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- Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik (E+I) (bis 03/2019) (105)
- Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M+V) (53)
- Fakultät Wirtschaft (W) (38)
- ivESK - Institut für verlässliche Embedded Systems und Kommunikationselektronik (22)
- INES - Institut für nachhaltige Energiesysteme (18)
- ACI - Affective and Cognitive Institute (4)
- IfTI - Institute for Trade and Innovation (2)
- POIM - Peter Osypka Institute of Medical Engineering (2)
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Open Access
- Open Access (95)
- Closed Access (83)
- Bronze (10)
- Closed (5)
Elektronische Pille zur steuerbaren Abgabe einer Substanz in einem menschlichen oder tierischen Körper, (a) mit einem Gehäuse (3), in welchem die abzugebende Substanz (17) aufgenommen und in welchem eine Abgabeöffnung (47) zur Abgabe der Substanz (17) vorgesehen ist, wobei die Substanz (17) zur Abgabe aus dem Gehäuse (3) mit einem vorbestimmten Druck beaufschlagt ist, (b) mit einer elektronischen Steuereinheit (53, 59, 61, 63), und (c) mit einer im Verlauf eines Abgabepfades angeordneten Ventileinheit (33), welche von der Steuereinheit (53, 59, 61, 63) von einer Geschlossen- Stellung in eine Geöffnet-Stellung steuerbar ist und umgekehrt, (d) dadurch gekennzeichnet, (e) dass die Ventileinheit (33) eine von der elektronischen Steuereinheit (53, 59, 61, 63) ansteuerbare Heizeinheit (49) umfasst, (f) dass die Ventileinheit (33) ein Schaltelement (39) umfasst, welches in der Geschlossen-Stellung zumindest mit einem Teilbereich dichtend an einem Ventilsitz (37) der Ventileinheit (33) anliegt und welches von der Heizeinheit (49) beheizbar ist, (g) dass das Schaltelement (39) zwei temperaturabhängige stabile Schaltstellungen aufweist, welche durch eine Formänderung des Schaltelements (39) definiert sind, und (h) die Heizeinheit (49) an der dem Ventilsitz (37) abgewandten Seite des Schaltelements (39) angeordnet und integriert mit dem Schaltelement (39) ausgebildet ist (i) wobei die Steuereinheit (53, 59, 61, 63) zum Öffnen der Ventileinheit (33) die Heizeinheit (49) aktiviert, so dass das Schaltelement (39) bei Überschreiten einer Schwellentemperatur aus der Geschlossen-Stellung in die Geöffnet-Stellung geschaltet wird und (j) wobei die Steuereinheit (53, 59, 61, 63) zum Schließen der Ventileinheit (33) die Heizeinheit (49) deaktiviert, so dass das Schaltelement bei Unterschreiten einer Schwellentemperatur aus der Geöffnet-Stellung in die Geschlossen-Stellung schaltet.
Klausur-Coach Statistik
(2016)
Der "Klausur-Coach Statistik" ist das richtige Buch für alle Bachelor-Studenten, die sich auf eine Klausur im Fach Statistik vorbereiten möchten und besonders gut durch das Lösen vieler anwendungsorientierter Aufgaben lernen. Die Fragestellungen orientieren sich primär – aber nicht ausschließlich – an Themen aus dem Bereich der BWL und VWL sowie verwandter Fächer. Im ersten Teil finden sich thematisch geordnete Übungsaufgaben, welche am besten parallel zum Studium gelöst werden sollten. Der zweite Teil enthält Klausuren, wie sie in Prüfungen im Bachelor-Studium typischerweise vorkommen; hier gibt es immer eine Mischung aus Aufgaben zu allen Themengebieten der Statistik im Grundstudium. Ausführliche Lösungen zu allen Aufgaben im dritten Teil des Buches runden das Coaching ab … und Panik vor der Statistikklausur sollte damit der Vergangenheit angehören!
Das Fraunhofer ISE hat im Rahmen dieses Projektes die hauseigene Wasserstoff-Tankstelle um einen zweiten Hochdruckspeicher, einen zweiten Mitteldruckverdichter, zwei Mengenmesser und eine Elektrolyse-Leistungssteuerung erweitert und die Lüftung im Betriebsmittelraum verändert. Zudem wurde die im Projekt vom Partner Sick entwickelte Gasanalytik in die Tankstelle und die vom Partner Sick entwickelte Mengenmessung in einen 200kW Elektrolyse-Teststand integriert.
Damit wurde die Betankungskapazität pro Fahrzeug und insgesamt verbessert, die Zuverlässigkeit der Tankstelle erhöht und die Infrastruktur geschaffen, um Langzeituntersuchungen von Gasverunreinigungen, Elektrolyse-Degradation und Wasserstoff-Verlusten an der Tankstelle durchzuführen, sowie einen Feldtest für die entwickelten Komponenten des Partners Sick durchzuführen. Alle Nachrüstungen waren erfolgreich - die Lüftungsanpassung zur Verbesserung der Vorkühlungszuverlässigkeit und Lebensdauer erfüllte jedoch bis zum Projektende nicht die Erwartungen. Bei Messungen mit und für die Hochschule Offenburg wurden zudem mit sehr geringem Mehraufwand Messdaten bezüglich Genauigkeit des vorhanden Coriolismesser erhoben und verwertet.
Ein bisher ungelöstes Problem für die kommerzielle Nutzung von Wasserstoffbetriebenen Fahrzeugen ist die eichfähige Mengenmessung bei der Betankung. Bisher auf dem Markt befindliche Durchflussmesser für Wasserstofftankstellen arbeiten nach dem Coriolis-Prinzip und erreichen nicht die geforderten Messunsicherheiten.
Ziel des Arbeitspakets der Hochschule Offenburg ist die Entwicklung eines neuen Ansatzes zur eichfähigen Mengenmessung. Notwendige Bedingung für die Eichfähigkeit ist zum einen eine ausreichende Messrichtigkeit, zum anderen muss Messbeständigkeit sichergestellt werden. Hierzu gehören beispielsweise Manipulationssicherheit, Elektromagnetische Verträglichkeit und Sensorbeständigkeit. Aufgrund der geforderten Manipulationssicherheit kommen Messmethoden wie bspw. das Wiegen der Fahrzeuge oder Tanksysteme nicht infrage, da diese vom Verbraucher beeinflusst werden können. Deshalb soll ein Durchflussmesser basierend auf dem Düsenmessverfahren entwickelt werden.
Im Rahmen des Projektes wurden zunächst die Rahmenbedingungen bei Wasserstoffbetankungsvorgängen nach der Norm SAE J2601 erarbeitet. Basierend darauf wurde ein dynamisches Simulationsmodell entwickelt, welches die Berechnung der zeitlich veränderlichen Massen- und Volumenströme während der Betankung ermöglicht. Diese dienen als Grundlage für die Auslegung der Düsengeometrie sowie der benötigten Temperatur- und Druckmesstechnik. Parallel zu dem Durchflussmessgerät wurde ein gravimetrischer Teststand entwickelt, welcher es ermöglicht, die Messgenauigkeit der Düse zu untersuchen. Der Teststand ist mit einem Wasserstofftank ausgestattet, welcher während Betankungsversuchen befüllt werden kann um realistische Strömungsbedingungen zu erreichen.
Während den anschließenden Versuchen an der Wasserstofftankstelle des Fraunhofer ISE in Freiburg konnte gezeigt werden, dass die Messdüse sowie der Teststand funktionieren und das Düsenmessverfahren ein geeignetes Verfahren für Durchflussmessungen an Wasserstofftankstellen darstellt. Es konnten Messunsicherheiten im Bereich der Eichfähigkeit (um 1 %) erreicht werden.
Die SICK AG beteiligt sich im Projekt Wasserstoffinfrastruktur Freiburg mit der eigen entwickelten Gasanalytik und Durchflussmesstechnik. Die Grundlagenuntersuchungen im Laufe des Projektes dienten dazu die industrielle Eignung der eingesetzten Messtechnik festzustellen sowie Erkenntnisse für eine spätere Weiterentwicklung von eichfähigen Ultraschall- H2 Gaszählern zu ermitteln.
Das Projekt beinhaltet verschiedene wissenschaftliche Voruntersuchungen für das im Schwarzwald geplante Untergrundlabor GeoLab. Von vier Universitäten / Forschungsinstitutionen wurden vorbereitende geophysikalische, geochemische, geomechanische und geologische Untersuchungen durchgeführt. Zudem wurde eine Projekt-Management Plattform eingerichtet.
Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Berichtes ist das Projekt erwartungsgemäß nahezu abgeschlossen (offizielles Ende: 31. Dezember 2015). Die Geländearbeiten (AP1, AP4) sowie die Laborversuche (AP2, AP3) wurden nahezu vollständig durchgeführt, wobei geringe Restarbeiten in den kommenden Tagen fertig gestellt werden. An den angefallenen Untersuchungsergebnissen erfolgten erste Vorauswertungen; die Interpretation steht jedoch bis auf ein paar wenige Details an der finalen Interpretation. Die reinen theoretischen Ausarbeitungen und Modellierarbeiten sind nahezu fertig gestellt (AP4, AP5). Die Projekt-Management Plattform ist erstellt und läuft (AP6) und wird die Beendigung des Projektes unterstützen.
Bud type carbon nanohorns (CNHs) are composed of carbon and have a closed conical tip at one end protruding from an aggregate structure. By employing a simple oxidation process in CO2 atmosphere, it is possible to open the CNH tips which increases their specific surface area by four fold. These tip opened CNHs combine the microporous nature of activated carbons and the crystalline mesoporous character of carbon nanotubes. The results for the high pressure CO2 gas adsorption of tip opened CNHs are reported herein for the first time and are found to be superior to traditional CO2 adsorbents like zeolites. The modified CNHs are also found to be promising materials for lithium ion batteries and the performance is found to be on a par with carbon nanotubes and carbon nanofibers.
Der Beitrag behandelt ausgewählte Themenkomplexe im Zusammenhang mit der Vorspannung von Schraubenverbindungen im Stahlbau. Es werden verschiedene Anwendungen und damit verbundene Aspekte beleuchtet und diskutiert, zum Beispiel die Schraubensicherung durch Vorspannung oder die Steifigkeit der Verbindung. Dem vorangestellt ist eine kurze Einführung in die mechanische Wirkung der Vorspannung in der Verbindung sowie eine Vorstellung der Vorspannverfahren.
In this study the dynamics and stability of thin and electrically conductive aqueous films under the influence of a time-periodic electric field are explored. With the help of analytical linear stability analysis for long wavelength disturbances, the stability threshold of the system as a function of various electrochemical parameters and transport coefficients is presented. The contributions of parameters like surface tension, disjoining pressure, electric double layer (Debye length and interfacial zeta potential), and unsteady Maxwell and viscous stresses are highlighted with the help of appropriate dimensionless groups. The physical mechanisms affecting the stability of thin films are detailed with the above-mentioned forces and parametric dependence of stability trends is discussed.
This paper describes the new Sweaty II humanoid adult size robot trying to qualify for the RoboCup 2016 adult size humanoid competition. Based on experiences during RoboCup 2014, the Sweaty robot has been completely redesigned to a new robot Sweaty II. A major change is the use of linear actuators for the legs. Another characteristic is its indirect actuation by means of rods. This allows a variable transmission ratio depending on the angle of a joint.
After having described many different aspects of our team software in previous years, in this paper we take the freedom to describe the magmaChallenge framework provided by the magmaOffenburg team. The framework is used as a benchmark tool to run different challenges like the running challenge in 2014 or the kick accuracy challenge in 2015. This description should serve as a documentation to simplify the maintenance by the community and to add new benchmarks in the future.
MPC-Workshop Februar 2016
(2016)
Der sommerliche Wärmeschutz von Schulgebäuden im Oberrheingraben und die Bereitstellung von Kühlenergie wurden bereits untersucht und finden Aufnahme im Leitfaden „Natürliche Gebäudeklimatisierung in Klassenzimmern des südlichen Oberrheins“. Im Rahmen der Arbeiten zur Minderung der sommerlichen Überhitzung wurde durch den Einbau und die damit verbundene kontinuierliche Aufzeichnung der CO2‐Konzentrationen der Raumluft festgestellt, dass besonders im Winterhalbjahr eine Verbesserung der Luftqualität erreicht werden muss.
Transthoracic impedance cardiography (ICG) is a non-invasive method for determination of hemodynamic parameters. The basic principle of transthoracic ICG is the measurement of electrical conductivity of the thorax over the time. The aim of the study was the analysis of hemodynamic parameters from healthy individuals and the evaluation of various hemodynamic monitoring devices. Fourteen men (mean age 25 ± 4.59 years) and twelve women (mean age 24 ± 3.5 years) were measured during the cardiovascular engineering laboratory at Offenburg University of Applied Sciences, Offenburg, Germany. The ICG recordings were measured with the devices CardioScreen 1000, CardioScreen 2000 and TensoScreen with the corresponding Software Cardiovascular Lab 2.5 (Medis Medizinische Messtechnik GmbH, Illmenau, Germany). In order to create identical frame conditions, all measurements were recorded in the same position and for the same duration. Various positions were simulated from horizontal lying position to vertical standing position. Altogether, more than 30 hemodynamic parameters were measured.
In contrast to conventional aortic valve replacement, the Transcatheter Aortic Valve Implantation (TAVI) is a new highly specialist alternative to surgical valve replacement for patients with symptomatic severe aortic stenosis and high operative risk. The procedure was performed in a minimally invasive way and was introduced at the university heart centre, Freiburg – Bad Krozingen in 2008. The results have been getting better and better over the years. The aim of the investigation is the analysis of electrocardiogram conduction time and the electrocardiography changes recorded hours and days after the procedure depending on artificial heart valve models, which may lead to pacemaker implantation, even the analysis of the effectiveness of treatment.
UNIKOPS : Universell konfigurierbare Sicherheitslösung für Cyber-Physikalische heterogene Systeme
(2016)
Ziel von UNIKOPS (Universell konfigurierbare Sicherheitslösung für Cyberphysikalische heterogene Systeme) ist es, hochflexible Software- und teilweise auch Hardwarelösungen mit sehr hohem Sicherheitsniveau zu entwickeln, die in einer Vielzahl von CPS-Anwendungsfeldern, insbesondere mit Sensorknoten, einsetzbar sind.
Die deutsche Versicherungsbranche steht vor großen Herausforderungen, zum Beispiel einer Verschärfung des Wettbewerbes, verengten Wachstumsspielräumen und Veränderungen in den regulatorischen sowie dem politischen Umfeld. Um dieser herausfordernden Marktsituation zu begegnen, ist für die Versicherungsunternehmen das Eingehen von strategischen Kooperationen, zum Beispiel mit Kreditinstituten, eine aussichtsreiche Möglichkeit. Der gemeinschaftliche Absatz von Versicherungsprodukten über den als Bancassurance bekannten Vertriebsweg gilt als chancenreich, ist jedoch häufig auch mit Schwierigkeiten verbunden. Vor dem Hintergrund einerseits einer wachsenden Bedeutung der Vorsorge und andererseits noch nicht ausgeschöpfter Kundenpotentiale der Kreditinstitute sollen im vorliegenden Arbeitspapier Erfolgsfaktoren im operativen Absatz des Vertriebsweges Bancassurance, vorgestellt und Managementimplikationen daraus abgeleitet werden.
Automobile premium brands operate globally, which is undoubtedly required, because, for the most part, domestic markets are either decreasing or stagnating. China has become today the most important and biggest car market. Recently selling has become challenging because urban areas are well penetrated, and in poorly penetrated rural areas, incomes are low. This is particularly alarming for German brands, because of their premium orientation. Simultaneously, the after-sales market in China has been growing continuously. As a result, this market has a huge potential, which is likewise attractive because it has been scientifically proven across industries that after-sales services are high-margin profit drivers. Despite its great significance, the Chinese automobile after-sales market remains insufficiently researched, especially in terms of critical success factors and cultural influences, which therefore was the starting point for a study. The results will presented and interpreted now in this new working-paper.
Vertriebspolitik hat in den letzten Jahren, verstärkt etwa durch Trends zur Optimierung logistischer Ketten, aber auch zum Online-Handel, als Marketing-Instrument enorm an Bedeutung gewonnen. Gleichzeitig und fast in gleichem Maße wuchs aber auch die Anzahl diesbezüglicher rechtlicher Regulierungen zu den vertrieblichen Aktivitäten von Unternehmen kontinuierlich an. Die nachstehende Übersicht zeigt beispielhaft die Vielfalt an zu beachtenden Regelungen auf. Um eine effizient begründete und so durchaus zwingend notwendige Reduktion der Komplexität derart umfassender Regelwerke zu erreichen, die davon betroffenen Funktions- und Entscheidungsträger eines Unternehmens also „den Wald vor lauter Bäumen“ noch erkennen zu lassen, vor allem aber um diese wirkungsvoll zu unterstützen, lehnt sich das vorliegende Arbeitspapier bei der Vor- und Darstellung der betreffenden Rechtsnormen an die, in der Betriebswirtschaftslehre, speziell im Marketing, üblichen Strukturen der vertriebspolitischen Aktivitäten eines Unternehmens an. Dementsprechend wird der Rechtsrahmen der Vertriebspolitik nach Rechtsnormen, die zum einen die akquisitorische, zum anderen die logistische Distribution betreffen, gegliedert. Weiterhin wird bei der akquisitorischen Distribution unterschieden in direkten und indirekten Vertrieb mit einer weiteren Unterteilung des indirekten Vertriebes nach Absatzmittlern und Absatzhelfern. Ein derartiger Aufbau vermag die Behandlung der zumeist komplizierten juristischen Sachverhalte zu einem durchaus nicht nur praxisrelevanten, sondern auch praxisgeeigneten Forschungsbeitrag werden zu lassen.
