490 Works

An integrated marine data collection for the German Bight - Part 2: tides, salinity, and waves (1996-2015)

Robert Hagen, Andreas Plüß, Romina Ihde, Janina Freund, Norman Dreier, Edgar Nehlsen, Nico Schrage, Peter Fröhle & Frank Kösters
Marine spatial planning requires reliable data for, e.g., the design of coastal structures, research, or sea level rise adaptation. This task is particularly ambiguous in the German Bight (North Sea, Europe) because a compromise must be found between economic interests and biodiversity since the environmental status is monitored closely by the European Union. For this reason, we have set up an open-access, integrated marine data collection for the period from 1996 to 2015. It provides...

Spektrum : das Magazin der Technischen Universität Hamburg (TUHH), Ausgabe 01/2021

Wasserstoff : Grüne Energie für Hamburg - Veggie-Food : Gesundes Essen aus dem Labor

Subordination for sequentially equicontinuous equibounded C₀-semigroups

Karsten Kruse, Jan Meichsner & Christian Seifert
We consider operators A on a sequentially complete Hausdorff locally convex space X such that - A generates a (sequentially) equicontinuous equibounded C₀-semigroup. For every Bernstein function f we show that - f(A) generates a semigroup which is of the same ‘kind’ as the one generated by - A. As a special case we obtain that fractional powers - Aα, where α∈ (0 , 1) , are generators.

Szenarien zu energieautonomer Mobilität am Beispiel der Bodenseeregion

Hans-Martin Neumann
In der Arbeit wird am Beispiel der Bodenseeregion diskutiert, ob und unter welchen Voraussetzungen sich der Verkehrsenergiebedarf einer Region vollständig aus heimischen, erneuerbaren Quellen decken lässt. Hierfür werden mehrere Szenarien entwickelt. Es kann gezeigt werden, dass eine vollständige Dekarbonisierung des Verkehrssystems möglich ist, wenn in den nächsten 5 bis spätestens 10 Jahren die dafür notwen-digen Rahmenbedingungen geschaffen werden. Auch eine Deckung des Verkehrsenergiebedarfs mit erneuerbaren Energieträgern aus der Region erscheint unter sehr günstigen Rahmenbedingungen möglich.

Novel strategies for automated engineering of enzymatic systems: structural and functional insights to human pyruvate dehydrogenase complex

Sibel Ilhan
Diese Arbeit umfasst die Entwicklung einer Prozessstrategie für die schnelle und automatisierte Proteinherstellung und deren anschließendes Screening zur gezielten Nutzung vorteilhafter Enzymeigenschaften. Weiterhin soll ein besseres Verständnis über Struktur und Funktionalität des humanen Pyruvatdehydrogenase Komplexes (hPDC) erlangt werden. Strukturell wurden Wechselwirkungen verschiedener Proteindomänen in hPDC mittels trunkierter Kernvarianten erforscht. Darüber hinaus wurde die hPDC-Aktivität durch ein Mehrparameter-Screening untersucht, wobei diese unter bestimmten Parameterbedingungen ein oszillierendes Verhalten aufzeigte. Schlussendlich wurde eine automatisierte Prozesskette entwickelt, welche innerhalb...

Damage tolerance behaviour of integral aircraft structures obtained by stationary shoulder friction stir welding

Alessandro Barbini
Die Forschung, die sich auf neue Wege konzentriert, um eine Gewichtsreduzierung zu erreichen, ohne die Sicherheitsleistung eines Flugzeugs zu beeinträchtigen, ist in der Luftfahrtindustrie ein ständiges Thema. Die Verwendung von Nieten zum Verbinden von Haut und Stringer ist in hohem Maße optimiert. Um jedoch das strukturelle Gewicht zu verringern, ist es wichtig, neben der kontinuierlichen Entwicklung neuer Materialien die bereits verfügbaren Materialien auf effiziente Weise zu verwenden. Aus diesem Grund wurde das Reibrührschweißen (FSW) seit...

