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This mature textbook brings the fundamentals of fluid mechanics in a concise and mathematically understandable presentation. In the current edition, a section on dissipation and viscous potential flows has been added. Exercises with solutions help to apply the material correctly and promote understanding.
Die Eigenschaften von Fluiden sind zur Beschreibung von Strömungsvorgängen mit den Erhaltungssätzen für Masse, Impuls und Energie notwendig. Für inkompressible Fluide wird die Grenze der Dichteänderung in Abhängigkeit der Machzahl angegeben. Die Rheologie behandelt die Fließeigenschaften der Fluide bei Deformationen in Strömungen. Die Viskosität tritt beim newtonschen Schubspannungsansatz auf. Das Verhalten von Druck und Dichte in der Hydro- und Aerostatik wird beschrieben.
Ausgehend von eindimensionalen reibungsfreien Strömungen wird die Bernoulli-Gleichung und die Energiebilanz hergeleitet. Mit der Eulerschen Betrachtungsweise wird der Unterschied zwischen stationären und zeitabhängigen Strömungen verdeutlicht und an zahlreichen Beispielen angewandt. Die zweidimensionalen reibungsfreien und inkompressiblen Strömungen werden mit der Potenzialtheorie behandelt. Die Lösungseigenschaften werden am Beispiel der Zylinderumströmung ohne und mit Zirkulation aufgezeigt.
Die Navier-Stokes Gleichungen bilden mit der Energiegleichung die Basis zur Beschreibung reibungsbehafteter Strömungen. Kennzahlen bilden die Grundlage der Ähnlichkeitsbetrachtungen und Modellgesetze. Lösungen werden für laminare und turbulente Strömungen ermittelt. Der Impulssatz dient zur Berechnung von Kraftwirkungen. Druckverluste bei Durchströmungen und Strömungswiderstände bei Umströmungen werden an Beispielen ermittelt. Die Grenzschichttheorie findet bei hohen Reynoldszahlen Anwendung.
Gasdynamik
(2022)
Für kompressible Strömungen werden die Erhaltungssätze für Masse, Impuls und Energie hergeleitet. Die Eigenschaften der Stoßgleichungen wie Rankine-Hugoniot-Relation und Rayleigh-Gerade werden betrachtet. Zur Berechnung der Kräfte auf umströmte Körper werden die Auftriebs- und Widerstandsbeiwerte ermittelt. Auf der Basis der Stromfadentheorie wird die Auslegung von Lavaldüsen behandelt. Das physikalische Verhalten linearer Unter- und Überschallströmungen und transsonischer Profilumströmungen wird analysiert.
Die Kombination von Reibung und Kompressibilität wird bei der Rohrströmung, der Kugelumströmung und der laminaren und turbulenten Plattengrenzschicht untersucht. Das Auftreten von Verdichtungsstößen führt zur Stoß-Grenzschicht-Interferenz und auf den Tsien-Parameter. Die Mach-Reynoldszahl Ähnlichkeit in der Gasdynamik führt zur Abgrenzung der verschiedenen Strömungsbereiche. Resultate von Windkanaluntersuchungen sowie analytischen und numerischen Berechnungen werden für das Rhombusprofil und das NACA 0012 Profil analysiert.
Pandemie und Moral
(2022)
In der Corona-Pandemie wandelte sich die Moral der Menschen. Während auf der einen Seite Solidaritätsbestrebungen verstärkt zu verzeichnen waren, war andererseits aber auch, oft aus Angst und Unsicherheit erwachsen, ein Extremverhalten zu beobachten. Soll moralischer Fortschritt zum Bestehen der großen Herausforderungen der Zukunft beitragen, sind eine Bildungsoffensive, vor allem aber auch Gerechtigkeit, die Voraussetzungen.
Narrowband Internet-of-Things (NB-IoT) is a 3rd generation partnership project (3GPP) standardized cellular technology, adopted for 5G and optimized for massive Machine Type Communication (mMTC). Applications are anticipated around infrastructure monitoring, asset management, smart city and smart energy applications. In this paper, we evaluate the suitability of NB-IoT for private (campus) networks in industrial environments, including complex cloud-based applications around process automation. An end-to-end system has been developed, comprising of a sensor unit connected to a NB-IoT modem, a base station (gNodeB) equipped with a beamforming array and a local (private) network architecture comprising a sensor management system in the edge cloud. The experimental study includes field tests in realistic industrial environments with latency, reliability and coverage measurements. The results show a good suitability of NB-IoT for process automation with high scalability, low-power requirements and moderate latency requirements.
