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Weg- und Winkelsensoren
(2014)
Weg- und Winkelaufnehmer werden überall dort benötigt wo veränderliche Positionen, (Abstände, Längen oder Winkel) erfasst werden müssen, um entweder als reiner Messwert ausgegeben zu werden oder in einem Regelkreis zumeist die Regelgröße als Messwert zur Verfügung zu stellen. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen berührenden (tastenden) und berührungslosen Aufnehmern. Zu den berührenden Sensoren zählen dabei alle Aufnehmer, die ein spezielles Messobjekt als Weg- oder Winkelvermittler benötigen, das während der Messung fest mit dem eigentlichen Messobjekt verbunden ist. Diese Bezeichnung gilt auch dann, wenn die eigentliche Messung gegen das vermittelnde Objekt im Endeffekt berührungslos erfolgt. Berührungslose Weg- und Winkelaufnehmer können ohne einen solchen Vermittler direkt gegen das zu vermessende Objekt messen.
Introduction: Despite lots of developments in the last years, radiofrequency ablation of rhythm diseases is a safe but still complex procedure that requires special experience and expertise of the physicians and biomedical engineers. Thus, there is a need of special trainings to become familiar with the different equipment and to explain several effects that can be observed during clinical routine.
Methods: The Offenburg University of Applied Sciences offers a biomedical engineering study path specialized in the fields of cardiology, electrophysiology and cardiac electronic implants. It`s Peter Osypka Institute for Pacing and Ablation provides teaching following the slogan “Learning by watching, touching and adjusting”. It conducts lots of trainings for students as well as young physicians interested in electrophysiology and radiofrequency ablation.
Results: In-vitro trainings will be provided using the Osypka HAT 200 and HAT300s, Stockert EPshuttle and SmartAblate system as well as the Boston EPT-1000XP and Maestro 3000 and the Radionics RFG-3E cardiac radio frequency ablation generators. All of them require different handling as well as special accessories like catheter connection cables or boxes and back plates. The participants will be trained in the setup of temperature, power and cut-off impedance dependent on different ablation catheters. Furthermore troubleshooting in hard- and software is part of the program. Performing procedures in pork or animal protein and using physiological saline solution to simulate the blood flow, they can study the influence of contact force and impedance on lesion geometry etc. and to avoid adverse effects like “plops”. Lots of catheter types are available: 4mm tip, 8mm standard and gold tip, open and closed irrigated tip ablation catheters of different companies. The experiments will be completed by measuring the lesion size dependent on the used catheter type and ablation settings.
Conclusion: In-vitro training in radiofrequency ablation is a challenge for biomedical engineering students and young physicians.
This paper describes the new Sweaty humanoid adult size robot trying to qualify for the RoboCup 2014 adult size humanoid competition. The robot is built from scratch to eventually allow it to run. One characteristic is that to prevent the motors from overheating, water evaporation is used for cooling. The robot is literally sweating which has given it its name. Another characteristic is, that the motors are not directly connected to the frame but by means of beams. This allows a variable transmission ratio depending on the angle.
Automated RF Emulator for a Highly Scalable IEEE802.11p Communication and Localization Subsystem
(2014)
The IEEE802.11p standard describes a protocol for car-to-X and mainly for car-to-car-communication. In the research project Ko-TAG, which is part of the research initiative Ko-FAS, cooperative sensor technology is developed for the support of highly autonomous driving. The Ko-TAG subsystem improves the real-time characteristics of IEEE802.11p needed for precise time of flight real-time localization while still fitting into the regulatory schemes. A secondary radar principle based on communication signals enables localization of objects with simultaneous data transmission. The Ko-TAG subsystem mainly concentrates on the support of traffic safety applications in intra-urban scenarios. This paper details on the development of a fully automated RF emulator used to test the Ko-TAG subsystem.
The RF emulator includes the physical networking nodes, but models the RF environment using RF-waveguides. The RF emulator allows the controlling of path loss and connectivity between any of the nodes with the help of RF attenuators and programmable RF switches, while it is shielded against its surrounding RF environment in the lab. Therefore it is an inexpensive alternative to an RF absorber chamber, which often is not available or exceeds the project’s budget.
Details about the system definition can be found in earlier papers. Test results are shown in the last part of the paper.
In dem Maße, in dem sich die industrielle Automatisierung verändert, verändern sich auch die Anforderungen an die Sicherheit. Neben der funktionalen Sicherheit rückt dabei immer mehr die Datensicherheit in den Mittelpunkt. Als „best practice“ bietet es sich an, bewährte Sicherungstechniken aus der IT auch in der industriellen Kommunikation einzusetzen.
Monitoring of the molecular structure of lubricant oil using a FT-Raman spectrometer prototype
(2014)
The determination of the physical state of the lubricant materials in complex mechanical systems is highly critical from different points of view: operative, economical, environmental, etc. Furthermore, there are several parameters that a lubricant oil must meet for a proper performance inside a machine. The monitoring of these lubricants can represent a serious issue depending on the analytical approach applied. The molecular change of aging lubricant oils have been analyzed using an all-standard-components and self-designed FT-Raman spectrometer. This analytical tool allows the direct and clean study of the vibrational changes in the molecular structure of the oils without having direct contact with the samples and without extracting the sample from the machine in operation. The FT-Raman spectrometer prototype used in the analysis of the oil samples consist of a Michelson interferometer and a self-designed photon counter cooled down on a Peltier element arrangement. The light coupling has been accomplished by using a conventional 62.5/125μm multi-mode fiber coupler. The FT-Raman arrangement has been able to extract high resolution and frequency precise Raman spectra, comparable to those obtained with commercial FT-Raman systems, from the lubricant oil samples analyzed. The spectral information has helped to determine certain molecular changes in the initial phases of wearing of the oil samples. The proposed instrument prototype has no additional complex hardware components or costly software modules. The mechanical and thermal irregularities influencing the FT-Raman spectrometer have been removed mathematically by accurately evaluating the optical path difference of the Michelson interferometer. This has been achieved by producing an additional interference pattern signal with a λ= 632.8 nm helium-neon laser, which differs from the conventional zero-crossing sampling (also known as Connes advantage) commonly used by FT-devices. It enables the FT-Raman system to perform reliable and clean spectral measurements from the analyzed oil samples.
Since direct current high energy shock fulguration was initially performed in the mid 1980s, ablation of cardiac arrhythmias has come to widespread use. Today the most frequently used energy source for catheter ablation is radio frequency (RF). It was the German engineer Peter Osypka who made available the HAT 100 as the first simple commercial RF ablator.
Nevertheless, in the first years of ablation, physicians were effectively working in the dark. Until today with an increasing understanding of arrhythmia mechanisms, both at the atrial and ventricular levels, this curative technology has made tremendous progress. Now, due to crucial improvement of RF ablation generators, temperature and contact force sensor catheters in combination with non-flouroscopic electroanatomical mapping technologies, computerized temperature and impedance controlled radiofrequency catheter ablation can be used to cure all types of arrhythmias including atrial and ventricular fibrillation. For the latter, cooled ablation by saline solution irrigated catheters has been developed to a widely used standard method. This procedure resulting in pulmonary vein isolation requires transseptal puncture and is technically demanding. Nevertheless, it has shown to be more effective than antiarrhythmic drug therapy.
