich gewichtet sind. Daraus kann abgeleitet werden, dass die Vorgaben der Berufsverb{\"a}nde zum Kompetenzprofil {\"u}berdacht werden sollten. Fraglich erscheint, ob ein großer Teil der Modulhandb{\"u}cher den Vorgaben der EUA (Besch{\"a}ftigungsf{\"a}higkeit) entsprechen, da die Lernziele ein Defizit an Soft Skills aufweisen. Insgesamt bleibt festzuhalten: Eine gezielte Ausrichtung der Lernziele von {\"U}bungen auf die Anforderungen des Arbeitsmarktes durch die neue Lehrmethode „INstall" hat zu einer von den Studierenden selbst best{\"a}tigten sp{\"u}rbaren Steigerung der ben{\"o}tigten Kompetenzen gef{\"u}hrt.}, language = {de} } @phdthesis{Schmid, author = {Schmid, Isabel}, title = {Weiterentwicklung von Methoden und Ans{\"a}tzen zur automatisierten Informationsextraktion aus Social Networks}, doi = {10.5283/epub.53491}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:355-epub-534918}, pages = {VII, 192}, abstract = {Ob Werbebotschaften effektiv in einem sozialen Netzwerk verbreitet werden k{\"o}nnen, ist abh{\"a}ngig von der Person, die dabei als Multiplikator eingesetzt wird (Deng et al., 2016). Der Einsatz eines einflussreichen Nutzers kann nicht nur die Reichweite der Marketingbotschaft deutlich erh{\"o}hen, sondern auch in den Bereichen Innovations- und Produktmanagement wirken. Neben der großen praktischen Relevanz des Themengebiets hat dieses auch in der Wissenschaft eine Vielzahl an Publikationen hervorgebracht. Eine klare Definition und Abgrenzung einflussreicher Nutzertypen wie z.B. Influencer, Key User oder Lead User fehlt bislang und soll mit Hilfe eines ausf{\"u}hrlichen Literatur{\"u}berblicks angefertigt werden (Ver{\"o}ffentlichung 1). Außerdem wird im Rahmen der Dissertation die Identifikation von Lead User weiterentwickelt, indem verschiedene Analyseformen wie z.B. die SNA, die Sentimentanalyse und das Topic Modeling miteinander kombiniert werden. Das Thema der Sentimentanalyse wird zudem in einer weiteren Ver{\"o}ffentlichung n{\"a}her betrachtet, insbesondere im Zuge der Analyse langer und unstrukturierter Texte. Jedoch lassen sich Vorteile von sozialen Netzwerken nicht nur in Bezug auf die Verbindung zwischen Kunde und Unternehmen feststellen, sondern auch im Bereich ESN. ESN werden mit dem Ziel angewandt, die organisationale Effektivit{\"a}t sowie die Effizienz im Unternehmen zu verbessern (Stei et al., 2016). Zentral dabei ist, dass die Mitarbeiter dazu motiviert werden, aktiv Inhalte zu erzeugen und ihr Wissen mit anderen zu teilen (G{\"u}nther and Spath, 2010). Hierbei lassen sich auch unter den Mitarbeitern unterschiedliche Nutzergruppen erkennen. So k{\"o}nnen u.a. aufgrund von Aktivit{\"a}t und Zentralit{\"a}t im Netzwerk Nutzertypen voneinander unterschieden werden. Zentrale Personen im Netzwerk m{\"u}ssen gef{\"o}rdert werden, um Kommunikation und Kollaboration zu sichern. Deshalb stehen die sog. „value-adding user" im Zentrum der Analyse einer weiteren Publikation.}, language = {de} } @phdthesis{Schmoll, author = {Schmoll, Annemarie}, title = {Zugeschriebene Geschlechterrollenbilder und Krise der m{\"a}nnlichen Herrschaft im Feld des Hooliganismus}, edition = {1.}, publisher = {Nomos}, address = {Baden-Baden}, isbn = {978-3-7489-3283-3}, abstract = {Ob sich der Hooliganismus, einem Feld der „ernsten Spiele des Wettbewerbs", in welchem die m{\"a}nnliche Herrschaft herrscht, vor dem Hintergrund von weitreichenden sozialen Wandlungsprozessen in einer Krise befindet, da emanzipatorische Fortschritte eingetreten sind und eine gewisse Anzahl von Frauen am Hooliganismus gewaltf{\"o}rmig beteiligt ist und welche Geschlechterrollenbilder dort zugeschrieben werden, ist Gegenstand der vorliegenden Arbeit. Diese und weitere Forschungsfragen werden aus der Innenperspektive der im Feld des Hooliganismus Befindlichen mit Hilfe der Forschungsstrategie der soziologischen Ethnographie beantwortet.}, language = {de} } @phdthesis{Schwarz, author = {Schwarz, Colin Maximilian}, title = {Indirekte modellpr{\"a}diktive Regelung von Windenergieanlagen sowie deren energie-optimale und deren sch{\"a}digungsarme Konfiguration}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-854767}, pages = {xi, 160}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der Anwendung der indirekten Methoden zur automatisierten L{\"o}sung von einer bestimmten Klasse von Optimalen Steuerungsproblemen im Rahmen einer modellpr{\"a}diktiven Regelung f{\"u}r Windenergieanlagen. In einem zweiten Teil wird der Einfluss dieser Regelungsmethode auf die Festigkeit des Triebstranges untersucht. Diese f{\"u}hrt zu einer {\"u}berproportionalen Beanspruchung und damit zu einer Reduktion der Betriebsfestigkeit. Es gilt entsprechende Randbedingungen f{\"u}r die der Regelung zugrunde liegenden Optimalen Steuerungsprobleme zu finden, so dass weiterhin die Energieausbeute maximiert werden kann, gleichzeitig jedoch die Beanspruchung durch die Regelung begrenzt wird.}, language = {de} } @phdthesis{SouzaJr, author = {Souza Jr., Luis Antonio de}, title = {Computer-assisted diagnosis of Barrett's esophagus using machine learning techniques}, publisher = {Universidade Federal de S{\~a}o Carlos}, pages = {262}, abstract = {Esophageal adenocarcinoma is an illness that is usually hard to detect at the early stages in the presence of Barrett's esohagus. The development of automatic evaluation systems of such illness may be very useful, thus assisting the experts in the neoplastic region detection. With the strong growth of machine learning techniques aiming to improve the effectivess of medical diagnosis, the use of such approaches characterizes a strong scenario to be explored for the early diagnosis of esophageal adenocarcinoma. Barrett's esophagus as a predecessor of adenocarcinoma can be explained by some risk factors, such as obesity, smoking, and late medical diagnosis. This project proposes the development of new computer vision and machine learning techniques to assist the automatic diagnosis of the esophageal adenocarcinioma based on the evaluation of two kind of features: (i) handcrafted features, calculated by means of human knowledge using some image processing technique and; (ii) deeply-learnable features, calculated exclusively based on deep learning techniques. From the extensive application of global and local protocols for the models proposed in this work, the description of cancer-affected images and Barrett's esophagus-affected samples were generalized and deeply evaluated using, for example, classifiers such as Support Vector Machines, ResNet-50 and the combination of descriptions by handcrafted and deeply-learnable features. Also, the behavior of the automatic definition of key-points within the evaluated techniques was observed, something of a paramount importance nowadays to guarantee transparency and reliability in the decisions made by computational techniques. Thus, this project contributes to both the computational and medical fields, introducing new classifiers, approaches and interpretation of the class generalization process, in addition to proposing fast and precise manners to define cancer, delivering important and novel results concerning the accurate identification of cancer in samples affected by Barrett's esophagus, showing values around 95\% of correct identification rates and arranged in a collection of scientific works developed by the author during the research period and submitted/published to date.}, language = {en} } @phdthesis{Zuerner, author = {Z{\"u}rner, Christian}, title = {{\"A}sthetische Bildung und Fr{\"u}hromanik : Kritische Dialoge zwischen Wilhelm Wackenroder und Theodor W. Adorno}, series = {Villigst Perspektiven}, volume = {8}, journal = {Villigst Perspektiven}, publisher = {LIT}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-8258-9171-8}, pages = {226}, language = {de} } @phdthesis{Auer, author = {Auer, Simon}, title = {Musculoskeletal models in highly dynamic motion: effects of model parameters and mental stress}, address = {Regensburg}, doi = {10.5283/epub.55106}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:355-epub-551061}, pages = {ii, 85}, abstract = {The analysis and understanding of highly dynamic movements is a fundamental part of biomechanics. Since sports injuries often involve the lower extremities and muscles, musculoskeletal models can help to prevent them. These models allow the calculation of ground and joint reaction forces as well as muscle forces and activities for individual muscle strands. One goal of this work is to use musculoskeletal models to investigate the influence of mental stress on lower extremity loading. Moreover, the models themselves are evaluated for highly dynamic movements and practical recommendations for action will be derived. For this purpose, fast movements of youth competitive and amateur athletes will be recorded using different measurement systems. Subsequently, the models calculate the target parameters using inverse dynamics. Furthermore, measured and calculated muscle activities of the lower extremities are compared and artificial balancing forces (residuals) in the models are analyzed and minimization approaches are presented. The investigation of muscle and joint loading under mental stress has shown that the response to mental stress is highly individual. Athletes may experience a significant increase in muscle and knee forces with a simultaneous decrease in performance. The comparison of measured and calculated muscle activity proved the reliability of the models also for highly dynamic movements. With the frequently used default settings in the model and optical and inertial motion capture, the muscle activities in the model could be calculated reliably. The residual forces were highest, when the model transitioned from foot-ground contact to no contact and vice versa. By adjusting the settings of the kinematic filter and the ground reaction force prediction, the residuals were reduced by up to 54\%. The analysis of musculoskeletal loading under mental stress has shown that the models can make a valuable contribution to the biomechanical analysis of highly dynamic movements. Subsequently, the models have also proven to be a reliable tool for the analysis of highly dynamic movements when the calculated parameters as well as the model-specific optimization options are reviewed. With this in mind, these models can contribute to further understand highly dynamic movements and prevent muscle injuries in athletes.}, language = {en} } @phdthesis{Burger, author = {Burger, Moritz}, title = {Entwicklung eines innovativen Implantats zur minimalinvasiven Behandlung von isolierten Orbitabodenfrakturen}, address = {Regensburg}, pages = {163, IX Bl{\"a}tter}, language = {de} } @phdthesis{Steininger, author = {Steininger, Peter}, title = {Experimentelle und numerische Untersuchungen an einem solarselektiven W{\"a}rmed{\"a}mmsystem}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:91-diss-20220614-1615021-1-1}, pages = {xv, 170}, abstract = {Zur Erreichung der von der Bundesregierung gesteckten Ziele, bis zum Jahr 2050 den Prim{\"a}renergiebedarf im Geb{\"a}udesektor und die Treibhausgasemissionen betr{\"a}chtlich zu reduzieren, kommt der nachhaltigen und zukunftsorientierten energetischen Sanierung von Fassaden an Bestandsgeb{\"a}uden besondere Bedeutung zu. F{\"u}r die Applikation an Außenw{\"a}nden steht eine Vielzahl an herk{\"o}mmlichen und neuartigen D{\"a}mmsystemen zur Verf{\"u}gung, die entweder eine signifikante Erh{\"o}hung des thermischen Widerstands der Geb{\"a}udeh{\"u}lle oder die Nutzung der Sonne als zus{\"a}tzliche Energiequelle erm{\"o}glichen. Um die vorteilhaften Eigenschaften der Erzielung winterlicher solarer Gewinne, des sommerlichen {\"U}berhitzungsschutzes und der hohen D{\"a}mmwirkung an sonnenlosen Tagen in einem D{\"a}mmsystem zu vereinen, unter Ber{\"u}cksichtigung {\"o}kologischer Aspekte, sind Entwicklungen im Bereich von innovativen Fassadensystemen notwendig. Das Ziel dieser Arbeit war die konstruktive Entwicklung sowie die experimentelle und numerische Untersuchung eines rein mineralischen solarselektiven W{\"a}rmed{\"a}mmsystems, das die oben genannten Zielsetzungen erf{\"u}llt. Zur Bewertung der Leistungsf{\"a}higkeit des entwickelten Systems wurden an einem Prototyp, in einem eigens konzipierten Differenzklimakammerpr{\"u}fstand, station{\"a}re und dynamische Untersuchungen zum winkelabh{\"a}ngigen Solarstrahlungs- und W{\"a}rmetransport durchgef{\"u}hrt und bauphysikalische Kenngr{\"o}ßen, die einen Vergleich mit g{\"a}ngigen D{\"a}mmsystemen erlauben, abgeleitet. Der experimentell ermittelte winkelabh{\"a}ngige Gesamtenergiedurchlassgrad, der als station{\"a}re Kenngr{\"o}ße zur Bewertung der Solarstrahlungsleitung herangezogen wird, zeigt ein Maximum im Auslegungspunkt f{\"u}r Wintermonate (19° Einstrahlwinkel) und kann f{\"u}r hohe Sonnenst{\"a}nde, zur Vermeidung von sommerlichen {\"U}berhitzungseffekten, signifikant reduziert werden. Dar{\"u}ber hinaus wurden die experimentellen Ergebnisse zur Validierung von station{\"a}ren und dynamischen multiphysikalischen Simulationsmodellen des solarselektiven W{\"a}rmed{\"a}mmsystems eingesetzt, welche ein tieferes Verst{\"a}ndnis des W{\"a}rme- und Strahlungstransports erm{\"o}glichen. Unter Verwendung der validierten Simulationsmodelle wurden, ausgehend vom Prototyp, die wesentlichen konstruktiven Einflussfaktoren auf die Solarleitung und die D{\"a}mmwirkung des Systems ermittelt und das Verbesserungspotential entsprechend quantifiziert. Zudem wurden in einer j{\"a}hrlichen simulativen Untersuchung, unter Verwendung realer Wetterdaten, mithilfe zweier verbesserter Varianten des solarselektiven W{\"a}rmed{\"a}mmsystems, die Heizenergieeinsparpotentiale in der Winter- und {\"U}bergangszeit gegen{\"u}ber einer herk{\"o}mmlich ged{\"a}mmten Wandkonstruktion nachgewiesen.}, language = {de} } @phdthesis{Suess, author = {S{\"u}ß, Franz}, title = {The influence of mental stress on the musculoskeletal human back during static posture and trunk motion}, doi = {10.5283/epub.46055}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:355-epub-460554}, pages = {106}, abstract = {The investigation of the influence of mental stress on muscle recruitment of the back and its effect on the intervertebral discs was the main focus of this work. Furthermore, the goal was to develop algorithms to use mental stress as an input parameter in musculoskeletal simulation models. In the first step, a study was designed to investigate the influence of emotional and cognitive stress without kinetic influencing factors during sitting. At the muscular level, emotional stress was found to affect the upper back, while cognitive stress elicited higher muscle activity in the upper and lower back. Using a newly developed algorithm to apply back muscle recruitment changes to static inverse kinematic simulation models, load increases at the discs of up to 189 N on average and up to 907 N at peak were found.Based on the results of the first study, a second dynamic study was designed and conducted. In this case, the focus was on the cognitive stressor and the lower back. Using a dynamometer, subject-specific loads were applied during extension and flexion of the upper back. In contrast to the first study, in the upper back, only the right m. trapezius pars descendens showed a load-induced difference in muscle activity, but the lower back did. To investigate the effects of muscle tone increase in detail, the algorithm developed in the first study was extended to the dynamic case. The use of simulation models allowed the inference of the effects of the purely stress-induced tone increase. For this purpose, the kinetic and muscular effects were isolated and simulated. The study revealed a stress increase of 47\% of the body weight in the L4L5 disc. The final numerical study focused on the general application of muscle activities to inverse kinematic simulation models. This was based on the novel simulation algorithm used in study two and the measured muscle activities. The simulation of the measured muscle activities formed the link between reality and simulation. To simulate the activities, neural networks and gradient boosting regression algorithms were investigated. The latter were found to be better suited to represent the data. However, the data is too small for a detailed statement, especially for loads below 100\%. The results of this work can help to better assess the musculoskeletal effects of psychological stress on the musculoskeletal system and, if necessary, to develop ergonomic prevention strategies. By recognizing stress-related kinematic difference, as well as subsequent prompting of trunk movement, could help prevent long-term effects. When examining any situation, the combination of machine learning and musculoskeletal simulation tools can help examine and minimize the effects of psychological stress.