Die thermischen Wirkungsgrade von Kraftwerken zur Stromerzeugung sind relativ gering. Beispielsweise erreichen moderne Kohlekraftwerke heute bis etwa 45 %, Gasturbinen maximal 40 % sowie Diesel-und Gas-Motoren bis ca. 50 %. Kombinations-Kraftwerke, d. h. Gas- und Dampfturbinen-Prozesse, können über 60 % thermischen Wirkungsgrad bei der Umwandlung der zugeführten Wärme in mechanische bzw. elektrische Energie erzielen. Ein ähnlich hoher Wert wird in Zukunft von den Brennstoffzellen erwartet. Der nicht in Arbeit umgewandelte Anteil der zugeführten Wärme fällt als Abwärme an und geht ungenutzt in die Umgebung. Ein Teil dieser Abwärme lässt sich durch entsprechende Installationen bei allen Kraftwerksprozessen zur Wassererwärmung oder zur Dampferzeugung für industrielle Zwecke nutzen. Für Heiz- und Prozesswärme genügt eine Temperatur der Abwärme von 60 bis 80 °C, während die Erzeugung von Industriedampf deutlich höhere Temperaturen voraussetzt.
Energiespeicherung
(2022)
Der Endverbraucher erwartet die Energielieferung direkt an den Verbrauchsort. Er unterhält für die elektrische Energie und das Erdgas keine Vorratshaltung, weshalb diese bedarfsgleich geliefert werden müssen. Energiespeicher entkoppeln die Primärenergiegewinnung, z. B. im Bergbau, und die Energieumwandlung beim Versorger einerseits und den Energieverbrauch mit seinen zeitlichen Variationen andererseits.
Unter fossilen Energieträgern verstehen sich energie- und kohlenstoffhaltige Stoffe, die in mehreren Millionen Jahren aus Biomassen unter dafür günstigen Bedingungen (Sauerstoffausschluss) gebildet wurden. Das geologische Alter von Steinkohle beträgt über 250 Millionen Jahre, das von Braunkohle ca. 50 Millionen. Derzeit werden deutlich mehr fossile Energieträger verbraucht als nachgebildet. Während in Deutschland die Stilllegung von Dampfkraftwerken, die mit Steinkohle befeuert werden, begonnen hat, steigt global der Verbrauch dieser Brennstoffe weiterhin an. Die Steinkohleförderung erreichte im Jahr 2019 weltweit den Wert von 7,3 Milliarden Tonnen, mit einer Steigerung von immerhin fast 3 % gegenüber dem Vorjahr 2018 nach [1]. Dieser Anstieg erfolgte hauptsächlich in China und Indonesien – in Deutschland ging der Kohleverbrauch in diesem Zeitraum zurück.
In den letzten 100 Jahren hat sich die mittlere Temperatur der Erdoberfläche um etwa 0,6 bis 0,8 °C erhöht. Diese Temperatur korreliert mit der Zunahme der CO2-Konzentration in der Erdatmosphäre. CO2 sowie verschiedene andere Gase erzeugen eine Erwärmung der Atmosphäre, da diese das sichtbare Licht (kurzwellige elektromagnetische Wellen) in Wärme umwandeln (längerwellige elektromagnetische Wellen, Infrarot-Strahlung), die weniger gut in das Weltall abgestrahlt wird und somit die Atmosphäre langfristig erwärmt. Dieser Effekt wird für die solare Erwärmung der Gewächshäuser bzw. Treibhäuser (Greenhouses) genutzt.
Gasturbinen-Kraftwerke
(2022)
Das Wort Gasturbine rührt nicht vom Brennstoff her, der gasförmig, flüssig oder sogar fest sein kann, sondern vom gasförmigen Arbeitsmedium, das bei üblichen offenen Gasturbinen Luft und nach der inneren Verbrennung Luft-Rauchgas ist. Der Brennstoff wird dem angesaugten Arbeitsmedium Luft zugeführt, so dass eine innere Verbrennung stattfindet. Das Abgas wird bei den üblichen offenen Gasturbinen in die Atmosphäre abgegeben.