While earliest RF ablations were performed with non-steerable catheters, today are used steerable sensor catheters without or with external and internal cooling and tips of 4mm or 8mm length. Further innovations like integration of mapping and cardiac imaging give exact information of the number of pulmonary veins and branching patterns and help to correlate electrical signals with anatomical structures.
The magnetic navigation significantly improved the success rates and safety of catheter ablation. Thus, in most cases RF catheter ablation has developed in the treatment of supraventricular arrhythmias from an alternative approach to drug therapy into the first therapeutic choice providing low complication rates.
In future, robotic navigation will further simplify procedures and reduce radiation exposure of this curative approach.
This paper presents the elements and the results from the European research project inCASA (Integrated Network for Completely Assisted Senior Citizen’s Autonomy), which designed and implemented a seamless integration of heterogeneous systems and network protocols for regionally distributed telecare and telehealth applications. The integration includes a multitude of physical interface, the transcoding of data models using embedded middleware, and a backend system with open interfaces. The implementation was verified in field tests in five European countries.
Photonics meet digital art
(2014)
The paper focuses on the work of an interdisciplinary project between photonics and digital art. The result is a poster collection dedicated to the International Year of Light 2015. In addition, an internet platform was created that presents the project. It can be accessed at http://www.magic-of-light.org/iyl2015/index.htm. From the idea to the final realization, milestones with tasks and steps will be presented in the paper. As an interdisciplinary project, students from technological degree programs were involved as well as art program students. The 2015 Anniversaries: Alhazen (1015), De Caus (1615), Fresnel (1815), Maxwell (1865), Einstein (1905), Penzias Wilson, Kao (1965) and their milestone contributions in optics and photonics will be highlighted.
In the last decade, IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks, also known as 6LoWPAN, has well evolved as a primary contender for short range wireless communication and holds the promise of an Internet of Things, which is completely based on the Internet Protocol. In the meantime, various 6LoWPAN implementations are available, be it open source or commercial. One of these implementations, which was developed by the authors' team, was tested on an Automated Physical Testbed for Wireless Systems at the Laboratory Embedded Systems and Communication Electronics of Offenburg University of Applied Sciences, which allows the flexible setup and full control of arbitrary topologies. It also supports time-varying topologies and thus helps to measure performance of the RPL implementation. The results of the measurements show a very good stability and short-term and long-term performance also under dynamic conditions. In addition, it can be proven that the performance predictions from other papers are consistent with real-life implementations.
Wirtschaftsunternehmen Verlag ist ein praxisorientiertes Lehr- und Arbeitsbuch für angehende Medienkaufleute und Seiteneinsteiger in Verlagen. Das Werk orientiert sich an den Inhalten und Kompetenzanforderungen, die 2006 in der Ausbildungsordnung für Medienkaufleute formuliert worden sind, und erklärt branchenrelevante Zusammenhänge.
Wirtschaftsunternehmen Verlag versucht, produktübergreifend den unterschiedlichen Bedürfnissen der Zeitungs-, Zeitschriften- und Buchverlage gerecht zu werden. Denn trotz vieler Differenzen im Detail gibt es eine Grundgemeinsamkeit: Alle Verlage wollen durch Content und hieraus resultierende Produkte und Dienstleistungen innovative Akzente in der heutigen vielschichtigen Medienkultur setzen. Hiervon, von der Planung, Umsetzung und Vermarktung der Ideen handeln die Ausführungen.
Die fünfte Auflage des Standardwerks schließt nahtlos an die Vorgängerauflage an. Aufgrund aktualisierter Textstellen in fast allen Kapiteln hat sich der Umfang vergrößert. Neu aufgenommen sind u. a. Passagen über das Self Publishing und die digitale Verlagsauslieferung. Das Werk ist und bleibt damit ein aktuelles Kompendium des Meidenmarktes und als solches auch für Entscheidungsträger relevant, die sich – nicht nur in Sachen Ausbildung – dem Strukturwandel der Medienbranche stellen.
Das umfangreiche Sachregister macht das Lehrbuch gleichzeitig zu einem Nachschlagewerk des verbreitenden Buchhandels. In dem umfangreichen Anhang finden sich alle verlagsrelevanten Textdokumente zu Vertriebsrichtlinien, zur Preisbindung, zur IVW-Auflagenkontrolle sowie ein umfangreiches Englisch-Deutsches Fachvokabular. Fragen am Ende jedes Kapitels ermöglichen eine individuelle Lernkontrolle.
Temperature regulation is an important component for modern high performance single -core and multi-core processors. Especially high operating frequencies and architectures with an increasing number of monolithically integrated transistors result in a high power dissipation and - since processor chips convert the consumed electrical energy into thermal energy - in high operating temperatures. High operating temperatures of processors can have drastic consequences regarding chip reliability, processor performance, and leakage currents. External components like fans or heat spreaders can help to reduce the processor temperature - with the disadvantage of additional costs and reduced reliability. Therefore, software based algorithms for dynamic temperature management are an attractive alternative and well known as Dynamic Thermal Management (DTM). However, the existing approaches for DTM are not taking into account the requirements of real-time embedded computing, which is the objective in the given project. The first steps are the profiling and the thermal modeling of the system, which is reported in this paper for a Freescale i. MX6Q quad-core microprocessor. An analytical model is developed and verified by an extensive set of measurement runs.
WirelessHART protocol was specifically designed for real-time communication in the wireless sensor networks domain for industrial process automation requirements. Whereas the major purpose of WirelessHART is the read-out of sensors with moderate real-time requirements, an increasing demand for integration of actuator applications can be observed. Therefore, it must be verified that the WirelessHART protocol gives sufficient support to real-time industry requirements. As a result, the delay of especially burst and command messages from actuator and sensor nodes to the gateway and vice versa must be analyzed. In this paper, we implemented a WirelessHART network scenario in WirelessHART simulator in NS-2 [8], simulated and analyzed its time characteristics under ideal and noisy conditions. We evaluated the performance of the implementation in order to verify whether the requirements of industrial process and control can be met. This implementation offers an early alternative to expensive test beds for WirelessHART in real-time actuator applications.
A new RFID/NFC (ISO 15693 standard) based inductively powered passive SoC (System on chip) for biomedical applications is presented here. The proposed SOC consists of an integrated 32 bit microcontroller, RFID/NFC frontend, sensor interface circuit, analog to digital converter and some peripherals such as timer, SPI interface and memory devices. An energy harvesting unit supplies the power required for the entire system for complete passive operation. The complete chip is realized on CMOS 0.18 μm technology with a chip area of 1.5 mm × 3.0 mm.
