Refine
Year of publication
Document Type
- Article (reviewed) (104)
- Conference Proceeding (93)
- Bachelor Thesis (66)
- Part of a Book (27)
- Article (unreviewed) (25)
- Master's Thesis (18)
- Book (9)
- Contribution to a Periodical (7)
- Report (4)
- Other (1)
Conference Type
- Konferenzartikel (78)
- Konferenz-Abstract (6)
- Sonstiges (4)
- Konferenz-Poster (3)
- Konferenzband (2)
Keywords
- Dünnschichtchromatographie (19)
- Adsorption (8)
- Metallorganisches Netzwerk (7)
- Biomechanik (6)
- Haustechnik (6)
- Leichtbau (6)
- Plastizität (6)
- Finite-Elemente-Methode (5)
- Materialermüdung (5)
- Regelungstechnik (5)
- Schluckspecht (5)
- Stahl (5)
- Bewegungsanalyse (4)
- Chromatographie (4)
- Faseroptik (4)
- Methan (4)
- Simulation (4)
- Strömungsmechanik (4)
- TABS (4)
- Thermomechanik (4)
- Algorithmus (3)
- Bauteil (3)
- Energie (3)
- Ermüdung (3)
- Innovation (3)
- Kohlenstoff (3)
- Kupfer (3)
- Methanisierung (3)
- Mikrostruktur (3)
- Nanotechnologie (3)
- Quantität (3)
- TRIZ (3)
- Aerodynamik (2)
- Analyse (2)
- Analysis (2)
- Belastung (2)
- Belüftung (2)
- Biogas (2)
- Bürohaus (2)
- Cunninghamella elegans (2)
- Densitometrie (2)
- Emission (2)
- Energieversorgung (2)
- Energy Management (2)
- Erneuerbare Energien (2)
- FEM (2)
- Flüssigkeit (2)
- Funktionalität (2)
- Ganganalyse (2)
- Gas (2)
- HPTLC (2)
- Hochdruck (2)
- Hocheffizienzfahrzeug (2)
- Hochtemperatur (2)
- Kerbe (2)
- Klimatechnik (2)
- Korrosion (2)
- Kreativität (2)
- Lithiumbatterie (2)
- Lumineszenz (2)
- Maschinenelement (2)
- Medizintechnik (2)
- Messtechnik (2)
- Modellieren (2)
- Molekularsieb (2)
- Motorenprüfstand (2)
- NPS (2)
- Ottomotor (2)
- Partikel (2)
- Pharmazie (2)
- Process engineering (2)
- Raumklima (2)
- Schutz (2)
- Solarenergie (2)
- Spalt (2)
- Sportverletzung (2)
- TRIZ Inventive Principles (2)
- TRIZ methodology (2)
- Verbrennungsmotor (2)
- Vergleich (2)
- Welle (2)
- fungi (2)
- metabolism (2)
- privacy (2)
- thermomechanische Ermüdung (2)
- 3D-Druck (1)
- Abgas (1)
- Abtastung (1)
- Abtragung (1)
- Achilles tendonitis (1)
- Achillessehne (1)
- Ackermann Lenkung (1)
- Adaption (1)
- Additive manufacturing (1)
- Aerodynamics (1)
- Aerostatics (1)
- Alexander von Humboldt (1)
- Ammoniumverbindungen (1)
- Amputation (1)
- Anatomie (1)
- Angular momentum theorem (1)
- Ankerwickeln (1)
- Anlagenaufwandszahl (1)
- Antriebsstrang (1)
- Anwendungen: Regelung in der solaren Wärmeversorgung (1)
- Artificial intelligence (1)
- Assistenzsystem (1)
- Assistive Technology (1)
- Astaxanthin (1)
- Aufreinigung (1)
- Automated Invention (1)
- Bacillus sp. (1)
- Bacteria (1)
- Banana residues (1)
- Baukastensystem (1)
- Bauschinger effect (1)
- Bauteilaktivierung (1)
- Bedienpult (1)
- Benzodiazepine (1)
- Benzopyren (1)
- Betriebsführung (1)
- Beverages (1)
- Bewegung (1)
- Bewegungsdaten (1)
- Bewegungserfassung (1)
- Biegesteifigkeit (1)
- Biene (1)
- Bifacial (1)
- Biogas Potential (1)
- Biogasanlage (1)
- Biogasreaktor (1)
- Biolumineszenz (1)
- Biomimetics (1)
- Biopolymers (1)
- Bioreaktor (1)
- Black Forest Formula Team (1)
- Blockheizkraftwerk (1)
- Body vertebrae (1)