Kombinationskraftwerke
(2022)
Wasserkraftwerke
(2022)
Die Wasserkraft ist global die bedeutendste erneuerbare Energiequelle zur Stromerzeugung. Sie hat in Deutschland allerdings einen stagnierenden Anteil von nur ca. 3,5 % der gesamten Stromerzeugung. In Deutschland wurde die Wasserkraft bei der Stromerzeugung durch die Windkraft, Photovoltaik und sogar von der Biomassevergasung überholt. Die Wasserkraft ist allerdings eine gut berechenbare Energiequelle und unterliegt nicht den nur kurzfristig vorhersehbaren Schwankungen der Wind- und Solarenergien.
Energetische Müllverwertung
(2022)
In den 1970er-Jahren entstand in der Bundesrepublik Deutschland das Bewusstsein für die Problematik von Mülldeponien mit ihren Sickerwässern und entweichenden Gasen. Die lokalen Müllkippen wurden zugunsten weniger zentraler, überwachter Anlagen geschlossen (Faustregel: Eine Zentraldeponie pro Landkreis).
The purpose of this study was to describe the effects of running speed and slope on metatarsophalangeal (MTP) joint kinematics. 22 male and female runners underwent 3D motion analysis on an instrumented treadmill at three different speeds (2.5 m/s, 3.0 m/s, 3.5 m/s). At each speed, participants ran at seven slope conditions (downhill: -15%, -10%, -5%, level, and uphill: +5%, +10%, +15%). We found a significant main effect (p < 0.001) of running speed and slope on peak MTP dorsiflexion and a running speed by slope interaction effect (p < 0.001) for peak MTP dorsiflexion velocity. These findings highlight the need to consider running intensity and environmental factors like running surface inclination when considering MTP joint mechanics and technological aids to support runners.
Kenntnisse im internationalen Steuerrecht werden in der steuerlichen Ausbildung immer wichtiger. Mit dem „Wilke“ sichern Sie sich einen umfassenden und fundierten Einstieg in diese komplexe Materie. Leicht verständlich und anschaulich vermittelt dieses Standardlehrbuch Ihnen alle relevanten Grundlagen des internationalen Steuerrechts. Der Aufbau des Buchs orientiert sich dabei sowohl an den Bedürfnissen der Ausbildung als auch denen der Praxis. Als idealer Begleiter unterstützt es Sie in jeder Phase Ihrer beruflichen Entwicklung – von den ersten Schritten in der Steuerberater-Ausbildung bis hin zur erfolgreich abgeschlossenen Weiterbildung zum Fachberater für Internationales Steuerrecht. Die 16. Auflage berücksichtigt die Entwicklung auf dem Gebiet des internationalen Steuerrechts in Gesetzgebung, Rechtsprechung, Literatur und Verwaltung bis Ende Februar 2022.
Rechtsstand: 28.2.2022
Die Kernfunktionen von Währungen sind daraufhin zu untersuchen, wie sie im Kontext der Digitalisierung bestmöglich erbracht werden können, und das schließt die Möglichkeit einer Entkoppelung der Funktionen mit ein. Die Instrumente, welche die Wertaufbewahrungsfunktion, die Abwicklung von Bezahlvorgängen und die Funktion als Rechen- und Bilanzierungseinheit optimal realisieren, könnten also in einer digitalisierten Wirtschaft auseinanderfallen und sich neu verknüpfen. Private und staatliche Digitalwährungen sind Konzepte, die solche Rekombinationen beinhalten.
Objective: Dickkopf 3 (DKK3) has been identified as a urinary biomarker. Values above 4000 pg/mg creatinine (Cr) were linked with a higher risk of short-term decline of kidney function (J Am Soc Nephrol 29: 2722–2733). However, as of today, there is little experience with DKK3 as a risk marker in everyday clinical practice. We used algorithm-based data analysis to evaluate the potential dependence of DKK3 in a cohort from a large single center in Germany.
