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- Fakultät Medien und Informationswesen (M+I) (bis 21.04.2021) (61)
- Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M+V) (46)
- Fakultät Wirtschaft (W) (24)
- INES - Institut für nachhaltige Energiesysteme (16)
- ivESK - Institut für verlässliche Embedded Systems und Kommunikationselektronik (6)
- IUAS - Institute for Unmanned Aerial Systems (4)
- Zentrale Einrichtungen (4)
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- POIM - Peter Osypka Institute of Medical Engineering (2)
Open Access
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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.
HiSiMo cast irons are frequently used as material for high temperature components in engines as e.g. exhaust manifolds and turbo chargers. These components must withstand severe cyclic mechanical and thermal loads throughout their service life. The combination of thermal transients with mechanical load cycles results in a complex evolution of damage, leading to thermomechanical fatigue (TMF) of the material and, after a certain number of loading cycles, to failure of the component. In this paper (Part I), the low-cycle fatigue (LCF) and TMF properties of HiSiMo are investigated in uniaxial tests and the damage mechanisms are addressed. On the basis of the experimental results a fatigue life model is developed which is based on elastic, plastic and creep fracture mechanics results of short cracks, so that time and temperature dependent effects on damage are taken into account. The model can be used to estimate the fatigue life of components by means of finite-element calculations (Part II of the paper).
Impedance of the Surface Double Layer of LSCF/CGO Composite Cathodes: An Elementary Kinetic Model
(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.
Signal detection and bandwidth estimation, also known as channel segmentation or information channel estimation, is a perpetual topic in communication systems. In the field of radio monitoring this issue is extremely challenging, since unforeseeable effects like fading occur accidentally. In addition, most radio monitoring devices normally scan a wide frequency range of several hundred MHz and have to detect a multitude of different signals, varying in signal power, bandwidth and spectral shape. Since narrowband sensing techniques cannot be directly applied, most radio monitoring devices use Nyquist wideband sensing to discover the huge frequency range. In practice, sensing is normally conducted by an FFT sweep spectrum analyzer that delivers the power spectral density (PSD) values to the radio monitoring system. The channel segmentation is the initial step of a comprehensive signal analysis in a radio monitoring system based on the PSD values. In this paper, a novel approach for channel segmentation is presented that is based on a quantization and a histogram evaluation of the measured PSD. It will be shown that only the combination of both evaluations will lead to an successful automatic channel segmentation. The performance of the proposed algorithm is shown in a real radio monitoring szenario.
A former remote area power supply was converted to a smart cogeneration subnet with combined heat and power to develop and validate a forecast based energy management at the University of Applied Sciences in Offenburg/Germany. Locally processed weather forecasts and forecasted demand profiles are integrated to allow a precise reaction to changes of fluctuating power sources, changes in scheduled demand profiles and to improve the energy efficiency of the supply. The management of the electrical and thermal storages is influenced by the forecasted energy contributions and the forecasted demand. Further approaches should improve the accuracy of forecasting algorithms and integrate parameter models gained of a detailed monitoring to realize predictive controllers.
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”.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Pulverlackieren eines Kunststoffgegenstandes, umfassend die Schritte des Ausbildens einer polaren Beschichtung auf dem Kunststoffgegenstand, umfassend den Teilschritt des Aufbringens einer Beschichtungszusammensetzung auf den Kunststoffgegenstand, wobei die Beschichtungszusammensetzung ein Organosiloxan, das mindestens zwei Si-O-Bindungen aufweist, Wasser, ein organisches Lösemittel und ein pH-regulierendes Mittel enthält, mit der Maßgabe, dass die Beschichtungszusammensetzung keinen elektrisch leitfähigen Zusatz enthält, sowie die Schritte des Aufbringens eines Pulverlacks auf den derartig beschichteten Kunststoffgegenstand und des Erwärmens des Pulverlacks.
The invention relates to the field of transporting flat substrates such as silicon substrates. In particular, the invention relates to particularly protective and continuous transport of such substrates. The method according to the invention is used to transport a vertically aligned flat substrate (1) comprising two flat sides in a transport direction inside a transport channel (2) that is at least partially filled with a liquid medium (F), wherein said liquid medium (F) flows against at least one of the flat sides of the substrate (1) and has a supporting component, which lifts the sum of the weight and buoyancy force of the substrate (1), and an advancing component, which is directed in the transport direction, so that the substrate (1) is supported and transported without mechanical aids. The device according to the invention comprises a transport channel (2) for accommodating a liquid medium (F) and a substrate (1) to be guided in vertical alignment within said medium (F), wherein the transport channel (2) has inflow openings (5) in the walls (3, 4).
