TY - CHAP A1 - Karbasian, H. A1 - Groß-Weege, J. A1 - Nonn, Aida A1 - Zimmermann, S. A1 - Kalwa, Christoph T1 - Assessment of collapse resistance of UOE pipes – comparison of full-scale and ring collapse tests T2 - Proceedings of the 10th International Pipeline Conference 2014 (IPC 2014), September 29 - October 3, 2014, Calgary, Alberta, Canada Y1 - 2014 ER - TY - CHAP A1 - Schneider, Ingo A1 - Nonn, Aida A1 - Völling, Alexander A1 - Mondry, A. A1 - Kalwa, Christoph T1 - A damage mechanics based evaluation of dynamic fracture resistance in gas pipelines T2 - Procedia Materials Science, Volume 3 N2 - Investigation of running ductile fracture in gas transmission pipelines and the derivation of reliable crack arrest prediction methods belong to major topics in pipeline research. The yet available crack arrest criterion, known as the Battelle Two-Curve Method (BTCM), leads to reliable predictions up to grade X70 line pipe steels for which it has been validated. This includes specific limits in terms of mechanical properties, pressure and geometry. The application of this criterion to modern pipeline steels, i.e. especially grades X80 and beyond in combination with larger diameters and high pressure, has led to mispredictions of the BTCM. Hence, in order to ensure safe design of pipelines, new methods are required based on in depth knowledge and appropriate characterization of material resistance. This paper presents a procedure for the assessment of dynamic ductile fracture resistance based on combined experimental and numerical investigations. The procedure involves quasi-static and dynamic drop- weight tear testing (DWTT) on modified specimens with pre-fatigued crack for grades X65, X80 and X100 materials, and the application of cohesive zone (CZ) and Gurson-Tveergard-Needleman (GTN) models to describe ductile material damage. The damage model parameters are calibrated on basis of DWTT results and subsequently used to simulate dynamic crack propagation in a pipeline. The influence of material properties (strain hardening, toughness), pipe geometry, usage factor and decompression behaviour on ductile fracture propagation behaviour is studied and evaluated. The results will contribute to an enhanced understanding of major parameters controlling ductile fracture propagation and will help to establish a reliable procedure for safe design of new high-capacity pipelines with regard to crack arrest. KW - Pipeline KW - Dynamic ductile fracture KW - Crack arrest KW - Cohesive zone model KW - DWT testing Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1016/j.mspro.2014.06.315 VL - 3 SP - 1956 EP - 1964 ER - TY - JOUR A1 - Ebner, Lena A1 - Elsner, Michael T1 - Thermische Energiespeicher: Wärmespeicherung in Kugelschüttungen. Numerische Simulation der Stromungs-, Warmetransport- und Entstaubungsvorgänge JF - BWK. Das Energie-Fachmagazin N2 - Festbettspeicher bieten die Möglichkeit, thermische Energie auf einem hohen Temperaturniveau zu speichern. Die oft kugelförmigen Schüttgüter bestehen aus Materialien hoher Dichte und Wärmekapazität. Neben der Wärmespeicherung können mithilfe dieser Schüttungen partikelbeladene Abgase entstaubt werden. Die Strömungs-, Wärmetransport- und Entstaubungsvorgänge bei der Speicherung von Wärme in einem Schüttschichtwärmeübertrager werden in Zusammenarbeit mit Fraunhofer Umsicht, Institutsteil Sulzbach-Rosenberg, untersucht. Einen entscheidenden Aspekt der Arbeiten stellt die numerische Simulation der im Wärmeübertrager ablaufenden Vorgänge dar. Die transiente Simulation von Schüttschichtwärmeübertragern ist nur mit Vereinfachungen möglich, da aufgrund der komplexen Geometrie und der daraus folgenden feinen Vernetzung eine enorme Rechenleistung benötigt wird. Bei den in diesem Beitrag vorgestellten Ergebnissen werden die physikalischen Vorgange in einem Ausschnitt der Schüttschicht simuliert, in dem die Kugelgeometrie detailliert modelliert ist. Die Ergebnisse der numerischen Simulation werden durch analytische Berechnungen aus der Literatur bestätigt. Eine Reihe von Parametervariationen zeigen die Einflüsse verschiedener Größen beispielsweise auf den Druckverlust sowie den Unterschied zwischen radialer