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Aktive Dämpfung der Lastschwingungen bei Containerkranen

Christian Rapp
Das Bindeglied zwischen Containerschiff und Hafen ist der Containerkran. Der Kran diktiert die Rahmenbedingungen für den effizienten Transport der Container vom Schiff aufs Land und umgekehrt. Die Probleme beim Containerumschlag sind Schwingungen der Struktur, die sich störend auf den Kranführer auswirken, und Lastschwingungen, die den Umschlagbetrieb verzögern. Diese Arbeit analysiert die Schwingungsprobleme und erarbeitet Methoden zur Dämpfung der Schwingungen.

Smart mobility for India: Needs, opportunities and challenges

Rajnish Tiwari
India finds itself in a precarious situation. While the lack of efficient and effective mediums of mobility for public-at-large outside metropolitan cities continues to cause loss of productivity and stifle economic growth in a considerable manner; the economic growth in major urban centres and the resultant growth of passenger vehicles and two-wheelers is leading to heavy traffic jams and pollution. This article argues that a viable solution to these entwined and complex challenges lies in...

Hochintegrierte aktive Sendeantenne für den Millimeterwellenbereich

Karsten Kuhlmann
In der vorliegenden Arbeit werden aktive Gruppenstrahler für Satellitenverbindungen im Millimeterwellenbereich betrachtet. Motiviert durch den stetig steigenden Bedarf an breitbandigen Datenverbindungen mobiler Nutzer werden in der Ziegelarchitektur realisierte passive und aktive Antennen untersucht. Sowohl Simulations- als auch Messergebnisse werden präsentiert und verglichen, und es wird gezeigt, dass die entworfene aktive Antenne als Basismodul großer Antennen für Satellitenverbindungen im Millimeterwellenbereich eingesetzt werden kann.

The Blue Engineer : IngenieurInnen mit ökologischer und sozialer Verantwortung. Ausgabe 01, Wintersemester 2012/2013

The Blue Engineer hat sich der Aufgabe gewidmet, über inner– und außeruniversitäre Themen mit Bezug zu ganzheitlich verstandener Nachhaltigkeit zu berichten.

Facial animation using muscles to control the mimic articulation of phonemes

Anna Mempel
Diese Master Thesis stellt einen Ansatz zur Gesichtsanimation mit Autodesk Mayas Muskel-Funktion vor. Die Anatomie der menschlichen Gesichtsknochen und -muskeln, sowie der Haut wird von der Realität abstrahiert. Das Muskel-Modell wird als wiederverwendbare Schnittstelle zwischen beliebigen Schädel- und Haut-Modellen implementiert. Basierend auf dem Facial Action Coding System werden die Muskelaktionen durch Gewichtung des Haut-Modells modelliert. Das kombinierte Ak- tivieren einzelner Muskeln ermöglicht die Animation von Gesichtsausdrücken, wie Emotionen oder Phoneme. Die Genauigkeit, Nutzbarkeit und Leistungsfähigkeit...

Time- and space-efficient self-stabilizing algorithms

Bernd Hauck
Selbststabilisierung ist ein Ansatz, der ein verteiltes System in die Lage versetzt, beliebige transiente Fehler zu tolerieren. In dieser Dissertation werden neue selbststabilisierende Algorithmen für bekannte graphentheoretische Probleme vorgestellt. Darüber hinaus werden bestehende Verfahren auf ihre Komplexität untersucht. Der Schwerpunkt dieser Arbeit liegt auf den Beweismethoden, die in der Komplexitätsanalyse benutzt werden, sowie auf dem Design der Algorithmen.

Multiple criteria decision analysis techniques in aircraft design and evaluation processes

Xiaoqian Sun
Obwohl viele Vorschläge für die Umsetzung von Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA) Techniken in der Luft- und Raumfahrttechnik gemacht worden sind, bleibt immer noch eine große Kluft zwischen der MCDA-Theorie und ihrer Praxis. Das Ziel dieser Forschung ist es, diese Lücke zu schließen, indem untersucht wird, wie bestehenden MCDA-Techniken zu einer besseren Lösung komplexer Entscheidungsprobleme beitragen können, und wie die verbesserten MCDA-Techniken in Flugzeugbau- und Evaluierungsverfahren implementiert werden können.