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.
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)
PET and SPECT of Neurobiological Systems combines the expertise of renowned authors whose dedication to the development of novel probes and techniques for the investigation of neurobiological systems has achieved international recognition. Various aspects of neurotransmission in the brain are discussed, such as visualization and quantification of (more than 20 different) neuroreceptors, neuroinflammatory markers, transporters, and enzymes as well as neurotransmitter synthesis, β-amyloid deposition, cerebral blood flow, and the metabolic rate of glucose. The latest results in probe development are also detailed.
Most chapters are written jointly by radiochemists and nuclear medicine specialists to ensure a multidisciplinary approach. This state of the art compendium will be valuable to anyone in the field of clinical or preclinical neuroscience, from the radiochemist and radiologist/nuclear medicine specialist to the interested neurobiologist and general practitioner. It is the second volume of a trilogy on PET and SPECT imaging in the neurosciences. Other volumes focus on PET and SPECT in psychiatry and PET and SPECT in neurology".
PET and SPECT in Psychiatry
(2014)
PET and SPECT in Psychiatry showcases the combined expertise of renowned authors whose dedication to the investigation of psychiatric disease through nuclear medicine technology has achieved international recognition. The classical psychiatric disorders as well as other subjects – such as suicide, sleep, eating disorders, and autism – are discussed and the latest results in functional neuroimaging are detailed. Most chapters are written jointly by a clinical psychiatrist and a nuclear medicine expert to ensure a multidisciplinary approach. This state of the art compendium will be valuable to all who have an interest in the field of neuroscience, from the psychiatrist and the radiologist/nuclear medicine specialist to the interested general practitioner and cognitive psychologist. It is the first volume of a trilogy on PET and SPECT imaging in the neurosciences; other volumes will focus on PET and SPECT in neurology and PET and SPECT of neurobiological systems.
Aqueous lithium–oxygen batteries are promising candidates for electric energy storage. In this paper we present and discuss a multiphase continuum model of an aqueous lithium–oxygen single cell including reactions and transport in a porous gas diffusion electrode (GDE). The model is parameterized using in-house half-cell experiments and available literature data on aqueous electrolytes. We validate our transport model with cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy measurements over a wide range of temperatures (25, 40, 55 °C) and electrolyte concentrations (0.1–2 M). We observe very good agreement between simulations and measurements during oxygen reduction conditions. A sensitivity analysis of the validated model demonstrates the influence of the porous structure on GDE performance and gives directions for the future development of electrodes.
We present a two dimensional (2D) planar chromatographic separation of estrogenic active compounds on RP-18 (Merck, 1.05559) and silica gel (Merck, 1.05721) phase. A mixture of 13 substances was separated using a solvent mix consisting of methanol–acetonitrile–water (2 + 2 + 1, v/v/v) on RP-18 phase in the first direction and cyclohexane–butylacetate–methanol (8 + 6 + 1, v/v/v) in the second direction on silica gel plate. Both developments were carried out over a distance of 70 mm. We used the grafted method to combine both plates in a 2D-separation. This 2D-separation method can be used to quantify 17α-ethinylestradiol (EE2) in an effect-directed analysis using the yeast strain Saccharomyces cerevisiae BJ3505. The test strain (according to McDonnell) contains the estrogen receptor. Its activation by estrogen active compounds is measured by inducting the reporter gene lacZ that encodes the enzyme ß-galactosidase. This enzyme activity is determined on plate by using the fluorescent substrate MUG (4-methylumbelliferyl ß-D-galactopyranoside).
Das einzige deutschsprachige Buch zur quantitativen Dünnschichtchromatographie auf dem Markt
Für Wissenschaftler und Anwender: von der vollständigen Behandlung der Theorie bis hin zu Entwicklungs- und Auswertetechniken
Auch für Einsteiger geeignet, da das Buch entsprechend der Arbeitsschritte einer DC-Analyse aufgebaut ist
Automatisierte Tests für ein IEEE802.11p-kompatibles Kommunikations- und Lokalisierungssubsystem
(2014)
The Internet of Things (IoT), ubiquitous computing and ubiquitous connectivity, Cyber Physical Systems (CPS), ambient intelligence, Machine-to-Machine communication (M2M) or Car-to-Car (C2C)-communication, smart metering, smart grid, telematics, telecare, telehealth – there are many buzzwords around current developments related to the Internet.
