41 Works

Orthopädische Trennverfahren unter besonderer Berücksichtigung des Strahlschneidens

Matthias Honl
Bei verschiedenen orthopädischen Operationen,finden sich Probleme, die den Trennprozess betreffen: bei der mikroinvasiven Nukleotomie wird der Nukleus pulposus durch einen kleinen Arbeitskanal abgetragen. Mechanische Werkzeuge oder ein LASER erlauben keinen gewebeselektiven Materialabtrag, und bergen die Gefahr andere Gewebe, wie z.B. den Anulus fibrosus zu schädigen. Bei der Endoprothesenrevision muss gesunder Knochen geopfert werden, weil bisher bekannte Trennverfahren für den Materialabtrag im Spalt zwischen Knochen und Prothese ungeeignet sind. Bei der Endoprothesenimplantation oder der Osteotomie fehlt...

Calibration and Verification of a Mathematical Model for the Simulation of Blackwater/Biowaste Digestion

Yucheng Feng
The object of this work is to apply and develop IWA anaerobic digestion model No.1 (ADM1) to the blackwater anaerobic digestion (BWAD) plant. The basic theory of anaerobic digestion (AD) processes and biochemical kinetics were introduced first. Afterwards the model was calibrated based on the performance of a lab-scale BWAD plant (at the mesophilic condition). The calculation includes three scenario studies, i.e. the reference conditions, the different feeding frequency and with high NH4+ input concentration....

Erich Pietsch - Information und Dokumentation im Spannungsfeld zwischen Staat und Nutzer

Thomas Hapke
"Er machte den Staat dokumentationsbewußt" schrieb Helmut Arntz1 anlässlich des 70. Geburtstag von Erich Pietsch (1902-1979). Der Einfluss von Pietsch, langjähriger Leiter des "Gmelin-Institut für Anorganische Chemie" (1936-1967) und Vorstandsmitglied (1951-1961) der "Deutschen Gesellschaft für Dokumentation" (DGD), auf die Entwicklung der deutschen Dokumentation, besonders im Bereich der maschinellen Dokumentation, kann wohl kaum überschätzt werden. Dieser Beitrag versucht grundlegende Ideen und Aktivitäten aufzuzeigen, die im Wirken von Erich Pietsch eine Rolle spielten und die letztendlich auch...

Zur Bestimmung bruchmechanischer Kennwerte am Piezo-Aktor

Christoph Häusler, Hans Jelitto, Herbert Balke, Gerold A. Schneider & Institut Für Festkörpermechanik Technische Universität Dresden
Risse an oder in dünnen Metallelektroden stellen eine Ausfallursache für Piezo-Aktoren dar. Von Interesse sind daher die das stabile Risswachstum bestimmenden bruchmechanischen Parameter für den Piezokeramik-Elektroden-Grenzflächenriss. Die bruchmechanischen Parameter werden theoretisch und experimentell bestimmt. Die Messung der zu einem Rissfortschritt führenden elektrischen und mechanischen Lasten erfolgt an 4-Punkt Biegeproben. Mit Hilfe der theoretischen Lösung für das Rissspitzenfeld des verallgemeinerten ebenen elektro-mechanischen Problems werden die K-Faktoren definiert. Die Bestimmung der kritischen K-Faktoren erfolgt mittels numerisch berechneter...

Experimenteller Aufbau zur Messung der Energiefreisetzungsrate für Risswachstum in PZT unter elektromechanischer Last

Hans Jelitto, Frank Felten & Gerold A. Schneider
In 4-Punkt-Biegung wird in längs gepolten und angekerbten PZT-Biegestäbchen ein makroskopischer Riss mit Hilfe einer eigens entwickelten Apparatur kontrolliert getrieben. Zusätzlich zur mechanischen Last wird ein elektrisches Feld parallel bzw. antiparallel zur Polungsrichtung angelegt. Dies stellt eine für die Anwendung von piezo- bzw. ferroelektrischen Keramiken typische Belastung dar. Um die verschiedenen Anteile zur totalen Energiefreisetzungsrate zu bestimmen, werden mit einer speziellen Technik simultan die mechanische sowie die piezoelektrische Compliance (Nachgiebigkeit), als auch die Kapazität der...

"In-formation" - Informationskompetenz und Lernen im Zeitalter digitaler Bibliotheken.

Thomas Hapke
Ausgangspunkt für den Zusammenhang zwischen Informationskompetenz und Lernen ist eine Lesart von ‚in-formation’, die Lernen als Bildung enthält. Informationskompetenz umfasst neben der Kenntnis effizienter Recherche- und Navigationsstrategien die Kreativität, den eigenen Informationsprozess bewusst und bedarfsgerecht zu gestalten. Der Nutzer digitaler Bibliotheken spielt als „information player“ mit Datenbanken und Suchbegriffen, um seine Rechercheergebnisse zu verbessern. Fachspezifisch orientierte Forschungsfelder – u. a. auch die Notwendigkeit eines Blicks in die Geschichte wissenschaftlicher Information und Kommunikation – dienen als...