Efficient, secure and reliable communication is a major precondition for powerful applications in smart metering and smart grid. This especially holds true for the so called primary communication in the Local Metrological Network (LMN) between meter and data collector, as the LMN comes with the most stringent requirements with regard to cost, range, as well as bandwidth and energy efficiency. Until today, LMN field tests are operated all over the world. In these installations, however, energy autarkic systems play a marginal role. This contribution describes the results of the framework 7 (FP 7) WiMBex project (“Remote wireless water meter reading solution based on the EN 13757 standard, providing high autonomy, interoperability and range”). In this project an energy autarkic water meter was developed and tested, which follows the specification of the Wireless M-Bus protocol (EN 13757). The complete system development covers the PCB with the RF transceiver and the microcontroller, the energy converter and storage, and the software with the protocol. This contribution especially concentrates on the design, the development and the verification of the routing protocol. The routing protocol is based on the Q mode of EN13757-5 (Wireless M-Bus) and was extended by an additional energy state related parameter. This extension is orthogonal to the existing protocol and considers both the charge level and the charge characteristics (rate of occurrences, intensity). The software was implemented in NesC under the operating system TinyOS. The system was verified in an automated test bed and in field tests in UK and Ireland.
Die direkte Vermarktung von Strom aus Wind und Sonne stellt einen wichtigen Schritt der Energiewende dar. Einerseits kann durch die Marktintegration die Unabhängigkeit von EEG-Subventionen gelingen. Andererseits wird über diese Mechanismen die Stromerzeugung an der Nachfrage orientiert, wodurch zur Stabilität des Stromnetzes beigetragen wird. Ein Beispiel dafür ist die lokale Vermarktung von PV-Strom in einem Mietshaus. Für deren Umsetzung benötigen die Akteure ein Mess- und Steuerungssystem, dass vor Ort Zähler- und Anlagendaten erfasst und die Abrechnung der Mieter vereinfacht. Außerdem sollte es Kennwerte wie beispielsweise den PV-Anteil berechnen und gegebenenfalls ein Blockheizkraftwerk steuern. Weder die Zählersysteme der Messstellenbetreiber noch die Steuerungssysteme von PV- oder Blockheizkraftwerken erfüllen diese Anforderungen ausreichend. In der Forschung ist man währenddessen bereits einen Schritt weiter und arbeitet an technischen Systemen, die für wesentlich komplexere Energiesystem- und Markttopologien ausgelegt werden. In dieser Arbeit werden die neuen technischen Anforderungen der Direktvermarktung in einem Mietshaus identifiziert und mit dem Stand aktueller Marktprodukte sowie dem System »OpenMUC« aus der Forschung verglichen.
Immer mehr Anwendungen der Heim- und der Gebäudeautomatisierung werden vernetzt, weil damit erweiterte Funktionen ermöglicht oder Kosten gespart werden können. Dabei führt eine Reihe von Aspekten zu einem erhöhten Risiko für diese vernetzten Systeme. Gegenwärtig arbeiten verschiedene Gruppen an Sicherheitslösungen für die vernetzte Heim- und Gebäudeautomatisierung. Der Beitrag gibt einen Überblick über diese Aktivitäten und zeigt die wesentlichen Entwicklungsrichtungen auf.
Moderne, intelligente Schraubmontagesysteme sind heutzutage in der Lage, streckgrenzengesteuerte Anziehverfahren für die prozesssichere Verschraubung zur Verfügung zu stellen. Insbesondere im Hochmomentenbereich bis 200.000 Nm ist diese Technologie erst seit kurzem etabliert. Entwicklungsbedarf besteht jedoch, sobald Bauteile im Kraftfluss liegen, die im Lastbereich ein nichtlineares Materialverhalten zeigen, wie zum Beispiel Korrosionsschutz-Lackschichten. Im Bereich der Schraubmontage gibt es nahezu unzählige Einflussfaktoren auf das Erreichen der angestrebten Montagevorspannkraft. Diese sind nicht mit vertretbarem Aufwand vollständig in einem entsprechenden Berechnungs- oder Simulations-Modell zur Auslegung von Schraubenverbindungen abbildbar. Ausserdem hat jede Applikation ihre spezifischen individuellen Eigenheiten. Modelle und Simulationen von Schraubenverbindungen sind daher nur mit eingeschränktem Maße für andere Applikationen wiederverwendbar. Zur Reduzierung von Entwicklungszeiten und Einhaltung der normativen Forderungen sollte zukünftig ein schneller Abgleich der Modelle mit den Daten der gesamten Schraubenverbindung aus realitätsnahen Versuchen angestrebt werden. Normative Forderungen wie beispielsweise die VDI/VDE 2645, welche eine Maschinenfähigkeitsuntersuchung der verwendeten Schraubtechnik zum Schraubfall vom Anwender fordert, zeigen unter anderem die Notwendigkeit auf. Idealerweise finden entsprechende Messungen unter realen Bedingungen statt. Die ermittelten Daten beinhalten nicht nur die Eigenschaftsdaten der Schrauben und die der Plattenbauteile, sondern die des ganzen Systems inkl. aller individuellen Einflussfaktoren bis hin zum Werkzeug selbst. Moderne, intelligente Schraubmontagesysteme können diese Aufgabe erfüllen. Rechtzeitig eingesetzt liefern sie die Daten zur Optimierung von Berechnung, Auslegung sowie Simulation von Schraubenverbindungen und sichern somit den Berechnungsprozess ab. Damit ist es zum einem möglich, bis an die Grenzen des technisch maximal Möglichen zu gehen, zum anderen im Echt-Test Schwachstellen der Auslegung oder Materialfehler bereits vor der Serieneinführung zu erkennen. Dieser Beitrag soll Ihnen vermitteln, dass Sie mit Hilfe intelligenter Schraubmontagesysteme die Berechnung, Auslegung und Simulation von Schraubenverbindungen mit dem Produktions- und Montageprozess abgleichen können, und dies nicht nur über den Anziehfaktor αa - dem sog. "Montage-Unsicherheitsbeiwert". Der konkrete Nutzen liegt in der Erweiterung der bisherigen Auslegung von Schraubenverbindungen mit Lackierungen im Hochmomentenbereich, die von einem breiten Anwenderkreis verwendet werden wird. Damit gelingt es, bereits in der frühen Entwicklungsphase vor Serienfreigabe übermäßige Vorspannkraftverluste zu vermeiden, was für zukünftige optimierte Berechnungen und Konstruktionen sehr wichtig ist.
Active safety systems for advanced driver assistance systems act within a complex, dynamic traffic environment featuring various sensor systems which detect the vehicles’ surroundings and interior. This paper describes the recent progress towards a performance evaluation of car-to-car communication (C2C) for active safety systems - in particular for crash constellation prediction. The methodology introduced in this work is designed to evaluate the impact of different sensors on the accuracy of a crash constellation prediction algorithm. The benefit of C2C communication (viewed as a virtual sensor) within a sensor data fusion architecture for pre-crash collision prediction is explored. Therefore, a simulation environment for accident scenarios analysis reproducing real-world sensor behaviour, is designed and implemented. Performance evaluation results show that C2C increases confidence in the estimated position of the oncoming vehicle. With C2C enhancement the given accuracy in time-to-collision (TTC) estimation is achievable about 110 ms earlier for moderate velocities at TTC range of [0.5s..0.2s]. The uncertainty in the vehicle position prediction at the time of collision can be reduced about half by integrating C2C communication into the sensor data fusion.