Kleine und mittlere Unternehmen müssen sich heute mehr denn je differenzieren. Vor diesem Hintergrund kann etwa durch eine Markenführung nach innen, die Kommunikationspolitik, oft mit geringem finanziellem Aufwand, erleichtert und verbessert werden. Ihre Mitarbeitenden stellen hier ein hohes Potenzial dar, das es auszuschöpfen gilt. Eine aktuelle empirische Analyse zur internen Markenkompetenz in kleinen und mittleren Mediendienstleistungsunternehmen in der Metropolregion Oberrhein hat gezeigt, dass diese allerdings eher gering ist. Indizien hierfür sind beispielsweise, dass Maßnahmen unkoordiniert und intuitiv eingesetzt werden. Es ist wenig Planung oder gar Strategie zu erkennen. Trotz dieses Kompetenzdefizits ist jedoch ein durchgängiges Bewusstsein für die Bedeutung der Markenführung, speziell auch für die interne Markenführung vorhanden.
In Deutschland wird aktuell ein Gesetzesentwurf äußerst kontrovers diskutiert, in dem es um Zeitpunkt und vor allem Art einer verbindlichen Einführung von Smart Meter geht. Da viele Nutzer wohl noch eher skeptisch sind, stellt sich für die betroffenen Energieversorgungsunternehmen die Frage, welche Differenzierungsansätze sich hier im Wettbewerb, etwa auch über die Leistungskombinationen, ableiten lassen? Ausgangspunkt des vorliegenden Arbeitspapiers ist dabei eine unzureichende Auseinandersetzung der Energieversorgungsunternehmen mit einem ganzheitlichen Marketingkonzept, das sich zum einen am Kundennutzen orientiert und sich zum anderen gleichzeitig in das Leistungssystem des jeweiligen Unternehmens integrieren lässt. Dieses soll anhand der Leistungspolitik, und hier im Besonderen anhand von Mehrwertleistungen im Kontext von Smart Meter, untersucht werden.
Gestaltungspotentiale der Ordnung zweiseitiger Märkte am Beispiel der ersten deutschen Bundesliga
(2016)
Heute zeigt sich eine Auseinanderentwicklung des professionellen Fußballsports in einer sportlichen wie auch einer wirtschaftlichen Dimension. Hierbei wirken verschiedenartige Einflüsse. Angesichts dieser Entwicklung stellte sich die Frage, welche ordnungspolitischen Maßnahmen ergriffen werden müssen, um die positiven Effekte des Wettbewerbs zu fördern und gegebenenfalls mögliche gleichzeitige negative Entwicklungen einzudämmen.
Der Markt des professionellen Fußballsportes ist einer zunehmenden Transformation ausgesetzt, die maßgeblich durch eine horizontal wirkende Einflussnahme von Seiten der Anspruchsgruppen der Medien und der Unternehmen getrieben wird und als Verlust der systemischen Autonomie interpretiert werden muss. Überdies ist zu erkennen, dass die zunehmende Kommerzialisierung, gerade auf Seiten der Vereine, tiefgreifende Veränderungen nach sich zieht. Bei vielen Vereinen ist so eine wachsende Bedeutung wirtschaftlicher Aspekte zu verzeichnen, um auf der einen Seite den sportlichen Erfolg auch in einem internationalen Umfeld abzusichern; gleichzeitig aber auch als conditio sine qua non, um also den Lizenzerhalt angesichts steigender Ausgaben sicherstellen zu können.
Immer turbulenter werdende und härter umkämpfte Märkte stellen Unternehmen besonders seit Beginn des 21. Jahrhunderts vor wachsende Herausforderungen, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Zu viele ähnliche und austauschbare Produkte drängen auf die Märkte und zwingen die Erzeuger dazu, sich etwa durch Kommunikation vorteilhaft zu positionieren. Der wirtschaftliche Wettbewerb und der Kampf um Kundschaft findet dabei häufig nicht mehr nur auf der Ebene der Produkte und Dienstleistungen statt, sondern hat sich maßgeblich auf die Kommunikation ausgeweitet. Erfolgreiche Unternehmenskommunikation ist allerdings nicht nur die Kommunikation mit Interessenten und Kunden, sondern auch mit der eigenen Belegschaft. Zwar wird dem Teilbereich der internen Kommunikation häufig noch weniger Beachtung geschenkt als dem der externen, jedoch scheint das Bewusstsein dafür weiter zu steigen. Mangelnde Kommunikation kann im Unternehmen zu Konflikten und Missverständnissen führen und die Effizienz sowie den daraus resultierenden Gewinn beeinträchtigen.
Gegenwärtig ist es zudem nahezu existenziell geworden, als Unternehmen äußerst flexibel aufgestellt zu sein, um auf Veränderungen in der Wirtschaftslage schnell reagieren zu können. Wenn schnelles Handeln gefordert ist, ist es besonders wichtig, dass alle Angestellten wissen, worauf es ankommt, die Unternehmensstrategie kennen und über aktuelle Entwicklungen informiert sind. Auf diese Weise können sie unabhängig und vorausschauend im Sinne des Unternehmens in ihrem Verantwortungsbereich handeln. Vor diesem Hintergrund geben die Autoren in diesem Arbeitspapier einen Überblick über die wichtigsten Instrumente einer internen Unternehmenskommunikation.
Im Rahmen dieses Arbeitspapier wird zunächst ein Prozess für die Markenentwicklung und -führung vorgestellt. Im Anschluss gehen die Autoren näher auf die Bedeutung und vor allem die konkrete Ausgestaltung der Inklusion innerhalb dieses Markenentwicklungsprozesses ein. Schließlich werden einige Empfehlungen hinsichtlich einer noch optimaleren Berücksichtigung der Inklusion innerhalb des Prozesses beschrieben.
Kommentar zu "Intracortical microstimulation of human somatosensory cortex" von Sharlene N. Flesher et al., veröffentlicht in Science Translational Medicine, Vol. 8, No. 361, Seite 361ra141 (DOI: 10.1126/scitranslmed.aaf8083)
Geschichte(n) der Medizin
(2016)
Nach dem großen Erfolg der beiden ersten Bände liegt jetzt der Abschluss der Trilogie vor. Renommierte Autorinnen und Autoren erzählen einmal mehr lebendige und mitreißende Geschichte(n) der Medizin über Krankheiten, Ärzte und Forscher. Wie kam es beispielsweise zur Entdeckung der "Perkussion"? Wer war Avicenna? Warum wurde der Name Goldberg so berühmt? Was haben Rembrandt und Schiller gemeinsam? Welchen Einfluss nahm deutsche Medizin auf den Fernen Osten? Die populärwissenschaftlich aufbereitete Welt der Medizingeschichte(n) fasziniert nicht nur, sie sorgt auch immer wieder für überraschende Erkenntnisse und Aha-Erlebnisse. Das Buch richtet sich daher gleichermaßen an medizinische Laien wie Fachleute.
A new yield function for lamellar gray cast iron materials is proposed. The new model is able to describe the results of recently performed microstructure-based finite-element computations that resolve the three dimensional yield surface of three different gray cast irons. The yield function requires only the yield stress in tension and compression of the respective material as model parameters. Furthermore, the algorithmic formulation of the new model is assessed for numerical robustness and efficiency.
Forschung im Fokus 2016
(2016)
Campus Sommer 2016
(2016)
Campus Winter 2016/2017
(2016)
Energy and environment continue to be major issues of human mankind. This holds true on the regional, the national, and the global level. And it is one of the problems, where engineers and scientists in conjunction with political will and people's awareness, can find new approaches and solutions to save the natural resources and to make their use more efficient.
