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Spectral theory for Schrödinger operators with δ-interactions supported on curves in ℝ³

Jussi Behrndt, Rupert L. Frank, Christian Kühn, Vladimir Lotoreichik & Jonathan Rohleder
The main objective of this paper is to systematically develop a spectral and scattering theory for self-adjoint Schrödinger operators with δ-interactions supported on closed curves in R3. We provide bounds for the number of negative eigenvalues depending on the geometry of the curve, prove an isoperimetric inequality for the principal eigenvalue, derive Schatten–von Neumann properties for the resolvent difference with the free Laplacian, and establish an explicit representation for the scattering matrix.

Bubble properties in bubbling and turbulent fluidized beds for particles of Geldart’s group B

Tom Wytrwat, Mahdi Yazdanpanah & Stefan Heinrich
Predicting bubble properties in fluidized beds is of high interest for reactor design and modeling. While bubble sizes and velocities for low velocity bubbling fluidized beds have been examined in several studies, there have been only few studies about bubble behavior at superficial gas velocities up into the turbulent regime. For this reason, we performed a thorough investigation of the size, shape and velocity of bubbles at superficial gas velocities ranging from 0.18 m/s up...

Information optimum design of discrete LDPC decoders for irregular codes

Maximilian Stark
Eine leistungsfähige Vorwärtsfehlerkorrektur ist für jedes moderne Kommunikationssystem essentiell. Um die gesamte Fehlerkorrekturfähigkeit von Kanalcodes wie Low Density Parity Check (LDPC)-Codes nutzen zu können, muss jedoch eine rechnerisch anspruchsvolle Decodierung am Empfänger erfolgen. Insbesondere in Szenarien, in denen die Leistung der Endgeräte oder Latenz der Übertragung begrenzt sind, sind effiziente Decodieralgorithmen von entscheidender Bedeutung. In dieser Arbeit wurde ein neuartiger Dekodierungsansatz entwickelt, der Ideen aus der Informationstheorie und dem maschinellen Lernen kombiniert und zu einem...

Berechnung der stationären Potentialströmung um ein Schiff unter Berücksichtigung der nichtlinearen Randbedingung an der Wasseroberfläche

Gerhard Jensen
Berechnung der stationären Potentialströmung um ein Schiff unter Berücksichtigung der nichtlinearen Randbedingung an der Wasseroberfläche Es wird ein numerisches Verfahren zur Berechnung der stationären Potential-strömung um einen Körper an der freien Wasseroberfläche beschrieben, bei dem die Strömung durch das Potential von Rankinequellen dargestellt wird. Die nichtlineare Randbedingung an der freien Wasseroberfläche wird iterativ erfüllt. Die Körperrandbedingung wird am wirklich benetzten Teil des Körpers erfüllt. Zur Berechnung der Druckkräfte wird der Druck über den wirklich benetzten...

Electromagnetic modeling and optimization of through silicon vias

David Dahl
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Simulation und den Entwurf von Durchkontaktierungen in Siliziumsubstraten (TSVs), wie sie in der Aufbau- und Verbindungstechnik für integrierte Schaltkreise Anwendung finden. Numerische Verfahren von vergleichsweise hoher numerischer Effizienz werden entwickelt und angewendet, um realistische Anordnungen mit großen Anzahlen von TSVs simulieren zu können. Die vorgestellten Methoden werden mit alternativen Ansätzen korreliert und aus Parametervariationen werden Designempfehlungen abgeleitet. Des Weiteren werden mehrere Messstrukturen mit TSVs entwickelt und Messergebnisse für diese mit...

The isothermal evolution of nanoporous gold from the ring perspective - an application of graph theory

Markus Ziehmer & Erica Lilleodden
The ring structures of five isothermally annealed nanoporous gold (npg) samples were analyzed explicitly by applying results and algorithms from graph theory to skeletonized 3D reconstructions from focused ion beam (FIB) tomography data. Simplified skeletons of the reconstructions were utilized, in which the real ligaments are reduced to straight edges between the branching points of the npg microstructure. So-called minimum weight cycle bases of each skeleton graph's cycle vector space were calculated, assigning different weight...