und axialer Durchströmung einer Schüttschicht. Die Entstaubung partikelbeladener Gase innerhalb einer Schüttschicht wird zunächst anhand einer Einzelkugel untersucht; die Erweiterung auf die Entstaubung in einer Kugelpackung ist vorgesehen. Die Ergebnisse der numerischen Simulationen sollen mit den an einem Versuchsstand experimentell bestimmten Daten verglichen werden. KW - Abgas KW - Druckverlust KW - Durchströmung KW - Entstaubung KW - Festbett KW - hohe Dichte KW - Kugelschüttung KW - numerische Simulation KW - Rechenleistung KW - Schüttgut KW - thermische Energie KW - Wärmekapazität KW - Wärmespeicherung KW - Wärmetransport KW - Wärmeübertrager Y1 - 2014 VL - 66 IS - 9 SP - 40 EP - 43 PB - VDI-Verlag ER - TY - CHAP A1 - Kaspar, Marcel A1 - Rabl, Hans-Peter T1 - Differenzierte Kohlenwasserstoffanalytik im Dieselabgas bei verschiedenen Motorbetriebszuständen T2 - 12. FAD-Konferenz „Herausforderung – Agbasnachbehandlung für Dieselmotoren“, 12, 2014, Dresden N2 - Die für Dieselfahrzeuge gesetzlich vorgeschriebenen Grenzwerte bezüglich der Schadstoffkomponenten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid können nur durch den Einsatz eines Diesel-Oxidationskatalysators erfüllt werden. Um erhöhte Emissionen infolge eines geschädigten Katalysators zu vermeiden, gilt es, dieses abgasrelevante Bauteil auch während des Betriebes zu überwachen. Die zukünftigen gesetzlichen Anforderungen an die Überwachung erfordern ein Verfahren das eine zuverlässige und hochgenaue Diagnose zulässt. Deshalb entwickelt eine Forschungsgemeinschaft aus Industrieunternehmen und Hochschulen einen neuartigen Kohlenwasserstoffsensor zur hochgenauen Analyse von unverbrannten Kohlenwasserstoffen im Abgasstrang. Hierfür ist die Kohlenwasserstoffzusammensetzung des Dieselabgases bei verschiedenen Motorbetriebszuständen zu ermitteln. Zur differenzierten Untersuchung der Kohlenwasserstoffkomponenten wurde in der Arbeit ein Massenspektrometer eingesetzt, das mit chemischer Ionisation arbeitet. Anhand eines Abgasscreenings konnte eine Reihe von Kohlenwasserstoffen (Alkane, Alkene, Alkine, Alkadiene und aromatische Kohlenwasserstoffe) identifiziert werden, die typisch für das Dieselabgas stehen. Die Moleküle Ethin, Ethen und Propen wurden gezielt betrachtet. Die Ergebnisse zeigen, dass bei kalten Betriebsbedingungen diese drei Komponenten etwa die Hälfte der Gesamtkohlenwasserstoffkonzentration ergeben. Ein weiterer Punkt der Untersuchungen war die Diesel-Partikelfilter-Regeneration. Wie erwartet, lassen sich Kohlenwasserstoffmoleküle mit höheren Massen feststellen, die auf unverbrannten Dieselkraftstoff zurückzuführen sind. Anhand der Ergebnisse zeigte sich.dass sich das mit chemischer Ionisation arbeitende Massenspektrometer hervorragend für ein Abgasscreening eignet. Zahlreiche Kohlenwasserstoffe konnten identifiziert werden, die repräsentativ für das Dieselabgas stehen. Es sollten Moleküle bei verschiedenen Motorbetriebsbedingungen untersucht werden, die einen möglichst großen Anteil an der Gesamtkohlenwasserstoffkonzentration besitzen. Die Auswahl fiel aufgrund der gemessenen Massenspektren, vor und nach dem Diesel-Oxidationskatalysator, auf die Komponenten Ethin, Ethen und Propen. Zudem kann bei diesen Molekülen eine Masseninterferenz mit anderen Abgaskomponenten ausgeschlossen werden. Im unteren Teillastbereich und kaltem Motor machen diese Kohlenwasserstoffe bis zu 50%, gemittelt über alle Messstellen vor, im und nach dem Diesel-Oxidationskatalysator, der Gesamtkohlenwasserstoffkonzentration aus. Bei betriebswarmem Motor reduziert sich ihr Anteil auf ein Drittel Die höchste Konzentration unter den drei Komponenten besitzt dabei Propen. Mit steigendem Drehmoment nimmt der Anteil dieser drei Komponenten fortlaufend ab,was dafür spricht, dass Moleküle mit höheren Massen einen höheren Anteil einnehmen. Die Kohlenwasserstoff-Emissionen bewegen sich bei diesen Motorbetriebspunkten mit betriebswarmem Katalysator jedoch bereits bei sehr niedrigen Werten. Während der untersuchten Diesel-Partikelfilter-Regeneration mit späten Nacheinspritzungen zur Abgastemperaturerhöhung lassen sich Moleküle mit höheren Massen nachweisen. Diese sind typisch für die