}, language = {en} } @phdthesis{Thumann, author = {Thumann, Philipp}, title = {Lebensdauerbewertung von stoßartig belasteten Werkzeugkomponenten}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:91-diss-20210713-1554721-1-5}, pages = {IV, 143}, abstract = {Die vorliegende Arbeit beinhaltet ein neuartiges Gesamtkonzept zur Betriebsfestigkeitsbewertung von Werkzeugkomponenten unter Ber{\"u}cksichtigung dynamischer Einfl{\"u}sse. Es werden experimentelle Untersuchungen an Proben aus dem Verg{\"u}tungsstahl 42CrMoS4-QT sowie aus den Gusseisen mit Kugelgraphit EN-GJS-600-3 und mit Lamellengraphit EN-GJL-250 durchgef{\"u}hrt. Die Ergebnisse aus den Versuchen dienen zum einen zur allgemeinen Validierung von Betriebsfestigkeitsrechnungen. Zum anderen wird damit die Frequenzabh{\"a}ngigkeit in Bezug auf stoßartige Belastungen untersucht. Neben den validierten Berechnungsmodellen resultiert aus den Versuchungen die Erkenntnis einer ausgepr{\"a}gten Frequenzabh{\"a}ngigkeit, welche in zuk{\"u}nftigen Auslegungsrechnungen ber{\"u}cksichtigt werden muss. Bei Untersuchungen an einem Umform- und Beschneidewerkzeug wird die erarbeitete methodische Vorgehensweise aus den Versuchen angewandt. Es wird eine FE-Simulation eines Gesamtmodells erstellt, welche mit Messungen am Werkzeug validiert wird. Die Untersuchungen am Umform- und Beschneidewerkzeug liefern demnach ein validiertes FE-Simulationsmodell, das neben dem Werkzeug das Pressenmodell und die im Fertigungsprozess zu bearbeitende Platine beinhaltet. Unter Anwendung der Submodelltechnik an einer Einzelkomponente werden geeignete FE-Ergebnisse f{\"u}r eine Betriebsfestigkeitsrechnung generiert. Die Betriebsfestigkeitsrechnung erfolgt nach dem validierten Berechnungsmodell aus den Versuchen. Im Zuge der Analysen am Werkzeug findet das validierte Berechnungsmodell f{\"u}r den Gusswerkstoff EN-GJS-600-3 Anwendung. Die Berechnungsergebnisse korrelieren mit tats{\"a}chlich aufgetretenen Sch{\"a}den an einem Bauteil.}, language = {de} } @phdthesis{Weber, author = {Weber, Sebastian}, title = {Charakterisierung verschiedener Wassereinspritztechnologien f{\"u}r Ottomotoren}, doi = {10.25673/86462}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ma9:1-1981185920-884176}, pages = {xvii, 151}, abstract = {Die Reduktion von Kraftstoffverbrauch und Schadstoffemission bei gleichzeitiger Verbesserung der Fahrleistung bei kleinerem Hubraum und reduzierter Zylinderzahl, die erh{\"o}hte Performance und die Kompatibilit{\"a}t mit elektrifizierten Komponenten beschreiben die aktuellen Ziele und Herausforderungen der modernen Ottomotorentwicklung. Um alle Herausforderungen zu erf{\"u}llen, muss ein st{\"o}chiometrischer Betrieb sichergestellt werden. Dabei kann es jedoch an der Volllast zur {\"U}berschreitung thermischer Grenzen im Abgaspfad kommen, weswegen die Abgastemperatur ohne Leistungsverluste abgesenkt werden muss. Die Wassereinspritzung kombiniert Downsizing, Leistungssteigerung und die Verbesserung der Schadstoffemissionen wirkungsvoll miteinander und k{\"o}nnte einen Beitrag zur Erreichung der Klimaziele leisten. Um ein optimales Systemlayout zu erarbeiten, sind prozessuale Betrachtungen oft nicht ausreichend. Vielmehr m{\"u}ssen die Ph{\"a}nomene im Brennraum beobachtet werden. Schwerpunktm{\"a}ßig sind dies die Einbringung des Wassers, der Wandkontakt, die Spray- und Wandfilmverdampfung und somit die Wirksamkeit der Abgastemperaturreduktion und die Verbesserung des indizierten Wirkungsgrads. In einem ersten Schritt werden die Thermodynamik bei Wassereinspritzung analysiert und verschiedene Einspritztechnologien miteinander verglichen. Fokussiert wird die Verbrennung, die Ver{\"a}nderung in den gasf{\"o}rmigen und festen Abgasbestandteilen und die mechanische Belastung der Aggregate durch die Verbesserung der Z{\"u}ndwinkel. Die Mischungseinspritzung {\"u}ber den zentralen Hochdruckinjektor vereint den geringsten Wasserverbrauch mit bestm{\"o}glicher Schwerpunktlage, starker Reduktion des Partikelausstoßes und akzeptabler Erh{\"o}hung der mechanischen Belastung und ist damit das favorisierte Konzept. Neben den prozessualen Betrachtungen werden mit einem optisch zug{\"a}nglichen Versuchstr{\"a}ger zwei laseroptische Messtechniken zur Visualisierung fl{\"u}ssigen Wassers und der spektralen Trennung zwischen Wasser und Kraftstoff entwickelt und validiert. Damit werden die verschiedenen Varianten optisch vermessen und die Sensitivit{\"a}t gegen{\"u}ber ver{\"a}nderten Betriebs- und Randbedingungen ermittelt. Die Sammlereinspritzung zeigt die gr{\"o}ßten Tropfen, gefolgt von der Saugrohr- und der Mischungseinspritzung. Auch hat diese den mit Abstand gr{\"o}ßten Wandkontakt und die geringste Verdampfungsrate, ist zus{\"a}tzlich anf{\"a}llig f{\"u}r zyklische Schwankungen. Die Saugrohreinspritzung kennzeichnen kleine Tropfen, ein konzentriertes Einstr{\"o}men durch den Ventilspalt, ein fl{\"a}chiger Wandfilm auf der Kolbenoberseite und die Verbesserung der Tropfenverdampfung durch Turbulenz und die Nutzung von Phasing. Favorit ist abermals die Mischungseinspritzung. Eine hohe Wandfilm- und unmittelbare Sprayverdampfung kennzeichnen das System, wobei eine Erh{\"o}hung des Einspritzdrucks die Verdampfungsrate signifikant verbessert. Außerdem ist die Einspritzdauer am geringsten und die Reproduzierbarkeit am gr{\"o}ßten, jedoch auch der applikative Aufwand. Am favorisierten System werden weitere Analysen durchgef{\"u}hrt, unter anderem zur Ver{\"a}nderung der Bauteiltemperaturen, der Vergleich mit einer Ethanoleinspritzung oder die vielversprechende Kombination in Form einer Wasser-Ethanol-Mischungseinspritzung. Auf Basis der experimentellen Erkenntnisse wird ein CFD-Verfahren vorgestellt, das die Wassereinspritzung abbildet und somit die Virtualisierung in der Produktentwicklung vorantreibt. Neben der methodischen Vorgehensweise wird das Verfahren validiert und am Einzylinder- und Vollmotorbetriebspunkt vorgestellt. Die auftretenden Unterschiede werden analysiert und ausgew{\"a}hlte Parameteranalysen durchgef{\"u}hrt. Mit den Simulationen kann nachvollzogen werden, wie das Wasser die Zylinderlaufbahn benetzt und mit dem Kolben interagiert. Zusammenfassend charakterisiert diese Arbeit die g{\"a}ngigen Wassereinspritzvarianten auf unterschiedlichen Ebenen, gibt Optimierungsempfehlungen f{\"u}r die bestm{\"o}gliche Medienverdampfung und empfiehlt die Mischungseinspritzung als Systemlayout.}, subject = {Kolbenkraftmaschine}, language = {de} } @phdthesis{Weigl, author = {Weigl, Stefan}, title = {Development of a sensor system for human breath acetone analysis based on photoacoustic spectroscopy}, doi = {10.5283/epub.44776}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:355-epub-447768}, pages = {xlii, 282}, abstract = {The breath analysis section of this thesis outlines the potentials but also emphasises the concomitant challenges of human breath analysis. The section further describes the usefulness of a point-of-care (POC) device for breath acetone detection. In addition, it covers various breath analysis related subjects, which can be useful considering further developments of breath analysers. This includes an extensive summary involving the high abundant endogenous as well as the exogenous breath species present in a clinical environment. Subsequently, a detailed discussion about the theoretical aspects of absorption spectra is provided, forming the basis for the spectral interference chapter. Classical absorption spectroscopy (AS) is compared with photoacoustic spectroscopy (PAS) in view of trace gas analysis. Different modulation schemes for signal generation, i.e. amplitude modulation (AM) and wavelength modulation (WM) are part of the comparison, while the advantages and disadvantages of each technique are highlighted. As a result, PAS is considered superior to AS and hence is selected as the method of choice regarding the development of a sensor for breath acetone detection. A detailed mathematical derivation of the photoacoustic signal generation as well as the signal enhancement by means of acoustic resonance amplification is provided. Moreover, several phenomena causing signal attenuation are outlined, including vibrational-translational (VT) relaxation, vibrational-vibrational (VV) energy transfer mechanism, acoustic detuning and photodissociation. Various simulations regarding spectral interferences in the infra-red (IR) and ultraviolet (UV) region are presented, demonstrating the susceptibility towards spectral cross-sensitivities in the IR region, hence, rather suggesting the UV region for acetone detection. However, this simulation can be easily adopted to other target analytes and serves as a basis for multicomponent analysis approaches in the IR region using tuneable light sources. Ultra sensitive acetone detection employing a high power UV LED is presented and a detailed analysis considering the effects of environmental parameters onto the photoacoustic signal, including temperature, pressure, LED duty cycle and flow rate, is provided. In addition, general cross-sensitivities of the photoacoustic signal towards the high abundant species O2, CO2 and H2O have been investigated and discussed. Moreover, several LED and photoacoustic cell (PAC) combinations have been compared in order to evaluate improvement approaches regarding an enhancement of the system's sensitivity. Finally, photoacoustic sensor setups employing an interband cascade laser (ICL) or a quantum cascade laser (QCL) have been studied and compared to various UV setups in view of different key performance parameters, including the limits of detection (LOD) and the normalised noise equivalent absorption (NNEA) coefficients. The juxtaposition of the different approaches once more emphasises the extraordinary sensitivity of photoacoustic spectroscopy. To the best of the author's knowledge, the LODs (3σ) of the UV LED based photoacoustic measurement in typical breath conditions (12.5 ppbV) and the LOD of the QCL measurement (0.79 ppbV) provide two world records. First, regarding photoacoustic acetone detection using an UV LED and second, in view of other published results for photoacoustic acetone detection in general.}, language = {en} } @phdthesis{Weiss, author = {Weiß, Nils}, title = {Security testing in safety-critical networks}, pages = {xiv, 126}, abstract = {The evolution of cars from mechanical systems to rolling computers creates new requirements for safety and security engineering. Nowadays, every vehicle contains a safety-critical real-time communication network to fulfill its function. Especially the increasing connectivity of automotive systems enlarged the attack surface for cyber-attacks. Safety engineering in this area is well understood and studied for decades, though the security engineering of these systems needs further research. This thesis introduces a black-box investigation process to analyze existing auto-motive systems and components and identifies security vulnerabilities in four different ECUs. Combined with a survey of published security research, vehicle-internal networks are identified as an extraordinary threat to the vehicle's safety and security. The outstanding automation capabilities of security tests for these networks are leveraged in the second part of this thesis. In order to create automated tools for automotive networks, a software foundation is necessary. As part of this thesis, a comprehensive open-source software framework for security testing in vehicular networks was developed and published. This aims to support further security research based on open and free software. Novel tools for the automated identification and exploration of attack surfaces in automotive diagnostic protocol implementations are created and evaluated. These tools allow the creation of comparable attack surface metrics through black-box scans of arbitrary ECUs. Automata learning and system state reverse-engineering techniques highly increase the exploration capabilities of the presented tools. The exploration algorithm is tested on thirteen different ECUs from independent OEMs. All gathered results are evaluated and discussed in the final part of this thesis. Finally, open issues and further research based on this contribution are discussed.}, language = {en} } @phdthesis{Wiesent, author = {Wiesent, Lisa}, title = {Numerical analysis of laser powder bed fused stents made of 316L stainless steel considering process-related geometric irregularities}, address = {Regensburg}, doi = {10.5283/epub.53139}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:355-epub-531392}, pages = {XIV, 115, CXV-CXXXI}, abstract = {Re-narrowing of a coronary vessel after stent implantation, known as in-stent restenosis (ISR), is a predominant problem in the treatment of atherosclerosis. ISR is caused, e.g., by vessel wall injury during stent implantation, malpositioning, over- or undersizing of the stent, and associated adverse alteration of natural blood flow. Advances in metal additive manufacturing, particularly in laser powder bed fusion (L-PBF), are enabling the generation of micro-scale L-PBF lattice structures and thus potentially coronary stents. By enabling new or even patient-specific stent designs, L-PBF stents could improve the conformity of the implanted stent and the vessel wall, thus potentially reducing ISR rates in the future. Research in the field of L-PBF stents is still in its early stages. Previous studies have mainly focused on the analysis of stent design requirements and basic functionality of L-BF stents. Studies regarding the determination of the specific mechanical behavior of L-PBF stents but also regarding their numerical analysis are currently not available. Due to their similar topology, L-PBF stents resemble L-PBF lattice structures with a low structural density. Therefore, it is reasonable to transfer the findings in the field of L-PBF lattice structures to L-PBF stents. L-PBF lattice structures exhibit process-related geometric irregularities that (negatively) affect their morphology and their mechanical behavior. Therefore, for an accurate (numerical) evaluation of L-PBF lattice structures and thus of L-PBF stents, their mechanical behavior must be determined first, and the influence of the process-related geometric irregularities must be analyzed or considered within the numerical models. Furthermore, the mechanical and morphological behavior of filigree L-PBF stents can be altered by post-processing steps (surface, heat treatment). However, studies on L-PBF lattice structures are mainly limited to as-built structures. Therefore, the aim of this doctoral thesis is to determine the effects of L-PBF process-related geometric irregularities and different post-processing conditions on the mechanical behavior of L-PBF 316L stents, as well as to develop a numerical methodology for their numerical evaluation. In a first step, a finite element analysis (FEA) for the prediction of stent deformation during crimping and expansion was developed and validated using extensive experimental data from conventionally manufactured stents. These models accurately predicted the expansion behavior of two different stent designs with different expansion behavior, as well as different positioning of the stent on the balloon catheter. In the second step, the mechanical behavior of L-PBF 316L was determined using uniaxial tensile tests on standard flat tensile specimens with variable specimen thickness and orientation angle. For each specimen configuration, as-built and heat treated specimens were considered. In the as-built condition, besides the anisotropic mechanical properties of L-PBF 316L already known from the literature, a significant increase in strength with increasing specimen thickness was observed, which stagnated at a specimen thickness of t > 1.5 mm, thus reaching a saturation value. Heat treatment resulted in homogenization but no recrystallization of the microstructure. Thus, the melt pool boundaries and substructures were dissolved, and residual stresses were reduced, whereas the elongated and oriented grains and thus the anisotropic microstructure were preserved. Accordingly, the specimen thickness- and direction-dependent mechanical properties of L-PBF 316L were still observed after heat treatment. Thus, for a reliable structural mechanical evaluation of L-PBF parts, their mechanical properties must be determined using test specimens that are comparable in size, orientation angle, and post-treatment condition to the later L-PBF part. In a final step, the mechanical behavior of L-PBF stents was determined and the expansion behavior of L-PBF stents under different post-processing conditions was evaluated by FEAs. The generation of L-PBF miniature tensile specimens of comparable cross section to stent struts and their experimental evaluation is challenging and highly error-prone. Therefore, a combined experimental-numerical approach was developed for the inverse determination of the mechanical behavior of L-PBF 316L stents based on experimental testing and FEA of uniaxial compression of L-PBF stents. The stent models were reconstructed from computed tomography (CT) scans of real L-PBF stents. In this way, process-related geometric irregularities were depicted enabling an accurate prediction of the stent structure-property relationship. Thus, the macroscopic mechanical behavior of L-PBF 316L stents could be determined for the first time and subsequently described numerically by a material model. Morphological analysis of the L-PBF stents further revealed significant discrepancies between the actual L-PBF stents and its computed aided design (CAD) model due to process-related geometric irregularities (surface roughness, strut waviness, enlarged and inhomogeneous strut diameters, internal defects). Numerical expansion analysis of the L-PBF stent models showed that L-PBF stents can exhibit comparable expansion behavior to conventional stents only after surface and heat treatment. However, subsequent analysis of deformation and stress states showed that L-PBF stents, both in the as-built condition and after surface and heat treatment, may exhibit critical local stress/strain concentrations, especially in the areas of pronounced geometric irregularities. Improvements in the L-PBF process, post-processing steps, and stent design are therefore essential to minimize process-related geometric irregularities and thus their strength-reducing effects, ultimately ensuring the structural safety of L-PBF stents. One possible improvement approach is to manufacture the stents on special µ-L-PBF systems that have explicitly been optimized to produce filigree structures. In this way, a higher geometric accuracy and low surface roughness could already be achieved in the as-built condition of L-PBF stents, and the subsequent required surface treatment could be reduced to a minimum. Furthermore, the fatigue strength, the damage behavior, the interaction of the stent with the blood vessel as well as the biocompatibility of L-PBF 316L stents should be investigated. To effectively use numerical models for the development of L-PBF stents, the potential of synthetic L-PBF stent models should also be investigated. The synthetic stent models represent a statistics-based modification of the original stent CAD model (e.g., local variations of strut cross section along strut length). In this way, the effects of L-PBF process-related geometric irregularities could be represented statistically and thus without explicit reconstruction from CT scans. The development of L-PBF stents is a very complex interdisciplinary task in the fields of manufacturing technology, material science, design development and numerical simulation. To establish L-PBF as a reliable alternative to conventional stent fabrication, further research in this area is essential. By providing a method to determine the mechanical properties of L-PBF stents as well as their numerical analysis, this doctoral thesis could contribute to the further development of L-PBF 316L stents, as well as define necessary research aspects for further work.