Vorrichtung (2) zur Analyse von Urin, umfassend: – eine Zuführ- und Abführeinrichtung (7), welche zur Zuführung einer bestimmten Urinmenge in eine wenigstens einen Analysebereich (8) aufweisende Analysekammer (9) eines Urinteststreifens (10) und zur Abführung einer bestimmten Urinmenge aus einer wenigstens einen Analysebereich (8) aufweisenden Analysekammer (9) eines Urinteststreifens (10) eingerichtet ist, wobei die Zuführ- und Abführeinrichtung (7) wenigstens ein bewegbar gelagertes Zuführ- und/oder Abführelement (28, 29) zum Zuführen einer bestimmten Urinmenge in einen Zuführbereich (33) der Analysekammer (9) des Urinteststreifens (10) und/oder zum Abführen einer bestimmten Urinmenge aus einem Abführbereich (34) der Analysekammer (9) des Urinteststreifens (10) aufweist, und – eine Erfassungseinrichtung (11), welche zur Erfassung einer zumindest abschnittsweisen Änderung wenigstens eines optisch erfassbaren Parameters, welcher sich in Abhängigkeit der Zusammensetzung einer diesen kontaktierenden Urinmenge optisch erfassbar verändert, des oder eines entsprechenden Analysebereichs (8) des oder eines entsprechenden Urinteststreifens (10) sowie zur Erzeugung einer Erfassungsinformation, welche wenigstens einen optisch erfassten Parameter des oder eines entsprechenden Analysebereichs (8) oder eine Änderung eines solchen beschreibt, eingerichtet ist.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibration einer Kamera (110) unter Nutzung eines Bildschirmes (120), wobei der Bildschirm (120) eine Menge von Bildpunkten (122) aufweist und die Kamera (110) eine Vielzahl von Pixeln (112) zur Darstellung des Bildes nutzt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritten (a) Darstellen zumindest eines Bildwertes (BW) in zumindest einem Bildpunkt (122) des Bildschirms (120) basierend auf einer Bildwertzuweisung; (b) Erfassen des zumindest einen Bildwertes (BW) durch einen Pixel (112a) der Kamera (110); und (c) Bestimmen der Position des zumindest einen Bildpunktes (122) auf dem Bildschirm (120) basierend auf dem zumindest einen erfassten Bildwert (BW) und der Bildwertzuweisung.
Diese Arbeit befasst sich mit der Konzeption und Implementierung eines Dateiimportfilters für Mess- und Kalibrierwerkzeuge. Dieser ermöglicht das Importieren von INCA-Experimenten nach CANape, indem aus Experiment-Exportdateien Konfigurationsdateien generiert werden. Im Zuge der Umsetzung wurde dazu das aus binären Daten bestehende Exportdateiformat von INCA analysiert. Das Ziel dieser Analyse bestand darin, herauszufinden, wo und wie die Informationen in den Exportdateien gespeichert sind. Die so erlangten Erkenntnisse wurden verwendet, um den Dateiimportfilter zu entwickeln. Dieser liest aus Exportdateien die notwendigen Informationen aus, überführt sie in eine CANape interne Repräsentation und generiert daraus eine entsprechende Konfigurationsdatei. Die korrekte Funktionsweise wurde anhand von selbst erstellten Experimenten sowie mithilfe von Kundenexperimenten validiert.
Das Ziel meiner Bachelor-Thesis soll die selbständige Realisation eines Medienprojektes in Form eines gedruckten Buches sein. Mit Hilfe der im Studium erlernten theoretischen und praktischen Kenntnissen und den Erfahrungen, die ich bereits im Vorfeld als Mediengestalter eines Verlages sammeln konnte, soll unter Anwendung wissenschaftlicher Methoden ein humorvoller Freizeitplaner für gebürtige oder zugezogene Ortenauer entstehen. Dieser soll den Leser die 51 Gemeinden von Baden-Württembergs größtem Landkreis spielerisch (neu) entdecken lassen.
Das Buch soll jede Gemeinde kurz anhand der wichtigsten Informationen vorstellen und beispielhafte Unternehmungen aufzeigen, die ohne große Vorbereitungen von Jedermann spontan durchgeführt werden können (ohne jedoch jeglichen Anspruch der Vollständigkeit zu haben). Der Freizeitplaner soll auf den ersten Blick den Anschein eines Schulbuches vermitteln, das den Nutzer durch die Absolvierung 51 lustiger und skurriler Aufgaben
und den damit verbundenen Besuch aller Gemeinden des Landkreises zum "Ortenauer" transformiert. Eine Dokumentation nach wissenschaftlichen Kriterien soll zusätzlich die wesentlichen Aspekte des Buches und die konzeptionelle Herangehensweise erläutern.
In der vorliegenden Arbeit werden mikrostruktur- und mechanismusbasierte Werkstoffmodelle zur Beschreibung des Deformations- und Lebensdauerverhaltens von thermomechanisch beanspruchten Graugusswerkstoffen vorgestellt.
Mit den Modellen wird das zyklische Deformations- und Lebensdauerverhalten verschiedener Graugusswerkstoffe für einachsig belastete Ermüdungsproben und für die Zylinderköpfe von Dieselmotoren vorhergesagt.
VDI Standard 4521: Status
(2016)
VDI Guideline 4521 Part 1: “Inventive problem solving with TRIZ: Part 1 – Fundamentals and definitions” has been published on 2015-04-01. The standard will sharpen the image of TRIZ, facilitate cooperation, and support studying and teaching. It is not a textbook but concisely summarizes basic assumptions of TRIZ and its terminology. It gives an overview on specific methods and tools which will be described in the following parts.
Die starke Nachfrage für wirtschaftliche und technische Lösungen zur Umsetzung der Energiewende wirkt sich auch auf Projektinitiativen der Forschungsgruppen am Institut für Energiesystemtechnik (INES) der Hochschule Offenburg aus. Am Campus Nord entsteht seit 2012 ein intelligentes Energienetz als Reallabor, das als Teil eines Smart Grid betrieben werden kann.
The effective executing innovation projects requires multiple estimation of market success of new product features in the early stages of customer-centered innovation process such as strategy formulation, evaluation of ideas and concepts and also at a stage close to the market launch. The attempts to integrate customers for estimation of the market success often result in time-consuming customer interviews or lengthy field research. For this reason, industrial companies usually try to skip customer surveys even if they risk that their innovations will fail to bring the anticipated economic outcomes. In many practical cases, the customer surveys are simply not feasible or too expensive. As a result, the internal assessments within companies are frequently the only resource available in innovation process in the industrial environment. The paper discusses the possibilities of the fast identification of promising innovation opportunities and new product features based on the internal competences of companies. It compares the results of customer surveys with the estimation of internal company-experts and analyses the accuracy and validity of the expert assessments. The presented case studies demonstrate the accuracy rate between 43% and 77% for prediction of new product features with high market potential by company-internal experts. The paper proposes the evaluation methods to increase the accuracy rate and outlines that one of the essential requirements for reliable forecasting by the experts is their profound understanding of the customer working process, the ability to estimate the importance of customer needs and to assess the level of customer satisfaction with current products on the market.
Components of rocket engines as actively cooled combustion chambers must withstand high pressure as well as severe and complex thermal transients. While the thermal transients result in temperature gradients and, thus, in constraint thermal strains, the pressure load induces mean stresses. To assess the mechanical behaviour of such components during design via finite-element calculations, constitutive models are necessary that describe the time- and temperature-dependent plasticity of the material appropriately.
Advanced models account for viscoplastic deformations including isotropic and kinematic hardening, recovery and ratcheting. However, the models contain a relatively large number of temperature-dependent material properties that must be determined on the basis of data of material tests. The determination of the properties is a non-trivial task because it is not clear which loading history must be applied in the tests for a certain material to obtain stable and robust (i.e. objective) material properties. Consequently, the determined properties are depending on the underlying loading history in the tests as well as on the experience and valuation of the person that determined the properties. This results in uncertainties during the assessment of the components that must be faced with conservative designs leading to negative consequences in terms of mass and costs.
It is the aim of this work funded by the European Space Agency ESA to derive a procedure to determine stable and robust material properties of an advanced viscoplastic constitutive model for aerospace materials. To this end, a special loading history is applied in isothermal material tests conducted with copper at different temperatures in the temperature range from 300 to 700 K. To determine the material properties and to assess stability and robustness methods for numerical optimization as well as analytical and statistical methods are used. The determined material properties are validated on the basis of results of thermomechanical material tests also conducted in the temperature range from 300 to 700 K.