Air traffic is by nature crossing borders and organizations. The supporting infrastructure represents a federative distributed system of independent Air Traffic Service Units, typically each with its own proprietary system architecture. Interaction between the centers is taking place over dedicated protocols, often organized as a mesh of 1:1 bilateral data exchanges.
This contribution gives an overview of the ongoing efforts to standardize this data exchange. At the core is a data-centric view, using a shared virtual Flight Object as the IT counterpart of a real flight. It permits a uniform way to access and update a flight’s static and dynamic attributes. A middleware is presented that implements this abstraction and maps it onto a physical level, employing DDS (Data Distribution Service) technology for the 1:N dissemination of flight data.
On the possibility to use leaky feeders for positioning in chirp spread spectrum technologies
(2014)
Real Time Localization Systems using electromagnetic waves have significantly evolved during the last years. They also might be used in industrial and in mining environments. Here, topologies might include tunnels, where it might be difficult to ensure the field coverage. Leaky feeder cables are a common solution in case of normal radio communication. In this paper, we study the possibilities to use leaky feeders also for Time-of-Flight based real time localization in such linear topologies, like tunnels, but possibly also for 2D-localization. Theoretical analysis is verified with real-life measurements, which were performed using Chirp Spread Spectrum Technologies.
This book constitutes the proceedings of the 6th International Workshop on Communication Technologies for Vehicles, Nets4Cars/Nets4Trains/Nets4Aircraft 2014, held in Offenburg, Germany in May 2014. The 10 papers presented in this volume were carefully reviewed and selected from 15 submissions. The book also contains 4 invited papers. The contributions are organized in topical sections named: automotive issues, car-to-car, aviation issues, in-car, and infrastructures.
This paper presents the competence-, business- and research-orientated education approach Fit4PracSis (= Fit for Practice and Sciences). Fit4PracSis is designed for freshman students in interdisciplinary engineering degree programs. It is an education concept, which is establishing a relationship to the future profession and scientific work during the introductory study phase. The freshman students will be early trained in important skills, which are necessary for the successful achievement of the final degree and the future business and research activities.
The services sector is also called “tertiary sector” and has become increasingly important in the last few decades. The process of this occurring structural change is characterized by a significant increase in employment in the services sector. On the other hand, the former economic importance in traditional areas, such as agriculture and forestry, as well as manufacturing, is declining.
To have an overview it is important to look and to analyse the different research studies.
Während neue Komponenten für „Short Range Wireless Networks“ längere Zeit eher moderate technische Fortschritte gebracht haben, sind in jüngerer Zeit einige außerordentlich interessante strategische Entwicklungslinien deutlich geworden, die in diesem Beitrag an Hand von konkreten Produktbeispielen vorgestellt werden.
Die Forschungseinrichtungen in Baden-Württemberg haben im Verbundvorhabens geothermisch relevante Daten bearbeitet, um die komplex gekoppelten Prozesse im Untergrund transdisziplinär zu untersuchen, als Grundlage für die mit der effektiven und sicheren Nutzung der Geothermie verbundenen Fragestellungen. Das Vorhaben war in Arbeitspakete mit folgenden Zielen gegliedert:
− Prognosetool für geothermale Fluide in Aquiferen des Rheingrabes und seiner Randgebiete. Dieser Forschungsteil zielt darauf ab, zuverlässige Prognosen der zu erwartenden Wasserchemie vor dem Abteufen der ersten Bohrung eines Geothermievorhabens zu gewinnen und das Potential für Scaling und Korrosion der Tiefenwässer zu prognostizieren.
− Definition eines wissenschaftlichen Begleitprogramms mit seismischem Monitoring für die Geothermiebohrung Pfullendorf.Das Monitoring hätte beitragen sollen zur Minimierung der seismischen Gefährdung, Optimierung der Doublettenauslegung und Verbesserung in der Erfassung der Reservoireigenschaften. Dieser Projektteil ist bereits abgeschlossen.
− Erstellung einer Detektionsschwelle kritischer Seismizität aus der Analyse der natürlichen Magnituden-Häufigkeitsbeziehung für Baden-Württemberg. Im Vorhaben wird die Erfassungsschwelle der seismischen Netze für Baden-Württemberg detailliert untersucht, um das Auftreten von induzierten seismischen Ereignissen in der Nähe von geothermischen Kraftwerken von natürlicher Seismizität zu diskriminieren.
− Untersuchung der Bedeutung sulfathaltiger Gesteine für Schadensfälle in Baden Württemberg und Planung von Demonstrationsprojekten. Ziel ist die qualitative und quantitative Untersuchung bestehender Schadensfälle durch Erdwärmesonden in Baden-Württemberg basierend auf der 2011 vom Umweltministerium vorgelegten Studie zu Schadensfällen.
− Forschungsdatenbank für geothermische Basisdaten in Baden-Württemberg. In dem Pilotprojekt soll die geeignete Datenstruktur für multivariate Daten entwickelt und in ein Informationssystem implementiert werden, um übergreifende Vernetzungen der vielfältigen geowissenschaftlichen Daten geothermischer Projekte in Baden-Württemberg zu ermöglichen.
− Energetisch und exergetisch verbesserte Nutzung von Wärme aus Tiefer Geothermie in Baden-Württemberg. Tiefe geothermische Energie liegt zunächst als Wärme auf einem mittelhohen Temperaturniveau von i. d. R. weniger als 200 °C vor. Dies ist nur dann wirtschaftlich nutzbar, wenn eine genügend hohe Wärmeabnahme nahe genug am Standort der geothermischen Anlage möglich ist. In diesem Arbeitspaket sollen die Möglichkeiten der Effizienzsteigerung systemanalytisch untersucht und als Datenbasis zur Verfügung gestellt werden.
− 3D Geomechanikmodell zur Nutzung des Untergrunds. Auf der Basis eines numerischen 3D-Geomechanikmodells sollen plausible Spannungs- und Deformationswerte zwischen den Lokationen tatsächlicher Messungen des Spannungsfelds in BW als Grundlage für Forschungsarbeiten und Gutachten bereitgestellt werden.
Ein über die Einzelvorhaben hinausgehendes Ziel war, dass die Forschung im Verbundvorhaben die unterschiedlichen Einrichtungen des Landes Baden-Württemberg besser vernetzt, die Forschung regional gestärkt und auf die Themen, die für Baden-Württemberg entscheidend sind, fokussiert wird, um damit wissenschaftlich fundierte Grundlagen für umweltpolitische Entscheidungen geschaffen.