}, language = {en} } @phdthesis{Wulf, author = {Wulf, Frederik}, title = {Essays on cloud computing adoption, post-adoption, and security}, pages = {166}, language = {en} } @phdthesis{Grauvogl, author = {Grauvogl, Dominik}, title = {Multiphysikalische Auslegung einer fremderregten Synchronmaschine mit magnetischer Asymmetrie f{\"u}r einen Hochvolt-Achsantrieb}, editor = {Gerling, Dieter}, publisher = {Shaker Verlag}, address = {D{\"u}ren}, isbn = {9783844085532}, pages = {260}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wird eine fremderregte Synchronmaschine als Achsantrieb f{\"u}r ein Elektrofahrzeug entwickelt. Als Grundlage hierf{\"u}r dient ein bereits vorhandener Stator einer permanenterregten Synchronmaschine. Durch die Wiederverwendung des Stators ist eine maschinentypunabh{\"a}ngige Baukastenerweiterung in Form eines magnetfreien Rotors gegeben, wodurch die {\"o}konomischen und {\"o}kologischen Nachteile der Permanentmagnete ausgeschlossen sind. Bei der Auslegung des Rotors wird von Beginn an ein multiphysikalischer Entwicklungsansatz gew{\"a}hlt, mit dem der praxistaugliche Einsatz f{\"u}r den modularen Baukasten sichergestellt ist. Dabei ist die elektromagnetische Auslegung iterativ auf die mechanische Blechpaketfestigkeit, das thermische Verhalten und die magnetischen Ger{\"a}usche abgestimmt. In Kombination mit den gesetzten Restriktionen ergibt sich ein neuartiges asymmetrisches Polschuhdesign mit dem es m{\"o}glich ist, das geforderte Drehmoment mit gen{\"u}gend kleiner Welligkeit ohne eine Rotorschr{\"a}gung zu erreichen. Die Simulationsergebnisse sind durch die Vermessung eines aufgebauten Prototyps validiert und best{\"a}tigt. Ein abschließender Simulationsvergleich mit der baugleichen permanenterregten Synchronmaschine zeigt, dass die fremderregte Synchronmaschine hinsichtlich Performance, Wirkungsgrad und Ger{\"a}uschverhalten eine konkurrenzf{\"a}hige Alternative dazu ist.}, language = {en} } @phdthesis{Munninger, author = {Munninger, Maximilian}, title = {Betrachtung der inh{\"a}renten Stochastizit{\"a}t durch das Scheduling in Verbindung mit der mehrstufigen Losbildung in einem hierarchischen Planungskonzept}, volume = {2022}, edition = {1. Auflage}, publisher = {Cuvillier Verlag}, address = {G{\"o}ttingen}, isbn = {9783736975958}, pages = {142}, abstract = {In der Dissertationsschrift „Betrachtung der inh{\"a}renten Stochastizit{\"a}t durch das Scheduling in Verbindung mit der mehrstufigen Losbildung in einem hierarchischen Planungskonzept" werden mehrere Modellformulierungen f{\"u}r die L{\"o}sung von mehrstufigen kapazitierten Losgr{\"o}ßenproblemen erarbeitet. Bei der Losgr{\"o}ßenplanung mit Mikroperiodenmlodelen entstehen durch die {\"u}blicherweise integrierte Reihenfolgeplanung keine Versp{\"a}tungen durch Wartezeiten. Jedoch sind die Rechenzeiten f{\"u}r optimale L{\"o}sungen in praxisrelevanten Problemgr{\"o}ßen nahezu unbeherrschbar. Bei einer L{\"o}sung mit Makroperiodenmodellen und einer nachfolgenden Reihenfolgeplanung mit Priorit{\"a}tsregeln entstehen hingegen durch die unzureichenden Kapazit{\"a}tsberechnungen immer wieder unvorhergesehene Wartezeiten. Deshalb werden in der Arbeit drei Modifikationen f{\"u}r das Makroperiodenmodell MLCLSP vorgeschlagen, mit denen diese Wartezeiten gesch{\"a}tzt werden k{\"o}nnen. Im ersten Ansatz werden Kapazit{\"a}tskorrekturfaktoren eingef{\"u}hrt und deren Werte simulativ ermittelt, womit das Problem der reihenfolgebedingten Wartezeiten teilweise behoben werden kann. In einem zweiten Modellvorschlag werden diese Kapazit{\"a}tskorrekturfaktoren mit einer Analogie aus der Warteschlangetheorie gesch{\"a}tzt. Ein drittes Modell wird vorgeschlagen, in dem ein Parameter eingef{\"u}hrt wird mit dem die Robustheit gegen{\"u}ber der inh{\"a}renten Stochastizit{\"a}t zwischen den Losgr{\"o}ßen- und Scheduling-Problemen gesteuert werden kann.}, language = {de} } @phdthesis{Schwanzer, author = {Schwanzer, Peter}, title = {Experimentelle Untersuchungen zur On-Board {\"U}berwachung von Partikelfiltern f{\"u}r den Einsatz an direkteinspritzenden Benzinmotoren}, publisher = {Verlag Dr. Hut}, address = {M{\"u}nchen}, isbn = {978-3-8439-5101-2}, pages = {194}, abstract = {This thesis deals with the development of a methodology for an improved on-board diagnosis of particulate filters in vehicles with gasoline direct injection (GDI) technology with regard to future emission legislations. In order to comply with statutory particle number limits, particulate filters are used in the exhaust gas aftertreatment for GDI-engines. The currently applied method for diagnostic purposes, a differential pressure sensor, will not be suitable for future legislations. Therefore, an on-board strategy with real-time ability shall be developed. To achieve this, the application of novel sensor concepts has been investigated, namely electrostatic soot sensors (ePM sensor) and radio frequency antennas (RF sensor). Due to the results of the ePM-sensors, no methodology for an on-board diagnosis based on an ePM sensor concept was made. The RF sensor showed varying sensitivities for different soot and different quantities of volatile components in the filter element. The analysis of the oxidation processes showed that the regeneration of the filter element is detected by the RF sensor. Furthermore, the stored amount of ash could be captured. Due to these findings, a concept for an improved on-board diagnosis strategy by means of an RF sensor concept was developed. In the course of the work it turned out that a combined sensor concept consisting of a differential pressure sensor and a RF sensor is most suitable. In a validation process, this sensor concept showed sufficient results concerning the detection capability of soot and ash loads as well as of the degree of damage of particulate filters. Especially for small amounts of ash, this sensor concept showed specific advantage. Also, the determination of the current amount of soot in the filter element proved to be suitable. Regarding the detection of damages, the sensor concept convinces through a higher sensitivity.}, language = {de} } @phdthesis{Muehlbauer, author = {M{\"u}hlbauer, Christian}, title = {Entwicklung einer Methodik zur Bewertung und Optimierung des vibroakustischen Verhaltens von Kraftstoffeinspritzsystemen}, doi = {10.25673/109576}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ma9:1-1981185920-1115312}, pages = {IX, 119}, abstract = {Die vorliegende Dissertation befasst sich mit der akustischen Analyse von Kraftstoffein-spritzsystemen und deren NVH-Optimierung mithilfe ansteuerungstechnischer Maßnahmen. Da sich der K{\"o}rper- und Luftschall beim Betrieb des Verbrennungsmotors mit anderen, nicht untersuchungsrelevanten Ger{\"a}uschkomponenten {\"u}berlagert, ist im Vollmotorbetrieb eine diffe-renzierte komponentenbasierte Ger{\"a}uschmessung nicht m{\"o}glich. Deshalb wurde ein NVH-Sys-tempr{\"u}fstand entwickelt, der eine isolierte akustische Vermessung von Einspritzsystemen im seriennahen Systemverbund erm{\"o}glicht. Die Betriebsparameter des Einspritzsystems wurden an einem Vollmotor in einem leerlaufna-hen Motorbetriebspunkt erfasst und mithilfe eines speziellen Entwicklungssteuerger{\"a}ts auf den NVH-Systempr{\"u}fstand transferiert. Ausgehend von dem definierten Referenzbetriebspunkt wurden sowohl die Randbedingungen als auch die Ansteuerstrategie variiert und deren Einfluss auf das akustische Verhalten analysiert. Dabei zeigten prim{\"a}r der Raildruck und die Anzahl der Einspritzungen einen ausgepr{\"a}gten Einfluss auf die betrachteten (psycho-)akustischen Parame-ter Schalldruckpegel, Lautheit, Sch{\"a}rfe und Impulshaltigkeit. Zur akustischen Optimierung der mechatronischen Komponenten wurden zum einen der An-steuerstrom reduziert und zum anderen ein Bremsimpuls am Ende der Ansteuerung implemen-tiert. Dadurch konnten die mechanischen Prellereignisse deutlich reduziert werden. Mithilfe eines Einspritzratenmessger{\"a}ts wurde allerdings nachgewiesen, dass sich die Optimierungs-maßnahmen insbesondere auf die Streuung der eingespritzten Kraftstoffmasse negativ auswir-ken und damit ein Zielkonflikt aus Ger{\"a}uschqualit{\"a}t und Prim{\"a}rfunktionen entsteht. Als signi-fikanter Kipppunkt wurde bei den Injektoren der {\"U}bergang vom linearen Vollhub-Betrieb zum ballistischen Teilhub-Betrieb identifiziert. Aus diesem Grund wurde die elektrische Ansteue-rung unter der Voraussetzung des Injektor-Vollhub-Betriebs optimiert. Bei der Beurteilung des Einflusses der NVH-optimierten Ansteuerprofile auf die Robustheit der mechatronischen Komponenten wirkten sich eine niedrige Versorgungsspannung sowie eine kurze Ansteuerdauer der Injektoren besonders negativ auf die Streuung der eingespritzten Kraftstoffmasse aus. Vor allem in Verbindung mit der stromreduzierten Ansteuerung wurden die Injektoren nicht mehr zuverl{\"a}ssig und reproduzierbar im Voll-Hub ge{\"o}ffnet. Weiterhin wur-den durch die Bremspuls-Applikation injektorspezifische Abweichungen im Schließverhalten weiter verst{\"a}rkt und erh{\"o}hten damit auch die Abweichungen der mittleren eingespritzten Kraft-stoffmasse zwischen den untersuchten Injektor-Exemplaren. Abschließend wurde die {\"U}bertragbarkeit des Systemverhaltens ermittelt, indem die Optimie-rungsmaßnahmen auf einen weiteren Versuchstr{\"a}ger ausgeweitet wurden. Dabei zeigte sich, dass die Maßnahmen zwar grunds{\"a}tzlich {\"u}bertragbar waren, aber die Parametrierung bez{\"u}glich Ansteuerstromreduzierung und Bremspuls-Applikation zum Teil stark angepasst werden mussten.}, language = {de} } @phdthesis{Baumann2023, author = {Baumann, Martina}, title = {Health Technology Assessment und ethische Aspekte der Prothesenversorgung}, doi = {10.5445/IR/1000170547}, pages = {viii, 270, XLIV}, year = {2023}, abstract = {Innovative Hand- und Beinprothesen haben das Potenzial, die Gesundheit und Lebensqualit{\"a}t von Menschen mit Gliedmaßenamputationen und Dysmelien zu verbessern. Aus einer Behindertenrechtsperspektive haben Menschen ein Recht auf eine Versorgung mit solchen Hilfsmitteln, die ihnen mehr gesellschaftliche Inklusion erm{\"o}glichen. Gleichzeitig k{\"o}nnen neue Prothesentechnologien Gesundheitssysteme aufgrund ihrer hohen Kosten vor Herausforderungen in Bezug auf die gerechte Ressourcenallokation stellen. Auch die zunehmende Verschmelzung von Prothesen mit menschlichen K{\"o}rpern wirft ethische Fragen nach Autonomie und Sicherheit auf. Das Health Technology Assessment (HTA) ist ein wissenschaftlicher Ansatz zur Effizienzsteigerung und gerechten Rationierung in Gesundheitswesen. HTA soll Entscheidungen zur Erstattungsf{\"a}higkeit von Gesundheitstechnologien unterst{\"u}tzen, indem es deren Kosten und Nutzen systematisch untersucht - aber auch ethische, rechtliche und soziale Aspekte ihres Einsatzes beleuchtet. Diese Arbeit gibt einen {\"U}berblick {\"u}ber den Stand des HTA zu Prothesen auf Basis einer Recherche zu HTA-Berichten und Einsch{\"a}tzungen von Stakeholder*innen des deutschen Gesundheitswesens. Ethische Aspekte der Prothesentechnologie und -versorgung werden auf Basis eines Literaturreviews und einer Befragung von Prothesentr{\"a}ger*innen beleuchtet. Dieser Teil der Arbeit untersucht auch, inwiefern solch eine Kombination aus literaturbasiertem und empirischem Ansatz („empirische Ethik") einen Mehrwert f{\"u}r Ethik im HTA bietet. In einem Fokus auf Gerechtigkeit wird untersucht, welche H{\"u}rden von Prothesennutzer*innen und Stakeholder*innen beim Zugang zu Prothesen im deutschen Gesundheitssystem wahrgenommen werden und inwiefern diese H{\"u}rden zu ungerechtem Zugang f{\"u}hren k{\"o}nnen. Es werden dann basierend auf den empirisch identifizierten Defiziten in der Versorgungspraxis und Norman Daniels Ansatz f{\"u}r Gesundheitsgerechtigkeit Empfehlungen f{\"u}r eine gerechtere und bessere Prothesenversorgung vorgestellt. Die Arbeit liefert somit Beitr{\"a}ge zur methodischen Diskussion um Ethik im Health Technology Assessment und zur bislang in Deutschland eher z{\"o}gerlich gef{\"u}hrten Diskussion, wie mit Ressourcenknappheit im Gesundheitswesen umgegangen werden sollte.}, language = {de} } @phdthesis{Jonker2023, author = {Jonker, Dirk}, title = {Advanced nanofabrication techniques for electron emission devices}, isbn = {978-90-365-5632-3}, doi = {10.3990/1.9789036556323}, pages = {362}, year = {2023}, abstract = {The goal of this thesis is to develop an electron injection source based on a cold field emission cathode that ultimately functions as an alternative electron source used during the Birch reduction process. The experimental configuration to conduct an alternative Birch reduction involves the combination of various physical domains, including solid-state physics, physics of interfaces, electrochemistry, and fluid dynamics. The body of this thesis discusses the fabrication and characterization of a silicon nanocone array. It also presents a self-aligned method to incorporate an electronic gate structure that may function as an extractor grid. The emission behavior and transport properties of the silicon nanocones are assessed by scanning tunneling microscopy by performing measurements on flat silicon and silicon nanocone surfaces containing different dopant types and doping concentrations. Furthermore, additional experimental work is conducted to replace a thermally grown silicon dioxide layer with platinum silicide and characterize the electrical properties by means of scanning tunneling microscopy. Lastly, the thesis discusses the fabrication of two plasmonic structures and evaluates the plasmonic modes, surface enhancement, and Raman activity.}, language = {en} } @phdthesis{Kratzer, author = {Kratzer, Simon}, title = {The Fractional CIO as a new form of IT management for SMEs : essays on current issues and new developments in IT executive management}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa2-894186}, pages = {27, 46, 85-87, 119-120, 131, 148, 172-173}, abstract = {For decades, the importance of information technology (IT) for organizations has continuously increased. To ensure effective IT management and operations, to enable the business, and to stay competitive, many large organizations appoint a Chief Information Officer (CIO) as their highest-ranked IT executive (Preston et al., 2008). While many small to medium-sized enterprises (SMEs) face similar challenges concerning IT, they often lack the resources to employ a full-time IT executive (Bhagwat \& Sharma, 2007; Cragg et al., 2013). However, Kamariotou and Kitsios (2022) find that strategic planning and alignment with IT are important determinants for increasing an SME's business value. An increasing number of SMEs started to employ CIOs part-time to avoid the risk of not staying competitive and losing business value (Moise, 2021; Pratt, 2022). Such so-called "Fractional CIOs" are often highly experienced and skilled individuals working for multiple SMEs simultaneously (Kratzer et al., 2022). By contracting a Fractional CIO, SMEs benefit in various ways. First, they get an experienced IT leader at a fraction of the cost. Second, they remain flexible concerning billable hours and the time horizon of the engagement. Third, they are receiving an outside-in perspective and might profit from the Fractional CIO's experience gained from simultaneous engagements. Even though the Fractional CIO role benefits SMEs, adoption and awareness are still low. Further, substantial research on the novel role is missing. This dissertation aims to establish a new stream in CIO research that explores the role of the Fractional CIO. Our comprehensive literature review of the CIO research field provides the basis for this research (Kratzer et al., 2023b). As we explore this novel phenomenon, we are also interested in how to best report research findings. We, therefore, aim to conceptualize techniques to convey novel phenomena in information systems (IS) research in an illustrative way. Hence, we posed the following overarching research questions: RQ1: How can novel phenomena be communicated in an illustrative yet rigorous way in research papers? RQ2: What is the state-of-the-art in the CIO research field, and what are further avenues for research? RQ3: What concepts provide SMEs with the experienced IT executive management they need? RQ4: What makes Fractional CIO engagements successful? RQ5: How does the role of the Fractional CIO take shape in practice in the German market? These overarching research questions are answered through six consecutive publications. 