Method: DKK3 was measured in all CKD patients in our center October 1 st 2018 till Dec. 31 2019, together with calculated GFR (eGFR) and urinary albumin/creatinine ratio (UACR). Kidney transplant patients were excluded. Until the end of follow-up Dec 31 st 2021, repeated measurements were performed for all parameters. Data analysis was performed using MD-Explorer (BioArtProducts, Rostock, Germany) and Python with multiple libraries. Linear regression models were applied in patients for DKK3, eGFR and UACR. Comparison of the models was performed with a twosided Kolmogorov-Smirnov test.
Results: 1206 DKK3 measurements were performed in 1103 patients (621 male, age 70yrs, eGFR 29,41 ml/min/1.73qm, UACR 800 mg/g). 134 patients died during follow-up. DKK3 mean was 2905 pg/mg Cr (max. 20000, 75 % percentile 3800). 121 pts had DKK3 > 4000. At the end of follow-up 7 % of patients with DKK3 < 4000 (initial eGFR 17.6) versus 39.6 % of patients with DDK3 > 4000 (initial eGFR 15.7) underwent dialysis. Compared to eGFR and UACR at baseline, DKK3 > 4000 performed best to predict eGFR loss over the next 12 months.
Conclusion: In this cohort of CKD patients, DKK3 > 4000 at baseline predicted the eGFR slope better than eGFR or UACR at baseline. DKK3 > 4000 reflected a higher risk of progression towards ESRD in patients with similar baseline eGFR levels.
The conversion of space heating for private households to climate-neutral energy sources is an essential component of the energy transition, as this sector as of 2018 was responsible for 9.4 % of Germany’s carbon dioxide emissions. In addition to reducing demand through better insulation, the use of heat pumps fed with electricity from renewable energy sources, such as on-site photovoltaics (PV) systems, is an important solution approach.
Advanced energy management and control can help to make optimal use of such heating systems. Optimal here can e.g. refer to maximizing self-consumption of self-generated PV power, extended component lifetime or a grid-friendly behavior that avoids load peaks. A powerful method for this is model predictive control (MPC), which calculates optimal schedules for the controllable influence variables based on models of the system dynamics, current measurements of system states and predictions of future external influence parameters.
In this paper, we will discuss three different use cases that show how artificial intelligence can contribute to the realization of such an MPC-based energy management and control system. This will be done using the example of a real inhabited single family home that has provided the necessary data for this purpose and where the methods are implemented and tested. The heating system consists of an air-water heat pump with direct condensation, a thermal stratified storage tank, a pellet burner and a heating rod and provides both heating and hot water. The house generates a significant portion of its electricity needs through a rooftop PV system.
VR-based implementation of interactive laboratory experiments in optics and photonics education
(2022)
Within the framework of a developed blended learning concept, a lot of experience has already been gained with a mixture of theoretical lectures and hands-on activities, combined with the advantages of modern digital media. Here, visualizations using videos, animations and augmented reality have proven to be effective tools to convey learning content in a sustainable way. In the next step, ideas and concepts were developed to implement hands-on laboratory experiments in a virtual environment. The main focus is on the realization of virtual experiments and environments that give the students a deep insight into selected subfields of optics and photonics.
Purpose: Participation and accessibility issues faced by gamers with multi-sensory disabilities are themes yet to be fully understood by accessible technology researchers. In this work, we examine the personal experiences and perceptions of individuals with deafblindness who play games despite their disability, as well as the reasons that lead some of them to stop playing games.
Materials and methods: We conducted 60 semi-structured interviews with individuals living with deafblindness in five European countries: United Kingdom, Germany, Netherlands, Greece and Sweden.
Results: Participants stated that reasons for playing games included them being a fun and entertaining hobby, for socialization and meeting others, or for occupying the mind. Reasons for stop playing games included essentially accessibility issues, followed by high cognitive demand, changes in gaming experience due their disability, financial reasons, or because the accessible version of a specific game was not considered as fun as the original one.
Conclusions: We identified that a considerable number of individuals with deafblindness enjoy playing casual mobile games such as Wordfeud and Sudoku as a pastime activity. Despite challenging accessibility issues, games provide meaningful social interactions to players with deafblindness. Finally, we introduce a set of user-driven recommendations for making digital games more accessible to players with a diverse combination of sensory abilities.