Ein besonderes Merkmal mobiler Dienste ist die Möglichkeit, kontextuelle Gegebenheiten, wie etwa die individuelle Benutzungssituation, bei der Diensterbringung zu berücksichtigen. Mit der Entkoppelung von Lernort und -zeit lässt sich eine Flexibilisierung des Lernprozesses und zugleich eine Integration in reale Arbeitsprozesse, wie z.B. Fertigungsprozesse, erreichen. Durch dieVerwendung mobiler Geräte sind Lernmaterialien direkt am Ort des Geschehens verfügbar. Ziel des kontextbezogenen Lernens ist es daher einen unmittelbaren Zusammenhang zwischen den angebotenen Lernmedien und der Situation, in der sich der Lernende befindet, herzustellen. Existierende Kategorie-Systeme zurKlassifizierung von Kontext genügen dieser Anforderung in der Regel nicht. In diesem Beitrag beschreiben wir Szenarien für kontextbezogenes mobile Learning am Beispiel von Fertigungsprozessen sowie Lösungsansätze für kontextbezogene mobile Dienste.
Hintergrund: Das elektrische interventrikuläre Delay (IVD) und die Lage der linksventrikulären (LV) Elektrode zum Ort der spätesten LV Erregung sind bei Patienten (P) mit Herzinsuffizienz (HF), reduzierter LV Funktion und breiter QRS Dauer (QRSD) von Bedeutung für den Erfolg der kardialen Resynchronisationstherapie (CRT). Die LV Elektrokardiographie ermöglicht eine Abschätzung des elektrischen IVD. Ziel der Studie besteht in der nicht-invasiven Evaluierung des elektrischen IVD bei Patienten (P) mit Vorhofflimmern (AFib) mit und ohne CRT mit biventrikulärer (BV) Stimulation.
Methoden: Bei 49 HF P mit AFib (Alter 63,9 ± 10,8 Jahre; 43 Männer und 6 Frauen) mit New York Heart Association (NYHA) Klasse 2,9 ± 0,4, LV Ejektionsfraktion 26,03 ± 7,99 % und QRS-Dauer (QRSD) 143,69 ± 35,62 ms wurde das elektrische IVD als Intervall zwischen Beginn des QRS-Komplexes im Oberflächen EKG und Beginn des LV Signals im transösophagealen LV EKG bei 31 HF P mit AFib und bei 18 HF P mit AFib und CRT präoperativ bestimmt. Das fokussierte bipolare LV EKG wurde mittels Osypka TO Sonde mit halbkugelförmigen Elektroden in Höhe des maximalen LV Signals registriert.
Ergebnisse: Bei 31 HF P mit AFib betrugen QRSD 135,48 ± 38,78 ms, IVD 49,55 ± 26,38 ms, QRSD-IVD-Verhältnis 3,12 ± 1,11 und das IVD korrelierte mit der QRSD (r=0,75, P<0,001) und dem QRSD-IVD-Verhältnis (r=-0,67, P<0,001) (Fig.). Bei 18 HF P mit AFib und CRT Defibrillator betrugen QRSD 157,83 ± 24,38 ms, IVD 61,94 ± 26,88 ms, QRSD-IVD-Verhältnis 3,12 ± 1,89 und das IVD korrelierte mit der QRSD (r=0,47, P=0,049) und dem QRSD-IVD-Verhältnis (r=-0,73, P<0,001). Bei 72,2 % CRT Responder (R) (n=13) betrugen QRSD 158,15 ± 22,4 ms, IVD 64,23 ± 24,62 ms, QRSD-IVD-Verhältnis 2,82 ± 1,32 und das IVD korrelierte mit der QRSD (r=0,57, P=0,043) und dem QRSD-IVD-Verhältnis (r=-0,76, P=0,0024). Bei 27,8 % CRT Non-Responder (NR) (n=5) betrugen QRSD 157 ± 31,94 ms, IVD 56 ± 34,52 ms, QRSD-IVD-Verhältnis 3,88 ± 2,98 und das IVD korrelierte nicht mit der QRSD (r=0,33, P=0,591) und dem QRSD-IVD-Verhältnis (r=-0,732, P=0,159). Die CRT R verbesserten sich in der NYHA Klasse von 3 ± 0,2 auf 2,2 ± 0,3 (P<0,001) während 15,3 ± 13,1 Monaten BV Stimulation. Bei 15 CRT NR kam es zu keiner Verbesserung der NYHA Klasse von 3 auf 3,3 ± 0,97 (P=0,529) während 18,8 ± 20,7 Monaten BV Stimulation.
Schlussfolgerungen: Das transösophageale LV EKG ermöglicht bei HF-P mit AFib die nichtinvasive Messung des elektrischen IVD präoperativ vor CRT. IVD und QRSD-IVD-Verhältnis sind möglicherweise einfach anwendbare Parameter zur Vorhersage von CRT R und CRT NR bei P mit AFib.
Mit längerfristigen Nutzerbefragungen in zwei unmittelbar benachbarten Bürogebäuden in Freiburg wurden das Temperaturempfinden der Nutzer und deren Zufriedenheit mit dem thermischen Raumkomfort zweimal täglich erfasst. Ein Bürogebäude wird im Sommer mit einem maschinellen Nachtlüftungskonzept konditioniert und das zweite verfügt über eine Betonkerntemperierung und eine Zu- und Abluftanlage. Auf Basis der vorhandenen Daten aus der Erhebung wurde mit Hilfe von Regressionsanalysen ein Modell zur Vorhersage der Komforttemperatur berechnet und mit den Modellen in DIN EN 15251 verglichen.
Der Übergang Schule-Studium wird an der Hochschule Offenburg im Vorbereitungskurs Mathematik per Smartphone bzw. Tablet unterstützt. Eine Mathe-App gibt zu den Trainingsaufgaben bei Bedarf Tipps, Teilschritte und ausführliche Erklärungen und hilft so den Studierenden, die Lösungen in ihrer individuellen Lerngeschwindigkeit zu entwickeln. Der mobile Ansatz erlaubt, die ca. 400 Teilnehmer des Präsenz-Kurses in normalen Klassenräumen ohne PC-Ausstattung mit E-Learning vertraut zu machen und unterstützt die Flexibilisierung von Übungszeit und -ort über die Präsenzzeit hinaus. Durch die inhaltliche Orientierung am hochschulübergreifenden COSH (Cooperation Schule Hochschule) Mindestanforderungskatalog Mathematik entstand eine Lösung, die jedem Studienanfänger zur Vorbereitung auf das Studium nutzen kann, die zu den Brückenkurs-Inhalten vieler Hochschulen passt und für die aktuell schon Kooperationsprojekte mit Schulen starten.
Introduction: Radiofrequency ablation allows successful treatment of most supraventricular reentrant and focal tachycardias and an increasing number of ventricular tachycardias. Different catheter tips are used. While AV nodal reentrant tachycardias require catheters with a tip of 4mm length, an 8 mm tip electrodes will be used for atrial flutter. A pulmonary vein isolation will be performed using 4 mm irrigated tip electrodes to achieve larger and deeper lesions. The need of a tubing set and pump for saline transfusion is a disadvantage of this technique. Gold tip electrodes can alternatively be used to produce increases in lesion size. Aim of this study was to compare RF ablation catheters of exactly the same geometry with either platin-iridum or gold tip.