1) 'Literary Sketches in Information Systems Research: Conceptualization and Guidance for Using Vignettes as a Narrative Form' This paper is conceptual and has a methodological focus on the use of vignettes. The paper contributes to the usage of vignettes as a narrative form in academic research, providing a taxonomy that structures vignettes and identifies three archetypes. By conceptualizing vignettes through a taxonomy and archetypes, we create transparency for the usage of vignettes, encourage the use of vignettes, and provide recommendations how to use them more rigorously. Long term, this might contribute to a better exchange between academia and practice through better comprehensibility of academic papers. 2) 'Four Decades of Chief Information Officer Research: A Literature Review and Research Agenda Based on Main Path Analysis' In this paper, we conducted a bibliographic literature review using main path analysis, which helped to objectively identify existing topics based on their importance. We also illustrated the knowledge flow in CIO research by identifying major and emerging research streams and analyzing their evolution over time. Additionally, we aggregated central papers in CIO research and developed a research agenda to provide guidance for future research. Overall, this paper helps to advance the understanding of the CIO research field and provides insights for researchers and practitioners. 3) 'The Fractional CIO in SMEs: Conceptualization and Research Agenda' With this paper, we were the first to conceptualize the role of the Fractional CIO and to develop a research agenda for this novel research field. The results from this paper contribute to research and practice in several ways. First, we are the first authors to conceptualize the role of the Fractional CIO, derive a definition, compare it to existing CIO role research, and derive four engagement types. Second, we develop a research agenda to guide future research in the new Fractional CIO research field. Third, we contribute to practice by promoting the role's awareness among potential Fractional CIOs and organizations. Fourth, we show that Fractional CIO services are versatile and can benefit organizations of different sizes and maturity levels, and there are diverse possibilities for evolution. 4) 'What Makes Fractional CIO Engagements in SMEs Successful? - A Research Framework' In this paper, we developed a research framework for Fractional CIO engagement success. It makes contributions to research and practice. First, we propose a research framework for Fractional CIO engagement success and, therefore, develop a common ground for future research. Second, we provide practical advice for Fractional CIOs and SMEs regarding factors for engagement success. Third, we raise awareness about the Fractional CIO role that may benefit many SMEs around the world. 5) 'Factors for Fractional CIO Engagement Success' In this paper, we used Q-methodology to empirically evaluate the relative importance of factors influencing Fractional CIO engagement success and to identify different viewpoints on engagement success. Our paper makes several contributions to research and practice. First, our paper is the first to identify and evaluate the importance of factors for Fractional CIO engagement success. Therefore, it serves as a basis for further research in the new Fractional CIO research field. Second, we find that upper echelon theory (Hambrick \& Mason, 1984) can be applied to executives independent of their contractual relationship in cases of comparable responsibilities. Third, by thoroughly applying Q-methodology, we showcase an exploratory tool for identifying opinions and preferences of participants and clustering them accordingly. This approach provides guidance for other IS scholars to apply it. Fourth, we develop preliminary archetypes of Fractional CIOs and, based on that, provide tentative advice for Fractional CIOs and organizations that hire them. These preliminary archetypes enabled us to identify further theoretical explanations of this phenomenon. In addition to transaction cost theory, agency theory, and upper echelon perspective, we found that stewardship theory and dynamic capabilities explain additional characteristics of Full-ownership CIOs and Change Agents. 6) 'Mehr als Vollzeit: Fractional CIOs in KMUs' This paper summarizes the results of our previous studies regarding the Fractional CIO role in German language and conducts semi-structured interviews with three Fractional CIOs from Germany to complement it with a perspective on the German market. Overall, we find that the Fractional CIO role in the German market is performed similarly to the international market. The interviewed German Fractional CIOs/CTOs could not clearly identify any hurdles that might explain the low adoption of the role. However, all three German Fractional CIOs agree that German SMEs would strongly benefit from Fractional CIOs. (References to be found in the full text)}, language = {en} } @phdthesis{Lalo, author = {Lalo, Erjola}, title = {Deployment designs for multi-core-real time systems}, edition = {1. Auflage}, publisher = {Universit{\"a}tsverlag Regensburg}, address = {Regensburg}, isbn = {978-3-86845-181-8}, doi = {10.21268/20240712-0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:104-20240712-00000-7}, pages = {iii, 371}, abstract = {In modern embedded automotive systems, multi-core processors are used to provide higher execution performance and more computing capacity. However, they influence the way these systems are designed. Each change of the platform and application software results in an effort required to ensure and validate the functional correctness and timing requirements of these systems in a multi-core platform. For this reason, the use of the Logical Execution Time (LET) paradigm is advantageous for multi-core systems, as it satisfies these requirements by providing time and dataflow determinism, thereby reducing the development cycle and the impact of the platform in the design of such systems. To integrate LET into these systems, special mechanisms are required to satisfy its semantics. Therefore, this work focuses on buffering and scheduling techniques for resource efficient integration of LET in automotive systems. A buffering mechanism and an automatic schedule synthesis are proposed to guarantee functional correctness, timing requirements, and LET semantics and to reduce the increased demands of LET for memory and processor resources. A static and global buffering protocol is proposed, which compared to lock-based protocols has plausible memory needs and zero-communication overheads at the boundaries of LET intervals. The automatic schedule synthesis considers the Operating System (OS) overheads such that scheduling is optimized with respect to context-switching overheads caused by preemption. Buffering implements most of the LET semantics, but it provides no guarantee that tasks execute within their LET intervals. If scheduling is not designed to ensure that all tasks execute within their LET intervals, then functional correctness and LET semantics are violated. The manual design of a feasible schedule that satisfies the semantics and additional requirements of the application is inefficient and requires a significant amount of effort. Therefore, an automatic schedule generation approach for the Fixed-Priority Scheduling (FPS) and Time-Triggered Scheduling (TTS) is proposed. FPS is the widely used mechanism in the automotive domain because of its flexibility to handle dynamic changes of highly event-driven applications. Recently, TTS has attracted considerable attention in this domain to increase deterministic execution of tasks and efficient planning of processor resources. Therefore, schedule synthesis of FPS and TTS is provided to identify the efficiency, practicality, and resource optimization abilities of each approach for LET systems. To show the practicality of LET for industrial automotive systems, its integration into the software architecture of the classic platform of AUTomotive Open System Architecture (AUTOSAR) is described and a case study is conducted using a real world system.}, language = {en} } @phdthesis{Lindner, author = {Lindner, Matthias}, title = {Miniaturisierte dielektrische Barrierenentladungen und ihre Anwendung f{\"u}r das Anti- bzw. De-Icing von aerodynamischen Oberfl{\"a}chen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:384-opus4-1118933}, pages = {XI, 155}, abstract = {Das grundlegende physikalische Verst{\"a}ndnis und die kontinuierliche Weiterentwicklung von dielektrischen Oberfl{\"a}chenbarrierenentladungen (SDBDs) sowie der damit erbundenen elektrischen Diagnostik, sind f{\"u}r eine Vielzahl von Niedertemperaturplasmaanwendungen von entscheidender Bedeutung. In Bezug auf die Anwendung dieser Plasmatechnologie in der Luftfahrt liegt neben der bereits umfassend erforschten aktiven Str{\"o}mungskontrolle zunehmend der Schwerpunkt auf der Vermeidung von Eisablagerungen auf aerodynamischen Komponenten. Die Bildung von Eis auf Oberfl{\"a}chen wie zum Beispiel den Tragfl{\"a}chen kann unter extremen Wetterbedingungen erhebliche Leistungsdefizite hervorrufen und zu ernsthaften Sicherheitsrisiken f{\"u}hren. In Anbetracht der signifikanten Vorteile gegen{\"u}ber traditionellen Enteisungsmethoden steht die Erforschung von SDBDs im Mittelpunkt des anwendungsorientierten Abschnitts dieser Arbeit. Vorliegende Arbeit untergliedert sich in einen grundlegenden und einen anwendungsbezogenen Teil. Darin werden sowohl die physikalischen Eigenschaften und Prozesse von SDBDs analysiert als auch ihre potenziellen Anwendungen in Bezug auf Flugsicherheit und Effizienz untersucht. Die wissenschaftliche Forschung hat in der Vergangenheit erhebliche Anstrengungen unternommen, um ein umfassendes Verst{\"a}ndnis der physikalischen Vorg{\"a}nge, die im Zusammenhang mit SDBDs stehen, zu erarbeiten. Insbesondere die pr{\"a}zise Bestimmung der r{\"a}umlichen Ausdehnung der Entladung entlang der dielektrischen Oberfl{\"a}che - die {\"u}blicherweise in direkter Proportionalit{\"a}t zur Amplitude der angelegten Spannung steht - ist hierbei eine herausfordernde Aufgabe. Diese umfangreichen Studien sind essenziell, um die Entladungseigenschaften und die grundlegenden physikalischen Prozesse zu verstehen, was erhebliche Anwendungspotenziale er{\"o}ffnet. Parallel zu diesen grundlegenden Studien hat sich auch der praktische Einsatz von SDBDs zur Verhinderung der Eisbildung auf aerodynamischen Bauteilen bedeutend weiterentwickelt. Untersuchungen legen nahe, dass L{\"o}sungen auf Basis von SDBDs im Vergleich zu konventionellen Enteisungsmethoden, wie beispielsweise chemischen Enteisungsmitteln oder thermischen Systemen, ein h{\"o}heres Effizienz- und Wirkungspotential besitzen k{\"o}nnten. Allerdings wurden bisherige Entwicklungen von SDBDs haupts{\"a}chlich auf Basis der Leiterplattentechnologie realisiert, was bestimmte Begrenzungen in Bezug auf ihre Anwendbarkeit f{\"u}r Anti-Icing- Technologie mit sich bringt. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde die sequentielle Ausbreitung der SDBD-Entladung entlang der dielektrischen Al2O3-Oberfl{\"a}che systematisch analysiert. Die durchgef{\"u}hrten experimentellen Untersuchungen zeigten, dass die Entladungen unmittelbar nach dem Erreichen der Z{\"u}ndspannung einen fest definierten Bereich belegen, der bis zum Erreichen einer kritischen Spannungsamplitude VL stabil bleibt. Anzumerken ist auch, dass das Ausbleiben der Plasmaausbreitung innerhalb dieses Spannungsbereichs zu einer linearen Korrelation zwischen der Entladungsleistung und der angelegten Spannungsamplitude f{\"u}hrt. Diese tiefergehenden Einblicke in die Dynamik der Entladung k{\"o}nnen dazu beitragen, den Einsatz von SDBDs in diversen Anwendungsbereichen effizienter zu gestalten. Im zweiten Teil der Arbeit steht die Entwicklung und Implementierung eines innovativen Ansatzes zur Realisierung von SDBDs im Vordergrund, der auf der Nutzung von D{\"u}nnschichtsubstra-Vten und mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) basiert. Die Verwendung dieser Technologie erlaubt einen pr{\"a}ziseren Design- und Fertigungsprozess von Elektrodenstrukturen, was sich positiv auf die Effizienz der Enteisung auswirken kann. Zur Beurteilung des Anti-Icing-Potenzials der entwickelten MEMS-SDBDs wurde ein direkter Vergleich mit konventionellen PCB-SDBDs durchgef{\"u}hrt. Die Ergebnisse legen nahe, dass die 35 μm dicken Elektroden der PCB-SDBDs eine Oberfl{\"a}chenvereisung f{\"o}rdern, die vorrangig durch die Elektrodenkanten induziert wird. Im Gegensatz dazu wurde dieser Effekt bei den deutlich d{\"u}nneren, lediglich 0.3 μm dicken, mittels MEMS gefertigten Elektroden nicht festgestellt. Diese Beobachtungen deuten darauf hin, dass SDBDs, die mit MEMS-Technologien gefertigt wurden, einen signifikanten Vorteil in Anti-Icing-Anwendungen aufweisen k{\"o}nnten und stellen somit einen wesentlichen Fortschritt in der Forschung und Anwendung von SDBDs dar. Die in dieser Arbeit vorgelegten Forschungsergebnisse und innovativen Methoden liefern zahlreiche neue Erkenntnisse, die das Potential besitzen, sowohl das Verst{\"a}ndnis als auch die Anwendung von SDBDs wesentlich zu erweitern. So best{\"a}tigen die Langzeitbelichtungsaufnahmen das neu entdeckte Ph{\"a}nomen einer sequenziellen Ausbreitung des Entladungsplasmas, das bei SDBDs mit dickeren Dielektrika st{\"a}rker ausgepr{\"a}gt ist. Eine neu entwickelte Methodik erm{\"o}glicht die Anwendung der Ladungs-Spannungs-Charakteristik von SDBDs, um essenzielle Parameter f{\"u}r ein vereinfachtes Ersatzschaltbild abzuleiten. Dar{\"u}ber hinaus wurde eine bemerkenswerte numerische {\"U}bereinstimmung zwischen der Ladungs-Spannungs-Charakteristik f{\"u}r den positiven Halbzyklus der Entladung und der aus den optischen Aufnahmen abgeleiteten spannungsabh{\"a}ngigen Reaktorkapazit{\"a}t festgestellt. Diese Erkenntnisse {\"o}ffnen neueWege f{\"u}r die Optimierung und Anwendung von SDBDs in verschiedenen technischen Bereichen. Weiterhin identifizierte die durchgef{\"u}hrte Erosionsstudie Titan als optimal geeignetes Material f{\"u}r MEMS-Elektroden aufgrund seiner hohen Korrosionsbest{\"a}ndigkeit und ausgezeichneten elektrischen Leitf{\"a}higkeit. Es wurden auch Potentiale zur Optimierung von MEMS-SDBDs durch die Auswahl geeigneter dielektrischer Materialien und geeigneter SDBD-Geometrien aufgezeigt. Eine solche Optimierung k{\"o}nnte die Enteisungseffizienz weiter verbessern, indem beispielsweise die dielektrischen Eigenschaften an die spezifischen Anwendungsanforderungen angepasst werden. Innovative Designkonzepte, wie eine gezielte Anordnung der Elektroden oder die Integration von Sensoren zur {\"U}berwachung des Enteisungsprozesses, k{\"o}nnten ebenfalls zur Leistungsf{\"a}higkeit und Zuverl{\"a}ssigkeit von MEMS-SDBDs beitragen. Ein weiterer bedeutender Aspekt ist die Anwendung von Piezotransformatoren zur Generierung der ben{\"o}tigten Hochspannung f{\"u}r SDBD-Systeme. Dieser innovative Ansatz k{\"o}nnte die Effizienz des auf SDBD-Technologie basierenden Enteisungsverfahrens optimieren und somit zur Verbesserung der Leistungsf{\"a}higkeit und Sicherheit von Flugzeugen unter extremen Wetterbedingungen beitragen. Das Forschungsfeld bietet viel Raum f{\"u}r zuk{\"u}nftige Studien, was die Bedeutung und Zukunftsrelevanz der in dieser Arbeit gewonnenen Ergebnisse hervorhebt.}, subject = {Kaltes Plasma}, language = {de} } @phdthesis{Renner, author = {Renner, Sebastian}, title = {Secure Lightweight Authenticated Encryption for Critical Infrastructures in the Internet of Things}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:91-diss-20230922-1703211-1-0}, pages = {xix, 135}, abstract = {The cryptographic protection of transmitted data on resource-constraint IoT devices presents a difficult challenge. In this thesis, a benchmarking framework for the performance evaluation of lightweight encryption algorithms is introduced. It is analyzed, if and when novel encryption algorithms are more suitable for IoT use cases than the current standard. Besides comparing the sole performance, the cost for hardening the algorithms against side-channel analysis is discussed.