Modifikation magnetischer Nanoträger für den Einsatz in enzymatisch katalysierten Reaktionen

Daniela Faika
Die Anwendung magnetischer Nanoträger bietet neue Perspektiven als Einsatz für die Enzymimmobilisierung. Deshalb untersucht diese Arbeit die Oberflächenmodifikation des Eisenoxides Magnetit mit phenolischen Verbindungen. Dabei konnten einige strukturell bedingte Einflüsse der funktionalisierenden Moleküle auf die Anbindung an die Magnetitpartikel festgestellt werden. Dabei zeigten Kaffeesäure und 3,4-Dihydroxyphenylalanin die stabilsten Bindungen und erzielten eine Stabilisierung der Partikelsuspension im neutralen pH-Bereich. Bei einer anschließenden Enzymimmobilisierung mit Lipase Candida rugosa konnte eine sehr gute Restaktivität bis zu 75 %...

Kennzahlen zur Quantifizierung des Einflusses einer Post-Combustion CO₂-Abtrennung auf kohlebefeuerte Dampfkraftwerke

Ulrich Liebenthal
Im Rahmen dieser Arbeit wird ein auf semiempirischen Kennzahlen basierendes System entwickelt, das es ermöglicht, Prozessvarianten zur Post-Combustion COv-Abtrennung unter Berücksichtigung ihrer Auswirkungen auf fossilbefeuerte Kraftwerke energetisch zu bewerten. Verschiedene Integrationsvarianten ermöglichen eine Evaluierung des Gesamtprozesses für gleichbleibende, realitätsnahe Randbedingungen.

Size-dependence of the dielectric breakdown strength from nano- to millimeter scale

Claudia Neusel & Gerold A. Schneider
Dielectric breakdown decisively determines the reliability of nano- to centimeter sized electronic devices and components. Nevertheless, a systematic investigation of this phenomenon over the relevant lengths scales and materials classes is still missing. Here, the thickness and permittivity-dependence of the dielectric breakdown strength of insulating crystalline and polymer materials from the millimeter down to the nanometer scale is investigated. While the dependence of breakdown strength on permittivity was found to be thickness-independent for materials in...

Numerische Modellierbarkeit kleinskaliger hydro- und morphodynamsicher Prozesse im Watt

Eva Falke
Zur Verbesserung des Prozessverständnisses der Hydro- und Morphodynamik im Watt können, anschließend an die Analyse von Feldmessungen, auch numerische Modelle einen Beitrag leisten. Diese Arbeit fokussiert das Finden einer Methode zur Abbildung der kleinskaligen hydro- und morphodynamischen Prozesse in Wattgebieten. Dabei ist die Erfassung der in der Natur nicht direkt messbaren hydrodynamischen Randwerte für das numerische Modell bei der Methodenfindung von zentraler Bedeutung

Untersuchung von selbstklebenden topischen Matrix-Systemen zur Wirkstofffreisetzung aus kosmetischen und dermatologischen Patches

Stefanie Meyer
Die Auswahl einer Klebmasse stellt einen entscheidenen Schritt bei der Entwicklung eines neuen transdermalen Pflastersystems (TDDS) dar. In dieser Arbeit wurde die perkutane Absorption von Wirkstoffen bei der Anwendung adhäsiver transdermaler Systeme untersucht. Diffusionsprozesse innerhalb der Klebmasse eines TDDS konnten dabei mit Hilfe einer eigens dafür neu entwickelten Methode basierend auf konfokaler Raman Mikroskopie betrachtet werden. Aus den in den Studien gewonnen Erkenntnissen wurde ein neues Konzept für die Entwicklung eines TDDSs erstellt. Dieses Konzept...

Global innovation strategies of German hidden champions in key emerging markets

Stephan Buse & Rajnish Tiwari
Aim of this study is to analyse product-related innovation strategies of German Hidden Champions (globally leading, mid-sized companies) in the BRIC countries, especially in the fast growing and still unsaturated markets of China and India. With the help of an empirical survey we discover that the BRIC markets are perceived to be of high and growing strategic importance. An overwhelming majority of the surveyed firms market their global, adapted, or exclusively developed products in those...