- Bremse (1)
- Brennstoffzelle (1)
- CAE (1)
- CFD (1)
- CFK (1)
- CNC-Steuerung (1)
- Canthaxanthin (1)
- Capture (1)
- Carbonelement (1)
- Chemiluminescence (1)
- Chemische Synthese (1)
- Chrom (1)
- Cobalt (1)
- Cogeneration (1)
- Computerphysik (1)
- Coniferous tree (1)
- Cost effectiveness (1)
- Crack closure (1)
- Cross-industry innovation (1)
- Cyclic J (1)
- Cyclic micro-bending (1)
- DIN 2304-1 (1)
- Datenschutz (1)
- Dehnung (1)
- Demand Side Management (1)
- Design for fibre reinforced AM (1)
- Deutschland (1)
- Diabetes mellitus (1)
- Dichtebestimmung (1)
- Dichtung (1)
- Diclofenac (1)
- Differenz (1)
- Diffusion (1)
- Digital Twin (1)
- Dimension 2 (1)
- Diode‐array TLC (1)
- Direct Aeroacoustic Simulation (1)
- Diskretisierung (1)
- Dissipation (1)
- Druck (1)
- Druckluft (1)
- Durchmesser (1)
- Dämpfung (1)
- EMG (1)
- Eco Sciences (1)
- Eco-innovation (1)
- Ecodesign (1)
- Effect-directed analysis (1)
- Eindringprüfung (1)
- Einkapselung (1)
- Eisen- und Stahlindustrie (1)
- Eisenguss (1)
- Electric power distribution (1)
- Electric power production (1)
- Electric utilities (1)
- Elektroantrieb (1)
- Elektrochemie (1)
- Elektrode (1)
- Elektromanagement (1)
- Elektroosmose (1)
- Encapsulation (1)
- Energieeffizienz (1)
- Energieerzeugung (1)
- Energiemanagement (1)
- Energiespeicher (1)
- Energiespeicherung (1)
- Energiewende (1)
- Energy Flexibility (1)
- Energy System Modelling (1)
- Energy balance (1)
- Energy conservation (1)
- Energy-efficient vehicle (1)
- Engineering Creativity (1)
- Engineering Education (1)
- Engineering creativity (1)
- Entlastungskerbe (1)
- Enzym (1)
- Equol in cattle manure (1)
- Erfahrung (1)
- Erfrischungsgetränk (1)
- Ermüdungsfestigkeit (1)
- Ermüdungsriss (1)
- Ersatz (1)
- Erzeugungssysteme (1)
- Ethanol (1)
- Ethanolkraftstoff (1)
- Ethinylestradiol (1)
- Exoskelett (1)
- Extraktion (1)
- Eyetracking, Technisches Zeichnen (1)
- FFF (1)
- Fahrzeuglenkung (1)
- Fahrzeugrahmen (1)
- Fahrzeugtechnik (1)
- Fassade (1)
- Fatigue crack growth (1)
- Fehlerrechnung (1)
- Fertigung (1)
- Fertigungsoptimierung (1)
- Festbett (1)
- Festoxidbrennstoffzelle (1)
- Finite Elemente (1)
- Fließverhalten (1)
- Fluorescence detection (1)
- Fluorescence enhancement (1)
- Fläche (1)
- Footwear (1)
- Formeffekt (1)
- Formula Student Germany (1)
- Fortbewegung (1)
- Fotovoltaik (1)
- Frictional resistance (1)
- Fused Deposition Modeling (1)
- Future Energy System (1)
- GSL (1)
- Gasbehälter (1)
- Gasgemisch (1)
- Gebäudeleittechnik (1)
- Gerichtliche Chemie (1)
- Gerichtliche Wissenschaften (1)
- German Electrical Grid (1)
- Geschwindigkeit (1)
- Geschwindigkeitsverteilung (1)
- Getriebefunktion (1)
- Glanzchrom (1)
- Grid Integration (1)
- Grooved Seal (1)
- Großtechnische Anlage (1)
- Haptics (1)
- HeLa cells (1)
- Hep-G2 cells (1)
- Herz (1)
- High-performance thin-layer chromatography (1)
- Hinderniserkennung (1)
- Hinterradbaugruppe (1)
- Hocheffizienz-Fahrzeug (1)
- Hochfrequenztechnik (1)
- Hohlform (1)
- Hohlprobe (1)
- Hole pattern seal (1)
- Holzbearbeitung (1)
- Hot work tool steel (1)
- Hydrodynamics (1)
- Hydrodynamik (1)