}, language = {en} } @phdthesis{Thema, author = {Thema, Martin Jiř{\´i}}, title = {Process optimization for microbial biosynthesis of methane in a trickle-bed reactor for Power-to-Gas applications: the ORBIT-process}, isbn = {978-3-8440-7656-1}, url = {http://nbn-resolving.de/https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:bvb:29-opus4-150567}, pages = {XVIII, 211}, abstract = {This thesis identifes Power-to-Gas in general and biological CO2-methanation in trickle-bed reactors in particular as promising energy storage and sector coupling technology ready for application but with further optimization potential. It reviews the global status and development of Power-to-Gas technology as to be of exponentially growing importance in energy systems changing towards renewable power supply and analyzes optimization and standardization potential for biological CO2-methanation in tricklebed reactors deriving an improved methanation process. Process development and experiments on hydrodynamical and biological improvement of such a setup were performed, leading to an optimized combination of a packing and microorganisms in pure culture embedded in the new ORBIT-process. First experimental results give evidence of successful application of different optimization approaches implemented in a technical center scale setup.}, language = {en} } @phdthesis{Stadler, author = {Stadler, Sebastian Rudolf Johann}, title = {The integration of virtual reality into the design process}, url = {http://nbn-resolving.de/https://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:91-diss-20211103-1612177-1-3}, pages = {VIII, 205}, abstract = {Technological advances strive towards automation and digitalization with the aim to increase efficiency in terms of decreased costs and product development time, resulting in shorter product life cycles. As this causes industries to release products more frequently and more quickly, industrial designers face problems in developing more complex systems in a decreased amount of time while aiming to meet individualized user requirements and stakeholder demands. If prototypes are infeasible or unaffordable, a successful market implementation of products is jeopardized. As design history proves, the introduction of new technologies to the profession of design has the potential to revolutionize the way of working for industrial designers. Virtual Reality may be one of these revolutions, as Computer-Aid Design has been in the 1980s. The present dissertation investigates the integration of Virtual Reality and its impact on the design process, the respective design method, but also the designer and design as a profession. After defining industrial design and Virtual Reality, a basic framework is proposed that describes a design process consensus model, the transfer of conventional design methods into VR, as well as a preliminary set of criteria for evaluating design studies. Based on this framework, four research questions are defined that initiate the investigation of how Virtual Reality can impact the design process, design methods, the role of designers, and design as a profession. To allow this, a refined set of criteria for evaluating design studies is developed and a benchmark study is conducted that proves the suitability for using Virtual Reality in the chosen context. Subsequently, five design studies are conducted in the field of autonomous mobility for public transport in Singapore to investigate the previously defined questions. The five design methods that are combined with Virtual Reality are heuristic evaluation, surveys, Computer-Aided Design prototyping, usability testing, and product presentation. For each design study, the development of the VR apparatus as well as the data collection and test of the method is explained. Additionally, two conventional design methods are consulted for a subsequent comparative analysis of each VR methods. Beyond the definition of the refined evaluation criteria, consisting of safety, validity, time and cost, variability, interactivity, immersion, and effort, the suitability of using VR for behavioural observation in the present application domain is confirmed. Based on the present investigations, the Virtual Design Toolbox is presented. The toolbox consists of five method cards that explain the usage of Virtual Reality for industrial designers throughout the product development and function as support for successfully developing and applying design methods utilizing this technology. The case studies prove that the usage of Virtual Reality has the potential to impact the design process, as divergent thinking and convergent thinking is fostered through valid data collection, decreased time- and cost- involvement, and increased variability. The roles of the involved designers throughout all design studies shifted from being concept creators towards coordinators and facilitators. Implications are derived on different levels, starting with the technology of Virtual Reality that could be a future game changer for research and design, followed by increased motivation to participate in design studies, the need for interdisciplinary teams to establish the required expertise, and lastly integration of Virtual Reality in design education. The usage of Virtual Reality in design will not replace conventional design methods but has the potential to lead to a paradigm shift for the whole profession of design.}, language = {en} } @phdthesis{Paric, author = {Paric, Ivan}, title = {Erfassung und in situ Aussteuerung der rheologischen Eigenschaften von SVB}, address = {Bochum}, doi = {10.13154/294-10463}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:hbz:294-104639}, pages = {XIII, 137}, abstract = {Diese Arbeit diskutiert den Einsatz eines neuen rheologischen Messsystems. Die rheologischen Untersuchungen finden unmittelbar nach der Herstellung im Mischer statt. Mischungen verschiedener SVB-Rezepturen wurden mit variierenden w/z-Werten hergestellt. Die einzelnen rheologischen Messergebnisse liefern aneinandergereiht Kennlinien. Solche Kennlinien erlauben die zahlenm{\"a}ßige Definition einer angestrebten Konsistenz. Zus{\"a}tzlich wurden Kennlinien mit Fließmitteln und Stabilisierern generiert. Diese Kennlinien bilden eine Art Wissensdatenbank f{\"u}r die untersuchte Rezeptur. Ein neu entwickelter Algorithmus kann die rheologischen Messwerte einer aktuellen Mischung mit der jeweiligen Wissensdatenbank vergleichen. Bei Abweichungen von der angestrebten Konsistenz berechnet das Aussteuerungssystem die Art und Menge einer zus{\"a}tzlich erforderlichen Komponente. Versuchsserien an SVBs mit abweichender Konsistenz belegen die erfolgreichen Aussteuerungen mit Wasser oder Zusatzmittel.}, subject = {Selbstverdichtender Beton}, language = {de} } @phdthesis{Eigenberger, author = {Eigenberger, Andreas}, title = {Die Auswirkungen der mechanischen Kr{\"a}fte eines innovativen Operationsverfahrens f{\"u}r die intraoperative Gewebezubereitung bei autologem Fetttransfer auf das Fettgewebe und dessen Stammzellen}, address = {Regensburg}, pages = {235 Bl{\"a}tter}, language = {de} } @phdthesis{Thumann, author = {Thumann, Maria}, title = {Anpassung der Verarbeitungseigenschaften von Frischbetonmischungen f{\"u}r die Entwicklung von Spritzbetonen mit reduziertem Versinterungspotential}, address = {Regensburg}, pages = {XIV, 179}, abstract = {In nicht druckwasserhaltenden Tunnelbauwerken wird das Bergwasser {\"u}ber Entw{\"a}sserungs� systeme gesammelt und aus dem Bauwerk geleitet. Versinterungen der Drainageleitungen des sekund{\"a}ren Entw{\"a}sserungssystems f{\"u}hren zu Querschnittsverminderungen und -verschl{\"u}ssen, wodurch die gezielte Ableitung des Bergwassers aus dem Bauwerk gest{\"o}rt wird. Zur Vermeidung von Sch{\"a}den am Tunnelbauwerk oder von Wassereintritten in den Tunnel, aufgrund eines Anstiegs des Bergwasserdrucks hinter der Innenschale, sind regelm{\"a}ßige Reinigungsarbeiten erforderlich. Die Reinigung der Drainageleitungen ist h{\"a}ufig sehr kosten� intensiv und f{\"u}hrt zu Verkehrsbehinderungen in den Tunneln. Die Entstehung von Versinterungen wird durch die chemisch-physikalische Zusammensetzung des Bergwassers, die Umgebungsbedingungen im Bereich des Tunnels, die Ausf{\"u}hrung des Entw{\"a}sserungssystems und den Kontakt des Bergwassers mit zementgebundenen Materialien, z. B. dem Spritzbeton, beeinflusst. Ein Ansatz, um die Entstehung von Versinterungen zu reduzieren, ist die Optimierung der Spritzbetonrezeptur. Die {\"A}nderung der Rezeptur� zusammensetzung beeinflusst aber auch die Verarbeitbarkeit der Frischbetonmischung, die Fr{\"u}hfestigkeitsentwicklung des jungen Spritzbetons und die Festigkeitsentwicklung des Spritzbetons. Die Versuchsergebnisse von Auslaugversuchen mit M{\"o}rtel-, Spritzm{\"o}rtel- und Spritzbeton� proben im Rahmen dieser Arbeit belegen, dass das Versinterungspotential durch eine Reduzierung des Klinkergehalts im Bindemittel, den Einsatz von puzzolanischen oder latent� hydraulischen Zusatzstoffen und eine geringe Porosit{\"a}t reduziert wird. Die {\"A}nderungen der Bindemittelzusammensetzung des Spritzbetons haben Auswirkungen auf den Klinkergehalt, den Wasserbedarf und den Leimgehalt und damit auch auf die Verarbeitbarkeit der Frischbetonmischung. F{\"u}r die Beurteilung der Verarbeitbarkeit, v. a. der Pumpbarkeit, von Frischbetonen und Frischbetonmischungen wurden Konsistenzpr{\"u}fverfahren, rheologische Pr{\"u}fverfahren und Pr{\"u}fverfahren zur Beurteilung der Stabilit{\"a}t ausgew{\"a}hlt. Ihre Eignung und Aussagekraft wurde bei Pumpversuchen mit einer mobilen Spritzbetonmaschine verifiziert. F{\"u}r die Pumpbarkeit von Frischbetonmischungen ist zum einen ein ausreichendes Leimvolumen zur Ausbildung einer Gleitschicht an der Rohrwandung erforderlich und zum anderen m{\"u}ssen die Mischungen unter Druck ausreichend stabil bleiben, damit w{\"a}hrend des Pumpens keine Blockaden in den F{\"o}rderleitungen auftreten. Sofern diese Aspekte bei den entwickelten Rezepturen erf{\"u}llt sind, ist eine ausreichende Verarbeitbarkeit der Frischbetonmischungen erreicht. Dar{\"u}ber hinaus konnten die Anforderungen an die Fr{\"u}hfestigkeitsentwicklung und die 28 d Druckfestigkeit der Spritzbetone mit optimierten Mischungen erf{\"u}llt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wurde gezeigt, welche Aspekte bei der Entwicklung von Spritzbetonen mit einem reduzierten Versinterungspotential ber{\"u}cksichtigt werden m{\"u}ssen, um auch die genannten baupraktischen Anforderungen zu erf{\"u}llen.}, language = {de} } @phdthesis{Fleischmann, author = {Fleischmann, Florian}, title = {Ein Beitrag zur Bestimmung der Rheologischen Eigenschaften Selbstverdichtender Betone mit dem Kugel-Messsystem}, address = {Bochum}, pages = {XI, 167}, abstract = {Zur Erfassung der rheologischen Eigenschaften Selbstverdichtender Betone (SVB) existieren unterschiedlichste Betonrheometer und Messsysteme. Aufgrund der besonderen Eigenschaften Selbstverdichtender Betone ist die Erfassung deutlich schwieriger als bei Fl{\"u}ssigkeiten und feink{\"o}rnigen Suspensionen. Vor allem die Zusammensetzung unterschiedlicher Ausgangsstoffe, die verwendete grobe Gesteinsk{\"o}rnung sowie die ablaufende Hydratation und die dabei entstehenden Wechselwirkungskr{\"a}fte erschweren die Bestimmung der rheologischen Eigenschaften. Ferner haben diese Eigenheiten zur Folge, dass die geforderten Randbedingungen der klassischen Rheologie nicht mehr eingehalten sind und eine genormte Darstellung der Ergebnisse nicht m{\"o}glich ist. Bei den existierenden Betonrheometern handelt es sich daher meist um Relativ-Messsysteme, die an die Rheometer der klassischen Rheologie angepasst sind. Eine exakte Bestimmung der rheologischen Eigenschaften Selbstverdichtender Betone ist daher schwierig. Ein Kennzeichen vieler Betonrheometer ist zudem die hohe Schergeschwindigkeit und die permanente Scherung der Probe. Diese Scherbelastung entspricht aber in den meisten F{\"a}llen nicht dem tats{\"a}chlichen Fließverhalten Selbstverdichtender Betone. Aufgrund dieser Sachlage hat sich diese Arbeit ergeben. Ziel war die Entwicklung eines Betonrheometers, das die speziellen Eigenschaften des SVB ber{\"u}cksichtigt und die tats{\"a}chlichen Fließbedingungen simuliert. Als Ausgangspunkt diente die exzentrisch rotierende Kugel (Kugel-Messsystem), die bereits f{\"u}r rheologische Untersuchungen von Leimen und M{\"o}rtel erfolgreich eingesetzt wird. Eine Kugel bewegt sich dabei auf einer Kreisbahn durch den Leim oder den M{\"o}rtel und erfasst das Widerstandsmoment bei definierter Geschwindigkeit. Rheometer auf der Grundlage des Kugel-Messsystems erm{\"o}glichen die Ermittlung von mehreren Fließparametern in frischen, ungest{\"o}rten Zementleimen oder Selbstverdichtenden M{\"o}rtel. Durch geeignete Wahl des Messprofils k{\"o}nnen mit diesem Messsystem in kurzer Zeit genaue Informationen {\"u}ber das Fließverhalten ermittelt werden. In den hier beschriebenen Studien wurde das Kugel-Messsystem f{\"u}r Selbstverdichtende Betone adaptiert und an seine speziellen Randbedingungen angepasst. Bei der Messung kamen zwei grundlegende Messprofile zum Einsatz: Beim ersten Messprofil wurde ein Rampenprofil mit zu- und abnehmender Geschwindigkeit vorgegeben und die dazugeh{\"o}rigen Messwerte als Fließkurve dargestellt. Beim zweiten Messprofil wurde eine konstante Geschwindigkeit vorgegeben und die dabei ermittelte Schubspannung {\"u}ber den Messzeitraum bzw. {\"u}ber den zur{\"u}ckgelegten Weg der Kugel abgebildet. Als Resultat konnten die Fließgrenze und die Viskosit{\"a}t ausgewertet werden. Mit unterschiedlichen Messprofilen und den damit verbundenen unterschiedlichen Auswertungen wurden unterschiedlich definierte Fließgrenzen ermittelt und einander gegen{\"u}bergestellt. Um den Zusammenhang mit dem Setzfließmaß und der Trichterauslaufzeit darzulegen, wurde das modifizierte Kugel-Messsystem anhand mehrerer SVBRezepturen verifiziert. F{\"u}r die Bewertung des Fließverhaltens wurde jeder Abschnitt der Messkurven betrachtet und diskutiert. Um die Ergebnisse einordnen und mit anderen Rheometern vergleichen zu k{\"o}nnen, wurden aus den gemessenen Werten die rheologisch genormten Einheiten berechnet. Neben der Berechnung dieser genormten Einheiten, die in dieser V Arbeit kontrovers diskutiert wird, wurde auch das Str{\"o}mungsverhalten der Kugel beim Durchfahren des Betons beobachtet und beschrieben. Ein weiterer wesentlicher Aspekt war die Betrachtung der Geschwindigkeit, mit der die Kugel durch den Beton f{\"a}hrt. Diese Geschwindigkeit hat einen betr{\"a}chtlichen Einfluss auf die Ergebnisse der Messung. Bei zu geringer Geschwindigkeit konnte weder eine Fließkurve noch der Verlauf der Schubspannung bei konstanter Geschwindigkeit erzeugt werden. Bei zu hoher Geschwindigkeit war dagegen, zu Beginn der Messung eine zus{\"a}tzliche Widerstandskraft infolge der hohen Beschleunigung der Kugel zu verzeichnen. Neben der Geschwindigkeit war auch der Strukturaufbau nach einer Ruhezeit von Bedeutung. Beobachtet wurde das Verhalten nach einer, drei, f{\"u}nf, zehn und 20 Minuten. Es konnte beobachtet werden, dass es infolge der Hydratation und unterschiedlicher Wechselwirkungskr{\"a}fte zu einem Strukturaufbau kommt, der sich deutlich auf die gemessenen Fließgrenzen (insbesondere die Statische Fließgrenze) und die Viskosit{\"a}t auswirkt. Die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse wurde anhand unterschiedlicher Betonrezepturen und Wiederholungsversuchen gezeigt. Ein besonderes Augenmerk lag dabei in der Betrachtung eines variierenden Wassergehalts bei gleichbleibender Rezeptur. Mit dem modifizierten Kugel-Messsystem war es m{\"o}glich, bereits geringe Wassergehaltsschwankungen (3 bis 5 l/m³) verl{\"a}sslich zu erfassen. Das Messger{\"a}t wurde schließlich mit der Vane-Zelle und dem Platte/Platte-Messsystem verglichen. Ein direkter Vergleich der Messwerte war jedoch schwierig, da den drei Ger{\"a}ten unterschiedliche Messsysteme zugrunde liegen. Auch die Umrechnung der Messwerte in genormte rheologische Einheiten ist von Messger{\"a}t zu Messger{\"a}t unterschiedlich und die Ergebnisse somit nicht identisch. Ein Vergleich war aus diesem Grund nur qualitativ m{\"o}glich. In dieser Arbeit konnte gezeigt werden, dass es m{\"o}glich ist, mit einem Messger{\"a}t auf Grundlage der exzentrisch rotierenden Kugel, die rheologischen Eigenschaften Selbstverdichtender Betone zu bewerten. Dabei wurden die Bedingungen einer langsamen Schergeschwindigkeit und der Messung in frischem Beton eingehalten.}, language = {de} } @phdthesis{Meissner, author = {Meißner, Jonathan}, title = {Beitrag zur Bemessung von monolithischem Planziegelmauerwerk im Außenwand-Decken-Knoten}, address = {M{\"u}nchen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:91-diss-20240625-1721392-1-4}, pages = {XIV, 219}, abstract = {In dieser Arbeit werden die bei monolithischem Planziegelmauerwerk auftretenden Beanspruchungssituationen am Außenwand-Decken-Knoten sowohl experimentell als auch numerisch untersucht sowie die daraus resultierenden Besonderheiten charakterisiert. Vor dem Hintergrund, dass die Knotenmomente mit der vereinfachten Rahmenberechnung nach [EN 1996-1-1:2022] Anhang C.3 basierend auf der Elastizit{\"a}tstheorie ermittelt werden, liegt der Fokus vor allem auf der Ermittlung und Quantifizierung von nichtlinearen Einfl{\"u}ssen auf die Knotenmomente am Wandkopf und -fuß.