Reinkomponente Dieselkraftstoff. Der Anteil von Ethin, Ethen und Propen an der THC-Konzentration beträgt dann ca. 40%. KW - Alkadiene KW - Alkane KW - aromatische Kohlenwasserstoffe KW - Betriebsbedingung KW - Dieselabgas KW - Dieselkraftstoff KW - DIESELMOTOR KW - Ethen KW - Ethin KW - Ionisation KW - Kohlenmonoxid KW - Kohlenwasserstoffe KW - Massenspektrometer KW - Oxidationskatalysator KW - Propen KW - Schadstoff KW - Überwachung Y1 - 2014 SP - 45 EP - 59 PB - Förderkreis Abgasnachbehandlungstechnologien für Verbrennungskraftmaschinen (FAD) e.V. ER - TY - CHAP A1 - Milaev, Johannes A1 - Ruider, Martin A1 - Schlegl, Thomas T1 - Entwicklung eines Experimentalsystems zur Validierung adaptiver Regelungen mit einem OEM-Steuergerät T2 - Tagungsband AALE 2014 : das Forum für Fachleute der Automatisierungstechnik aus Hochschulen und Wirtschaft ; 11. Fachkonferenz, Regensburg N2 - Im Rahmen des Kooperationsprojektes "ACES" (Integrated Adaption of Linear Controllers for Embedded Systems) ist ein Prüfstand zur Validierung adaptiver Regelungen entwickelt und aufgebaut worden, der das dynamische Verhalten eines Kfz-Antriebstrangs aufweist. Ziel ist es, verschiedene Adaptionsverfahren auf ihre Einsetzbarkeit in OEM-Steuergeräten, die im Automotive-Bereich auf breiter Basis verwendet werden, kostengünstig testen zu können. Das Problem der aktiven Schwingungsdämpfung in Kfz-Antriebssträngen mit unbekannten und veränderlichen mechanischen Parametern stellt eine Pilotanwendung dar. Ein leicht anpassbarer mechanischer Prüfstand dient hierbei als vereinfachtes Modell eines Antriebstrangs. Dieser ist Bestandteil eitles Experimentalsystems mit einer informationstechnischen Architektur, die einen Betrieb engebetteter Regelungssysteme auf verschiedenen Plattformen gestattet. Das flexible mechanische und informationstechnische Design des Experimentalsystems gestattet die Variation von Parametern der zu regelnden Applikation durch leicht austauschbare mechanische Komponenten und gezielte Einbringung von Störgrößen. Zudem kann die Berechnung der Regelungsarchitektur auf einem Industrie-PC oder einem Steuergerät erfolgen. Weitere Vorteile des entwickelten Experimentalsystems sind die Berücksichtigung von Effekten, die aus dem Verhalten realer Sensoren und der CAN-basierten Signalübertragung entstehen. Insbesondere der Einfluss von Wortbreite und Latenz übertragener Signale auf die Adaption von Regelungen kann mit Hilfe des vorgestellten Experimentalsystems eingehend untersucht werden. KW - Adaptivregelung KW - aktive Schwingungsdämpfung KW - Algorithmus KW - Antriebsstrang KW - Drehschwingung KW - Kraftfahrzeug KW - Lageregelung KW - Prüfstand KW - robuste Regelung KW - Schwingungsdämpfung KW - Validierung Y1 - 2014 UR - https://www.oth-regensburg.de/fakultaeten/maschinenbau/aale-2014.html SN - 978-3-8356-7142-3 SP - 241 EP - 250 PB - Deutscher Industrieverlag CY - München ER - TY - CHAP A1 - Schmidt, Hans-Peter A1 - Fuchs, Andreas A1 - Fuchs, Stefan T1 - Simultaneous contact less charging of multiple electric vehicles: Contact less power and data transfer for multiple distributed loads T2 - 2014 4th International Electric Drives Production Conference ( 30 Sept.-1 Oct. 2014, Nuremberg, Germany N2 - A design of a 3-phase inductive power and data transfer for multiple stationary loads is proposed. It focuses on stable load voltages while minimizing electromagnetic interference. Loads are contactless charging units of electric vehicles at car parks. Physical properties of the inductive couplers are modelled via 3-D FEM and lumped parameters are used for system studies. Design principles are verified at laboratory scale with a purpose built test stand. KW - charging infrastructure KW - Coils KW - contact less charging KW - Couplers KW - Couplings KW - Data transfer KW - Electric vehicles KW - electro mobility KW - Feeds KW - multiple stationary loads KW - Windings Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1109/EDPC.2014.6984435 SP - 1 EP - 3 PB - IEEE ER - TY - CHAP A1 - Hofmann, Gerhard A1 - Scharfenberg, Georg T1 - Applicability of the ISO 26262 for functional safety for motorbikes T2 - 2014 International Conference on Applied Electronics, 9-10 Sept. 