IMPLICATIONS FOR REHABILITATION
- Digital games were considered a fun and entertaining hobby by participants with deafblindness. Furthermore, participants play games for socialization and meeting others, or for occupying the mind.
- Digital games provide meaningful social interactions and past time to persons with deafblindness.
- On top of accessibility implications, our findings draw attention to the importance of the social element of gaming for persons with deafblindness.
- Based on interviews, we introduce a set of user-driven recommendations for making digital games more accessible to players with a diverse combination of sensory abilities.
Featherweight Go (FG) is a minimal core calculus that includes essential Go features such as overloaded methods and interface types. The most straightforward semantic description of the dynamic behavior of FG programs is to resolve method calls based on run-time type information. A more efficient approach is to apply a type-directed translation scheme where interface-values are replaced by dictionaries that contain concrete method definitions. Thus, method calls can be resolved by a simple lookup of the method definition in the dictionary. Establishing that the target program obtained via the type-directed translation scheme preserves the semantics of the original FG program is an important task.
To establish this property we employ logical relations that are indexed by types to relate source and target programs. We provide rigorous proofs and give a detailed discussion of the many subtle corners that we have encountered including the need for a step index due to recursive inter- faces and method definitions.
Featherweight Generic Go (FGG) is a minimal core calculus modeling the essential features of the programming language Go. It includes support for overloaded methods, interface types, structural subtyping and generics. The most straightforward semantic description of the dynamic behavior of FGG programs is to resolve method calls based on runtime type information of the receiver.
This article shows a different approach by defining a type-directed translation from FGG to an untyped lambda-calculus. The translation of an FGG program provides evidence for the availability of methods as additional dictionary parameters, similar to the dictionary-passing approach known from Haskell type classes. Then, method calls can be resolved by a simple lookup of the method definition in the dictionary.
Every program in the image of the translation has the same dynamic semantics as its source FGG program. The proof of this result is based on a syntactic, step-indexed logical relation. The step-index ensures a well-founded definition of the relation in the presence of recursive interface types and recursive methods.
Kleinstunternehmen, kleine und mittlere Unternehmen (KMU) sind ein wichtiger Motor für das Wirtschaftswachstum und somit entscheidend für erfolgreiche Volkswirtschaften. In vielen verschiedenen Industrieländern fungieren KMU nicht nur als starke Partner und Zulieferer für Großunternehmen, sondern sind häufig, aufgrund ihrer hochinnovativen Produkte, Weltmarktführer in ihrem Marktsegment. Dies verdeutlicht, dass KMU eine treibende Kraft hinter Innovationen sowie technologieorientierten Produkten und Dienstleistungen sind.
High-performance thin-layer chromatography (HPTLC), as the modern form of TLC (thin-layer chromatography), is suitable for detecting pharmaceutically active compounds over a wide polarity range using the gradient multiple development (GMD) technique. Diode-array detection (DAD) in conjunction with HPTLC can simultaneously acquire ultraviolet‒visible (UV‒VIS) and fluorescence spectra directly from the plate. Visualization as a contour plot helps to identify separated zones. An orange peel extract is used as an example to show how GMD‒DAD‒HPTLC in seven different developments with seven different solvents can provide an overview of the entire sample. More than 50 compounds in the extract can be separated on a 6-cm HPTLC plate. Such separations take place in the biologically inert stationary phase of HPTLC, making it a suitable method for effect-directed analysis (EDA). HPTLC‒EDA can even be performed with living organism, as confirmed by the use of Aliivibrio fischeri bacteria to detect bioluminescence as a measure of toxicity. The combining of gradient multiple development planar chromatography with diode-array detection and effect-directed analysis (GMD‒DAD‒HPTLC‒EDA) in conjunction with specific staining methods and time-of-flight mass spectrometry (TOF‒MS) will be the method of choice to find new chemical structures from plant extracts that can serve as the basic structure for new pharmaceutically active compounds.