This contribution gives an overview on such IoT-applications, as they are already used today to improve the availability of information, increase efficiency, push system limits and extend the value chain. At a closer look, the economic and technical development can be separated into different phases. It is interesting that we are currently at the threshold to a new phase, with decentralized and cooperative communication and control nodes as cornerstones. Thus, embedded systems and their connectivity are in the middle of the scene.
This recent development is described along with some example projects from the author’s team which are used in industrial automation, energy supply and distribution (home automation and smart metering), traffic engineering (cooperative driver assistance systems), and in telehealth and telecare.
Besonderes Außensteuerrecht
(2014)
A benchmark analysis of Long Range (LoRaTM) Communication at 2.45 Ghz for safety applications
(2014)
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.
E-Bilanz
(2014)
Ansatzpunkte zur Verknüpfung von Wertmanagement und Wertemanagement aus Sicht der Führungspraxis
(2014)
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.
Diese Bachelor-Thesis beschäftigt sich mit dem Potenzial der Personalgewinnung mit Hilfe von sozialen Medien - dem Social Media Recruiting. Das Hauptaugenmerk ist auf die Social Media Plattformen XING und LinkedIn gerichtet, welche für die Personalbeschaffung von Fach- und Führungskräften eingesetzt werden. Dazu werden zunächst die sogenannten Businessnetzwerke auf ihre Mehrwertpotenziale sowie praktische Tauglichkeit für Unternehmenszwecke untersucht und anschließend mit anderen Social Media Anwendungen in Bezug auf ihren Nutzen für die Personalbeschaffung verglichen. Zudem wird generell überprüft, ob es sinnvoll ist, sozialen Medien aktiv in der Personalbeschaffung einzusetzen und zu nutzen. Des Weiteren werden die Rahmenbedingungen für erfolgreiches Social Media Recruiting abgesteckt, sowie alle nötigen Grundlagen in den Themengebieten Social Media und Recruiting gelegt. Eine Studie mit Experten für Personalbeschaffung konkretisiert die Potenziale für den betrieblichen Alltag. Die Durchführung der qualitativen Datenerhebung benötigt einige Vorbereitung, so sind unter anderem die IST-Analyse der infrage kommenden Interviewpartner sowie die Konzeption eines Interviewleitfadens Teil dieser Arbeit. Zusätzlich werden die gewonnen Ergebnisse ausgewertet und mit dem theoretisch gewonnenen Wissen verknüpft. Das Resultat der Auswertung und der Ergebnisse spiegelt sich in der abgeleiteten Empfehlung für interessierte Unternehmen wieder. Die Studie wurde auf den südbadischen Wirtschaftsraum begrenzt, um eine Vergleichbarkeit der erhobenen Daten gewährleisten zu können. Aufgrund der geringen Gesamtanzahl an potentiellen Experten wurde auf eine branchenspezifische Auswahl an Unternehmen verzichtet und stattdessen Unternehmen mit „Hidden Champions“- Kriterien befragt.
Eine neue Prozessidee zur Auftrennung racemischer Wirkstoffe unter Verwendung nanoskaliger AlO(OH)‐Hohlkugeln als Adsorbens und überkritischen Kohlenstoffdioxides (sc‐CO2) als Lösungsmittel wird vorgestellt. Zur Auslegung des Prozesses werden Untersuchungen zur Abscheidung der racemischen Wirkstoffe (RS)‐Flurbiprofen, (RS)‐Ibuprofen, (RS)‐Ketoprofen und den reinen Enantiomeren (R)‐Flurbiprofen, (S)‐Ibuprofen und (S)‐Ketoprofen an AlO(OH)‐Hohlkugeln präsentiert und bewertet. Zudem werden Adsorptionsdaten von gasförmigem CO2 an den Hohlkugeln und kommerziellen AlO(OH)‐Partikeln, die mit einer Magnetschwebewaage ermittelt wurden, verglichen. Abschließend werden erste Ergebnisse von orientierenden Versuchen zur Adsorption von racemischem Flurbiprofen aus sc‐CO2 an den Hohlkugeln vorgestellt.