Ein Beitrag zur numerischen und experimentellen Untersuchung extremer Schiffsbewegungen

Marc-André Pick
Die Dynamik von Schiffen kann bei kleinen Anregungen durch lineare Modelle exakt beschrieben und analysiert werden. Wachsen die Anregungen, können die Bewegungen Amplituden annehmen, bei denen die Nichtlinearitäten des Systems nicht mehr vernachlässigt werden können. In diesen Fällen können das Bewegungsverhalten und das Vorhandensein kritischer Bewegungszustände nur noch im Zeitbereich untersucht werden, was auf Simulationen hinausläuft. Das Ergebnis einer Simulation eines nichtlinearen dynamischen Systems ist jedoch stark von den Parametern des Systems sowie von den...

Einfluss hydrostatischer Druckbelastung während der in vitro Herstellung von dreidimensionalen Knorpelimplantaten

Katharina Wiegandt
Aufgrund der unbefriedigenden Ergebnisse von konventionellen Behandlungsmethoden zur Heilung von verletztem Gelenkknorpel wird derzeit nach innovativen Therapiemöglichkeiten gesucht, mit denen Gelenkoberflächen wiederhergestellt werden können. Aktuell unterliegt die Herstellung von Knorpelimplantaten in vitro mit Methoden des Tissue Engineering intensiven Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Das dieser Arbeit zugrunde liegende Konzept sieht die in vitro Züchtung einer Knorpelschicht auf einem keramischen Trägermaterial als Knochenersatz zur Implantation in einen osteochondralen Defekt vor. Zunächst wurde durch Variationen im bestehenden Protokoll für...

Adequate flexibility potential to handle supply chain uncertainties

Immanuel Zitzmann & David Karl
Risks and uncertainties (e.g. IT-system failure or demand fluctuation) threaten the performance of supply chains. This paper gives insight into the planning of flexibility potential as a crucial tool for managing the consequences of operational and disruptive uncertainties. A simulation study of lot-sizing decisions in a two-stage decentralised supply chain is used. The modelled supply chain faces operational as well as disruptive uncertainties. It is analysed how capacity and/or stock flexibility on each stage cope...

Approximation of mechanical properties of sintered materials with discrete element method

Maksym Dosta, Robert Besler, Christian Ziehdorn, Rolf Janßen & Stefan Heinrich
Sintering process is a key step in ceramic processing, which has strong influence on quality of final product. The final shape, microstructure and mechanical properties, e.g. density, heat conductivity, strength and hardness are depending on the sintering process. In order to characterize mechanical properties of sintered materials, in this contribution we present a microscale modelling approach. This approach consists of three different stages: simulation of the sintering process, transition to final structure and modelling of...

Database-oriented ship design

Eliezer Kantorowitz, Adrian Birbanescu-Biran & Jack Yanai
Database-oriented ship design

Berechnungen von Druckamplituden mittels einer verbesserten Quellen-Senken-Verteilung für einen kavitierenden Spitzenwirbel mit Knoten und Vergleich mit Messungen

A. I. Chljupin & Ernst-August Weitendorf
Berechnungen von Druckamplituden mittels einer verbesserten Quellen-Senken-Verteilung für einen kavitierenden Spitzenwirbel mit Knoten und Vergleich mit Messungen

Parareal with a learned coarse model for robotic manipulation

Wisdom Agboh, Oliver Grainger, Daniel Ruprecht & Mehmet R, Dogar
A key component of many robotics model-based planning and control algorithms is physics predictions, that is, forecasting a sequence of states given an initial state and a sequence of controls. This process is slow and a major computational bottleneck for robotics planning algorithms. Parallel-in-time integration methods can help to leverage parallel computing to accelerate physics predictions and thus planning. The Parareal algorithm iterates between a coarse serial integrator and a fine parallel integrator. A key...