Auslegung eines Baukastensystems für einen Detektor zur optischen Fehlerprüfung von Mantelflächen
(2016)
Im Projekt der Abschlussarbeit wird an der Konstruktion eines sich automatisch zusammenbauenden Baukastensystems für einen Detektor in Anlagen zur optischen Teileprüfung gearbeitet. Der behandelte Detektoraufbau, bestehend aus Bildsensor, Objektiv und Beleuchtung, detektiert dabei Innen- und Außenmantelflächenfehler bei Serienteilen mit Außendurchmessern von 5 mm bis 80 mm und Höhen von 1 mm bis 60 mm. Der Detektor, auch allgemeiner als Sensor bezeichnet, weist im Konstruktionsprozess eine Problematik auf, welche durch die Erzeugung eines Baukastens gelöst werden soll.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kalibration einer Kamera (110) unter Nutzung eines Bildschirmes (120), wobei der Bildschirm (120) eine Menge von Bildpunkten (122) aufweist und die Kamera (110) eine Vielzahl von Pixeln (112) zur Darstellung des Bildes nutzt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritten (a) Darstellen zumindest eines Bildwertes (BW) in zumindest einem Bildpunkt (122) des Bildschirms (120) basierend auf einer Bildwertzuweisung; (b) Erfassen des zumindest einen Bildwertes (BW) durch einen Pixel (112a) der Kamera (110); und (c) Bestimmen der Position des zumindest einen Bildpunktes (122) auf dem Bildschirm (120) basierend auf dem zumindest einen erfassten Bildwert (BW) und der Bildwertzuweisung. Das Verfahren umfasst weiter ein Verschieben des Bildschirmes (120) oder der Kamera (110) in eine Richtung um einen Betrag, sodass der zumindest eine Bildpunkt (122) eine andere Entfernung zu dem Pixel (112a) der Kamera (110) aufweist als vor dem Verschieben, und ein Wiederholen zumindest der Schritte (b) und (c) für den verschobenen Bildschirm (120i). Die Kamera (110) umfasst einen variablen Fokus beim Verschieben des Bildschirmes (120) relativ zu der Kamera (110), und das Verfahren umfasst weiter ein Abspeichern einer Zuordnung bezüglich des Pixels (112) und der Positionen des zumindest einen Bildpunktes (122) für verschiedene verschobene Bildschirmpositionen (120i).
Flexible Three-dimensional Camera-based Reconstruction and Calibration of Tracked Instruments
(2016)
Navigated instruments commonly include applied parts, e.g. burrs or saw blades, that need to be calibrated with respect to the attached or integrated tracker. Since this calibration has to be very precise, it is often performed by the manufacturer. However, due to the great variety of instruments and the option to exchange the applied parts (e.g. burrs) there is a definite demand for flexible and generic calibration techniques. Furthermore, if we look into the medical field, there is also a need for calibrating sterile instruments. We propose a new and flexible camera-based calibration technique that addresses these demands by working contactlessly, precisely, and generically for a large variety of tracked instruments. This is realized using one or more tracked cameras which are calibrated with respect to an attached or integrated tracker. The tracked instrument is rotated in front of the camera(s) and its 3D geometry and surface are reconstructed from the 2D images in the coordinate system of the attached or integrated tracker. The 3D geometry of the navigated instrument was reconstructed with an accuracy of under 0.2 mm. The radius of a sphere-shaped instrument was reconstructed with an RMS deviation of 0.015mm.
Nickel cobalt aluminum oxide (NCA) based lithium-ion battery electrodes exhibit a distinct asymmetry in discharge/charge behavior towards high bulk stoichiometry (low state of charge). We show that basic electrochemical relationships, that is, the Nernst equation and the Butler-Volmer equation, are able to reproduce this behavior when a two-step reaction mechanism is assumed. The two-step mechanism consists of (1) lithium-ion adsorption from the electrolyte onto the active material particle surface under electron transfer, and (2) intercalation of surface-adsorbed lithium atoms into the bulk material. The asymmetry of experimental half-cell data of an NCA electrode cycled at 0.1 C-rate can be quantitatively reproduced with this simple model. The model parameters show two alternative solutions, predicting either a saturated (highly-covered) or a depleted surface for high bulk lithiation.
We herein present a topology design method based on local optimality criteria which has been implemented in an open source Navier-Stokes solver for turbulent flows. Our method aims for the fast generation of geometry proposals in the early conceptual phase. To the best of our knowledge, this is the first local criteria approach utilizing a wall function turbulence model in order to consider turbulent flows. In order to allow for the growth as well as the shrinkage, or even the formation or disappearance of structural features, a topological approach is chosen. By introducing a volume fraction parameter, we distinguish between fluid and solid properties in each control volume. The fluid-solid interface is represented by an immersed boundary method using a piecewise linear surface reconstruction.
Wireless sensor networks have found their way into a wide range of applications among which environmental monitoring systems have attracted increasing interests of researchers. The main challenges for the applications are scalability of the network size and energy efficiency of the spatially distributed motes. These devices are mostly battery-powered and spend most of their energy budget on the radio transceiver module. A so-called Wake-On-Radio (WOR) technology can be used to achieve a reasonable balance among power consumption, range, complexity and response time. In this paper, a novel design for integration of WOR into IEEE802.1.5.4 is presented, which flexibly allows trade-offs in energy consumption between sender and receiver station, between real-time capability and energy consumption. For identical behavior, the proposed scheme is significantly more efficient than other schemes, which were proposed in recent publications, while preserving backward compatibility with standard IEEE802.15.4 transceivers.
Ultra wide band (UWB) signals are well suited both for short-range wireless communication and for high-precision localization applications. Channel impulse response (CIR) analysis in UWB systems is a major element in localization estimation. In this paper, practical aspects of CIR are presented. I.e. a technique for the construction of the accumulated echo-gram of a multipath delayed signal is proposed. Decawave hardware was used to demonstrate the technique of analysis of fine structure of signals with a sub-nanosecond resolution. Temporal stability, reliability and two-way characteristics of such echo-grams are discussed as well. The results of using two EVK1000 radio modules as a radar installation to detect a target in indoor environments prove that a low cost UWB intrusion detection and through-the-wall-vision systems might be developed using the proposed technique.
In the work at hand, we combine a Private Information Retrieval (PIR) protocol with Somewhat Homomorphic Encryption (SHE) and use Searchable Encryption (SE) with the objective to provide security and confidentiality features for a third party cloud security audit. During the auditing process, a third party auditor will act on behalf of a cloud service user to validate the security requirements performed by a cloud service provider. Our concrete contribution consists of developing a PIR protocol which is proceeding directly on a log database of encrypted data and allowing to retrieve a sum or a product of multiple encrypted elements. Subsequently, we concretely apply our new form of PIR protocol to a cloud audit use case where searchable encryption is employed to allow additional confidentiality requirements to the privacy of the user. Exemplarily we are considering and evaluating an audit of client accesses to a controlled resource provided by a cloud service provider.
Agile Business Intelligence als Beispiel für ein domänenspezifisch angepasstes Vorgehensmodell
(2016)
Business-Intelligence-Systeme stellen durch ihre Unterstützung bei der Entscheidungsfindung für Unternehmen eine wichtige Rolle dar. Mit einer stetig dynamischeren Unternehmensumwelt geht daher die Anforderung nach der agilen Entwicklung dieser Systeme einher, so dass in der BI-Domäne zunehmend erfolgreich agile Methoden und Vorgehensmodelle eingesetzt werden. Die Weiterentwicklung und Anpassung von BI-Systemen ist dahingehend besonders, dass diese in der Regel langjährig gewachsenen Systemen und Strukturen betreffen, die strengen regulatorischen Rahmenbedingungen unterliegen, was eine Herausforderung für agile Vorgehensweisen darstellt. Wurden die Werte und Prinzipien des agilen Manifests [AM01] und die daraus abgeleiteten Methoden zu Beginn meist eins zu eins auf den Bereich BI übertragen, so hat sich das Verständnis von BI- Agilität als ganzheitliche Eigenschaft der BI im deutschsprachigen Raum etabliert, und agile Me- thoden wurden auf die Besonderheiten der BI-Domäne adaptiert. In diesem Beitrag werden BI-Agilität und Agile BI erläutert, ein Ordnungsrahmen für Maßnahmen zur Steigerung der BI-Agilität eingeführt sowie Herausforderungen bei Agile BI erläutert.