Modellierung und Simulation als Werkzeug zur Bewertung technischer Entwicklungsoptionen am Beispiel der Großkraftwerkstechnik

Hanns Imo Pfaff
Ausgehend von Anwendungsproblemen des Werkzeugs „Modellierung und Simulation“ wird eine praxisnahe Vorgehensweise abgeleitet, die simulationsbasierte Vergleichsstudien unter den Aspekten Nachvollziehbarkeit, Vergleichbarkeit und Realitätsnähe erlaubt. Diese wird am Beispiel der Entwicklungsoptionen der Großkraftwerkstechnik hinsichtlich Wirkungsgradsteigerung und CO2-Emissionsminderung genutzt. Betrachtet werden stein- und braunkohlebefeuerte Dampfkraftwerke nach dem Stand der Technik, deren möglichen Fortentwicklung durch gesteigerte Dampfparameter, Braunkohlevortrocknung sowie CO2-Abtrennung im Post-Combustion- und Oxyfuel-Verfahren. Zudem werden die Unterschiede verschiedener Gasturbinenmodelle bei erdgasbefeuerten GuD-Kraftwerken untersucht.

Dynamische Analyse mobiler Offshore-Strukturen in der frühen Entwurfsphase

Maximilian Liebert
Die Nutzung von Offshore-Windenergie in küstenferneren Gebieten stellt neue Anforderungen an die dabei eingesetzten Errichterschiffe. Deren Fähigkeit, sich mittels der Hubbeine auf dem Meeresgrund aufzustellen, bildet sich als Entwurfstreiber aus. Während dieses Vorgangs stellen diese Einheiten eine Hybridstruktur aus Schiff und Offshore-Einheit dar. Für die frühe Entwurfsphase stellt diese Arbeit ein Verfahren zur dynamischen Analyse der Errichterschiffe im Aufstellvorgang vor. Es ermöglicht die Bestimmung der Manövrierfähigkeit und des Seeverhaltens unter Umwelteinfluss während dieses Prozesses und...

Modellierung und Auslegung der Reihenfolgebildung mit Rüstfamilien

Friederike Engehausen
Die vorliegende Arbeit entwickelt ein Modell, das den Einfluss einer rüstzeitoptimalen Reihenfolgebildung auf die logistischen Zielgrößen Leistung und Durchlaufzeit beschreibt. Die Modellierungsergebnisse lassen sich in Form von Kennlinien darstellen und erweitern damit die bestehende Theorie der logistischen Kennlinien. Die Arbeit stellt zudem einen Leitfaden vor, der Unternehmen dabei hilft, das Modell gewinnbringend anzuwenden.

Lag-screw osteosynthesis in thoracolumbar pincer fractures

Marc Auerswald, Philipp Messer-Hannemann, Kay Sellenschloh, Jan Wahlefeld, Klaus Püschel, Sven Hirschfeld Araujo, Michael Morlock, Arndt Peter Schulz & Gerd Huber
Study Design: Biomechanical. Objective: This study evaluates the biomechanical properties of lag-screws used in vertebral pincer fractures at the thoracolumbar junction. Methods: Pincer fractures were created in 18 bisegmental human specimens. The specimens were assigned to three groups depending on their treatment perspective, either bolted, with the thread positioned in the cortical or cancellous bone, or control. The specimens were mounted in a servo-hydraulic testing machine and loaded with a 500 N follower load. They...

Fatigue life extension of existing welded structures via high frequency mechanical impact (HFMI) treatment

Hassan Al-Karawi, Rüdiger Ulrich Franz von Bock und Polach & Mohammad Al-Emrani
High Frequency Mechanical Impact (HFMI) is one of the post-weld treatment methods. In this study, comparative axial fatigue tests were conducted on as-welded and HFMI-treated welded transverse attachment details. The test results demonstrated the efficiency of HFMI-treatment in fatigue life extension of cracked welded structures, providing that the existing crack size is less than 1.2 mm. Cracks were created in some specimens through fatigue testing before HFMI-treatment, while other specimens were not subjected to any...