- Hydrostatics (1)
- Höhenvermessung (1)
- Ibuprofen (1)
- Ideation Performance (1)
- Ideation efficiency (1)
- Ideation performance function (1)
- Induktive Wärmebehandlung (1)
- Industrial Sector (1)
- Industrieroboter (1)
- Inertial measurement unit (1)
- Information (1)
- Inhaltsstoff (1)
- Insektizid (1)
- Instandhaltung (1)
- Integralrechnung (1)
- Integration (1)
- Intelligentes Stromnetz (1)
- Intense sweetener (1)
- Inventive principles (1)
- Irradiation (1)
- Isoglosse (1)
- J-integral (1)
- KWK-Anlage (1)
- Kapazitätserweiterung (1)
- Kapazitätsmanagement (1)
- Kardiale Resynchronisationstherapie (1)
- Katalyse (1)
- Kerben (1)
- Kinematik (1)
- Kinetik (1)
- Klebverbindungen (1)
- Klimaschutz (1)
- Kniegelenk (1)
- Kohlendioxid (1)
- Komfortaktuatoren (1)
- Kompaktantrieb (1)
- Kontamination (1)
- Kopfbewegungen (1)
- Korrelation (1)
- Kosten (1)
- Kraftmessplatte (1)
- Kristallstruktur (1)
- Kugel (1)
- Kurve (1)
- Kälteanlagen (1)
- Kühlsystem (1)
- Kühlung (1)
- Künstliche Intelligenz (1)
- LPD <Funktechnik> (1)
- Laboratorium (1)
- Lamellenpaket (1)
- Lasersystem (1)
- Lastenverschiebung (1)
- Latent kinematic hardening (1)
- Lattice Boltzmann Method (1)
- Lauf (1)
- Laufperformance (1)
- Laufschuh (1)
- Laufschuhe (1)
- Laufsport (1)
- Lebensdauer (1)
- Leckage (1)
- Lichtschranke (1)
- Lidarsensorik (1)
- Lightweight design (1)
- Lineare Regression (1)
- Low-Power (1)
- Luftreinhaltung (1)
- Luftzerlegung (1)
- Lupe (1)
- Lutein (1)
- MSR-Technik (1)
- Managment (1)
- Medizinische Testung (1)
- Medizinprodukte (1)
- Membrane distillation (1)
- Membrane distillation Wetting mitigation Brine concentration Draw solution recovery (1)
- Messmethode (1)
- Messsystem (1)
- Messung (1)
- Methadon (1)
- Microgrid(s) (1)
- Microgrids (1)
- Micropollutants (1)
- Mikroporosität (1)
- Mikrowellentechnik (1)
- Mitarbeiterschulung (1)
- Mittelfuß (1)
- Mobilitätstest (1)
- Modellierung (1)
- Module Manufacturing (1)
- Motion Capturing (1)
- Multi-Energie (1)
- N.I.C.E. (1)
- NBOMe (1)
- Nahrung (1)
- Nanopartikel (1)
- Neuromechanik (1)
- Nickel-based superalloys (1)
- Nickellegierung (1)
- Niedrigenergiehaus (1)
- Non-Reflecting Boundary Conditions (1)
- Norm (1)
- Numerische Physik (1)
- Numerische Strömungssimulation (1)
- Nutzung (1)
- Oberflächenbehandlung (1)
- Optik (1)
- Optimierung (1)
- Optischer Sensor (1)
- Organischer Abfall (1)
- Ostwald ripening (1)
- Oxidation (1)
- Ozon (1)
- PKI (1)
- PV Applications (1)
- PV Module (1)
- PV System (1)
- PVD-Verfahren (1)
- Particle hardening (1)
- Phenol (1)
- Phosphate (1)
- Photodegradation (1)
- Physik (1)
- Phytoestrogen equol (1)
- Plastics (1)
- Polyhydroxyalkanoates (1)
- Polymer-Elektrolytmembran-Brennstoffzelle (1)
- Polymere (1)
- Polymerisation (1)
- Pore (1)
- Porosität (1)
- Process innovation (1)
- Processing (1)
- Produktentstehungsprozess (1)
- Profilwelle (1)
- Prognose (1)
- Prognose 2030 (1)
- Prothese (1)
- Prothetik (1)
- Prozessablauf (1)
- Prädiktion (1)
- Prävention (1)
- Prüfstand (1)
- Prüfung (1)
- QFD (1)
- Quality Function Deployment (1)
- Qualität (1)
- Qualitätsmanagement (1)