A gait pattern generator for closed-loop position control of a soft walking robot

Lars Schiller, Arthur Seibel & Josef Schlattmann
This paper presents an approach to control the position of a gecko-inspired soft robot in Cartesian space. By formulating constraints under the assumption of constant curvature, the joint space of the robot is reduced in its dimension from nine to two. The remaining two generalized coordinates describe respectively the walking speed and the rotational speed of the robot and define the so-called velocity space. By means of simulations and experimental validation, the direct kinematics of...

Kräfte durch überkommendes Wasser. Ein Beitrag zur Bemessung des Freibords

Peter Blume, Harald Keil, Hans-Günther Hattendorff & Odo Krappinger
Kräfte durch überkommendes Wasser. Ein Beitrag zur Bemessung des Freibords

An Evaluation of Mapping Procedures for the Stationary Ship Wave Problem

Klaus Eggers & Andreas Gamst
An Evaluation of Mapping Procedures for the Stationary Ship Wave Problem

Forschungsdatenmanagement - Umfrage TUHH

Andreas Pohnke, Inken Feldsien-Sudhaus & Detlev Bieler
Poster mit Auszügen der Ergebnisse der Umfrage zum Forschungsdatemnamagement an der TUHH, Zeitraum: 11. Juli bis 15. August 2016, Zielgruppe: MitarbeiterInnen des wissenschaftlichen Personals der TUHH. Vollständige Auswertung hier abrufbar: https://doi.org/10.15480/882.1326

I. Georg-Weinblum-Gedächtnis-Vorlesung

John V. Wehausen
I. Georg-Weinblum-Gedächtnis-Vorlesung

An Investigation of Marine Traffic in South-East Asian Waters and in the Caribbean

Kîng H. Kwik & Wilfried Stecher
An Investigation of Marine Traffic in South-East Asian Waters and in the Caribbean

Zwei Programme auf der Basis halbanalytischer Volumenelemente

Volkhard Flörcke
Zwei Programme auf der Basis halbanalytischer Volumenelemente

Flachwassereffekte und Kanalkorrekturen

Maria Kirsch
Flachwassereffekte und Kanalkorrekturen

Reaction systems for bubbly flows

Melanie Paul, Florian Strassl, Alexander Hoffmann, Marko Hoffmann, Michael Schlüter & Sonja Herres-Pawlis
Reactive bubbly flows are at the heart of multiphase flows which are a major topic in chemical engineering since many bulk chemicals are produced in bubbly flows. However, the factors determining product yield and selectivity are often subject of complicated mass transfer effects. Herein, we describe the latest developments in the detection of mass transfer effects in bubbly flows. Coordination chemistry has given new impulses to this topic due to the possibility to synthesise tailored...

Measuring and modeling energy consumption of embedded systems for optimizing compilers

Mikko Roth, Arno Luppold & Heiko Falk
Estimating energy consumption already during development as precisely as possible is crucial for many embedded system designs. These energy estimates should be expressed such that they can be used by subsequent automated optimizations during the compilation phase in order to minimize the expected energy consumption. In this paper we present our current approach on measuring and modeling, and subsequently using the derived energy estimates. Our model is implemented within an optimizing compiler, allowing for future...

Frequency or amplitude? : Rheo-electrical characterization of carbon nanoparticle filled epoxy systems

Hauke Meeuw, Valea Kim Wisniewski & Bodo Fiedler
Dispersion of carbon nanoparticles in epoxy resin is the key factor to adjust the resulting electrical and mechanical properties of the nanocomposite. A profound understanding of the driving forces of standard methods like ultrasonic and mechanical dispersion is necessary. To derive the impact of applied frequency and strain on the resulting dispersion of multi-walled carbon nanotube (MWCNT)-filled epoxy resin, this work addresses the strain and frequency dependency of oscillatory shear flow-induced network changes. Strain- and...

Die Kollisionsrate als Element des Systemansatzes im Schiffbau

Odo Krappinger
Die Kollisionsrate als Element des Systemansatzes im Schiffbau

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