TY - JOUR A1 - Schenkl, Sebastian A1 - Muggenthaler, Holger A1 - Hubig, Michael A1 - Erdmann, Bodo A1 - Weiser, Martin A1 - Zachow, Stefan A1 - Heinrich, Andreas A1 - Güttler, Felix Victor A1 - Teichgräber, Ulf A1 - Mall, Gita T1 - Automatic CT-based finite element model generation for temperature-based death time estimation: feasibility study and sensitivity analysis JF - International Journal of Legal Medicine N2 - Temperature based death time estimation is based either on simple phenomenological models of corpse cooling or on detailed physical heat transfer models. The latter are much more complex, but allow a higher accuracy of death time estimation as in principle all relevant cooling mechanisms can be taken into account. Here, a complete work flow for finite element based cooling simulation models is presented. The following steps are demonstrated on CT-phantoms: • CT-scan • Segmentation of the CT images for thermodynamically relevant features of individual geometries • Conversion of the segmentation result into a Finite Element (FE) simulation model • Computation of the model cooling curve • Calculation of the cooling time For the first time in FE-based cooling time estimation the steps from the CT image over segmentation to FE model generation are semi-automatically performed. The cooling time calculation results are compared to cooling measurements performed on the phantoms under controlled conditions. In this context, the method is validated using different CTphantoms. Some of the CT phantoms thermodynamic material parameters had to be experimentally determined via independent experiments. Moreover the impact of geometry and material parameter uncertainties on the estimated cooling time is investigated by a sensitivity analysis. KW - temperature based death time estimation KW - finite element method KW - CT segmentation KW - sensitivity analysis Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/doi:10.1007/s00414-016-1523-0 VL - 131 IS - 3 SP - 699 EP - 712 ER - TY - CHAP A1 - Müller, Jan A1 - Götschel, Sebastian A1 - Weiser, Martin A1 - Maierhofer, Christiane T1 - Thermografie mit optimierter Anregung für die quantitative Untersuchung von Delaminationen in kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffen T2 - NDT.net Proc. DGZfP 2017 N2 - Da kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) in anspruchsvollen sicherheitsrelevanten Einsatzgebieten wie im Automobilbau und in der Luftfahrt eingesetzt werden, besteht ein zunehmender Bedarf an zerstörungsfreien Prüfmethoden. Ziel ist die Gewährleistung der Sicherheit und Zuverlässigkeit der eingesetzten Bauteile. Aktive Thermografieverfahren ermöglichen die effiziente Prüfung großer Flächen mit hoher Auflösung in wenigen Arbeitsschritten. Ein wichtiges Teilgebiet der Prüfungen ist die Ortung und Charakterisierung von Delaminationen, die sowohl bereits in der Fertigung als auch während der Nutzung eines Bauteils auftreten können, und dessen strukturelle Integrität schwächen. ;In diesem Beitrag werden CFK-Strukturen mit künstlichen und natürlichen Delaminationen mit Hilfe unterschiedlich zeitlich modulierter Strahlungsquellen experimentell untersucht. Verwendet werden dabei Anregungen mit Blitzlampen und mit frequenzmodulierten Halogenlampen. Mittels Filterfunktionen im Zeit- und Frequenzbereich wird das Kontrast-zu-Rausch-Verhältnis (CNR) der detektierten Fehlstellen optimiert. Verglichen werden anschließend die Nachweisempfindlichkeit, das CNR und die Ortsauflösung der zu charakterisierenden Delaminationen für die unterschiedlichen Anregungs- und Auswertungstechniken. Ergänzt werden die Experimente durch numerische Simulationen des dreidimensionalen Wärmetransportes. Y1 - 2017 ER - TY - CHAP A1 - Weiser, Martin A1 - Scacchi, Simone T1 - Spectral Deferred Correction methods for adaptive electro-mechanical coupling in cardiac simulation T2 - G. Russo et al.(eds.) Progress in Industrial Mathematics at ECMI 2014 N2 - We investigate spectral deferred correction (SDC) methods for time stepping and their interplay with spatio-temporal adaptivity, applied to the solution of the cardiac electro-mechanical coupling model. This model consists of the Monodomain equations, a reaction-diffusion system modeling the cardiac bioelectrical activity, coupled with a quasi-static mechanical model describing the contraction and relaxation of the cardiac muscle. The numerical approximation of the cardiac electro-mechanical coupling is a challenging multiphysics problem, because it exhibits very different spatial and temporal scales. Therefore, spatio-temporal adaptivity is a promising approach to reduce the computational complexity. SDC methods are simple iterative methods for solving collocation systems. We exploit their flexibility for combining them in various ways with spatio-temporal adaptivity. The accuracy and computational complexity of the resulting methods are studied on some numerical examples. Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1007/978-3-319-23413-7_42 SP - 321 EP - 328 PB - Springer ER - TY - CHAP A1 - Müller, Jan A1 - Götschel, Sebastian A1 - Maierhofer, Christiane A1 - Weiser, Martin T1 - Determining the material parameters for the reconstruction of defects in carbon fiber reinforced polymers from data measured by flash thermography T2 - AIP Conference Proceedings Y1 - 2017 U6 - https://doi.org/10.1063/1.4974671 VL - 1806 ER -