Integration of BACNET OPC UA-Devices Using a JAVA OPC UA SDK Server with BACNET Open Source Library
(2014)
Taschenbuch Digitaltechnik
(2014)
Das Taschenbuch Digitaltechnik wendet sich an Studierende und Schüler in der Ausbildung sowie an Wissenschaftler und Ingenieure in der Praxis. Es gibt einen Überblick über Grundlagen und Details der Digitaltechnik sowie ausgewählte Anwendungen und enthält aktuelles Faktenwissen in kompakter und strukturierter Form.
Das Taschenbuch Digitaltechnik dient zum schnellen Nachschlagen von Fachbegriffen und Abkürzungen bietet ein umfangreiches, fachlich gegliedertes Literaturverzeichnis für weiterführende Studien ist unentbehrlich bei Prüfungsvorbereitungen und Klausuren.
Die 3. Auflage zeichnet sich aus durch:
- eine vollständige Überarbeitung und Aktualisierung aller Kapitel
- Ausbau des Themenbereichs Analog/Digital-Umsetzer und Digital/Analog-Umsetzer
- zahlreiche verbesserte bzw. neue Abbildungen
PET and SPECT in Neurology
(2014)
PET and SPECT in Neurology highlights the combined expertise of renowned authors whose dedication to the investigation of neurological disorders through nuclear medicine technology has achieved international recognition. Classical neurodegenerative disorders are discussed as well as cerebrovascular disorders, brain tumors, epilepsy, head trauma, coma, sleeping disorders, and inflammatory and infectious diseases of the CNS. The latest results in nuclear brain imaging are detailed. Most chapters are written jointly by a clinical neurologist and a nuclear medicine specialist to ensure a multidisciplinary approach. This state-of-the-art compendium will be valuable to anybody in the field of neuroscience, from the neurologist and the radiologist/nuclear medicine specialist to the interested general practitioner and geriatrician. It is the second volume of a trilogy on PET and SPECT imaging in the neurosciences, the other volumes covering PET and SPECT in psychiatry and in neurobiological systems.
Geschichte(n) der Medizin
(2014)
Seit Menschengedenken schreibt die Medizin ihre eigene(n) Geschichte(n). Bis heute faszinieren Berichte über Krankheiten oder Todesfolgen vergangener Zivilisationen, Herrscher und Persönlichkeiten. In diesem Band werden ausgewählte Vitae aus der Zeit zwischen dem zweiten Jahrhundert vor Christus und heute exemplarisch und kurzweilig vorgestellt.
Doch nicht nur die hier wiedergegebenen Krankheitsverläufe der prominenten Protagonisten faszinieren. Mindestens genauso bemerkenswert sind die dargestellten Veränderungen von Moral-Vorstellungen innerhalb der Geschichte(n): So verbietet beispielsweise der Eid des Hippokrates das Blasenstein¬-Schneiden – doch heute ist die Entfernung von Nephrolithen immanenter Bestandteil der Urologie. Und während die Deklaration des Weltärztebundes aus dem Jahr 1948 – das sogenannte Genfer Gelöbnis – den Schwangerschaftsabbruch noch ablehnt, ist dieser heutzutage (in engen Grenzen) erlaubt.
Den renommierten Autoren des vorliegenden Bandes gelingt es mühelos und mitreißend, Geschichte(n) der Medizin in Biografien und Erzählungen lebendig werden zu lassen. Ihre historischen Betrachtungen sind gleichermaßen unterhaltsam wie lehrreich.
Diese Fallstudien sind im Rahmen der Vorlesung "Integrationsseminar" von Bachelorstudenten/-innen des 5. Semesters an der DHBW Mannheim erarbeitet worden.Es handelt sich bei diesen Fallstudien ausschließlich um Unternehmen, die einen Onlinehandel betreiben.Jede Fallstudie beginnt mit der Beschreibung des Beispielunternehmens, deren Entwicklung und Ausrichtung. Anschließend werden die Marktsituation, sowie die Stärken und Schwächen dargestellt. Das Fazit und eine Handlungsempfehlung fassen die Schwerpunkte zusammen und die abschließenden Arbeitsfragen können für eine weitere Bearbeitung verwendet werden.