Structural response of stranded ships

Bernadette Zipfel
In der Dissertation werden verschiedene Methoden vorgestellt, die die Strukturantwort des Schiffes bei weicher Grundberührung, auch Strandung genannt, in Tidegewässern berechnen. Die kritischen Kombinationen aus Strandungsposition, Tideeffekten und Beladung sowie globale und lokale Schäden u.a. unter Verwendung der Finiten-Elemente Methode werden berechnet. Der Einfluss der Querkraft auf das Grenztraglastmoment wird über neue Momenten-Querkraft-Interaktionskurven bestimmt. Die Berechnung eines wirklichen Strandungsunfalls mit den vorgeschlagenen Methoden zeigt sehr gute Übereinstimmungen.

Thickness-dependence of the breakdown strength: analysis of the dielectric and mechanical failure

Claudia Neusel, Hans Jelitto, Dieter Schmidt, Rolf Janßen, Frank Felten & Gerold A. Schneider
The breakdown strength as well as the mechanical strength of ceramic materials decreases with increasing volume. The volume-effect of the mechanical strength can be explained by the Weibull theory. For the breakdown strength the same explanation has been often assumed. In order to validate this assumption breakdown strength and mechanical strength of alumina samples with defined porosities were compared. Differences in the Weibull moduli of breakdown and mechanical strength distributions indicate that the volume-effect cannot...

Symmetric grey box identification and distributed beam-based controller design for free-electron lasers

Sven Pfeiffer
Der Europäische Röntgenlaser XFEL des Deutschen Elektronen Synchrotron (DESY) in Hamburg ist eine Röntgenquelle zur Erzeugung ultrakurzer Laserlichtblitze. Diese wird ab dem Jahr 2015 einzigartige Forschungsmöglichkeiten eröffnen. Elektronen werden in Paketen mittels eines Hochfrequenzfeldes bis zu einer Energie von 17.5 GeV beschleunigt. Anschließend senden die Elektronenpakete laserartig gebündelte Strahlung aus, indem diese durch eine besondere Magnetanordnung auf einen Slalomkurs gezwungen werden. Die Regelung der Ankunftszeit und Dichte der Elektronenpakete und dementsprechend die Erzeugung abstands- und...

Konstruktive Aspekte beim Entwurf von Bugwülsten zur Verbesserung des Energieaufnahmevermögens bei Schiffskollisionen

Ingo Martens
Diese Arbeit untersucht konstruktive Alternativen beim Entwurf von Bugwülsten, die auf ein möglichst vorteilhaftes Verformungsverhalten des Bugwulstes im Kollisionsfall abzielen. Damit soll ein stumpferer Eindringvorgang beim gerammten Schiff bei deutlicher Erhöhung der kritischen Kollisionsenergie erreicht werden. Dieser Effekt wurde zunächst mit einer eigens errichteten Versuchsanlage für Bugwulstkollisionen gegen Schiffsseitenstrukturen im Modellmaßstab von etwa 1:3 untersucht. Die absolute Bewertung der Großausführung erfolgt anschließend durch Simulationen in Originalgröße mit einer durch die Versuche abgesicherten Berechnungstechnik. Die Dimensionierung...

Eine Methode zur strategischen Planung modularer Produktprogramme

Henry Jonas
Durch den Wechsel von Verkäufer- zu Käufermärkten ist es für die meisten Unternehmen erforderlich, eine hohe Varianz individualisierter Produkte anzubieten. Allerdings führt eine hohe Produktvarianz in der Regel zu einer steigenden Komplexität innerhalb des Unternehmens. Ein zentraler Ansatz muss es deshalb sein, die angebotene Vielfalt marktgerecht auszurichten und die angebotene, extern hohe Varianz unternehmensintern zu reduzieren. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine neue Methode zur strategischen Planung modularer Produktprogramme vorgestellt. In der ersten Phase der...

Implementation of optogenetic voltage sensor VSFP2.3 to visualize cardiac excitation

Mei-Ling Chang Liao
Die Initiierung und Übertragung von elektrischen Signalen spielen eine essentielle Rolle für die normale Herzfunktion. Diese werden von Kardiomyozyten, den funktionellen Bausteinen des Herzens, generiert und von einer zur nächsten Zelle und somit durch das gesamte Herz weitergeleitet. Die derzeitigen Methoden zur Untersuchung von elektrischer Aktivität in Kardiomyozyten und des gesamten Herzens über Elektroden und optische Kartierung beinhalten verschiedene Vor- und Nachteile. Beispielsweise liefern Aufnahmen mittels Mikroelektroden direkte und vertrauensvolle Einblicke über Änderungen von Stromfluss...