Methods: Gold provides an almost four-fold thermal conductivity compared with platinum-iridium. The Cerablate G flutter (Osypka AG, Rheinfelden-Herten) is a newly designed radiofrequency ablation catheter with an 8 mm gold tip. Its power delivery was compared with the Cerablate flutter of same geometry but platin-iridium tip. Therefore, in-vitro RF ablations were performed using pork meat in a 0.9% saline solution at 37°C temperature. A pulsed volume flow was generated using a pump to simulate the blood flow. Temperature controlled ablations of 60 seconds using 45, 55 and 65°C and a maximum of 70W RF power were performed.
Results: Using the Osypka HAT300smart ablator, cumulative power of 167, 474 and 672W was delivered with gold tip against 121, 227 and 310 W with platin-iridium tip. By the Stockert SmartAblate G4 ablator, 202, 546 and 1075W was delivered with gold tip against 117, 246 and 394W with platin-iridium using 45, 55 and 65°C temperature.
Conclusion: During in-vitro investigations, the gold tip electrodes allowed a in power delivery increase of 117 up to 173%. Thus, gold tips can be used to increase lesion depth and diameter without cooling equipment.
Hybrid SPECT/US
(2014)
Formal Description of Inductive Air Interfaces Using Thévenin's Theorem and Numerical Analysis
(2014)
With the development of new integrated circuits to interface radio frequency identification protocols, inductive air interfaces have become more and more important. Near field communication is not only able to communicate, but also possible to transfer power wirelessly and to build up passive devices for logistical and medical applications. In this way, the power management on the transponder becomes more and more relevant. A designer has to optimize power consumption as well as energy harvesting from the magnetic field. This paper discusses a model with simple equations to improve transponder antenna matching. Furthermore, a new numerical analysis technique is presented to calculate the coupling factors, inductions, and magnetic fields of multiantenna systems.
This paper investigates the maximum torque capability and torque ripple reduction using the asymmetric stator teeth for interior permanence magnet (IPM) synchronous machines. Traditional electric machines have the identical width for all stator teeth and the winding function is fixed. Using different widths for different stator teeth changes the winding function, therefore, the torque ripple components. The mathematical modeling of interior permanent magnet (IPM) synchronous machine torque ripple and finite element analysis simulation results for the characteristic properties of electric machines are presented. Compared with a similar rating IPM machine, certain combinations of the teeth widths can reduce the torque ripple by 80% with less than 4% average torque decline.
Worüber sprechen wir, wenn sich alles ändert? Schul-PR und kommunale, bzw. regionale Bildungsplanung
(2014)
Dieser Artikel beschreibt das vom Wissenschaftsministerium Baden-Württemberg geförderte Projekt bwLehrpool, welches zum Ziel hat, landesweit mittels Zentralisierung von Services und übergreifende Kooperationen IT-Kosten nachhaltig zu reduzieren und RZPersonal zu entlasten. Das Projekt umfasst die Schaffung einer zentralen Infrastruktur für PC-Pools, Speziallabore und e-Prüfungen, um eine größere Flexibilität für die ITUnterstützung in Lehre und Forschung zu erreichen. Dabei soll der administrative Aufwand für den Betrieb reduziert und gleichzeitig Lehre und Forschung von einem konkreten, rechnergestützten Arbeitsplatz beziehungsweise einer Räumlichkeit entkoppelt werden. Hierdurch lassen sich bestehende PC-Pools deutlich besser ausnutzen. Zudem sollen Software- und Hardwarekosten verringert werden, indem anders als derzeit, auch heterogene PC-Landschaften genutzt werden können. Der sich im Aufbau befindende Service leistet dabei eine doppelte Abstraktion. Einerseits schafft er ein gemeinsam nutzbares Basissystem, welches sich an die jeweiligen lokalen Gegebenheiten wie Benutzerverwaltung, Home- und gemeinsame Verzeichnisse oder Druckdienste anpasst. Andererseits bietet es die notwendige Abstraktion, um virtuelle Maschinen verschiedenen Typs hochschulübergreifend nutzen zu können. Expertenwissen auf verschiedenen Ebenen wird optimal genutzt, und für die Lehrenden ergibt sich eine neue Perspektive, da sie auf einem einfachen Weg ihre Lehrund Forschungsumgebungen unabhängig von der konkreten Hardware- und Maschinenadministration definieren und gleichzeitig Erfahrungen mit anderen Hochschulen austauschen können.
Der Übergang Schule-Studium wird an der Hochschule Offenburg im Vorbereitungskurs Mathematik per Smartphone bzw. Tablet unterstützt. Eine Mathe-App gibt zu den Trainingsaufgaben bei Bedarf Tipps und Teilschritte und hilft so den Studierenden, gemäß individuellem Tempo und Vorkenntnisstand zu arbeiten. Dies fördert eine Aktivierung der Kursteilnehmer auch bei großer Heterogenität. Der mobile Ansatz erlaubt, die ca. 400 Teilnehmer des Präsenz-Kurses in normalen Klassenräumen ohne PC-Ausstattung mit einem eCoach zu unterstützen und ermöglicht die Flexibilisierung von Übungszeit und –Ort über die Präsenzzeit hinaus.
Dieser für die heutige junge Generation attraktive Lernzugang entstand als Kooperationsprojekt zwischen der MassMatics UG und der Hochschule Offenburg. Durch die inhaltliche Orientierung am hochschulübergreifenden Mindestanforderungskatlog Mathematik des cosh-Arbeitskreises entstand eine Lösung, die jedem Studienanfänger zur Vorbereitung auf das Studium nutzen kann (auch ohne Präsenzkurs), die zu den Brückenkurs-Inhalten vieler Hochschulen passt und für die aktuell schon Kooperationsprojekte mit Schulen starten.
Das Projekt MINT-College TIEFE (Talente Individuell, Erfolgreich Fördern und Entwickeln) der Hochschule Offenburg wird im Rahmen des Bund-Länder-Programms Qualitätspakt Lehre aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) unter dem Förderkennzeichen 01PL11016 gefördert. Unterstützt wird das Projekt vom Informationszentrum der Hochschule Offenburg.
Nowadays, it is assumed of many applications, companies and parts of the society to be always available online. However, according to [Times, Oct, 31 2011], 73% of the world population do not use the internet and thus aren't “online” at all. The most common reasons for not being “online” are expensive personal computer equipment and high costs for data connections, especially in developing countries that comprise most of the world’s population (e.g. parts of Africa, Asia, Central and South America). However it seems that these countries are leap-frogging the “PC and landline” age and moving directly to the “mobile” age. Decreasing prices for smart phones with internet connectivity and PC-like operating systems make it more affordable for these parts of the world population to join the “always-online” community. Storing learning content in a way accessible to everyone, including mobile and smart phones, seems therefore to be beneficial. This way, learning content can be accessed by personal computers as well as by mobile and smart phones and thus be accessible for a big range of devices and users. A new trend in the Internet technologies is to go to “the cloud”. This paper discusses the changes, challenges and risks of storing learning content in the “cloud”. The experiences were gathered during the evaluation of the necessary changes in order to make our solutions and systems “cloud-ready”.