Two solvent mixtures for high-performance thin-layer chromatographic (HPTLC) separation of some compounds showing estrogenic activity in the yeast estrogen screen (YES) assay are presented. The new method, planar yeast estrogen screen (pYES) combines the YES assay and a chromatographic separation on silica gel HPTLC plates with the performance of the YES assay. For separation, the analytes were applied bandwise to HPTLC plates (10 × 20 cm) with fluorescent dye (Merck, Germany). The plates were developed in a vertical developing chamber after 30 min of chamber saturation over a separation distance of 70 mm, using cyclohexane‒methyl-ethyl ketone (2:1, V/V) or cyclohexane‒CPME (3:2, V/V) as solvents. Both solvents allow separation of estriol, daidzein, genistein, 17β-estradiol, 17α-ethinyl estradiol, estrone, 4-nonylphenol and bis(2-ethylhexyl) phthalate.
Sequenzielle Schaltungen
(2022)
Digitalisierung der Finanzberichterstattung – Ist die Unternehmenswelt bald ein transparentes Dorf?
(2022)
Das Dokument verdeutlicht die ESEF-Finanzberichterstattung in der Europäischen Union. Deren Umsetzung mit Hilfe von iXBRL-Finanzberichten sowie die Anforderungen an die Taxonomie. Eine kritische Analyse der Analysemöglichkeiten schließt das Dokument und öffnet Möglichkeiten für weitergehende Analysewerkzeuge der Zukunft.
In this work, time-independent and time-dependent plasticity models are presented that are well suited for the calculation of stresses and strains with the finite-element method to assess the low-cycle and thermomechanical fatigue life of engineering components. The focus are plasticity models that are available in finite-element programs nowadays as standard material models and describe isotropic and kinematic hardening, strain-rate dependency as well as static recovery of hardening. For the presented models, aspects relevant for the application of the models are addressed as the determination of the material properties and the numerical implementation. Nevertheless, the plasticity models are also embedded in the thermodynamic framework used for the derivation of thermodynamically consistent plasticity models. Only uniaxial formulations are used to achieve a good readability and preventing the use of tensors.
Fotografie
(2022)
Der Begriff der angemessenen Vergütung wird sowohl in § 32 UrhG als auch in § 97 UrhG verwendet. Neben der ausführlichen Darstellung der bereits bestehenden gesetzlichen und kollektivrechtlichen Vorgaben der Angemessenheitskontrolle werden in diesem Werk erstmals die zahlreichen Gerichtsentscheidungen zu diesen beiden Vorschriften gesammelt und systematisch zusammengefasst. Dies gibt der Leserschaft praxisorientierte Richtlinien zur Ermittlung von angemessenen Vergütungen und "fiktiven Lizenzgebühren" (Schadensersatz) im Urheberrecht an die Hand. Nach einem einführenden Allgemeinen Teil werden die Besonderheiten in den Bereichen Buch und Presse, Film, TV und Streamingdienste, Musik, Fotografie, Computerspiele sowie Design beleuchtet.
- von Praktikern für Praktiker
- übersichtliche Urteilslisten
- Zusammenstellung der Gemeinsamen Vergütungsregeln und Tarifverträge
Zielgruppe: Für Gerichte, Verbände, Anwaltschaft, Justiziariate und alle, die in der urheberrechtlichen Praxis tätig sind.
This paper presents a method for supporting the application of Additive Tooling (AT)-based validation environments in integrated product development. Based on a case study, relevant process steps, activities and possible barriers in the realisation of an injection-moulded product are identified and analysed. The aim of the method is to support the target-oriented application of Additive Tooling to obtain physical prototypes at an early stage and to shorten validation cycles.
Mit dem Klimaschutzgesetz 2021 wurden von der Bundesregierung die Klimaschutzvorgaben verschärft und die Treibhausgasneutralität bis 2045 als Ziel verankert. Zur Erreichung dieses ambitionierten Ziels ist es notwendig, im Bereich der Mobilität weitgehend von Verbrennungsmotoren mit fossilen Kraftstoffen auf Elektromobilität mit regenerativ erzeugtem Strom umzusteigen. Dabei ist die zügige Bereitstellung einer ausreichenden Ladeinfrastruktur für die Elektrofahrzeuge eine große Herausforderung. Neben der Installation einer ausreichend großen Zahl von Ladepunkten selbst besteht die Herausforderung darin, diese in das bestehende Verteilungsnetz zu integrieren bzw. das Verteilungsnetz so auszubauen, dass weiter ein sicherer Netzbetrieb gewährleistet werden kann. Dabei sind insbesondere Lösungen gefragt, bei denen der Ausbau der Ladeinfrastruktur und der Netzbetriebsmittel durch intelligentes Management des Ladens so gering wie möglich gehalten wird, indem vorhandene oder neu zu installierender Hardware möglichst effizient genutzt wird.