A dataset combining microcompression and nanoindentation data from finite element simulations of nanoporous metals

Norbert Huber
Nanoporöse Metalle sind aufgrund ihrer komplexen Mikrostruktur prädestiniert für die Entwicklung von Methoden, die die Physik, Daten und maschinelles Lernen verknüpfen. Sie ermöglichen eine kontinuierliche Einstellung der relativen Dichte, der Ligamentgröße und der Konnektivität über große Bereiche. Diese mikrostrukturellen Parameter haben einen großen Einfluss auf die makroskopischen mechanischen Eigenschaften. Dies macht diese Materialklasse zu einem idealen Kandidaten für die grundlegende Untersuchung von Methoden und die Entwicklung von Strategien für die Reduktion der Dimensionalität als Grundlage...

Adaptation measures to control exceedance flow in urban catchments

Giovanni Palmaricciotti, Sandra Hellmers, Natasa Manojlovic & Erik Pasche
Climate change and the ever increasing rate of urbanization are amongst the main causes of the growing impacts of floods on humans, animals and plants. The reduction of green areas in cities and the uneven distribution of precipitation have resulted in an increase in the number of flood events which exceed the capacities of drainage systems. Once the capacity of the designed system is exceeded, an uncontrolled overland flow occurs putting at risk whatever lies...

Messinstrument für Eigenschaften eines strömenden Mediums

Thorsten Alexander Kern & Michael Schlüter
[DE] Messinstrument (1) für die räumliche Verteilung mindestens einer Eigenschaft eines strömenden Mediums (2), umfassend eine von dem Medium (2) durchströmbare dreidimensionale Struktur (3) aus mindestens einem elektrisch leitenden oder halbleitenden Material, weiterhin umfassend eine Vielzahl von Kontaktierungsmitteln (4), wobei jedes Kontaktierungsmittel (4) einen definierten Ort (4a) innerhalb der dreidimensionalen Struktur (3) kontaktiert und es somit ermöglicht, an diesem Ort (4a) eine elektrische Spannung an die dreidimensionale Struktur (3) anzulegen und/oder abzugreifen, und/oder einen elektrischen...

Multi-layered local scale drainage measures – Model implementation and validation

Sandra Hellmers, Justus Patzke & Peter Fröhle
Local scale drainage measures (eg. SUDS, LID, WSUD) gain a growing importance in urban water management. These measures are defined on the local scale by multiple layers. Improved hydrological approaches are required to integrate these systems in catchment modelling. In this paper a method to integrate a detailed simulation of multi-layered systems in catchment modelling is presented. The Implementation is realized in a semi-distributed rainfall-runoff model. Laboratory physical model tests on the example of a...

First-order average consensus for cooperative control problems using novel weighting strategies

Furugh Mirali, Antonio Mendez Gonzalez & Herbert Werner
In this paper we show how average consensus can be guaranteed in cooperative control schemes for multi-agent systems, even when normalised or weighted Laplacians are used. First we present weighting strategies for improving the performance that can be applied in a distributed manner (only local information is used), based on a recently proposed importance matrix. Then we modify the first-order consensus protocol, such that average consensus is guaranteed. It is then shown how this scheme...

Defects and plasticity in ultrastrong supercrystalline nanocomposites

Diletta Giuntini, Shiteng Zhao, Tobias Krekeler, Mingjing Li, Malte Blankenburg, Büsra Bor, Gunnar Schaan, Berta Domènech Garcia, Martin Müller, Ingo Scheider, Martin Ritter & Gerold A. Schneider
Supercrystalline nanocomposites are nanoarchitected materials with a growing range of applications but unexplored in their structural behavior. They typically consist of organically functionalized inorganic nanoparticles arranged into periodic structures analogous to crystalline lattices, including superlattice imperfections induced by processing or mechanical loading. Although featuring a variety of promising functional properties, their lack of mechanical robustness and unknown deformation mechanisms hamper their implementation into devices. We show that supercrystalline materials react to indentation with the same...

Modeling and flowsheet simulation of vibrated fluidized bed dryers

Soeren E. Lehmann, Moritz Buchholz, Alfred Jongsma, Fredrik Innings & Stefan Heinrich
Drying in fluidized beds is an important step in the production of powdered materials. Especially in the food and pharmaceutical industry, fluidized bed dryers are often vibrated to improve the drying process. In the current work, a continuous fluidized bed drying model is implemented in the novel, open-source flowsheet simulation framework Dyssol. The new model accounts for the hydrodynamic characteristics of all Geldart groups as well as the impact of mechanical vibration on the drying...