- Qualitätsmanagementsystem (1)
- Racemisierung (1)
- Radarsensorik (1)
- Radkasten (1)
- Radnabenmotor (1)
- Ramberg-Osgood relationship (1)
- Reagent‐free derivatization (1)
- Recycling (1)
- Reibkontakte (1)
- Reinraum (1)
- Reliability (1)
- Renewable enrgy sources (1)
- Return to sport (1)
- Ringnut (1)
- Robotik (1)
- Rohrleitung (1)
- Rohrnetz (1)
- Rotation (1)
- Rotationssteifigkeit (1)
- Rotierende Flüssigkeit (1)
- Rotordynamik (1)
- Rotorwelle (1)
- Rudolph Ackermann (1)
- Ruß (1)
- Rückfluss (1)
- Rückverfolgbarkeit (1)
- Rühren (1)
- Rührreibschweißen (1)
- Salmon (1)
- Scanner (1)
- Schaum (1)
- Schluckspecht V (1)
- Schneckengetriebe (1)
- Schneidklemmverbindung (1)
- Schnittstelle (1)
- Schuhobermaterial (1)
- Schulung (1)
- Schulungskonzept (1)
- Schweißverbindung (1)
- Schweißverfahren (1)
- Screening (1)
- Sensor (1)
- Sensortechnik (1)
- Sensortechnologie (1)
- Shear stress (1)
- Single crystal plasticity (1)
- Skilanglauf (1)
- Skispringen (1)
- Skisprung (1)
- Slip trace analysis (1)
- Smart Grid (1)
- Smart Grid Operation (1)
- Smart Grids (1)
- Smart PV (1)
- Smart Textiles (1)
- Software (1)
- Solarthermie (1)
- Sorption (1)
- Spannung (1)
- Spektroskopie (1)
- Spektrum (1)
- Sportschuh (1)
- Sportwissenschaft (1)
- Sputtern (1)
- Stadtfahrzeug (1)
- Stationäre Phase (1)
- Sucralose (1)
- Supraschmierung (1)
- Sustainable (1)
- Sustainable Innovation (1)
- Sustainable product development (1)
- Synthese (1)
- System design (1)
- Süßstoff (1)
- TLC (1)
- TRIZ, Kreativitätsmethodiken (1)
- Tactile (1)
- Techno-economic analysis (1)
- Temperaturregelung (1)
- Terpentinöl (1)
- Testentwicklung (1)
- Theia (1)
- Theoretische Physik (1)
- Thermal Storage (1)
- Thermal softening (1)
- Thermik (1)
- Thermische Belastung (1)
- Thermoaktive Bauteilsysteme (1)
- Thermoaktives Bauteilsystem (1)
- Thermomechanical fatigue (1)
- Thin layer chromatography (1)
- Thin-layer chromatography (1)
- Topologieoptimierung (1)
- Tribologie (1)
- Trigeneration (1)
- Trinkwasser (1)
- Turbulent flow (1)
- UV (1)
- Ultraschall (1)
- Ultraschallschweißen (1)
- Umweltbelastung (1)
- Umweltfaktor (1)
- Umweltschutz (1)
- Unmanned Aerial Vehicles (1)
- Unterschenkelorthese (1)
- Urethan (1)
- Ventilator (1)
- Verfahrenstechnik (1)
- Verfikation (1)
- Verformung (1)
- Vergüten (1)
- Verschluss (1)
- Vibrio fischeri (1)
- Viscous potential flow (1)
- Visualisierung (1)
- Volkswirtschaft (1)
- Vorderes Kreuzband (1)
- Vorfuß (1)
- WHR (1)
- Wasser (1)
- Wassergehalt (1)
- Wasserstoff (1)
- Wasserstoffspeicherung (1)
- Wearables (1)
- Wellenabsatz (1)
- Wellenleiter (1)
- Wellenlänge (1)
- Werkstoff (1)
- Werkzeugbau (1)
- Werkzeugmaschine (1)
- Windkraft (1)
- Wirbel <Physik> (1)
- Wireless (1)
- Wirtschaftlichkeit (1)
- Wood (1)
- Wood juice (1)
- Wärmeleitung (1)
- Yeast estrogen screen assay (1)
- Zahnwelle (1)
- Zentrifugal-Wellendichtung (1)
- Zero liquid discharge (1)
- Zirkulation (1)
- Zufriedenheit (1)
- Zykloidgetriebe (1)
- additiv (1)
- artificial intelligence (1)
- automotive (1)
- berührungsfrei (1)
- bifazial (1)
- biogas (1)
- biowaste (1)