}, language = {de} } @phdthesis{Wagner, author = {Wagner, Bernd}, title = {Ein Beitrag zur axialen Bettung von Kunststoffmantelrohren der Fernw{\"a}rme in Zeitweise fließf{\"a}higen, selbstverdichtenden Verf{\"u}llbaustoffen (ZFSV)}, address = {Freiberg}, issn = {2195-853x}, pages = {V, xviii, 249}, language = {de} } @phdthesis{Wolfrum, author = {Wolfrum, Dominik}, title = {Wechselwirkungsverhalten von thermisch beanspruchten Rohren und zeitweise fließf{\"a}higen, selbstverdichtenden Verf{\"u}llbaustoffen}, publisher = {Gottfried Wilhelm Leibniz Universit{\"a}t Hannover}, address = {Hannover}, doi = {10.15488/10904}, pages = {xx, 245}, abstract = {Gegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung der Wechselwirkung zwischen zeitweise fließf{\"a}higen, selbstverdichtenden Verf{\"u}llbaustoffen (kurz: ZFSV) und erdverlegten, thermisch beanspruchten Rohren und die Entwicklung eines Berechnungsansatzes, mit dem das Tragverhalten der Rohre genauer beschrieben werden kann. Zu den thermisch belasteten Rohren z{\"a}hlen Fernw{\"a}rmeleitungen sowie {\"U}bertragungsleitungen f{\"u}r hohe Gleichspannungen. Zur Berechnung der Verschiebungs- und Normalkraftverl{\"a}ufe entlang der Rohre ist vor allem die Kenntnis {\"u}ber den Widerstand gegen temperaturbedingte axiale Rohrverschiebung maßgebend. Der Verschiebewiderstand wird mit speziell entwickelten, kleinmaßst{\"a}blichen Versuchen im Labor untersucht und in Abh{\"a}ngigkeit des Probenalters und der Normalspannung dargestellt. Da die Normalspannung Einfluss auf die Gr{\"o}ße des Widerstands hat, wird ein Großversuch durchgef{\"u}hrt, mit dem aus der radialen Temperaturausdehnung des Rohres auf die Kontaktnormalspannungs{\"a}nderung geschlossen werden kann. Es wird bei dem Großversuch sowie bei den kleinmaßst{\"a}blichen Laborversuchen ein quasi-kontinuierlich messendes faseroptisches Messsystem eingesetzt, mit dem die Dehnungen bzw. Stauchungen des Rohres und des ZFSV bestimmt werden k{\"o}nnen. Aus den Versuchen wird gefolgert, dass im Vergleich zu nichtbindigen B{\"o}den, zwischen dem Rohr und dem ZFSV Adh{\"a}sionskr{\"a}fte auftreten, die zu deutlichen Verschiebewiderst{\"a}nden f{\"u}hren. Da es aktuell keine Regelwerke sowie wissenschaftliche Untersuchungen gibt, mit denen zuverl{\"a}ssig ein thermisch beanspruchtes Rohr bemessen werden kann, bei dem auch Adh{\"a}sionskr{\"a}fte an der Kontaktfl{\"a}che ber{\"u}cksichtigt werden, ist eine Bemessung von in ZFSV verlegten Rohren aktuell nicht m{\"o}glich. Im Rahmen dieser Arbeit wird das Tragverhalten solcher Rohrleitungssysteme untersucht und die Grundlagen f{\"u}r die Bemessung erstellt. Aus den kleinmaßst{\"a}blichen Laborversuchen, dem Großversuch sowie mit numerischen Untersuchungen wird das Kontaktverhalten analysiert und eine Arbeitslinie entwickelt, die den Verschiebewiderstand in Abh{\"a}ngigkeit der axialen Rohrverschiebung wiedergibt. Mit dieser Kontaktwiderstandsarbeitslinie wird ein Stab-Feder-System und ein halbanalytischer Berechnungsansatz entwickelt, mit denen die Normalkr{\"a}fte und Verschiebungen von erdverlegten, thermischen beanspruchten Rohren berechnet werden k{\"o}nnen.}, language = {de} } @phdthesis{Grad, author = {Grad, Marius}, title = {Oberfl{\"a}chenmodifikation von Titanbasiswerkstoffen durch das Eindiffundieren von Kohlenstoff}, publisher = {Technische Universit{\"a}t Ilmenau}, address = {Ilmenau}, doi = {10.22032/dbt.66089}, abstract = {Titan und seine Legierungen finden aufgrund ihrer geringen Oberfl{\"a}chenh{\"a}rte vorwiegend in wenig verschleißbeanspruchten Bereichen Anwendung. Zur Erh{\"o}hung der H{\"a}rte werden oft Verschleißschutzschichten durch chemische oder physikalische Gasphasenabscheidung eingesetzt. Diese Schichten weisen jedoch mitunter eine schlechte Haftung auf, was zu vorzeitigem Versagen f{\"u}hren kann. Eine Alternative bietet das Diffusionsschweißen, bei dem durch den Konzentrationsgradienten verschiedener Elemente eine Diffusionsschicht zwischen Titan und einem F{\"u}gepartner entsteht. Bei hochkohlenstoffhaltigen St{\"a}hlen bildet sich an der Grenzfl{\"a}che eine TiC-Schicht. Durch chemisches Aufl{\"o}sen des Stahls kann diese Schicht freigelegt und genutzt werden. Jedoch ist dieses Verfahren noch nicht g{\"a}nzlich untersucht. Verschiedene Ver{\"o}ffentlichungen treffen widerspr{\"u}chliche Aussagen, ob neben TiC auch Eisen-Titan-Verbindungen (FeTi oder Fe2Ti) entstehen. Neben der Zusammensetzung ist auch die Mikrostruktur der entstehenden Schicht nicht abschließend untersucht. Ziel dieser Arbeit ist es, das Schichtwachstum anhand thermodynamischer Gesetzm{\"a}ßigkeiten zu untersuchen. Dabei werden der Einfluss von Temperatur, Zeit und Kohlenstoffkonzentration auf das Diffusionsverhalten und die Schichtbildungsgeschwindigkeit analysiert. Besonders relevant ist, dass der Kohlenstoff in interstitieller Form vorliegt. Die Schichtbildungskinetik wird bildgebend untersucht. Die chemische Zusammensetzung wird mittels Glimmentladungsspektroskopie (GDOES) und energiedispersiver R{\"o}ntgenspektroskopie (EDS) bestimmt, w{\"a}hrend die Phasenanalyse durch R{\"o}ntgendiffraktometrie (XRD) erfolgt. Zur Charakterisierung der Mikrostruktur werden EBSD-Messungen herangezogen. Nanoindentation dient der Ermittlung mechanischer Kennwerte wie E-Modul und H{\"a}rte. Die Ergebnisse zeigen, dass der Kohlenstoffgehalt des Stahls die Schichtbildung wesentlich beeinflusst. Ein hoher Kohlenstoffanteil kann die Bildung intermetallischer Fe-Ti-Verbindungen unterdr{\"u}cken. Die mikrostrukturellen Eigenschaften k{\"o}nnen hingegen nur durch die Prozessparameter (Temperatur und Zeit) beeinflusst werden. Die mechanischen Kennwerte sind nur durch die Phasenzusammensetzung der Schicht, welche in großen Teilen konstant ist, bestimmt. Durch das chemische Entfernen des Stahlsubstrats aus dem Verbund und dem damit einhergehenden Freilegen der Schicht, stellt das Verfahren des Diffusionsschweißens eine alternative M{\"o}glichkeit der Beschichtung von Titanbasiswerkstoffen dar. Die vorliegenden Untersuchungen belegen, dass der Prozess bestimmten Grenzen unterliegt, dieser jedoch innerhalb des erarbeiteten Prozessfensters beherrschbar ist. Dies ist der Grund, weshalb dem Diffusionsschweißen großes Potenzial im Bereich der Beschichtungstechnik zuzuordnen ist.}, language = {de} } @phdthesis{Schoenberger, author = {Sch{\"o}nberger, Manuel}, title = {Eine zweigleisige Strategie hin zu ausgereiftem Quanten-Datenmanagement}, doi = {10.35096/othr/pub-8477}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-84774}, school = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg}, pages = {xvi, 167}, abstract = {By relying on stagnant general-purpose devices limited by the end of Moore's law, conventional data management (DM) methods are challenged by ever-increasing computational loads. As a promising alternative, we may rely on quantum processing units (QPU) as special-purpose accelerators, which may overcome the limitations of conventional systems by exploiting quantum phenomena. However, given their early-stage, prototypical nature, contemporary QPUs remain limited in size and reliability, which renders them unfit for practical scenarios. In this thesis, we therefore propose a twofold strategy to aid the shift towards mature quantum data management. As a first fundamental pillar, our strategy rests on QPU-DM co-design: Inspired by the conventional hardware-software co-design paradigm, our method yields recommendations for the tailored design of QPU architecture, to craft quantum systems conforming to the specific requirements of DM tasks. Based on an empirical assessment involving contemporary quantum systems, and simulating enhanced QPU architectures, our method identifies the most effective among a variety of architectural enhancements, and allows us to derive recommendations on the design of QPUs tailored to DM tasks. However, to decide whether QPU-DM co-design efforts are truly worth pursuing, we require insights into the true potential of quantum systems for DM up-front. As a second fundamental pillar, our strategy hence assesses the algorithmic aptness of our methods on quantum-inspired special-purpose hardware (HW): While classical in nature, such systems mimic the workings of pure QPUs, and thus provide a lower bound on the capabilities of future QPUs. Thereby, our strategy yields insights into the true potential of future QPUs, which are expected to achieve still higher performance upon obtaining a sufficient level of maturity. We demonstrate the aptness of our twofold strategy on fundamental DM and query optimisation tasks by (1) deriving QPU design recommendations for the join ordering (JO) problem by applying our QPU-DM co-design method, (2) demonstrating the scalability aptness of quantum-inspired HW for extremely large JO solution spaces that prove challenging for conventional approaches, (3) deriving methods to solve the most extensive class of JO problems on quantum(-inspired) systems, and (4) conducting a still more extensive assessment of quantum-inspired HW for multiple query optimisation. Thereby, we aid the shift from currently imperfect QPUs towards systems fit for mature quantum data management.}, language = {en} } @phdthesis{Grabinger, author = {Grabinger, Lisa}, title = {Data Science in der empirischen Eyetracking-Forschung}, doi = {10.35096/othr/pub-8479}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:898-opus4-84797}, school = {Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg}, pages = {ix, 369 Seiten}, abstract = {Empirische Forschung stellt Anf{\"a}nger vor eine Vielzahl von Herausforderungen. Besonders herausfordernd gestaltet sich die (statistische) Datenanalyse -- eine Aufgabe, die bislang Vorkenntnisse aus zwei verschiedenen Bereichen erfordert: Experimentalforschung und Programmierung. Es muss bekannt sein, was zu tun ist, aber auch wie dies technisch umgesetzt werden kann. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Frage, wie angehende Forschende bei dieser Aufgabe bestm{\"o}glich unterst{\"u}tzt werden k{\"o}nnen. In einem ersten Schritt wird hierf{\"u}r die Ausgangslage erfasst. Mit einer systematischen Literaturrecherche wird identifiziert, welche Analyseverfahren in der Praxis Anwendung finden; f{\"u}r diese Verfahren werden dann jeweils der theoretische Hintergrund und die praktische Anwendung aufgearbeitet. Zudem werden in unsystematischer Recherche die M{\"o}glichkeiten ausgelotet, die bestehende Software-Systeme bieten. Basierend darauf wird dann eine Webanwendung konzipiert bzw. realisiert, die g{\"a}ngige Analysen auf eine Weise erm{\"o}glicht, die sowohl f{\"u}r Statistik- als auch f{\"u}r Programmieranf{\"a}nger geeignet ist. Das entstandene System wird in einem dritten Schritt durch heuristische Diskussion und empirische Nutzerstudien best{\"a}tigt. Angemerkt sei, dass alle Untersuchungen auf die empirische Eyetracking-Forschung in der Disziplin Software Engineering zugeschnitten, aber nicht darauf beschr{\"a}nkt sind.}, language = {de} } @phdthesis{Huettner, author = {H{\"u}ttner, Susanne}, title = {Numerische Untersuchungen zum Last-Verformungsverhalten von Untergrundverbesserungen organischer B{\"o}den mit nichtummantelten Sands{\"a}ulen}, address = {Berlin}, doi = {10.14279/depositonce-23106}, pages = {xvi, 194}, abstract = {Weiche organische B{\"o}den sind als Baugrund problematisch, dennoch l{\"a}sst es sich immer h{\"a}ufiger nicht vermeiden, diese mit Infrastrukturprojekten zu queren. Hierf{\"u}r sind Bodenverbesserungsmaßnahmen erforderlich. Der Einsatz von granularen S{\"a}ulen kann den Untergrund verbessern und die Konsolidation beschleunigen. Jedoch weisen die organischen B{\"o}den eine geringe undrainierte Scherfestigkeit auf, so dass das in Deutschland weit verbreitete Verfahren der R{\"u}ttelstopfs{\"a}ulen nicht zum Einsatz kommen kann. Es konnte in vorausgehenden Arbeiten bereits gezeigt werden, dass das aus Japan stammende Verfahren der Sandverdichtungspf{\"a}hle auch in Mudden und Torfen angewandt werden kann, ohne dass die S{\"a}ulen auf Grund fehlender radialer St{\"u}tzung versagen. In der vorliegenden Arbeit wurden verschiedene Laborversuche, u.a. Oedometer- und Triaxialversuche, nachgerechnet um die Eignung der Stoffmodelle Soft Soil Creep und Visco-Hypoplastizit{\"a}t f{\"u}r die untersuchten B{\"o}den mit unterschiedlichen organischen Anteilen zu verifizieren. Die Modellierung des S{\"a}ule-Boden-Verbundsystems mit dem FE-Programm Plaxis soll einen Beitrag zum Verst{\"a}ndnis des Setzungsverhaltens liefern und Kenntnisse zu den relevanten Einflussfaktoren. Die Ergebnisse der Variation des Fl{\"a}chenverh{\"a}ltnisses von S{\"a}ule zu Boden wurde mit analytischen Bemessungsverfahren und Modellversuchen aus der Literatur verglichen. Außerdem wurde eine Sensitivit{\"a}tsanalyse bez{\"u}glich verschiedener Bodenparameter und Modellannahmen durchgef{\"u}hrt. Des Weiteren wurde die Baugrundverbesserung von B{\"o}den mit unterschiedlichen organischen Anteilen untersucht. Neben der Modellierung des Bodenersatzverfahrens als "wished in place", wurde das Bodenverdr{\"a}ngungsverfahren mit Hilfe einer Hohlraumaufweitung simuliert. Am Beispiel eines dokumentierten Bauvorhabens wurde aufgezeigt, dass es mit den gewonnenen Erkenntnissen m{\"o}glich ist, durch eine FE-Simulation eine gute Prognose der Messergebnisse aufzustellen. Im Zuge der Weiterentwicklung des numerischen Versuchsstands und der Ableitung eines Bemessungsansatzes f{\"u}r das Bodenersatzverfahren w{\"a}ren erg{\"a}nzende Untersuchungen zur Anisotropie des Materials und eine zus{\"a}tzliche Verifizierungen in situ w{\"u}nschenswert. Um den Versuchs- und Simulationsaufwand m{\"o}glichst gering zu halten, wird eine statistische Versuchsplanung (DOE) empfohlen.}, language = {de} } @phdthesis{FlorianKellner, author = {Florian Kellner,}, title = {Distribution Network Analysis for Fast Moving Consumer Goods}, publisher = {University of Regensburg}, address = {Regensburg}, isbn = {https://epub.uni-regensburg.de/32823/}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:355-epub-328237}, abstract = {This dissertation summarizes three reserach contributions that have been published in academic journals. The reserach analyzes economic and environmental sensitivites of Fast Moving Consumer Goods distribution networks.}, language = {en} } @phdthesis{ZInner, author = {ZInner, Helge}, title = {Vernetzung heterogener Feldbusse auf Basis des Standards Ethernet Audio Video Bridging}, address = {Ilmenau}, pages = {III, 191 S.}, language = {de} } @phdthesis{Berndt, author = {Berndt, Dominik}, title = {Thermische Wasserstoffsensoren f{\"u}r den Automobilbereich}, address = {Regensburg}, abstract = {F{\"u}r den sicheren Betrieb eines Brennstoffzellenfahrzeugs sind Sensoren wichtig, welche die Wasserstoffkonzentration im Fahrzeuginterieur kontinuierlich {\"u}berwachen, um m{\"o}glichen Entz{\"u}ndungen bzw. Explosionen vorzubeugen. Daf{\"u}r wurden von verschiedenen nationalen und internationalen Instanzen bestimmte Kriterien definiert, die Wasserstoffsensoren f{\"u}r einen Einsatz in Brennstoffzellenfahrzeugen erf{\"u}llen m{\"u}ssen. Im Jahr 2020gab es noch keinen einzigen kommerziell erh{\"a}ltlichen Sensor, der alle diese Kriterien bedienen konnte. In der vorliegenden Arbeit wurde f{\"u}r zwei verschiedene Sensoren die Eignung des thermischen Wirkprinzips f{\"u}r die Detektion von Wasserstoff im Kontext dieser Sicherheitskriterien untersucht. Dabei wurden mit einem MEMS-Sensor und einem Mikrodrahtsensor zwei vergleichsweise einfache Geometrien herangezogen, welche den eindimensionalen und zylindersymmetrischen Fall abbilden sollen. F{\"u}r zwei dynamische Operationsmodi (gepulste Str{\"o}me und 3ω-Methode) wurden darauf aufbauend analytische Modelle basierend auf vereinfachten Sensorgeometrien entwickelt, um die Temperaturentwicklung des Sensorelements in Abh{\"a}ngigkeit der Zeit zu charakterisieren. Diese Studien wurden anschließend anhand von detaillierteren Modellen mithilfe von FEM-Simulationen erg{\"a}nzt und spezifiziert. Darin konnte gezeigt werden, dass f{\"u}r den gepulsten Betrieb sowohl die Pulsh{\"o}he als auch die Zeitkonstante des gemessenen Widerstands- bzw. Temperaturpulses als Messgr{\"o}ße herangezogen werden kann. Beim 3ω-Betrieb konnte zudem eine starke Frequenzabh{\"a}ngigkeit dieser Widerstands- bzw. Temperaturcharakteristik beobachtet werden. Die analytischen und numerischen Studien wurden anschließend durch experimentelle Ergebnisse best{\"a}tigt. Im Hinblick auf die zuvor definierten Kriterien stellte sich heraus, dass die Auswertung der Zeitkonstante beim gepulsten Betrieb im Hinblick auf Sensitivit{\"a}t und Aufl{\"o}sungsgrenze der Auswertung der Pulsh{\"o}he deutlich unterlegen ist. Beim 3ω-Betrieb k{\"o}nnen durch die hochintegrierte Messumgebung deutlich h{\"o}here Genauigkeiten und Aufl{\"o}sungsgrenzen erzielt werden. F{\"u}r den MEMS-Sensor wurde bei einer Anregungsfrequenz von 1 Hz mit 55 ppm die bislang geringste in der Literatur berichtete Aufl{\"o}sungsgrenze f{\"u}r einen thermischen Wasserstoffsensor erreicht. Der Leistungsverbrauch ist dabei im Vergleich zum Pulsbetrieb entsprechend des jeweiligen Tastgrads leicht bis m{\"a}ßig erh{\"o}ht, die Ansprechzeit wird bei beiden Operationsmodi maßgeblich durch die Sensorgeometrie beeinflusst. Die geometrischen Parameter der jeweiligen Sensoren haben ferner einen starken Einfluss auf die Sensitivit{\"a}t, womit die Divergenz in der Performance von MEMS-Chip und Drahtsensor erkl{\"a}rt werden kann. Es besteht ferner eine starke Temperatur- und Feuchtigkeitsabh{\"a}ngigkeit des Sensorsignals, welches bei beiden Operationsmodi indirekt proportional zur W{\"a}rmeleitf{\"a}higkeit des betrachteten Gasgemischs ist. Die Abh{\"a}ngigkeit vom definierten Umgebungsdruck ist lediglich f{\"u}r die Zeitkonstante relevant, bei der Pulsh{\"o}he besteht keine Druckabh{\"a}ngigkeit. Es konnte eine grunds{\"a}tzliche Eignung des thermischen Messprinzips f{\"u}r den Einsatz eines Wasserstoffsensors im Automobilbereich festgestellt werden. F{\"u}r eine Anwendung m{\"u}ssen allerdings Referenzsensoren f{\"u}r Temperatur, Feuchtigkeit und Druck implementiert werden und eine Kalibrierung in Abh{\"a}ngigkeit dieser Gr{\"o}ßen erfolgen. Der 3ωBetrieb ist aufgrund der h{\"o}heren Genauigkeit zu bevorzugen. W{\"a}hrend der MEMSSensor im Hinblick auf Sensitivit{\"a}t, Ansprechzeit und Leistungsaufnahme gut abschneidet, liegen die Vorteile des Mikrodrahtsensors in seiner Robustheit und der vergleichsweise einfachen Realisierbarkeit}, subject = {Kraftfahrzeugtechnik}, language = {de} } @phdthesis{Schmailzl, author = {Schmailzl, Anton}, title = {Festigkeits- und zeitoptimierte Prozessf{\"u}hrung beim quasi-simultanen Laser-Durchstrahlschweißen}, editor = {Franke, J{\"o}rg and Hanenkamp, Nico and Hausotte, Tino and Merklein, Marion and M{\"u}ller, Sebastian and Schmidt, Michael and Wartzack, Sandro}, publisher = {FAU University Press}, address = {Erlangen}, doi = {10.25593/978-3-96147-584-1}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:29-opus4-207070}, pages = {xiii, 157}, abstract = {Mit Blick auf Leichtbauanwendungen ist der Bedarf an thermoplastischen Strukturbauteilen sowohl in der Automobil- als auch in der Luftfahrtindustrie in den letzten Jahren deutlich angestiegen. Das quasi-simultane Laser-Durchstrahlschweißen ist ein etabliertes Kunststoffschweißverfahren, welches jedoch zur Herstellung von tragenden und sicherheitsrelevanten Bauteilen bislang kaum in Betracht gezogen wird. In der vorliegenden Arbeit wird die Korrelation zwischen dem Prozessablauf und der Schweißnahtfestigkeit beim quasi-simultanen Laser-Durchstrahlschweißen von Polyamid 6 (Ultramid B3s) erstmalig untersucht. Zur Prozessanalyse wird ein 3D-Scanner mit integriertem Pyrometer realisiert und f{\"u}r die Messaufgabe kalibriert. Es wird gezeigt, dass die detektierte W{\"a}rmestrahlung dem Kern der Schweißnaht zuzuordnen ist. Die Kerntemperatur in der quasi-station{\"a}ren Prozessphase steht in direkter Korrelation mit der Schweißnahtfestigkeit. Mit steigender Kerntemperatur bzw. Molek{\"u}lbeweglichkeit erh{\"o}ht sich die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Molek{\"u}l-Verschlaufungen in der F{\"u}geebene. Zur Ermittlung der Kerntemperatur ist sowohl die in dieser Arbeit entwickelte Temperaturmesstechnik als auch die realisierte numerische Prozesssimulation nutzbar. Die Erkenntnisse in dieser Arbeit sind f{\"u}r eine festigkeits- und zeitoptimierten Prozessf{\"u}hrung des quasi-simultanen Laser-Durchstrahlschweißens nutzbar.