2014, Pilsen, Czech Republic N2 - This article deals with the question to what extent the automotive standard for functional safety ISO 26262 is also applicable to motorbikes. It examines thereby, on the one hand where to find comparable criteria between cars and motorbikes from the standpoint of functional safety, and, on the other hand, where differences between the automobile and the motorbike must be considered. It shows the extent to which the safety-related automotive standard is applicable to motorbikes. Furthermore, the differences are determined, which must lead to the consequence of a new “state of the art” and to a new standard for motorbikes. On the example of a light function the new MSIL classification gets applied. In this article, the motorbike is viewed as a whole. For the most parts the standard is also valid for scooters. KW - Automobiles KW - Automotive engineering KW - Functional Safety KW - ISO 26262 KW - ISO Standards KW - motorbike KW - Motorcycles KW - MSIL KW - safety Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1109/AE.2014.7011679 SP - 107 EP - 112 PB - IEEE ER - TY - CHAP A1 - Schiek, Roland T1 - Self-phase modulation in lithium niobate waveguides T2 - 2014 International Conference Laser Optics, title=Self-phase modulation in lithium niobate waveguides, 30 June-4 July 2014, St. Petersburg, Russia N2 - Self-phase modulation in lithium niobate wave-guides with cascaded quadratic and cubic nonlinearities is characterized by comparison of amplitude and phase of input and output pulse envelopes and spectra. Cubic nonlinear susceptibility coefficients of lithium niobate were determined from the measured nonlinear phase shifts. KW - Frequency measurement KW - Frequency modulation KW - lithium niobate KW - nonlinear susceptibility KW - self-phase modulation KW - Wavelength measurement Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1109/LO.2014.6886403 PB - IEEE ER - TY - JOUR A1 - Dawoud, Belal T1 - On the development of an innovative gas-fired heating appliance based on a zeolite-water adsorption heat pump; system description and seasonal gas utilization efficiency JF - Applied Thermal Engineering N2 - The main objective of this work is to introduce an innovative hybrid heating appliance incorporating a gas condensing boiler and a zeolite-water adsorption heat pump. The condensing boiler is applied to drive the zeolite-water heat pump for the heating base-load and to assist the heat pump in the so called “mixed operation” mode, in which both the heat pump and the condensing boiler are working in series to cover medium heating demands. Peak heating demands are covered by the condensing boiler in the so called “direct heating” mode. The three operation modes of the hybrid heating appliance have been technically described. In addition, the laboratory test conditions for estimating the seasonal heating performance according to the German Guideline VDI 4650-2 have been introduced. For both heating systems 35/28 °C and 55/45 °C, which represent the typical operating conditions of floor and high temperature radiating heating systems in Europe, seasonal heating gas utilization efficiencies of 1.34 and 1.26 have been measured, respectively with a ground heat source. In two field test installations in one-family houses in Germany, the introduced heating appliance showed 27% more seasonal gas utilization efficiency for heating and domestic hot water production, which is equivalent to a CO2-emission reduction of 20% compared to the gas condensing boiler technology. KW - Adsorption heat pump KW - Falling film evaporator KW - Gas utilization efficiency KW - Seasonal performance KW - Zeolite-water Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2014.09.008 VL - 72 IS - 2 SP - 323 EP - 330 PB - Elsevier ER - TY - JOUR A1 - Küpper, Carsten A1 - Artmann, Christina A1 - Pischinger, Stefan A1 - Rabl, Hans-Peter T1 - Lube-Oil Dilution of GDI Engines with Ethanol Fuels JF - Auto Tech Review KW - Cold Start KW - Injection Strategy KW - Fuel Mass KW - Mixture Formation KW - Fuel Blend Y1 - 2014 U6 - https://doi.org/10.1365/s40112-014-0570-5 VL - 3 IS - 3 SP - 30 EP - 35 PB - Springer India CY - New Delhi ER -