Diese Fallstudien sind im Rahmen der Vorlesung "Integrationsseminar" von Bachelorstudenten/-innen des 5. Semesters an der DHBW Mannheim erarbeitet worden. Es handelt sich bei diesen Fallstudien ausschließlich um Unternehmen, die einen Onlinehandel betreiben. Jede Fallstudie beginnt mit der Beschreibung des Beispielunternehmens, deren Entwicklung und Ausrichtung. Anschließend werden die Marktsituation, sowie die Stärken und Schwächen dargestellt. Die Handlungsempfehlung und das Fazit fassen die Schwerpunkte zusammen und die abschließenden Arbeitsfragen können für eine weitere Bearbeitung verwendet werden.
Various rapid prototyping methods have been available for the production of physical architectural models for a few years. This paper highlights in particular the advantages of 3D printing and Fused Layer Modeling for the production of detailed architectural models. In addition, the current challenges for the creation and transfer of CAAD-data are explained. Furthermore, new methods are being developed in order to improve both the technical and economic boundary conditions for the application of 3DP und FLM. This makes the production of models with very detailed interior rooms possible. The internal details are made visible by dividing the complex overall model into individual models connected by means of an innovative plug-in system. In addition, three case studies are shown in which the developed methods are applied in order to implement detailed architectural models. Finally manufacturing time and costs of the architectural models in the three case studies are compared.
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.
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.
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.
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.
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.
Pressure dynamics in metal-oxygen (metal-air) batteries: a case study on sodium superoxide cells
(2014)
Electrochemical reactions in metal–oxygen batteries come along with the consumption or release of gaseous oxygen. We present a novel methodology for investigating electrode reactions and transport phenomena in metal–oxygen batteries by measuring the pressure dynamics in an enclosed gas reservoir above the oxygen electrode. The methodology is exemplified by a room-temperature sodium–oxygen battery forming sodium superoxide (NaO2) in an electrolyte of diethylene glycol dimethyl ether (diglyme) and sodium trifluoromethanesulfonate (NaOSO2CF3, NaOTf). The experiments are supported by microkinetic simulations with a one-dimensional multiphysics continuum model. During galvanostatic cycling over 30 cycles, a constant oxygen consumption/release rate is observed upon discharge/charge. The number of transferred electrons per oxygen molecule is calculated to 1.01 ± 0.02 and 1.03 ± 0.02 for discharge and charge, respectively, confirming the nature of the oxygen reaction product as superoxide O2–. The same ratio is observed in cyclic voltammetry experiments with low scan rate (<1 mV/s). However, at higher scan rates, the ratio increases as a result of oxygen transport limitations in the electrolyte. We introduce electrochemical pressure impedance spectroscopy (EPIS) for simultaneously analyzing current, voltage, and pressure of electrochemical cells. Pressure recording significantly increases the sensitivity of impedance toward oxygen transport properties of the porous electrode systems. In addition, we report experimental data on the diffusion coefficient and solubility of oxygen in electrolyte solutions as important parameters for the microkinetic models.
BAG "Elektronische Signatur"
(2014)
Der Fall ist gar nicht so selten: Der Kunde erwirbt einen PC, eine Computer- oder Telefonanlage und lässt sich diese vom Lieferanten, der in der Regel zugleich der Verkäufer ist, sogleich installieren, was dann auch vereinbarungsgemäß gesondert zu bezahlen ist. Ist die Hardware nun aber mangelhaft, wird innerhalb der Gewährleistungsfrist eine Neueinrichtung erforderlich. Darf diese erneut berechnet werden? Das Ergebnis kann unterschiedlich sein und auch davon abhängen, ob der Kunde als Privatperson oder geschäftlich handelt.
Preisangabenrecht
(2014)
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.
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.
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.
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.
Journalist
(2014)
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.
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.
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.
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.
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.
Meeting the requirements of smart grids local, decentralized subnets will offer additional potentials to stabilize and compensate the utility grid mainly on the low voltage level. In a quite complex configuration these decentralized energy systems are combined power, heat and cooling power distributions. According to the regional and local availability of renewable energy sources advanced energy management concepts should consider climatic conditions as well as the state of the interacting utility grid and consumption profiles. The approach uses demonstrational setups to develop a forecast based energy management for trigeneration subnets by taking into account the running conditions of local electrical and thermal energy conversion units. This should lead to the best coverage of the demand and supporting/stabilizing the utility grid at the same time. For the first of three demonstrational projects the priorities of the subnet are given with the maximization of the CHP operation to substitute a major part of the heating and cooling power delivered by electric heaters or compression chillers.