}, language = {de} } @phdthesis{Ramsauer, author = {Ramsauer, Ralf}, title = {OSS Architecture for Mixed-Criticality Systems}, publisher = {Leibniz Universit{\"a}t Hannover}, pages = {188}, abstract = {Computer-based automation in industrial appliances led to a growing number of logically dependent, but physically separated embedded control units per appliance. Many of those components are safety-critical systems, and require adherence to safety standards, which is inconsonant with the relentless demand for features in those appliances. Features lead to a growing amount of control units per appliance, and to a increasing complexity of the overall software stack, being unfavourable for safety certifications. Modern CPUs provide means to revise traditional separation of concerns design primitives: the consolidation of systems, which yields new engineering challenges that concern the entire software and system stack. Multi-core CPUs favour economic consolidation of formerly separated systems with one efficient single hardware unit. Nonetheless, the system architecture must provide means to guarantee the freedom from interference between domains of different criticality. System consolidation demands for architectural and engineering strategies to fulfil requirements (e.g., real-time or certifiability criteria) in safety-critical environments. In parallel, there is an ongoing trend to substitute ordinary proprietary base platform software components by mature OSS variants for economic and engineering reasons. There are fundamental differences of processual properties in development processes of OSS and proprietary software. OSS in safety-critical systems requires development process assessment techniques to build an evidence-based fundament for certification efforts that is based upon empirical software engineering methods. In this thesis, I will approach from both sides: the software and system engineering perspective. In the first part of this thesis, I focus on the assessment of OSS components: I develop software engineering techniques that allow to quantify characteristics of distributed OSS development processes. I show that ex-post analyses of software development processes can be used to serve as a foundation for certification efforts, as it is required for safety-critical systems. In the second part of this thesis, I present a system architecture based on OSS components that allows for consolidation of mixed-criticality systems on a single platform. Therefore, I exploit virtualisation extensions of modern CPUs to strictly isolate domains of different criticality. The proposed architecture shall eradicate any remaining hypervisor activity in order to preserve realtime capabilities of the hardware by design, while guaranteeing strict isolation across domains.}, language = {en} } @phdthesis{Frikel, author = {Frikel, J{\"u}rgen}, title = {Reconstructions in limited angle x-ray tomography: Characterization of classical reconstructions and adapted curvelet sparse regularization}, publisher = {Technische Universit{\"a}t M{\"u}nchen}, address = {M{\"u}nchen}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:91-diss-20130328-1115037-0-3}, abstract = {This thesis is devoted to the problem of tomographic reconstruction at limited angular range. In the first part, we prove a characterization of filtered backprojection reconstructions from limited angle data. Moreover, we develop a strategy for artifact reduction and stabilization. In the second part, we introduce a new edge-preserving reconstruction algorithm for limited angle tomography and analyze this algorithm mathematically. Some numerical experiments are also presented.}, language = {en} } @phdthesis{Lerch, author = {Lerch, Maximilian}, title = {Hochaufl{\"o}sende faseroptische Dehnungsmessungen zur Ermittlung des Tragverhaltens von Pf{\"a}hlen und pfahlartigen Traggliedern}, publisher = {Berlin}, doi = {10.14279/depositonce-16492}, pages = {XXI, 260}, abstract = {Zur Untersuchung und Prognose des Tragverhaltens von Pf{\"a}hlen und pfahlartigen Traggliedern wurden auf einem geotechnisch umfangreich erkundeten Testfeld dynamische und statische Pfahlprobebelastungen durchgef{\"u}hrt und anschließend wissenschaftlich ausgewertet. Die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen im Maßstab 1:1 lieferten neue Erkenntnisse {\"u}ber die Tragmechanismen der Pf{\"a}hle und pfahlartigen Traggliedern und {\"u}ber Zusammenh{\"a}nge zwischen den Ergebnissen der dynamischen und statischen Probebelastungen. Dar{\"u}ber hinaus bildeten die Erkenntnisse und Messergebnisse aus den verschiedenen Probebelastungen die Grundlage f{\"u}r die Entwicklung innovativer numerischer Simulationsmodelle zur Prognose des Tragverhaltens der Tragglieder. Um die genannten Effekte im Tragverhalten der Pf{\"a}hle und pfahlartigen Tragglieder genauer zu untersuchen, wurde faseroptische Sensortechnik eingesetzt. Mit den Messergebnissen des Wellenausbreitungsverhaltens und deren Auswertung im Zeit- und Frequenzbereich konnte ein Zusammenhang zwischen Mantelreibung und Ausbreitungsgeschwindigkeit der eingeleiteten Welle in den Pf{\"a}hlen durch einen Vergleich mit den ermittelten Mantelreibungskurven aus quasi-kontinuierlicher Messung qualitativ nachgewiesen werden. Erg{\"a}nzend zu den Belastungsversuchen wurden numerische Simulationsmodelle erstellt, um das Pfahl-Boden-Interaktionsverhalten unter dynamischer und statischer Belastung darzustellen und vorherzusagen. Die entwickelten Verfahren zur Prognose des Tragverhaltens von Pf{\"a}hlen und pfahlartigen Traggliedern k{\"o}nnen fallspezifisch eingesetzt werden, um eine Optimierung des Planungsprozesses der Tragglieder zu erreichen. Zur Ermittlung des Tragverhaltens der Pf{\"a}hlen ist es nicht erforderlich, ein umfangreiches Versuchsprogramm mit statischen oder dynamischen Lastversuchen durchzuf{\"u}hren, wie es {\"u}blicherweise der Fall ist. Anhand von Lastversuchen an ausgew{\"a}hlten und sorgf{\"a}ltig instrumentierten Traggliedern k{\"o}nnen die erforderlichen Referenzdaten ermittelt werden, um mit den vorgestellten Simulationsverfahren und Simulationsmethodiken das Tragverhalten bzw. die mobilisierten Widerst{\"a}nde im Pfahl-Boden-Interaktionsverhalten vorherzusagen. Die Ergebnisse der Arbeit haben gezeigt, dass f{\"u}r CFA-Pf{\"a}hle Messdaten zum axialen Wellenausbreitungsverhalten in den Pf{\"a}hlen und konventionelle Messungen der Schwinggeschwindigkeit an den Pfahlk{\"o}pfen ausreichen, um das Tragverhalten in guter Korrelation zu den Messungen aus statischen Lastversuchen darzustellen.}, language = {de} } @phdthesis{Singh, author = {Singh, Max Diamond}, title = {Aspects of the Dynamics of Spine Surgery Technologies: Assessing the Reality of Innovation and Entrepreneurship in the U.S. Medical Device Industry}, publisher = {Karlsruhe Institute of Technology}, address = {Karlsruhe}, pages = {xix, 254 S.}, language = {en} } @phdthesis{Schlamp, author = {Schlamp, Matthias}, title = {Der Einfluss elliptischer Kr{\"u}mmung auf das Verformungs- und Sch{\"a}digungsverhalten glasfaserverst{\"a}rkter Kunststoffstrukturen}, doi = {10.6094/UNIFR/228064}, pages = {169}, abstract = {In Industriebereichen, in welchen Masse aufgrund von Tr{\"a}gheit oder Gravitations{\"u}berwindung einen beeinflussenden Faktor ausmacht, wie beispielsweise der Luft- und Raumfahrt oder der Windkraft, spielen faserverst{\"a}rkte Kunststoffstrukturen aufgrund ihres Leichtbaupotentials hinsichtlich der dichtespezifischen Steifigkeit und Festigkeit eine große Rolle. Außen liegende Bauteile in Form d{\"u}nnwandiger Fl{\"a}chentragwerke in diesen Anwendungen weisen zumeist nicht eine kreisrunde, sondern unstetige Bauteilkr{\"u}mmung auf und sind aufgrund ihres Einsatzortes durch Schlagbelastungen (Impacts) in verschiedenen Geschwindigkeitsbereichen gef{\"a}hrdet. Besonders im Niedergeschwindigkeitsbereich sind diese Impacts bei diesen meist gekr{\"u}mmten Strukturen als kritisch zu beurteilen, da sie von außen oftmals nicht sichtbar sind, sich aber stark auf die verbleibende Restfestigkeit, insbesondere die Druck- und Schwingfestigkeit, aufgrund inter- und intralaminarer Sch{\"a}digungen auswirken. Sie stellen demnach eine kritisch zu betrachtende Belastungsart dar. In der vorliegenden Arbeit werden oben benannte unstetig gekr{\"u}mmte Fl{\"a}chentragwerke auf eine unstetig elliptisch gekr{\"u}mmte Pr{\"u}fk{\"o}rpergeometrie in Anlehnung an den Querschnitt einer Fl{\"u}gelvorderkante abstrahiert. Mittels experimenteller, numerischer und analytischer Untersuchungen wird ein grundlegendes Verst{\"a}ndnis des Kr{\"u}mmungseinflusses auf das Sch{\"a}digungs- und Verformungsverhalten ebendieser Strukturen bei Impact-Belastung und quasi-statischer Druckbelastung erarbeitet. Pr{\"u}fk{\"o}rper mit vier verschiedenen Kr{\"u}mmungsstufen werden dahingehend unter Verwendung einer Fallbolzenanlage im Niedergeschwindigkeitsbereich sch{\"a}digend gepr{\"u}ft und die resultierende projizierende Schadensfl{\"a}che in Abh{\"a}ngigkeit des Kr{\"u}mmungsgrades ausgewertet. Zur Untersuchung des reinen Kr{\"u}mmungseinflusses werden Pr{\"u}fk{\"o}rper in quasistatischen Druckversuchen im elastischen Bereich auf deren Verformungsverhalten hin analysiert. Durch Einf{\"u}hrung des geometriebedingten Verformungswiderstandes als vergleichende Kenngr{\"o}ße kann auf Basis lokal variierender Struktursteifigkeiten ein Zusammenhang aus dem Impact-Verhalten und dem elastischen Verformungsverhalten gleicher Kr{\"u}mmungsstufen geschlossen werden. Durch begleitende numerische Untersuchungen wird das Verformungsverhalten sowie die sich dabei einstellenden einzelschichtspezifischen Spannungszust{\"a}nde untersucht. Weiterhin werden bestehende analytische Berechnungsmethoden f{\"u}r stetige Kreisb{\"o}gen im Berechnungsumfang erweitert und auf die vorliegende Problemstellung{\"u}bertragen. Eine Gegen{\"u}berstellung und Diskussion aller erfassten Versuchs- und Berechnungsergebnisse zeigt abschließend gemeinsame Abh{\"a}ngigkeiten auf.}, language = {de} } @phdthesis{Kastenmeier, author = {Kastenmeier, Andreas}, title = {Biegeverhalten faserverst{\"a}rkter Kunststoffrohre unter Ber{\"u}cksichtigung einer mehrreihigen Bolzenverbindung}, pages = {260}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit wird die Charakterisierung des mechanischen Verhaltens von auskragenden Rohren aus kohlenstofffaserverst{\"a}rktem Kunststoff (CFK) mit Querkraftbelastung an einem Ende und einer mehrreihigen Bolzenverbindung am anderen Ende behandelt. Bolzenverbindungen mit F{\"u}gepartner aus CFK werden im Stand der Technik nur an ebenen, zug- oder druckbelasteten, Verbindungen untersucht, weshalb der Einfluss der Biegebelastung, der gekr{\"u}mmten Auflagefl{\"a}chen und des geschlossenen Rohrprofils untersucht und qualifiziert wird. Zudem zeigt sich ein Effekt der Abst{\"u}tzung bzw. resultierenden Verformungsbehinderung. Die Grundlage der Untersuchungen bilden 2-Punkt-Biegeversuche mit Verzerrungs- und Verschiebungsmessungen, die {\"u}ber FE-Modelle numerisch abgebildet und in einer Verzerrungs- und Spannungsanalyse detaillierter ausgewertet werden. Zur Darstellung des Einflusses der Biegebelastung werden zudem reine Zug- und Drucklasten aufgebracht, ausgewertet und abgeglichen. In drei Variationen des Biegeversuchs werden zudem, sowohl experimentell als auch numerisch, Effekte zu einer m{\"o}glichen Steigerung der Verbindungsfestigkeit untersucht. Dazu z{\"a}hlt die Verwendung von zus{\"a}tzlichen Schichten aus Titanlegierung im Kraft{\"u}berleitungsbereich, ein Versetzen der Bolzen im Umfang und eine {\"A}nderung der Abst{\"u}tzung in Lastrichtung. F{\"u}r das Biegeverhalten der CFK-Rohre im frei auskragenden Bereich werden kontinuumsmechanische Modelle der anisotropen Elastizit{\"a}t f{\"u}r Rohre unter reiner Biegebelastung beschrieben, adaptiert und bez{\"u}glich der Ergebnisse bewertet. Um die Vergleichbarkeit der Berechnungsmodelle und Versuche zu gew{\"a}hrleisten, wird einerseits der Einfluss der speziellen Schichtstruktur in gewickelten CFK-Rohren diskutiert und andererseits werden die transversal-isotropen Materialeigenschaften der Einzelschicht an Probek{\"o}rpern aus den Rohren bestimmt.}, subject = {Kunststoffrohr}, language = {de} } @phdthesis{Laumer, author = {Laumer, Tobias}, title = {Erzeugung von thermoplastischen Werkstoffverbunden mittels simultanem, intensit{\"a}tsselektivem Laserstrahlschmelzen}, publisher = {Meisenbach}, address = {Bamberg}, isbn = {978-3-87525-428-0}, abstract = {Mittels des entwickelten additiven Fertigungsprozesses des simultanen, intensit{\"a}tsselektiven Laserstrahlschmelzens lassen sich Werkstoffverbunde bestehend aus unterschiedlichen Polymerwerkstoffen mit hohen Bauteilfestigkeiten realisieren. Die zuk{\"u}nftig realisierbaren Werkstoffverbunde k{\"o}nnen dabei durch eine {\"o}rtlich variable Ausnutzung der unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften die hinsichtlich lokal definierter Belastungsprofile gestellten Anforderungen an komplexe Multi-Material-Bauteile erf{\"u}llen. Dadurch lassen sich neue Anwendungsfelder f{\"u}r die additive Fertigung von Werkstoffverbunden erschließen.}, language = {de} } @phdthesis{Schulz, author = {Schulz, Carsten}, title = {Ganzheitliche Systemanalyse von Schaufelradantrieben}, address = {Dresden}, language = {de} } @phdthesis{Hoeller, author = {H{\"o}ller, Christoph}, title = {Indirect methods of obtaining activity and mobility of structure-borne sound sources}, publisher = {University of Liverpool}, address = {Liverpool}, abstract = {The work reported in this thesis focuses on the development of indirect methods for the experimental determination of important source parameters for structure-borne sound source characterization. In the first part of the thesis, matrix inversion methods for the determination of blocked forces are investigated. A simplified measurement procedure is proposed which offers a solution to the two major challenges to these methods, namely the acquisition of the FRF matrix and the problems associated with matrix inversion. The proposed procedure involves a free, low-mobility receiver plate which is modelled numerically. Calculated FRFs are used together with measured velocity responses to inversely determine the blocked forces. It is found that while the method has great potential in principle, in practice the accurate modelling of the receiver plate is of critical importance. In the second part of the thesis, three formulations are considered for the indirect determination of source mobility. Instead of performing measurements on the source in the free state, the source mobility is obtained from measurements made in-situ. This approach is beneficial if the source is difficult to suspend, or if it contains non-linear structural elements. The three formulations are validated numerically and experimentally. It is found that the methods can quantify source mobilities of single-contact and multi-contact sources from in-situ measurements. However, typical measurement errors, such as background noise or inaccuracies in sensor positioning, can significantly reduce the accuracy and reliability of the methods. In the final part of the thesis, the reception plate method for the determination of the power injected by a high-mobility source into a low-mobility receiver is reviewed, and a source substitution method proposed as a development. The substitution method circumvents problems that may arise when the reception plate method is applied to coupled walls and floors. A special focus of investigation is on the calibration of the receiver structure. It is found that the calibration can be performed with shaker or hammer, and that an average calibration factor may be used. The source substitution method thus offers a potential alternative to the reception plate method, for application with coupled plates.