Several cloud schedulers have been proposed in the literature with different optimization goals such as reducing power consumption, reducing the overall operational costs or decreasing response times. A less common goal is to enhance the system security by applying specific scheduling decisions. The security risk of covert channels is known for quite some time, but is now back in the focus of research because of the multitenant nature of cloud computing and the co-residency of several per-tenant virtual machines on the same physical machine. Especially several cache covert channels have been identified that aim to bypass a cloud infrastructure's sandboxing mechanism. For instance, cache covert channels like the one proposed by Xu et. al. use the idealistic scenario with two alternately running colluding processes in different VMs accessing the cache to transfer bits by measuring cache access time. Therefore, in this paper we present a cascaded cloud scheduler coined C 3 -Sched aiming at mitigating the threat of a leakage of customers data via cache covert channels by preventing processes to access cache lines alternately. At the same time we aim at maintaining the cloud performance and minimizing the global scheduling overhead.
Nachhaltigkeit in der DNA
(2014)
This work describes a camera-based method for the calibration of optical See-Through Glasses (STGs). A new calibration technique is introduced for calibrating every single display pixel of the STGs in order to overcome the disadvantages of a parametric model. A non-parametric model compared to the parametric one has the advantage that it can also map arbitrary distortions. The new generation of STGs using waveguide-based displays [5] will have higher arbitrary distortions due to the characteristics of their optics. First tests show better accuracies than in previous works. By using cameras which are placed behind the displays of the STGs, no error prone user interaction is necessary. It is shown that a high accuracy tracking device is not necessary for a good calibration. A camera mounted rigidly on the STGs is used to find the relations between the system components. Furthermore, this work elaborates on the necessity of a second subsequent calibration step which adapts the STGs to a specific user. First tests prove the theory that this subsequent step is necessary.
Für die Zahnwellenprofile nach DIN 5480 ist es schwierig, das polare Trägheitsmoment des geschwächten Querschnitts aus der Geometrie festzulegen. Dieses ist jedoch zur Berechnung der Nennspannung oder der Verdrehsteifigkeit erforderlich. Unterschiedliche Nennspannungsdefinitionen stehen dem Konstrukteur zur Verfügung. Diese können z.B. bei der Formzahldarstellung zu Missverständnissen führen. In der Praxis hilft man sich in der Weise, dass man dem durch die Formelemente (Keile, Zähne) geschwächten Querschnitt einen Kreis einbeschreibt und die Spannung einer Ersatzwelle mit dem Durchmesser dh1 dieses einbeschriebenen Kreises ermittelt. Die in der DIN 5466 vorhandene Näherungsgleichung zur Berechnung des Ersatzdurchmessers dh1 verzahnter Wellen geht auf Arbeiten von Nakazawa im Jahr 1951 [Nakazawa, Hajime: On the Torsion of the Spline Shafts. The Japan Society of Mechanical Engineers, 1951, S. 651-658 + S. 643-650, Tokyo Torizo Univers. 1951] und später auf [Schöpf, H.-J.: Festigkeitsuntersuchung an Zahnwellen-Verbindungen mit Spannungsoptik und Dauerschwingversuchen. Dissertation der TU München 1976] zurück. Mit diesem imaginären Durchmesser dh1 kann man das polare Flächenträgheitsmoment und Widerstandsmoment ermitteln. Die Ergebnisgenauigkeit dieser Näherungslösung ist für eine treffsichere Festigkeitsberechnung aus heutiger Sicht unbefriedigend. Ziel dieses Aufsatzes ist es, dem Anwender Möglichkeiten und Ergebnisse zur Verfügung zu stellen, die es ihm gestatten, das effektiv wirkende Widerstandsmoment für verzahnte Wellenprofile genauer zu bestimmen. Dabei wird der dafür notwendige Ersatzdurchmesser mit Hilfe von theoretischen Überlegungen und Programmtools (CAD, Matlab und Excel) für den gesamten nach DIN 5480 festgelegten Geometriebereich unter die Lupe genommen.
Die scharfkantig eingestochenen Sicherungsringnuten (SR-Nut) in Profilwellen (Zahn- und Keilwellen) bewirken höhere Kerbwirkung. Diese ergibt sich infolge der Überlagerung zwischen SR-Nutradius und Zahnfussradius speziell bei Torsionsbeanspruchung unter Beachtung der Einflüsse der Zähnezahl z, des Bezugsdurchmessers dB und des Moduls m. Eine Möglichkeit zur Minderung dieser Kerbwirkung besteht in der absichtlichen Anbringung von umlaufenden Zusatzkerben, symmetrisch vor und hinter der nach DIN 471 genormte Hauptkerbe. Die vorliegende Arbeit soll einen weiteren Beitrag zu dem noch wenig erforschten Thema "Entlastungsnuten an Profilwellen" bringen. Der Beitrag beschreibt die numerischen Ergebnisse einer ersten Untersuchung, die bei der Entlastung von SR-Nuten auf Zahnwellen bei Zug/Druck, Biegung und Torsion entstehen. Die Ermittlung der entlastenden Wirkung erfolgt mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM). Die Untersuchung der Kerbformzahlen und ihrer Verringerung in Abhängigkeit von den geometrischen Parametern der Zahnwelle der SR-Nut und der Entlastungkerbe sowie die daraus optimierten Ergebnisse stellen dabei das zentrale Thema dar. Die Ergebnisse werden als Diagramme und Gestaltungshinweise angegeben. Die Untersuchungen zeigen, dass sich mithilfe von Entlastungskerben mit den optimalen Geometrieverhältnissen Spannungsformzahlreduktionen bis zu ca 35% bei Zug/Druck oder Biegung bzw. ca 30% bei Torsion ermöglichen lassen. Die erzielte Entlastungswirkung ist vom Kerbtiefenverhältnis, von der Form und Lage der Entlastungsnut, vom Bundlängenverhaltnis, vom Kerbabstand zwischen Nutradius und Zahnfussradius sowie von der Belastungsart abhängig.
The paper is addressing the needs of the universities regarding qualification of students as future R&D specialists in efficient techniques for successfully running innovation process. It briefly describes the program of a novel one-semester-course of 150 hours in new product development and inventive problem solving with TRIZ methodology, offered for the master students at the Beuth University of Applied Sciences in Berlin. The paper outlines multi-source educational approach, which includes a new product development project (about 50% of the complete course), theory, practical work, self-learning with the software tools for computer-aided innovation, and demonstrates examples of the students work. The research part analyses the learning experience, identifies the factors that impact the innovation and problem solving performance of the students, and underlines the main difficulties faced by the students in the course. It describes a method for measurement of education efficiency and compares the results with educational experience in the industry. The presented results can help universities to establish the education in new product development or to improve its performance.
Mice and rats make up 95% of all animals used in medical research and drug discovery and development. Monitoring of physiological functions such as ECG, blood pressure, and body temperature over the entire period of an experiment is often required. Restraining of the animals in order to obtain this data can cause great inconvenience. The use of telemetric systems solves this problem and provides more reliable results. However, these devices are mostly equipped with batteries, which limit the time of operation or they use passive power supplies, which affects the operating range. The semi-passive telemetric implant being presented is based on RFID technology and overcomes these obstacles. The device is inductively powered using the magnetic field of a common RFID reader device underneath the cage, but is also able to operate for several hours autonomously. Being independent from the battery capacity, it is possible to use the implant over a long period of time or to re-use the device several times in different animals, thus avoiding the disadvantages of existing systems and reducing the costs of purchase and refurbishment.