- car2x networks (1)
- carbon fiber (1)
- crack location (1)
- cushioning (property) (1)
- customization (1)
- cyclic plasticity (1)
- cylinder head (1)
- damage (1)
- dynamische Bewegungen (1)
- economic (1)
- enzymatic pretreatment (1)
- failure (1)
- footwear (1)
- front chassis (1)
- hardness (1)
- head movements (1)
- high-efficiency vehicle (1)
- hochdrehzahl (1)
- honeycomb seal (1)
- hot work tool steel (1)
- insoles (1)
- interconnection (1)
- lightweight vehicle (1)
- lignocellulosic material (1)
- low-cycle fatigue (1)
- lower limb (1)
- markerbasiert (1)
- markerless (1)
- markerlos (1)
- metatarsals (1)
- mobile application (1)
- modeling (1)
- monitoring crack propagation (1)
- motion analysis (1)
- near-component testing (1)
- optimization (1)
- organische Verbindung (1)
- overuse injury (1)
- particle coarsening (1)
- prevention (1)
- process engineering (1)
- product design (1)
- range of motion (1)
- recycling (1)
- reliability (1)
- running (1)
- security (1)
- semantics (1)
- sensomotorische Einlagen (1)
- signal processing (1)
- simulation (1)
- slope (1)
- smartphone (1)
- smooth seal (1)
- software architecture (1)
- software design (1)
- software engineering (1)
- steel industry (1)
- superimposed high-cycle mechanical fatigue (1)
- theia (1)
- thermally activated building systems (1)
- tryptamines (1)
- validity (1)
- walking (1)
Institute
- Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik (M+V) (354) (remove)
Open Access
- Closed Access (354) (remove)
In der heutigen Zeit sind viele Menschen von Rückenschmerzen betroffen. Besonders in der Industrie, beispielsweise im Bereich der Logistik oder der Produktion, kommt es durch die gesundheitlichen Beschwerden zu Arbeits- und Produktionsausfällen. Um den Beschwerden vorzubeugen, werden Exoskelette entwickelt, die das Muskel-Skelett-System unterstützen.
Exoskelette sind am Körper getragene Assistenzsysteme, die mechanisch auf den Körper einwirken. Insbesondere reduzieren sie den Kompressionsdruck im Bereich des unteren Rückens. In diesem Zusammenhang wird mit der vorliegenden Bachelorarbeit die Entlastung der Lendenwirbel durch den Einfluss von Exoskelett-typischen Kräften, die im Bereich des Brustkorbs und der Oberschenkel wirken, untersucht. Dabei beschränkt sich die Untersuchung auf eine Anhebung, wie beispielsweise die Anhebung einer Kiste.
Mithilfe eines markerbasierten und nicht-invasiven 3D-Aufnahmeverfahrens wird eine Hebebewegung ohne Exoskelett aufgenommen. Die experimentelle Aufnahme wird in der Software OpenSim mit einem computerbasierten Skelettmodell verknüpft. Durch das Hinzufügen von Exoskelett-typischen Kräften, die auf das Skelettmodell beim Anheben wirken, wird die Krafteinwirkung während des Tragens eines Exoskeletts simuliert. Dabei entstehen Drehmomente im unteren Rückenbereich, die in dieser Arbeit analysiert werden.
Die Auswertung des nicht-invasiven Verfahrens liefert die Erkenntnis, dass der Einsatz eines Exoskeletts beim Anheben im Bereich der Lendenwirbel zu einer Verringerung der Drehmomente und somit zu einer Verringerung der Belastung des unteren Rückens führt.