Aufgrund der zunehmenden Bedeutung von E-Prüfungen an Hochschulen und Universitäten werden Lösungen benötigt, die eine einfache, schnelle und sichere Nutzung von bestehenden Poolräumen für verschiedene Prüfungsszenarien ermöglichen. Das Projekt bwLehrpool hat in der Vergangenheit gezeigt, dass mit Hilfe von Virtualisierung eine große Anzahl an unterschiedlichen, individualisierten Lehrumgebungen flexibel und räumlich unabhängig verteilt werden kann. Im nächsten Schritt sollen nun Erweiterungen entwickelt werden, die diese Flexibilität auch für elektronische Prüfungen nutzbar macht. Dabei gilt es vor allem, die Vorteile, wie z.B. die Nutzung von Softwareunterstützung für realitätsnahe Aufgabenstellungen, mit der Notwendigkeit nach größtmöglicher Sicherheit und schneller Umrüstzeit der Infrastruktur in Einklang zu bringen. Um den aktuellen Entwicklungsstand zu testen, wurde im Wintersemester 2015/2016 an der Hochschule Offenburg eine E-Prüfung unter bwLehrpool durch über 140 Studierende durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Anforderungen bisher erfolgreich umgesetzt werden konnten, allerdings noch mehr manueller Aufwand nötig ist, als gewünscht. Der Ablauf soll in Zukunft weiter vereinfacht und verstetigt werden.
The uncertain and time-variant nature of renewable energy results in the need to deal with peaks in the production of energy. One approach is to achieve a load shift and thereby help balancing the grid by using thermally Activated Building Systems (TABS). Control systems currently in place do not exploit the full potential of TABS. This paper reviews how Model Predictive Control can possibly reduce the fluctuations of the demand and supply of (renewable) energy as it enables the TABS to react to the dynamics of weather and its impact on the grid at any time.
Die Verwendung von Kameras als Messmittel für medizinische Anwendungen setzt deren präzise Kalibrierung voraus. Gängige Verfahren modellieren die Abbildungseigenschaften einer Kamera mittels perspektivischer Projektion und parametrisierter Funktionen zur Beschreibung von Linsenverzerrung. In den Randbereichen des Kamerabildes sind diese Modelle oft unzureichend. Außerdem bedingt die Verwendung starrer Kalibriermuster eine in der Regel kleine Anzahl an nicht gleichmäßig verteilten Punktkorrespondenzen zur Bestimmung der Modellparameter. In der vorliegenden Arbeit wird ein vollkommen neues und nicht auf Modellen basierendes Kalibrierverfahren vorgestellt, bei dem jedes Kamerapixel unabhängig von jedem anderen kalibriert wird.
This work describes a non-parametric camera-based method for the calibration of Optical See-Through Glasses (OSTG). Existing works model the optical system through perspective projection and parametric functions. In the border areas of the displays such models are often inadequate. Moreover, rigid calibration patterns, that produce only a small amount of non-equidistant point correspondences, are used. In order to overcome these disadvantages every single display pixel is calibrated individually. The error prone user interaction is avoided by using cameras placed behind the displays of the OSTG. The displays show a shifting pattern that is used to calculate the pixels' locations. A camera mounted rigidly on the OSTG is used to find the relations between the system components. The obtained results show better accuracies than in previous works and prove that a second calibration step for user adaptation is necessary for high accuracy applications.
Gamification implies the application of methods and design patterns from gaming to non-gaming areas like learning or working. We applied an existing gamification design to production processes in an organization which provides sheltered employment for impaired persons. In contrast to existing work, we investigated not only a short period but a complete workday to measure the effects on the work performance. The study indicates that gamification has (1) a negative effect on workers with considerable cognitive impairments, (2) no significant effect on workers with medium cognitive impairments and (3) a positive effect on workers with mild cognitive impairments.
In this work, we investigate how gamification can be integrated into work processes in the automotive industry. The contribution contains five parts: (1) An introduction showing how gamification has become increasingly common, especially in education, health and the service industry. (2) An analysis on the state of the art of gamified applications, discussing several best practices. (3) An analysis of the special requirements for gamification in production, regarding both external norms and the mindset of workers in this domain. (4) An overview of first approaches towards a gamification of production, focusing on solutions for impaired workers in sheltered work organizations. (5) A study with a focus group of instructors at two large car manufacturers. Based on the presentation of three potential designs for the gamification of production, the study investigates the general acceptance of gamification in modern production and determines which design is best suited for future implementations.
Die Vielfalt der Protokolle, die praktisch auf allen Ebenen der Netzwerkkommunikation zu berücksichtigen ist, stellt eine der großen Herausforderungen bei der fortschreitenden Automatisierung des intelligenten Hauses dar. Unter dem Überbegriff Internet der Dinge (Internet of Things) entstehen gegenwärtig zahlreiche neue Entwicklungen, Standards, Allianzen und so genannte Ökosysteme. Diese haben die Absicht einer horizontalen Integration gewerkeübergreifender Anwendungen und verfolgen fast alle das Ziel, die Situation zu vereinfachen, die Entwicklungen zu beschleunigen und Markterfolge zu erreichen. Leider macht diese Vielfalt momentan die Welt aber eher noch komplexer und bringt damit das Risiko mit sich, genau das Gegenteil der ursprünglichen Absichten zu erreichen. Dieser Beitrag versucht, die Entwicklungen möglichst systematisch zu kategorisieren und mögliche Lösungsansätze zu beschreiben.
In the age data digitalization, important applications of optics and photonics based sensors and technology lie in the field of biometrics and image processing. Protecting user data in a safe and secure way is an essential task in this area. However, traditional cryptographic protocols rely heavily on computer aided computation. Secure protocols which rely only on human interactions are usually simpler to understand. In many scenarios development of such protocols are also important for ease of implementation and deployment. Visual cryptography (VC) is an encryption technique on images (or text) in which decryption is done by human visual system. In this technique, an image is encrypted into number of pieces (known as shares). When the printed shares are physically superimposed together, the image can be decrypted with human vision. Modern digital watermarking technologies can be combined with VC for image copyright protection where the shares can be watermarks (small identification) embedded in the image. Similarly, VC can be used for improving security of biometric authentication. This paper presents about design and implementation of a practical laboratory experiment based on the concept of VC for a course in media engineering. Specifically, our contribution deals with integration of VC in different schemes for applications like digital watermarking and biometric authentication in the field of optics and photonics. We describe theoretical concepts and propose our infrastructure for the experiment. Finally, we will evaluate the learning outcome of the experiment, performed by the students. © (2016) COPYRIGHT Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (SPIE). Downloading of the abstract is permitted for personal use only.
High mobility, electrolyte-gated transistors (EGTs) show high DC performance at low voltages (< 2 V). To model those EGTs, we have used different models for the below and the above threshold regime with appropriate interpolation to ensure continuity and smoothness over all regimes. This empirical model matches very well with our measured results obtained by the electrical characterization of EGTs.
Physics-based Modeling of the Electric Arc furnace Process using Object-Oriented Language Modelica
(2016)
Electric arc furnaces (EAF) are complex industrial plants whose actual behavior depends upon numerous factors. Due to its energy intensive operation, the EAF process has always been subject to optimization efforts. For these reasons, several models have been proposed in literature to analyze and predict different modes of operation. Most of these models focused on the processes inside the vessel itself. The present paper introduces a dynamic, physics-based model of a complete EAF plant which consists of the four subsystems vessel, electric system, electrode regulation, and off-gas system. Furthermore the solid phase is not treated to be homogenous but a simple spatial discretization is employed. Hence it is possible to simulate the energy input by electric arcs and fossil fuel burners depending on the state of the melting progress. The model is implemented in object-oriented, equation-based language Modelica. The simulation results are compared to literature data.
The industry of the agave-derived bacanora, in the northern Mexican state of Sonora, has been growing substantially in recent years. However, this higher demand still lies under the influences of a variety of social, legal, cultural, ecological and economic elements. The governmental institutions of the state have tried to encourage a sustainable development and certain levels of standardization in the production of bacanora by applying different economical and legal strategies. However, a large portion of this alcoholic beverage is still produced in a traditional and rudimentary fashion. Beyond the quality of the beverage, the lack of proper control, by using adequate instrumental methods, might represent a health risk, as in several cases traditional-distilled beverages can contain elevated levels of harmful materials. The present article describes the qualitative spectral analysis of samples of the traditional-produced distilled beverage bacanora in the range from 0 cm−1 to 3500 cm−1 by using a Fourier Transform Raman spectrometer. This particular technique has not been previously explored for the analysis of bacanora, as in the case of other beverages, including tequila. The proposed instrumental arrangement for the spectral analysis has been built by combining conventional hardware parts (Michelson interferometer, photo-diodes, visible laser, etc.) and a set of self-developed evaluation algorithms. The resulting spectral information has been compared to those of pure samples of ethanol and to the spectra from different samples of the alcoholic beverage tequila. The proposed instrumental arrangement can be used the analysis of bacanora.