Die bisherigen Forschungen [1] im Bereich der Entlastungen von den örtlichen Spannungskonzentrationen in den Sicherungsringnuten beschränken sich auf glatte Vollwellen. Über die Abschwächung der Kerbwirkung von Sicherungsringnuten bei Zahn- und Keilwellen lagen bisher keine systematischen Untersuchungen und keine ausreichend gesicherten Ergebnisse vor. Deshalb wurden Untersuchungen zur Ermittlung der entlastenden Wirkung der Spannungsformzahlen von SR-Nuten bei Zahnwellen durchgeführt. Diese erfolgen mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM) für die Belastungsarten Zug/Druck, Biegung und Torsion. Eine Formzahlreduktion von ca. 35% in der SR-Nut konnte bei Biegung und Zug/Druck realisiert werden. Bei Torsion beträgt diese ca. 30 % nach der NSH bzw. 12% nach der GEH gegenüber der originalen Kerbgeometrie ohne Entlastungsnuten. Die gewonnenen Ergebnisse erweitern die qualitativen und quantitativen Erkenntnisse über die Entlastung von der mehrfachen Kerbwirkung.
Der hier vorliegende Beitrag beschreibt erste Untersuchungsergebnisse mit der Finite-Elemente-Methode (FEM) zur Kerbspannungsanalyse an Durchdringungskerben bei Getriebewellen. Es handelt sich dabei um eine Umlaufnut sowie einen Wellenabsatz mit jeweils überlagerter Querbohrung. In beiden Fällen wird die Bohrung im Bereich der maximalen Spannungskonzentration der Umlaufnut bzw. des Wellenabsatzes angebracht. Entsprechende Formzahldiagramme werden angegeben und neue Näherungsgleichungen für eine genauere Formzahlberechnung je nach Belastungsart Torsion, Biegung und Zug/Druck aufgestellt. Die neu gewonnenen FEM-Ergebnisse erweitern die qualitativen und quantitativen Erkenntnisse über die in der Literatur vorhandenen Berechnungsverfahren und werden als Grundlage für weitere Untersuchungen zu dem bislang wenig erforschten Thema „räumliche Durchdringungskerbwirkung“ und deren Entlastung verwendet.
Using patent information for identification of new product features with high market potential
(2014)
Besonderes Außensteuerrecht
(2014)
The process of establishing an industry standard for TRIZ has been initiated: VDI Guideline 4521 will cover TRIZ. Work is going on on the first part of the standard which will define and explain basic TRIZ vocabulary and notions. A first draft of a list of terms has been compiled by V. Souchkov and is currently being discussed at MATRIZ. The standardization committee consists of TRIZ specialists of various degrees together with TRIZ users from industry. It is working in close connection with MATRIZ. In parallel, translations for the elements of TRIZ terminology into several languages are being sought. According to schedule, work on the first part of the standard may be finished by July 2014 and may go into print by the end of the year.
A benchmark analysis of Long Range (LoRaTM) Communication at 2.45 Ghz for safety applications
(2014)
Recently a P-matrix and COM formalism was presented, which predicts third order intermodulation (IMD3) and triple beat with good accuracy and needs only a single nonlinearity constant. This formalism describes frequency dependence correctly. In this work the dependence of this nonlinearity constant on metalization ratio is investigated for aluminum metalization on LiTaO 3 (YXl)/42°. By comparison to test devices the nonlinearity constant is shown to be largely independent of metalization ratio. The nonlinear effect, however, strongly depends on metalization ratio, which is well described by the model. The linearity of a duplexer is optimized by reduction of metalization ratio and redesign of Tx branch topology.
Non-fluoroscopic Imaging with MRT/CT Image Integration - Catheter Positioning with Double Precision
(2014)
Introduction: When antiarrhythmic drug therapy has failed, different approaches of pulmonary vein isolation are considered a reasonable option in the treatment of atrial fibrillation. It will be performed predominantly by radiofrequency catheter ablation. As the individual anatomy of left atrium and the pulmonary veins differs considerably, accurate visualization of these structures is essential during catheter positioning. Using non-fluoroscopic electroanatomic mapping system with image integration, electroanatomic mapping can be combined with highly detailed anatomical MRT or CT information on complex left atrial structures. This may facilitate catheter navigation during ablation for atrial fibrillation.
Methods: The CARTO XP electroanatomic system was used in a project during biomedical engineering study to practice image integration of anonymized real patients that underwent pulmonary vein isolation by CARTO XP and a MRT/CT procedure. Using the image integration software, MRT or CT images were imported into the CARTO XP system. The next process was segmentation of the acquired images. It involves dividing the images into different regions in order to select the structures of interest. In clinical routine, this segmentation has to be performed before catheter ablation. Then, the segmented images were aligned with the reconstructed electroanatomic maps. This consists of several steps, including selection of the left atrium, scaling of the reconstructed geometry, fusion of the structures using landmarks, and optimization of the integration by adjusting the reconstructed geometry of the left atrium.
Results: In the 3 months lasting period of the project, image integration was trained in 13 patients undergoing catheter ablation for atrial fibrillation. Within this period, time consumption for the process decreased from about 90 minutes at the beginning to about 35 minutes at the end for one patient.
Conclusion: Image integration into non-fluoroscopic electroanatomic map is a sophisticated tool in cardiac radiofrequency catheter ablation. Intensive training is necessary to control the procedure.
Journalist
(2014)
In addition to traditional methods in product development, the increasing availability of two new technologies, namely additive manufacturing AM (e.g. 3D-printing) and reverse engineering RE by means of 3D-scanning, offer new opportunities in product development processes today. However, to date only very few approaches exist those include these new technologies systematically in the education of students in the field of product development. This paper explores several ways in which AM and RE can productively be used in education. New to this approach is, on the one hand, that the students assemble and install the 3Dprinters themselves, and on the other hand, that they are introduced to an approach that combines 3D-scanning followed by 3D-printing. In different case studies is demonstrated that students in design education are able to autonomously research and realize technical possibilities and limitations of these technologies, as well as economic parameters and constraints.
In addition to traditional methods in product development, the increasing availability of additive manufacturing AM technologies offer new opportunities in product development processes today. This contribution explores several ways in which AM can productively be used in education. New to this approach is amongst others that the students assemble and install the 3D-printers themselves. In two case studies is demonstrated how students in design education are able to autonomously research and realize technical possibilities and limitations of AM technologies, as well as economic constraints.
A recognizable division appears between students with a comprehensive knowledge of the Web and those that are less certain about its resources. This is where, the teaching innovation Web Mentoring: Peer-to-Peer has been developed to help the students to cope better with the demands of media education. Furthermore, this presents the opportunity for master’s degree students to begin mentoring undergraduate students. Mentoring sessions have already been carried out successfully in the previous two semesters and are being presented, evaluated and discussed.