Hier setzte das Projekt „Intelligente Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge auf dem Parkplatz der Hochschule Offenburg (INTLOG)“ (Projektlaufzeit 15.11.2020 – 30.09.2022) an. Inhalt des Projekts war es, einen Ladepark für den Parkplatz der Hochschule Offenburg mit 20 Ladepunkten à 11 kW und somit einer Gesamtladeleistung von 220 kW an einen vorhandenen Ortsnetztransformator mit 200 kW Nennleistung anzuschließen, der aber bereits von anderen Verbrauchern genutzt wurde. Das übergeordnete Ziel war es also, eine Ladeinfrastruktur von maßgeblichem Umfang in die bestehende Netzinfrastruktur ohne zusätzlichen Ausbau zu integrieren.
Dabei wurden zukunftsweisende Technologien genutzt und weiterentwickelt sowie teilweise in Praxis, im Labor und in der Computersimulation demonstriert.
In diesem Kapitel geht es um die Frage, welche systematischen Vorgehensmodelle dazu beitragen können, dass einzelne Bereiche in Industrieunternehmen auf ihrem Weg im Rahmen der digitalen Transformation unterstützt werden können. Die Darstellung erfolgt anhand eines Anwendungsbeispiels im Service-Sektor des Maschinenbaus.
Die Corona-Semester erforderten die Übertragung der Brückenkurse Mathematik in ein digitales Lehr-format. Gerade beim Studieneinstieg spielen persönliche Unterstützung und soziale Eingebundenheit für Studierende eine besonders wichtige Rolle. Deshalb lag die besondere Herausforderung bei der Übertragung in ein digitales Format darin, die wegfallenden üblichen Kennenlern- und Kommunika-tionsmöglichkeiten, die sich in Präsenzformaten beispielsweise in den Pausen oder im Gespräch mit den Sitznachbarn ergeben, zu kompensieren. Vorliegender Beitrag stellt vor, inwieweit der Transfer in ein digitales Format gelungen ist. Das digitale Brückenkurskonzept wurde in ein didaktisches Entwurfsmuster übertragen, um durch die strukturierte und nachvollziehbare Darstellung den Transfer und die Vergleichbarkeit der Ergebnisse zu erleichtern.
Die Optimierung der Auftragsterminierung und Einsteuerungsreihenfolge hat großen Einfluss auf die Produktivität von Fertigungssystemen. Genetische Algorithmen und Simulation sind verbreitete Werkzeuge zur Optimierung. Dieser Beitrag beschreibt einen neuen Ansatz zur Optimierung durch einen genetischen Algorithmus und der Simulation in dynamischen Modellen. Eine illustrative Fallstudie validiert den Ansatz und zeigt das Potenzial zur ganzheitlichen Verbesserung von Fertigungssystemen auf.
In this paper, the Bauschinger effect and latent hardening of single crystals are assessed in finite element calculations using a single crystal plasticity model with kinematic hardening. To this end, results of cyclic micro-bending experiments on single crystal Alloy 718 in different crystal orientations (single slip and multi slip) with respect to the loading direction are used to determine the slip system related material properties of the single crystal plasticity model. Two kinematic hardening laws are considered: a kinematic hardening law describing latent hardening and a kinematic hardening law without latent hardening. For the determination of material properties for both hardening laws, a gradient-based optimization method is used. The results show that the different strength levels observed for micro-bending tests on different crystal orientations can only be described with latent kinematic hardening well, whereas the pronounced Bauschinger effect is described well by both kinematic hardening laws. It is concluded that cyclic micro-bending experiments on single crystals using different crystal orientations give an appropriate data base for the determination of the slip system related material properties of the single crystal plasticity model with latent kinematic hardening.