LPV control of a 2-DOF robot using parameter reduction

Andreas Kwiatkowski & Herbert Werner
This paper demonstrates the benefit of a new method for reducing the number of scheduling parameters of LPV controllers, by applying it to a robot manipulator. A full LPV representation of a planar two-link robot with ten scheduling parameters is considered. The number of parameters can be reduced by applying principal components analysis to typical scheduling trajectories. The proposed method enables a systematic trade-off between the number of reduced parameters and the desired accuracy of...

Tuning of a PID controller using a multi-objective optimization technique applied to a neutralization plant

Andrey Popov, Adel Farag & Herbert Werner
Most control engineering problems are characterized by several, often contradicting, objectives, which have to be satisfied simultaneously. Two widely used methods for finding the optimal solution to such problems are aggregating to a single criterion, and using Pareto-optimal solutions. Here we propose a Genetic Algorithm (GA) approach using a combination of both methods to find a fixed-gain, discrete-time PID controller for a chemical neutralization plant. Known to be highly non-linear and with varying time delay,...

Rigorous error bounds for the optimal value in semidefinite programming

Christian Jansson & Christian Keil
A wide variety of problems in global optimization, combinatorial optimization as well as systems and control theory can be solved by using linear and semidefinite programming. Sometimes, due to the use of floating point arithmetic in combination with ill-conditioning and degeneracy, erroneous results may be produced. The purpose of this article is to show how rigorous error bounds for the optimal value can be computed by carefully postprocessing the output of a linear or semidefinite...

Termination and verification for ill-posed semidefinite programming problems

Christian Jansson
We investigate ill-posed semidefinite programming problems for which Slater's constraint qualifications fail, and propose a new reliable termination criterium dealing with such problems. This criterium is scale-independent and provides verified forward error bounds for the true optimal value, where all rounding errors due to floating point arithmetic are taken into account. It is based on a boundedness qualification, which is satisfied for many problems. Numerical experiments, including combinatorial problems, are presented.

Ice and the origin of life

Hauke Trinks, Wolfgang Schröder & Christof K. Biebricher
Sea ice occurs abundantly at the polar caps of the Earth and, probably, of many other planets. Its static and dynamic properties that may be important for prebiotic and early biotic reactions are described. It concentrates substrates and has many features that are important for catalytical actions. We propose that it provided optimal conditions for the early replication of nucleic acids and the RNA world. We repeated a famous prebiotic experiment, the poly-uridylic acid-instructed synthesis...

Projekt DISCUS (Developing Information Skills

Detlev Bieler, Thomas Hapke & Oliver Marahrens
Das Projekt DISCUS (Developing Information Skills & Competence for University Students) hilft, den roten Faden durch die Informationsvielfalt zu finden und weiter zu verfolgen. Das deutsch- und englischsprachige Online-Tutorial unterstützt die Entwicklung und Förderung von Informationskompetenz als entscheidende Schlüsselqualifikation für Forschung und Weiterbildung. Ziel ist das Übermitteln komplexer Lösungsstrategien für eine sinnvolle Informationsrecherche bezogen auf unterschiedlichste Aufgabenbereiche. Neben effizienten Recherche- und Navigationsstrategien regt DISCUS die Kreativität an, den eigenen Informationsprozess bewusst und bedarfsgerecht zu gestalten....

Zur Diskussion um den Informationsbegriff - eine Rezension

Thomas Hapke
In dieser Rezension zum Buch von Sascha Ott: Information : zur Genese und Anwendung eines Begriffs (Konstanz : UVK Verl.-Ges., 2004) werden Begriffe wie Information, Kommunikation, Medien und Wissen als vielfältig verwendete Schlüsselbegriffe unserer Zeit angesehen, die immer wieder philosophisch-theoretische Reflexionen herausfordern. Charakteristisch für das Konzept Information ist, dass seine Realität plausibel und nützlich in Abhängigkeit von der Fachdisziplin in vielfältiger, oft widersprüchlicher Art und Weise bestimmt werden kann. Information kann für den Rezensenten nie...

Comparison study of some finite volume and finite element methods for the shallow water equations with bottom topography and friction terms

Maria Lukácová-Medvid'Ová & Ulf Teschke
We present a comparison of two discretization methods for the shallow water equations, namely the finite volume method and the finite element scheme. A reliable model for practical interests includes terms modelling the bottom topography as well as the friction effects. The resulting equations belong to the class of systems of hyperbolic partial differential equations of first order with zero order source terms, the so-called balance laws. In order to approximate correctly steady equilibrium states...

Abstract perturbed Krylov methods

Jens-Peter M. Zemke
We introduce the framework of abstract perturbed Krylov methods''. This is a new and unifying point of view on Krylov subspace methods based solely on the matrix equation $AQ_k+F_k=Q_{k+1}underline{C}_k=Q_kC_k+q_{k+1}c_{k+1,k}e_k^T$ and the assumption that the matrix $C_k$ is unreduced Hessenberg. We give polynomial expressions relating the Ritz vectors, (Q)OR iterates and (Q)MR iterates to the starting vector $q_1$ and the perturbation terms ${f_l}_{l=1}^k$. The properties of these polynomials and similarities between them are analyzed in some...