Institute of Reliable Embedded Systems and Communication Electronics, Offenburg University of Applied Sciences, Germany has developed an automated testing environment, Automated Physical TestBeds (APTB), for analyzing the performance of wireless systems and its supporting protocols. Wireless physical networking nodes can connect to this APTB and the antenna output of this attaches with the RF waveguides. To model the RF environment this RF waveguides then establish wired connection among RF elements like splitters, attenuators and switches. In such kind of set up it’s well possible to vary the path characteristics by altering the attenuators and switches. The major advantage of using APTB is the possibility of isolated, well controlled, repeatable test environment in various conditions to run statistical analysis and even to execute regression tests. This paper provides an overview of the design and implementation of APTB, demonstrates its ability to automate test cases, and its efficiency.
Due to a controversial enrollment policy in most engineering programs at German Universities of Applied Sciences (UAS), many freshmen show very low school grades in key subjects like Math and Physics. Nevertheless they expect to be entertained in the lectures and get demotivated easily. Despite initial reservations, a cheer-and-challenge approach was developed for teaching Mechanics to freshmen having very diverse school grades. When tested, it showed astonishing results.
IPv6 over LoRaWAN™
(2016)
Although short-range wireless communication explicitly targets local and regional applications, range continues to be a highly important issue. The range directly depends on the so-called link budget, which can be increased by the choice of modulation and coding schemes. The recent transceiver generation in particular comes with extensive and flexible support for software-defined radio (SDR). The SX127× family from Semtech Corp. is a member of this device class and promises significant benefits for range, robust performance, and battery lifetime compared to competing technologies. This contribution gives a short overview of the technologies to support Long Range (LoRa™) and the corresponding Layer 2 protocol (LoRaWAN™). It particularly describes the possibility to combine the Internet Protocol, i.e. IPv6, into LoRaWAN™, so that it can be directly integrated into a full-fledged Internet of Things (IoT). The proposed solution, which we name 6LoRaWAN, has been implemented and tested; results of the experiments are also shown in this paper.
Im vorliegenden Beitrag wird beschrieben, wie bereits entworfene Zustandsregler für proportional geregelte Systeme ohne Rechentotzeit auf einfache Art und Weise für Systeme mit Reglerintegratoren bzw. mit Rechentotzeit erweitert werden können. Das Ziel ist hierbei, den Aufwand zur Ermittlung der Reglermatrix zu reduzieren. Hierbei soll die bereits vorhandene, optimierte Regelkreisdynamik so wenig wie möglich verändert werden, wodurch bei Mehrgrößensystemen hinzukommende Freiheitsgrade sinnvoll festgelegt werden. Die Betrachtungen erfolgen für lineare zeitdiskrete Systeme und werden anhand eines Beispiels aus der elektrischen Antriebstechnik veranschaulicht.
Battery degradation is a complex physicochemical process that strongly depends on operating conditions and environment. We present a model-based analysis of lithium-ion battery degradation in smart microgrids, in particular, a single-family house and an office tract with photovoltaics generator. We use a multi-scale multi-physics model of a graphite/lithium iron phosphate (LiFePO4, LFP) cell including SEI formation as ageing mechanism. The cell-level model is dynamically coupled to a system-level model consisting of photovoltaics, inverter, power consumption profiles, grid interaction, and energy management system, fed with historic weather data. The behavior of the cell in terms of degradation propensity, performance, state of charge and other internal states is predicted over an annual operation cycle. As result, we have identified a peak in degradation rate during the battery charging process, caused by charging overpotentials. Ageing strongly depends on the load situation, where the predicted annual capacity fade is 1.9 % for the single-family house and only 1.3 % for the office tract.
The interaural time difference (ITD) is an important cue for the localization of sounds. ITD changes as little as 10 μs can be detected by the human auditory system. By provision of one ear with a cochlear implant (CI) ITD are altered due to the partial replacement of the peripheral auditory system. A hearing aid (HA), in contrast, does not replace but adds a processing delay component to the peripheral auditory system extending ITD. The aim of the present study was to quantify interaural stimulation timing between these different modalities to estimate the need for central auditory temporal compensation in single sided deaf CI users or bimodal CI/HA users. For this purpose, wave V latencies of auditory brainstem responses evoked either acoustically (ABR) or electrically via the CI (EABR) have been measured. The sum of delays consisting of CI signal processing measured in the MED-EL OPUS2 audio processor and EABR wave V latencies evoked on different intracochlear sites allowed an estimation of the entire CI channel-specific delay for MED-EL MAESTRO CI systems. We compared these values with ABR wave V latencies measured in the contralateral normal hearing or HA provided ear in different frequency bands. The results showed that EABR wave V latencies were consistently shorter than those evoked acoustically in the unaided normal hearing ear. Thus, artificial delays within the audio processor can be implemented to adjust interaural stimulation timing. The currently implemented group delays in the MED-EL CI system turned out to be reasonably similar to those of the unaided ear. For adjustment of CI and contralateral HA, in contrast, an adjustable additional across-frequency delay in the range of 1–11 ms implemented in the CI would be required. Especially for bimodal CI/HA users the adjustment of interaural stimulation timing may induce improved binaural hearing, reduced need for central auditory temporal compensation and increased acceptance of the CI/HA provision.
Im Rahmen der Cochleaimplantat (CI)-Versorgung werden sowohl intraoperativ als auch postoperativ verschiedene elektrische und elektrophysiologische Diagnostikverfahren eingesetzt, bei denen elektrische Messgrößen vom CI erfasst und elektrophysiologische Messungen bei CI-Patienten durchgeführt werden. Zu den elektrophysiologischen Diagnostikverfahren zählen die Messung der elektrisch evozierten Summenaktionspotenziale des Hörnervs, die Registrierung der elektrisch evozierten auditorischen Hirnstammpotenziale und die Erfassung der elektrisch evozierten auditorischen kortikalen Potenziale. Diese Potenziale widerspiegeln die Erregung des Hörnervs und die Reizverarbeitung in verschiedenen Stationen der aufsteigenden Hörbahn bei intracochleärer elektrischer Stimulation mittels eines CI. Bei den aktuellen CI sind die Beurteilung der Elektrodenlage sowie die Prüfung der Ankopplung des Implantats an den Hörnerv wichtige Anwendungsgebiete der elektrophysiologischen Diagnostikverfahren. Ein weiteres bedeutendes Einsatzfeld stellt die Prüfung der Reizverarbeitung in der Hörbahn dar. Das Hauptanwendungsgebiet dieser Verfahren bildet jedoch die Unterstützung der Anpassung der CI-Sprachprozessoren bei Säuglingen und Kleinkindern auf der Basis elektrophysiologischer Schwellen.
Selective separation of CO2-CH4 mixed gases via magnesium aminoethylphosphonate nanoparticles
(2016)
The existence of acoustic waves with displacements localized at the tip of an isotropic elastic wedge was rigorously proven by Kamotskii, Zavorokhin and Nazarov. This proof, which is based on a variational approach, is extended to rectangular anisotropic wedges. For two high-symmetry configurations of rectangular edges in elastic media with tetragonal symmetry, a criterion is derived that allows identifying the boundary between the regions of existence for wedge modes of even and odd symmetry in regions of parameter space, where even- and odd-symmetry modes do not exist simultaneously. Furthermore, rectangular edges with non-equivalent surfaces are analyzed, and it is shown that at rectangular edges of cubic elastic media with one (110) surface and one (001) surface, a tip-localized guided wave always exists, apart from special cases that are characterized.
Laser pulses focused near the tip of an elastic wedge generate acoustic waves guided at its apex. The shapes of the acoustic wedge wave pulses depend on the energy and the profile of the exciting laser pulse and on the anisotropy of the elastic medium the wedge is made of. Expressions for the acoustic pulse shapes have been derived in terms of the modal displacement fields of wedge waves for laser excitation in the thermo-elastic regime and for excitation via a pressure pulse exerted on the surface. The physical quantity considered is the local inclination of a surface of the wedge, which is measured optically by laser-probe-beam deflection. Experimental results on pulse shapes in the thermo-elastic regime are presented and confirmed by numerical calculations. They pertain to an isotropic sharp-angle wedge with two wedge-wave branches and to a non-reciprocity phenomenon at rectangular silicon edges.
Two closely related series of paddle-wheel-based triazolyl isophthalate MOFs are presented. Thermal and CO2 adsorption studies reveal network flexibility induced by alkyl substituents of the linker. By choice of the substituent, the pore volumes and pore diameters can be adjusted. Fine-tuning of the gate opening pressure and the hysteresis shape is possible by modulating the substitution pattern and by choice of the metal ion.