Entropiebasierte Bewertungskriterien für den Wärmeübergang in Kraftwerksprozessen und ihre Relevanz für praktische Anwendungen

Matthis Thorade
Alle bei der Wärmeübertragung auftretenden Verluste führen dazu, dass Entropie pro-duziert wird. Diese Arbeit untersucht, ob die Entropieproduktion oder darauf aufbau-ende Bewertungskriterien für die Auslegung und Optimierung von Wärmeübertragern hilfreiche Hinweise geben können. Die Untersuchung wird mit Hilfe eines detaillierten Modells durchgeführt, welches in der Programmiersprache Modelica erstellt wurde.

The Blue Engineer : IngenieurInnen mit ökologischer und sozialer Verantwortung. Ausgabe 01, Wintersemester 2014/15

The Blue Engineer hat sich der Aufgabe widmet, über inner- und außeruniversitäre Themen mit Bezug zu ganzheitlich verstandener Nachhaltigkeit zu berichten.

Theoretische und experimentelle Untersuchungen an einer trockenen Entschwefelungsanlage für Schiffsabgase

Christoph Schladör
Das „Dry Exhaust Gas Cleaning System", ein Verfahren zur Entschwefelung von Schiffsabgasen wird untersucht. In dem Verfahren wird ein Granulat aus Calciumhydroxid (Ca(OH)2) genutzt, um die Schwefeloxide im Abgas zu absorbieren. Experimentelle Untersuchungen an einer Versuchsanlage an Bord und einer Prüfstandanlage werden genutzt, um ein kinetisches Modell zu entwickeln. Mit dem Modell, das die chemischen Reaktionen, den Stofftransport und die Gasströmung abbildet, wird die Entschwefelung unter verschiedenen Betriebsbedingungen berechnet. Die Ergebnisse werden verwendet, um die...

Auslegung von keramischen Strukturbauteilen unter mehraxialer statischer und zyklischer Beanspruchung

Anna K. Usbeck
Die Werkstoffwissenschaften haben in den letzten Jahrzehnten viele verbesserte und neue Materialien entwickelt. Viele Innovationen sind ohne neue Werkstoffe undenkbar. Zu diesen neuen Materialien gehören die Hochleistungskeramiken, die nicht nur thermische und elektrische, sondern auch mechanische Eigenschaften aufweisen, die für spezielle Anwendungen im Maschinenbau besonders geeignet sind. In der Produktentwicklung stößt der Werkstoff Keramik jedoch oft auf Unverständnis, da sowohl die Herstellprozesse als auch die Verbindungstechniken und Berechnungsverfahren von denen der gängigen Werkstoffe abweichen. In...

Via array modeling for application in fast, energy-efficient digital systems

Sebastian Müller
Die vorgelegte Arbeit betrachtet die Anwendung quasianalytischer (sogenannter “physics-based”) Viamodelle zur genauen und effizienten Modellierung von Via-Arrays in mehrlagigen Leiterplatten. Die Arbeit beinhaltet drei Hauptaspekte: eine Untersuchung und Verbesserung der Modellgenauigkeit, eine Untersuchung und Verbesserung der Modelleffizienz und eine Anwendung des Modells im Rahmen eines systematischen Vergleichs verschiedener Designalternativen für Verbindungen mit hohen Datenraten auf Leiterplatten. Eine Verbesserung der Modellgenauigkeit wird vor allem durch eine verbesserte Nahfeldmodellierung erreicht, die die Simulationsergebnisse insbesondere für Frequenzen oberhalb...

Laserthermoschockversuche - Durchführung und Auswertung für unterschiedliche Hochleistungskeramiken

Robert Pulz
In dieser Arbeit wurde eine Laserstrahl-Thermoschockanlage grundlegend für die Durchführung von Aufheizthermoschockversuchen an verschiedenen Hochleistungskeramiken weiterentwickelt. Die Anlage wurde hinsichtlich der Versuchstechnik dahingehend erweitert, dass Versuche an Luft und erstmals auch im Vakuum möglich sind, wobei die Probenerwärmung kontinuierlich und sehr rasch durch eine vom Probeninneren ausgehende spiralförmige Laserstrahlführung erfolgt. Die Bestimmung der zeit- und ortsaufgelösten Temperaturverteilung mit Hilfe einer Hochfrequenz-Infrarotkamera stellt durch die Auswahl von vier Keramiken mit unterschiedlichen thermischen und optischen Eigenschaften einen...

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