Technikhaltungen von Studienanfängerinnen und -anfängern in technischen Studiengängen : Auswertungsbericht der Erstsemesterbefragung an der TUHH im WS 03/04

Andrea Wolffram & Gabriele Winker
Die vorliegende Studie analysiert die Technikhaltungen von Erstsemestern des Studienjahrgangs WS 2003/04 von ausgewählten technischen Studiengängen der Technischen Universität Hamburg-Harburg. Hinter der Analyse der Technikeinstellungen und -interessen steht die Annahme, dass sehr unterschiedliche StudienanfängerInnen ein technisches Studium beginnen.
Diese Unterschiedlichkeit kann von Seiten der Hochschulen im Sinne des Diversity Management als Potenzial begriffen werden. Dieses Potenzial ist bislang jedoch noch nicht systematisch untersucht worden. Nur wenn HochschullehrerInnen umfassende Kenntnisse über ihr studentisches Klientel haben, können...

Theoretical investigation of the nitrous oxide decomposition over iron zeolite catalysts

Andreas Heyden
Using density functional theory, the nitrous oxide decomposition over iron zeolite catalysts was studied in the presence and absence of nitric oxide on a molecular level. A reaction network, including rate parameters calculated from first principles, was determined that explains virtually all experimental data. Highly efficient algorithms for finding transition states in chemical reactions have been developed.

Solving very large gyroscopic eigenproblems by Automated Multi-Level Substructuring

Heinrich Voss & Kolja Elssel
Simulating numerically the sound radiation of rolling tires requires the solution of very large and sparse gyroscopic eigenvalue problems. Taking advantage of the automated multi–level substructuring (AMLS) method it can be projected to a much smaller gyroscopic problem, the solution of which however is still quite costly since the eigenmodes are non–real and complex arithmetic is necessary. This paper discusses the numerical solution of the AMLS approximation.

Automated Multilevel Substructuring for Nonlinear Eigenproblems

Heinrich Voss & Kolja Elssel
In this paper we generalize the automated multi–level substructuring method to certain classes of nonlinear eigenvalue problems which can be partitioned into an essential linear and positive definite pencil and a small residual. The efficiency of the method is demonstrated by numerical examples modeling damped vibrations of a structure with nonproportional damping, a gyroscopic eigenproblem, and a rational eigenproblem governing free vibrations of a fluid–solid structure.

Numerical calculation of the electronic structure for three-dimensional quantum dots

Heinrich Voss
In some recent papers Li, Voskoboynikov, Lee, Sze and Tretyak suggested an iterative scheme for computing the electronic states of quantum dots and quantum rings taking into account an electron effective mass which depends on the position and electron energy level. In this paper we prove that this method converges globally and linearly in an alternating way, i.e. yielding lower and upper bounds of a predetermined energy level in turn. Moreover, taking advantage of the...

Well-balanced finite volume evolution Galerkin methods for the shallow water equations

Maria Lukácová-Medvid'Ová, Marcus Kraft & Sebastian Noelle
We present a new well-balanced finite volume method within the framework of the finite volume evolution Galerkin (FVEG) schemes. The methodology will be illustrated for the shallow water equations with source terms modelling the bottom topography and Coriolis forces. Results can be generalized to more complex systems of balance laws. The FVEG methods couple a finite volume formulation with approximate evolution operators. The latter are constructed using the bicharacteristics of the multidimensional hyperbolic systems, such...

Iterative projection methods for computing relevant energy states of a quantum dot

Heinrich Voss
A computational technique for computing relevant energy levels and corresponding wave functions of an electron confined by a 3D quantum dot embedded in a semiconductor matrix are studied. Assuming an energy and position dependent electron effective mass approximation this problem is governed by a rational eigenvalue problem. We discuss the application of iterative projection method of Arnoldi and Jacobi–Davidson type. Projected problems of small dimension are solved efficiently by safeguarded iteration.

Second Order Arnoldi Reduction application to some engineering problems

Heinrich Voss & Jörg Lampe
A standard approach to model reduction of second order linear dynamical systems is to rewrite the system as an equivalent first order system and then employ Krylov subspace techniques for model reduction. Recently the Second Order Arnoldi Reduction (SOAR) method was presented by Bai and Su which constructs the projection to a second order Krylov subspace thus preserving the structure of the underlying problem. In this paper we demonstrate the superior numerical behavior of the...

TUHH Spektrum Oktober 2005

Technische Universität Hamburg-Harburg
Carbon Nanotubes, Nanotechnologie in Werkstoffen, Extremozyme als Biokatalysatoren, Neue Prüftechnologie zur Erkennung gefälschter Münzen, Logistik, Abenteuer Studium

TUHH Spektrum Mai 2005

Technische Universität Hamburg-Harburg
Neuer TU-Präsident, Seehäfen für Containerschiffe, Hochleistungs- Ultraschall-Technik und Abwasserreinigung, Biomechanik-Konferenz, Kooperation zwischen Uni und Schule, Fachdidaktik Physik

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