Integrated simulation-based optimization of operational decisions at container terminals

Marvin Kastner, Nicole Nellen, Anne Kathrina Schwientek & Carlos Jahn
At container terminals, many cargo handling processes are interconnected and occur in parallel. Within short time windows, many operational decisions need to be made and should consider both time efficiency and equipment utilization. During operation, many sources of disturbance and, thus, uncertainty exist. For these reasons, perfectly coordinated processes can potentially unravel. This study analyzes simulation-based optimization, an approach that considers uncertainty by means of simulation while optimizing a given objective. The developed procedure simultaneously...

Independent publishing based on the values of Open Science

Axel Dürkop

Quantifying the high-temperature separation behavior of lamellar interfaces in γ-titanium aluminide under tensile loading by molecular dynamics

Hariprasath Ganesan, Ingo Scheider & Christian J. Cyron
γ-titanium aluminide (TiAl) alloys with fully lamellar microstructure possess excellent properties for high-temperature applications. Such fully lamellar microstructure has interfaces at different length scales. The separation behavior of the lamellae at these interfaces is crucial for the mechanical properties of the whole material. Unfortunately, quantifying it by experiments is difficult. Therefore, we use molecular dynamics (MD) simulations to this end. Specifically, we study the high-temperature separation behavior under tensile loading of the four different kinds...

Lab prepared sediment samples from the weser estuary - density profiles, settling & grain size curve

Justus Patzke, Edgar Nehlsen & Peter Fröhle
Im Jahr 2019 wurden während einer Stauwasserphase Sedimentkerne aus dem Weserästuar bei Weser-Km 63,5 (Blexer Bogen) entnommen und anschließend im Labor für Absink- und Absetzuntersuchungen aufbereitet. An diesen im Labor aufbereiteten Proben (homogene initiale Sedimentkonzentration) wurden Dichteprofile nach definierten Zeitintervallen erstellt. Dies ermöglicht die Beurteilung der zeitlichen Dichteentwicklung und unterstützt die Optimierung von numerischen Konsolidierungsmodellen. Der Datensatz wird ergänzt durch eine Sieblinie des Sediments zu Beginn des Versuchs.

Conceptual design of a modular floating multi-purpose island

Ingo Drummen & Gerrit Alexander Olbert
The design of a modular floating multi-purpose island inherently involves interaction within a group with a large range of backgrounds such as engineering, architecture, sociology, climate modeling, and more. A heuristic design approach was adopted for future island developers to make a first conceptual design. Four major design considerations were distinguished to discretize the design space: module size, module shape, module principle, and module connection and mooring. For each consideration a set of evaluation criteria...

Modellierung geschichteter dezentraler Entwässerungssysteme in hydrologischen Modellen

Sandra Hellmers, Justus Patzke, Fenja Schuyenburg & Peter Fröhle
Die hier vorgestellte Methodik liefert einen Ansatz zur realistischen Implementation von DRWBM in hydrologischen Modellen und zur Verifizierung entsprechender Ansätze. Die Implementierung basiert auf der Integration von lokalen Entwässerungssystemen in hydrologische Modelle mit Hilfe von Elementen auf der lokalen und mikroskaligen Modellebene. In den Elementen wird nach unterschiedlichen Schichten differenziert, wobei jeweils Funktionen zur Wasseraufnahme, -speicherung und -abgabe zugeordnet werden können. Die Berechnungsstruktur unterstützt die Parametrisierung und Simulation auf unterschiedlichen räumlichen und zeitlichen Skalen. Bei...

Taylor bubble study of the influence of fluid dynamics on yield and selectivity in fast gas-liquid reactions

Felix Kexel, Alexandra von Kameke, Janina Tenhaus, Marko Hoffmann & Michael Schlüter
A consecutive competitive gas-liquid reaction is investigated using a Taylor bubble setup regarding the influence of fluid mixing in the bubble wake on yield and selectivity. The concentration fields behind a Taylor bubble are visualized and measured quantitatively with a novel time-resolved absorption imaging technique based on Beer Lamberts law and an integral selectivity is derived. In addition, the calculation of the local selectivity, often used in numerical approaches, is discussed and the existing experimental...

Registration Year

  • 2021
    490

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