Brand-related-user-generated-content allows companies to achieve several important objectives, such as increasing sales and creating higher user engagement. In this paper a research framework is developed that provides an overview of the necessary processes to successfully use brand-related-user-generated-content. The framework also helps managers to understand the main motives of users when posting brand-related-user-generated-content. Expert interviews were carried out to validate the research framework. The results from the interviews support the proposed framework. Brand-related-user-generated-content can increase purchase intention and the community engagement. From a user’s perspective the opportunity to interact with a brand and be featured on official brand channels could be seen as the main motivation for creating brand-related-user-generated-content.
The identification of vulnerabilities is an important element in the software development life cycle to ensure the security of software. While vulnerability identification based on the source code is a well studied field, the identification of vulnerabilities on basis of a binary executable without the corresponding source code is more challenging. Recent research has shown, how such detection can be achieved by deep learning methods. However, that particular approach is limited to the identification of only 4 types of vulnerabilities. Subsequently, we analyze to what extent we could cover the identification of a larger variety of vulnerabilities. Therefore, a supervised deep learning approach using recurrent neural networks for the application of vulnerability detection based on binary executables is used. The underlying basis is a dataset with 50,651 samples of vulnerable code in the form of a standardized LLVM Intermediate Representation. The vectorised features of a Word2Vec model are used to train different variations of three basic architectures of recurrent neural networks (GRU, LSTM, SRNN). A binary classification was established for detecting the presence of an arbitrary vulnerability, and a multi-class model was trained for the identification of the exact vulnerability, which achieved an out-of-sample accuracy of 88% and 77%, respectively. Differences in the detection of different vulnerabilities were also observed, with non-vulnerable samples being detected with a particularly high precision of over 98%. Thus, the methodology presented allows an accurate detection of 23 (compared to 4) vulnerabilities.
Drawing off the technical flexibility of building polygeneration systems to support a rapidly expanding renewable electricity grid requires the application of advanced controllers like model predictive control (MPC) that can handle multiple inputs and outputs, uncertainties in forecast data, and plant constraints amongst other features. In this original work, an economic-MPC-based optimal scheduling of a real-world building energy system is demonstrated and its performance is evaluated against a conventional controller. The demonstration includes the steps to integrate an optimisation-based supervisory controller into a standard building automation and control system with off-the-shelf HVAC components and usage of state-of-art algorithms for solving complex nonlinear mixed integer optimal control problems. With the MPC, quantitative benefits in terms of 6–12% demand-cost savings and qualitative benefits in terms of better controller adaptability and hardware-friendly operation are identified. Further research potential for improving the MPC framework in terms of field-level stability, minimising constraint violations, and inter-system communication for its deployment in a prosumer-network is also identified.
Research is often conducted to investigate footwear mechanical properties and their effects on running biomechanics, but little is known about their influence on runner satisfaction, or how well the shoe is perceived. A tool to predict runner satisfaction in a shoe from its mechanical properties would be advantageous for footwear companies. Data in this study were from a database (n = 615 subject-shoe pairings) of satisfaction ratings (gathered after participants ran on a treadmill), and mechanical testing data for 87 unique subjects across 61 unique shoes. Random forest and elastic net logistic regression models were built to test if footwear mechanical properties and subject characteristics could predict runner satisfaction in 3 ways: degree-of-satisfaction on a 7-point Likert scale, overall satisfaction on a 3-point Likert scale, and willingness-to-purchase the shoe (yes/no response). Data were divided into training and validation sets, using an 80–20 split, to build the models and test their accuracy, respectively. Model accuracies were compared against the no-information rate (i.e. proportion of data belonging to the largest class). The models were not able to predict degree-of-satisfaction or overall satisfaction from footwear mechanical properties but could predict runner’s willingness to purchase with 68–75% accuracy. Midsole Gmax at the heel and forefoot appeared in the top five of variable importance rankings across both willingness-to-purchase models, suggesting its role as a major factor in purchase decisions. The negative regression coefficient for both heel and forefoot Gmax indicated that softer midsoles increase the likelihood of a shoe purchase. Future models to predict satisfaction may improve accuracy with the addition of more subject-specific parameters, such as running goals or foot proportions.