MITK-OpenIGTLink for combining open-source toolkits in real-time computer-assisted interventions
(2016)
PURPOSE:
Due to rapid developments in the research areas of medical imaging, medical image processing and robotics, computer-assisted interventions (CAI) are becoming an integral part of modern patient care. From a software engineering point of view, these systems are highly complex and research can benefit greatly from reusing software components. This is supported by a number of open-source toolkits for medical imaging and CAI such as the medical imaging interaction toolkit (MITK), the public software library for ultrasound imaging research (PLUS) and 3D Slicer. An independent inter-toolkit communication such as the open image-guided therapy link (OpenIGTLink) can be used to combine the advantages of these toolkits and enable an easier realization of a clinical CAI workflow.
METHODS:
MITK-OpenIGTLink is presented as a network interface within MITK that allows easy to use, asynchronous two-way messaging between MITK and clinical devices or other toolkits. Performance and interoperability tests with MITK-OpenIGTLink were carried out considering the whole CAI workflow from data acquisition over processing to visualization.
RESULTS:
We present how MITK-OpenIGTLink can be applied in different usage scenarios. In performance tests, tracking data were transmitted with a frame rate of up to 1000 Hz and a latency of 2.81 ms. Transmission of images with typical ultrasound (US) and greyscale high-definition (HD) resolutions of [Formula: see text] and [Formula: see text] is possible at up to 512 and 128 Hz, respectively.
CONCLUSION:
With the integration of OpenIGTLink into MITK, this protocol is now supported by all established open-source toolkits in the field. This eases interoperability between MITK and toolkits such as PLUS or 3D Slicer and facilitates cross-toolkit research collaborations. MITK and its submodule MITK-OpenIGTLink are provided open source under a BSD-style licence ( http://mitk.org )
Diese Bachelorarbeit untersucht die Möglichkeiten der Persistierung und anschließenden Analyse verschiedener Messwerte in einer geeigneten Software-Architektur. Zunächst wird dazu die genaue Aufgabenstellung betrachtet. Im Anschluss soll die geplante Software-Architektur und die vorgesehene Kommunikationsart erklärt werden. Um das entwickelte Produkt einfach zur Verfügung stellen zu können, sollen die Tools Vagrant, Puppet und Docker gemeinsam genutzt werden. Nachdem im Anschluss auf die eingesetzte Servertechnologie eingegangen wurde, beschäftigt sich die Arbeit mit der Persistierung der Messdaten. Hierzu werden die verschiedenen Arten verfügbarer Datenbanktechnologien erläutert und darauf aufbauend eine Auswahl getroffen. Als letzten Teil der Anwendung wird auf die Demonstrationsapplikation eingegangen. Hier werden wieder die nötigen Anforderungen erörtert und die Umsetzung beschrieben.
Anhand der gewonnenen Erkenntnisse wird abschließend ein Fazit der verwendeten Technologien und der Architektur verfasst. Hier soll die Eignung der verwendeten Technologien zur Lösung des Problems überprüft und bewertet werden.
Abschließend wird noch ein Ausblick auf die zukünftige Entwicklung in diesem Bereich gegeben.
Mit der Messung des Wärme- und Kälteverbrauchs im Labor gelingt es, sowohl thermisch träge als auch agile Flächentemperiersysteme unter praxisnahen, dynamischen Bedingungen messtechnisch zu bewerten. Werden Nutzwärme- und Nutzkältebedarf berechnet und ins Verhältnis zu den gemessenen Verbräuchen gesetzt, können die Aufwandzahlen für die Nutzenübergabe ece für verschiedene Flächentemperiersysteme und in Kombinationen mit anderen Übergabesystemen unter verschiedenen Nutzungsbedingungen und für unterschiedliche Betriebsführungsstrategien bestimmt werden. Damit stehen Aufwandszahlen auf Basis kalorischer Messungen zur Verfügung, die je nach Aufgabenstellung entweder produkt- oder objektbezogen in der Planung komplexer Energiekonzepte verwendet werden können und die tatsächlichen Aufwandszahlen eh, ce für den Heizfall bzw. ec, ce für den Kühlfall genauer als Literaturwerte bzw. projektbezogen beschreiben
Cardiac resynchronization therapy is an established therapy for heart failure patients. The aim of the study was to evaluate electrical left cardiac atrioventricular delay and interventricular desynchronization in sinus rhythm cardiac resynchronization therapy responder and non-responder. Cardiac electrical desynchronization were measured by surface ECG and focused transesophageal bipolar left atrial and left ventricular ECG before implantation of cardiac resynchronization therapy defibrillators. Preoperative electrical cardiac desynchronization was 195.7 ± 46.7 ms left cardiac atrioventricular delay and 74.8 ± 24.5 ms interventricular delay in cardiac resynchronization therapy responder. Cardiac resynchronization therapy responder New York Heart Association class improved during long term biventricular pacing. Transesophageal left cardiac atrioventricular delay and interventricular delay may be additional useful parameters to improve patient selection for cardiac resynchronization therapy.
Background: Cardiac resynchronization therapy (CRT) is an established therapy for heart failure (HF) patients (P) with reduced left ventricular (LV) ejection fraction and electrical interventricular desynchronization, but not all P improved clinically. The aim of the study was to evaluate electrical interventricular delay (IVD) to LV delay (LVD) ratio in atrial fibrillation (AF) CRT responder (R) and non-responder (NR).
Methods: AF P (n = 18, age 60.6 ± 11.4 years, 1 female, 17 males) with HF New York Heart Association (NYHA) class 3.0 ± 0.2, 25.3 ± 5.9 % LV ejection fraction and 157.8 ± 24.4 ms QRS duration (QRSD) were measured by surface ECG and focused transesophageal bipolar LV ECG before implantation of CRT pacemaker (n = 2) or CRT defibrillator (n = 16). IVD was measured between onset of QRS in the surface ECG and onset of LV signal in the LV ECG. LVD was measured between onset and offset of LV signal in the LV ECG.
Results: Electrical ventricular desynchronization in AF CRT P were 61.9 ± 26.9ms IVD, 80.6 ± 24.3ms LVD, 0.85 ± 0.41 IVD-LVD-ratio (Figure), 3.12 ± 1.89 QRSD-IVD-ratio and 2.07 ± 0.47 QRSD-LVD-ratio. There were 72.2 % AF CRT R (n = 13) with 64.2 ± 24.6ms IVD and 77.8 ± 21.6ms LVD with Pearson correlation to 0.89 ± 0.39 IVD-LVD-ratio (r = 0.87, P < 0.01; r = -0.69, P < 0.01), 2.82 ± 1.32 QRSD-IVD-ratio (r = -0.76, P < 0.01; r = 0.67, P = 0.011) and 2.13 ± 0.46 QRSD-LVD-ratio (r = 0.57, P = 0.041; r = -0.85, P < 0.01). There were 27.8% AF CRT NR (n = 5) with 56.0 ± 34.5ms IVD and 87.8 ± 31.9ms LVD without correlation to 0.74 ± 0.48 IVD-LVD-ratio, 3.88 ± 2.98 QRSD-IVD-ratio and 1.90 ± 0.48 QRSD-LVD-ratio. During 15.3 ± 13.1 month CRT follow-up, the AF CRT R NYHA class improved from 3.0 ± 0.2 to 2.2 ± 0.3 (P < 0.001). During 18.8 ± 20.7 month CRT follow-up, the AF CRT NR NYHA class not improved from 3 to 3.3 ± 0.97.
Die Namen Cormack und Hounsfield sind für den Radiologen zu einem wichtigen Synonym für die Computertomographie (CT) geworden. Der mathematische Wegbereiter für die CT, Johann Radon, kommt in der radiologischen Diskussion und den historischen Rückblicken hingegen oft zu Unrecht zu kurz. Die folgende Kurzübersicht möchte daher dem interessierten Leser die wichtigsten historischen Eckdaten zu dem in vielerlei Hinsicht bewegenden Leben und Wirken dieses großen Mathematikers näherbringen.
This is a commentary note on the situation of functional neuroimaging in psychiatry. With this we would like to encourage psychiatrists and the journal editors of psychiatric and related journals to at least rethink the role of functional neuroimaging in this discipline and use these imaging techniques in their various aspects of clinical diagnosis and therapy regimens,respectively.
eLetter zum Artikel "How hair can reveal a history" von Hanae Armitage & Nala Rogers, veröffentlicht in Science, Vol. 351, Issue 6278, Seite 1134 (doi.org/10.1126/science.351.6278.1134)