}, language = {en} } @phdthesis{Putzer, author = {Putzer, Michael}, title = {Development of subject-specific musculoskeletal models for studies of lumbar loading}, publisher = {Shaker Verlag}, address = {D{\"u}ren}, isbn = {978-3-8440-6695-1}, doi = {10.2370/9783844066951}, pages = {142}, abstract = {Anatomical differences between individuals are often neglected in musculoskeletal models, but they are necessary in case of subject-specific questions regarding the lumbar spine. A modification of models to each subject is complex and the effects on lumbar loading are difficult to assess. One objective of this work is to create a validated musculoskeletal human model, which facilitates a subject-specific modification of the lumbar geometry. In a second step, important parameters are identified in sensitivity studies and at last, a case study regarding multifidus muscle atrophy after a disc herniation is conducted. The results of the studies indicate that lumbar motion and loading is dependent on lumbar ligament stiffness. Furthermore, subject-specific modelling of the lumbar spine should include at least the vertebral height, disc height and lumbar lordosis. The results of the case study suggest that an overloading of the multifidus muscle could follow disc herniation. Additionally, a subsequent atrophy of the muscles could expose adjacent levels to an increased loading, but these findings are highly dependent on the individual.}, language = {en} } @phdthesis{Finckh, author = {Finckh, Wolfgang}, title = {Einfluss bauteilspezifischer Effekte auf die Bemessung von mit CFK-Lamellen verst{\"a}rkten Stahlbetonbauteilen}, address = {M{\"u}nchen}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit dem Tragverhalten von mit kohlenstofffaserverst{\"a}rkter Kunststoff Lamellen (CFK-Lamellen) biegeverst{\"a}rkten Betonbauteilen. Ein wesentlicher Fokus dieser Arbeit liegt dabei auf dem Verbundverhalten aufgeklebter CFK-Lamellen und der damit verbundenen Verbundkraft{\"u}bertragung am Bauteil. Dazu werden auf Grundlage von zahlreichen eigenen experimentellen Untersuchungen verschiedene bekannte Modelle miteinander kombiniert und um bauteilspezifische Effekte erweitert. Dadurch kann erstmals ein geschlossenes, realit{\"a}tsnahes sowie vollst{\"a}ndig mechanisch begr{\"u}ndetes Bemessungsmodell f{\"u}r mit aufgeklebten CFK-Lamellen biegeverst{\"a}rkte Betonbauteile angegeben werden. Im Rahmen der Arbeit wird gezeigt, dass das so entwickelte Bemessungsmodell das Tragverhalten von zahlreichen Bauteilversuchen an unterschiedlichen statischen Systemen mit unterschiedlichsten Bauteilabmessungen und Bewehrungsf{\"u}hrungen gut beschreiben kann. Aufbauend auf dem entwickelten Bemessungsmodell werden mithilfe von Simulationen auf der sicheren Seite liegende vereinfachte Ingenieurmodelle f{\"u}r eine schnelle und einfache Bemessung angegeben. Neben der Verbundkraft{\"u}bertragung der aufgeklebten CFK-Lamellen, welche erstmals in Abh{\"a}ngigkeit der Bauteilverformungen und der Querkrafteinfl{\"u}sse beschrieben wird, werden in der Arbeit auch das Querkrafttragverhalten, die Rissbildung sowie die Schnittgr{\"o}ßenumlagerung von mit aufgeklebten und in Schlitze ver- klebten CFK-Lamellen verst{\"a}rkten Betonbauteilen betrachtet. Somit steht mit dieser Arbeit ein vollst{\"a}ndiges Bemessungskonzept f{\"u}r mit CFK-Lamellen biegeverst{\"a}rkten Betonbauteilen unter statischer Belastung zur Verf{\"u}gung.}, language = {de} } @phdthesis{Bulenda, author = {Bulenda, Thomas}, title = {Behandlung nichtlinearer L{\"o}sungspfade in der Statik mit Hybriden Krylov-Newton-Verfahren}, address = {M{\"u}nchen}, subject = {Strukturmechanik}, language = {de} } @phdthesis{Maier, author = {Maier, Johannes}, title = {Entwicklung eines Haptisch und Visuell unterst{\"u}tzten Trainingssystems (HaptiVisT) f{\"u}r komplexe Knochenbohrungen in der minimalinvasiven Handchirurgie}, publisher = {Shaker}, address = {D{\"u}ren}, isbn = {978-3-8440-7547-2}, pages = {236}, abstract = {Eine g{\"a}ngige Operationsmethode, um Frakturen der menschlichen Hand nach einem Unfall zu korrigieren, ist eine Osteosynthese mit sogenannten Kirschnerdr{\"a}hten (K-Dr{\"a}hten) zur Stabilisierung von Knochenfragmenten. Die Einf{\"u}hrung dieser langen, d{\"u}nnen und scharfen Dr{\"a}hte durch manuelles Bohren ist eine komplexe minimalinvasive Operation, bei der ein Chirurg nahezu ohne visuelle Orientierung und nur durch eine kleine {\"O}ffnung der Haut des Patienten arbeitet. Als Orientierungshilfe f{\"u}r die optimale Lage der K-Dr{\"a}hte bleibt dem Chirurgen lediglich eine zweidimensionale (2D)-R{\"o}ntgendarstellung und das Ertasten von kn{\"o}chernen Vorspr{\"u}ngen auf der menschlichen Hand, um Verletzungen an Risikostrukturen (Nerven, Gef{\"a}ße usw.), die im Weichteilgewebe der Hand eingebettet sind, zu vermeiden. F{\"u}r eine sichere und fehlerfreie Durchf{\"u}hrung einer K-Draht-Osteosynthese ist deswegen eine gr{\"u}ndliche theoretische und praktische Ausbildung junger Chirurgen notwendig. Da traditionelle Trainingsmethoden zeitaufwendig, kostspielig, ethisch nicht korrekt und unzureichend realistisch sind, wird in dieser Arbeit ein innovativer, auf virtueller Realit{\"a}t (VR) basierender, Haptisch und Visuell unterst{\"u}tzter Trainingssimulator (HaptiVisT) f{\"u}r die Platzierung von K-Dr{\"a}hten entwickelt, der vor allem Handchirurgen mit {\"U}bungs- und Perfektionierungsbedarf dabei unterst{\"u}tzt, das Bohrverfahren in einer realistischen aber virtuellen Umgebung zu erlernen. Beim HaptiVisT-Prototypenaufbau werden reale Patientendaten segmentierter Volumendaten aus einer Computertomographie (CT) und einer Magnetresonanztomographie (MRT) im virtuellen, dreidimensionalen (3D) Raum auf einem 3D-Monitor visualisiert und f{\"u}r eine intuitive bimanuelle Haptik sowohl mit einem Kraftfeedback-Ger{\"a}t f{\"u}r den Bohrprozess und einer 3D-gedruckten und optisch getrackten Phantomhand kombiniert. Die vorliegende Arbeit beschreibt zun{\"a}chst alle verwendeten Hardwareger{\"a}te, die C++-Softwareumgebung, aufgebaut auf Multithreading (gleichzeitige Ausf{\"u}hrung mehrerer Anweisungsfolgen in einem Prozess), und die auf Oberfl{\"a}chen- und Volumenrendering basierte Visualisierung. Die Kollisionsdetektion zwischen Bohrer und Knochen im virtuellen Raum wird in zwei separate Ereignisse unterteilt: Kollisionen zwischen Objekten als Gesamtes (Simulation der Kollision {\"u}ber die gesamte Objektoberfl{\"a}che) und Kollisionen zwischen einer K-Draht-Spitze und dem Knochenvolumen f{\"u}r die Entfernung kleiner Volumenelemente (Voxel). Das Herzst{\"u}ck des Trainingssystems bildet eine echtzeitf{\"a}hige Bohrsimulation, die den gesamten Bohrprozess in eine endliche Anzahl logischer Unterprozesse gliedert und diese Zust{\"a}nde in einen endlichen Zustandsautomaten (FSM, engl.: Finite State Machine) zusammenfasst. Das Kraftfeedback w{\"a}hrend einer Bohrung wird mit sogenannten „Virtual Fixtures" (abstrakten sensorischen Informationen) berechnet und {\"u}ber einen Haptikarm auf den Benutzer {\"u}bertragen. Damit die Simulation der Realit{\"a}t entspricht, wird unter Zuhilfenahme eines experimentellen Aufbaus die reale Bohrgeschwindigkeit durch kortikale Knochen ermittelt. Anschließend werden ein Levelkonzept und alle im System verf{\"u}gbaren Bohrunterst{\"u}tzungswerkzeuge, wie haptische Korridore als Goldstandard oder eine R{\"o}ntgenbildsimulation, vorgestellt. Mit ihnen ist es m{\"o}glich, ausgesuchte Operationsf{\"a}lle in Level unterschiedlicher Schwierigkeit zu unterteilen und den Operationsvorgang qualitativ zu bewerten. Der 3D-Druck einer Phantomhand (realit{\"a}tsnahe Nachbildung einer Patientenhand) mit realistischen haptischen Eigenschaften zum Ertasten von Knochenvorspr{\"u}ngen wird {\"u}ber einen metamaterialbasierten Ansatz (Neuanordnung des Grundmaterials durch eine k{\"u}nstlich angelegte, sich wiederholende Struktur) realisiert, da das aktuell am Markt verf{\"u}gbare 3D-Druckmaterial f{\"u}r den Druck menschlichen Weichteilgewebes zu hart ist. Die Echtzeitverfolgung der Phantomhand beruht auf einem mit einer Stereokamera optisch getrackten Marker in Form eines Dodekaeders (K{\"o}rper mit zw{\"o}lf Fl{\"a}chen). Abschließend wird das HaptiVisT-Gesamtsystem in drei und der 3D-Druck einer Phantomhand in zwei Expertenevaluationen ausf{\"u}hrlich untersucht und ausgewertet. Das HaptiVisT-System versteht sich als notwendiges Komplement f{\"u}r den ersten und weltweit einzigen funktionsf{\"a}higen, kompakten Prototypen f{\"u}r virtuelle K-DrahtOsteosynthesen mit haptischen Kraftfeedback, der in Zukunft Chirurgen in Aus- und Weiterbildung an Kliniken oder Trainingszentren ein risikofreies, zeit- und ortsunabh{\"a}ngiges Training erm{\"o}glicht. Die Kernelemente dieser Arbeit sind: • Stereoskopische 3D-Darstellung von realen Patientendaten. • Bimanuelle Haptik aus haptischen Kraftfeedback des Bohrens verbunden mit einer optisch getrackten, haptisch korrekten und 3D-gedruckten Phantomhand. • Zuverl{\"a}ssige Kollisionsdetektion zwischen virtuellen Objekten als Grundlage f{\"u}r das Kraftfeedback und die Abtragung von Knochen. • Echtzeitf{\"a}hige Bohrsimulation durch Reduzierung des Bohrprozesses auf logische Bohr-Teilprozesse kombiniert mit einer Virtual Fixtures basierten Kraftberechnung. Haptisch korrekte Phantome sind vor allem im medizinischen Training von hoher Relevanz und die Berechnung des Kraftfeedbacks beruht erstmals auf der performanten und stabilen Simulation von Bohr-Teilprozessen unter Verwendung von Virtual Fixtures. Der Prototyp wird von Experten durchgehend positiv bewertet und bietet nach deren Einsch{\"a}tzung einen hohen Mehrwert f{\"u}r das chirurgische Training. Zuk{\"u}nftige Arbeiten k{\"o}nnten den Lerneffekt durch das HaptiVisT-Trainingssystem in stichhaltigen Evaluationen mit jungen Medizinstudenten unter Vorhandensein einer Kontrollgruppe statistisch validieren. Bei Best{\"a}tigung dieses Lerneffekts ist eine Ausgr{\"u}ndung als eigenst{\"a}ndiges Unternehmen und Weiterentwicklung des Prototyps mit Ausweitung auf weitere chirurgische Bereiche wie Knie- oder H{\"u}ftchirurgie denkbar. Unter Zuhilfenahme von automatischer Segmentierung k{\"o}nnten in Zukunft akut zu behandelnde Br{\"u}che abgebildet, vorab einer tats{\"a}chlichen Operation ge{\"u}bt und anschließend komplikationslos unter reduzierter Operationszeit durchgef{\"u}hrt werden.}, language = {de} } @phdthesis{Goemmel, author = {G{\"o}mmel, Roland}, title = {Ber{\"u}cksichtigung unbewehrter pfahlartiger Tragglieder beim Nachweis der Gesamtstandsicherheit}, publisher = {Shaker}, address = {D{\"u}ren}, isbn = {978-3-8440-7045-3}, abstract = {Das Lastabtragungsverhalten und die Interaktion schlanker, unbewehrter, hydraulisch gebundener Tragglieder mit dem umgebenden Boden wird bei Nachweisen der Gesamtstandsicherheit mit bestehenden Bemessungsans{\"a}tzen nicht zutreffend erfasst. Mit numerischen Modellierungen werden die Interaktion pfahlartiger Tragglieder mit dem umgebenden Boden sowie die daraus resultierenden Versagensmechanismen untersucht. Die Validierung des numerischen Modells erfolgt durch Nachrechnung von 1g-Modellversuchen. Das validierte Modell wird darauf f{\"u}r die Sensitivit{\"a}tsanalyse und die Ableitung eines analytischen Modells genutzt. Mit dem analytischen Berechnungsansatz wird die Aktivierung der Bemessungswiderst{\"a}nde von pfahlartigen Traggliedern quantifiziert. Es werden Berechnungsmethoden zur Ber{\"u}cksichtigung der Bemessungswiderst{\"a}nde der pfahlartigen Tragglieder beim Nachweis der Gesamtstandsicherheit aufgezeigt.}, subject = {Standsicherheit}, language = {de} } @phdthesis{Weiss, author = {Weiss, Matthias}, title = {Labor Market Effects of Technological Change and Working Time Reduction}, language = {en} } @phdthesis{Romano, author = {Romano, Marco}, title = {Charakterisierung von gewebeverst{\"a}rkten Einzellagen aus kohlenstofffaserverst{\"a}rktem Kunststoff (CFK) mit Hilfe einer mesomechanischen Kinematik sowie strukturdynamischen Versuchen}, publisher = {Shaker}, address = {Aachen}, isbn = {978-3-8440-5177-3}, doi = {10.2370/9783844051773}, pages = {254}, abstract = {Die vorliegende Arbeit behandelt die analytische und numerische Identifikation einer mesomechanischen Kinematik in gewebeverst{\"a}rkten Einzellagen sowie deren Validierung {\"u}ber die Strukturdynamik von flachen stabf{\"o}rmigen Probek{\"o}rpern aus kohlenstofffaserverst{\"a}rktem Kunststoff (CFK). Unter der Voraussetzung, dass das wiederholte Wirken der Kinematik Energie dissipiert, tr{\"a}gt sie bei zyklischer viskoelastischer Deformation zus{\"a}tzlich zur reinen viskoelastischen Werkstoffd{\"a}mpfung in gewebeverst{\"a}rkten Einzellagen bei. Die analytischen und numerischen Untersuchungen beschr{\"a}nken sich auf die Betrachtung des ebenen, zweidimensionalen Zusammenhangs einer vollst{\"a}ndigen Ondulation bzw. einer repr{\"a}sentativen Sequenz in Dickenrichtung. Zur Parameteridentifikation werden die geometrischen Abmessungen in definierten Schritten variiert. Daf{\"u}r wird der Grad der Ondulation in gewebeverst{\"a}rkten Einzellagen {\~O}=A/L als dimensionslose Kennzahl eingef{\"u}hrt. Zur Validierung der d{\"a}mpfungserh{\"o}henden Wirkung der in den analytischen und numerischen Untersuchung identifizierten mesomechanischen Kinematik in gewebeverst{\"a}rkten Einzellagen werden in experimentellen strukturdynamischen Untersuchungen frei abklingende Transversalschwingungen von einseitig fest eingespannten Probek{\"o}rpern untersucht. Im Detail werden flache stabf{\"o}rmige Probek{\"o}rper aus kohlenstofffaserverst{\"a}rktem Epoxidharz mit Lagenaufbauten aus 0°-unidirektionalen und gewebeverst{\"a}rkten Einzellagen untersucht. Die Ergebnisse der experimentellen strukturdynamischen Untersuchungen dienen schließlich der Validierung des analytischen Modells und der numerischen Berechnungen. Die d{\"a}mpfungserh{\"o}hende Wirkung der identifizierten mesomechanischen Kinematik wird schließlich in Abh{\"a}ngigkeit des eingef{\"u}hrten Grades der Ondulation {\~O} quantifiziert.}, language = {de} } @phdthesis{Putzer, author = {Putzer, Michael}, title = {Development of subject-specific musculoskeletal models for studies of lumbar loading}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:706-5924}, pages = {140}, abstract = {Anatomical differences between individuals are often neglected in musculoskeletal models, but they are necessary in case of subject-specific questions regarding the lumbar spine. A modification of models to each subject is complex and the effects on lumbar loading are difficult to assess. The objective of this thesis is to create a validated musculoskeletal model of the human body, which facilitates a subject-specific modification of the geometry of the lumbar spine. Furthermore, important parameters are identified in sensitivity studies and a case study regarding multifidus muscle atrophy after a disc herniation is conducted. Therefore, a generic model is heavily modified and a semi-automatic process is implemented. This procedure remodels the geometry of the lumbar spine to a subject-specific one on basis of segmented medical images. The resulting five models are validated with regard to the lumbar loading at the L4/L5 level. The influence of lumbar ligament stiffness is determined by changing the stiffness values of all lumbar ligaments in eleven steps during a flexion motion. Sensitivities of lumbar loading to an altered geometry of the lumbar spine are identified by varying ten lumbar parameters in simulations with each model in four postures. The case study includes an analysis of the loading of the multifidus muscle and of the lumbar discs throughout various stages of disc herniation. This time each model performs four motions with two different motion rhythms. The results indicate that lumbar motion and loading is dependent on lumbar ligament stiffness. Furthermore, subject-specific modelling of the lumbar spine should include at least the vertebral height, disc height and lumbar lordosis. The results of the case study suggest that an overloading of the multifidus muscle could follow disc herniation. Additionally, a subsequent atrophy of the muscles could expose adjacent levels to an increased loading, but these findings are highly dependent on the individual.}, subject = {Lendenwirbels{\"a}ule}, language = {en} } @phdthesis{Schubert, author = {Schubert, Martin J. W.}, title = {Eindimensionale Modellierung von SOI MOSFETs}, address = {Hamburg}, language = {de} } @phdthesis{Ehrlich, author = {Ehrlich, Ingo}, title = {Impactverhalten schwach gekr{\"u}mmter Strukturen aus faserverst{\"a}rkten Kunststoffen}, address = {M{\"u}nchen}, language = {de} } @phdthesis{Mohr, author = {Mohr, Christa}, title = {Versorgungsrealit{\"a}t depressiver Patienten in einer psychiatrisch-psychotherapeutischen Klinik}, subject = {Depression}, language = {de} } @phdthesis{Raptis, author = {Raptis, Georgios}, title = {Vertraulichkeit von medizinischen Daten in der Telematik-Infrastruktur - Sicherheitsanalyse unter Ber{\"u}cksichtigung von Aspekten der langfristigen Sicherheit}, address = {Heidelberg}, subject = {Medizinische Dokumentation}, language = {de} }