Industrie 4.0 bedeutet nicht nur einen Wandel der technischen Möglichkeiten und Arbeitsbedingungen, sondern auch einen Bedarf an neuen, sich kontinuierlich weiterentwickelnden Kompetenzen und die Bereitschaft der Beschäftigten, Veränderungen mitzugestalten. Spielerische Ansätze der Kompetenzentwicklung können v.a. bei weiterbildungsfernen Mitarbeitern hilfreich sein, um das komplexe Thema verständlich zu vermitteln. Der Beitrag beschreibt ein Seminarkonzept mit integriertem Brettspiel, mit dem Teilnehmer anhand eines fiktiven Unternehmens (Müller GmbH) die Transformation eines Unternehmens in die Industrie 4.0 spielerisch nachvollziehen. Dieses Konzept erweist sich in einer ersten Evaluation als durchaus vielversprechend.
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.
Gasdynamik
(2004)
Gasdynamik
(2020)
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 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.
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.
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.
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.
There are additional long-term effects which also change the micro-structure of the polymer network and consequently the effective number of polymer chains in the material. These effects are summarized by ageing processes and will be used in the following to explain the basic assumptions of the model which can be generalized to simulate the viscous behaviour of the material. An implementation of these concepts into FEM codes is straightforward and has been carried out to the solver ABAQUS, Baaser & Ziegler (2006), Baaser et al. (2009).
Das Ziel dieser Arbeit ist es, zwei unterschiedliche Bewegungserfassungssysteme zu vergleichen. Dabei wird die neue Technologie der markerlosen Bewegungserfassung mit der gängigen markerbasierten Methode verglichen. Es sollen Aspekte wie Aufbau, Vorbereitung, Durchführung, Nachbearbeitung und Messergebnisse analysiert und gegenübergestellt werden.
Im Rahmen einer Querschnittsstudie wurden insgesamt 27 Probanden bei Richtungswechsel mit unterschiedlichen Winkeln in drei verschiedenen Geschwindigkeiten gemessen. Dabei nahmen beide Systeme gleichzeitig in Verbindung mit zwei Kraftmessplatten die Bewegung auf. Von jeder Geschwindigkeit wurden drei gültige Durchläufe aufgezeichnet und anschließend das Knieabduktionsmoment betrachtet. Über das maximale und minimale Knieabduktionsmoment hat für jeden Winkel und Geschwindigkeit ein Vergleich der beiden Systeme stattgefunden.
Aufbau, Vorbereitung und Durchführung des markerlosen Systems erwiesen sich als deutlich einfacher und reibungsloser. Bei dem markerbasierten System ging viel Zeit für die Systemkalibrierung, das Aufkleben von Markern oder das Wiederholen der Messung durch abfallende Marker verloren. Auch die Datennachbearbeitung ist bei dem markerbasierten System deutlich zeitaufwendiger. Die markerlosen Daten werden allerdings fix ausgegeben und können bei auftretenden Fehlern nicht bearbeitet werden.
Die beiden Systeme wurden zum Schluss anhand des gemessenen Maximums und Minimums des Knieabduktionsmoments verglichen. Insgesamt messen die beiden Systeme durchschnittlich ein unterschiedliches Maximum von 0,2 +- 0,33, bei dem Minimum lag die gesamte durchschnittliche Differenz der beiden Systeme bei -0,34 +- 0,65. Das markerlose System zeigte durchschnittlich höhere Maxima und niedrigere Minima als das markerbasierte System auf. Durch die teilweise starken Messunterschiede und auftretenden Messfehler des markerlosen Systems, sollten die Messergebnisse des Knieabduktionsmoments zur Beurteilung von Rupturen des vorderen Kreuzbandes kritisch hinterfragt werden.
In dieser Arbeit werden Untersuchungen an einem neuartigen Sensorkonzept zur Erfassung von Winkelbeschleunigungen durchgeführt. Ziel dieser Arbeit war es, die Möglichkeit, eine Miniaturisierung des Prototyps zu untersuchen. Hierfür wurde eine analytische und experimentelle Untersuchung durchgeführt. Für die analytische Betrachtung erfolgte eine Fehlerfortpflanzung nach Gauß, welche die Fertigungstoleranzen, Dimensionsfehler des Accelerometers, Rauschen und Messabweichungen von Accelerometer und Gyroskop berücksichtigt. Die Ergebnisse zeigen, dass bei Verwendung der hochwertigen Inertial Measurment Units (IMUs) eine theoretische Verkleinerung bis auf 21mm eine höhere Genauigkeit bietet als die numerischen Differentiationen der Winkelgeschwindigkeit.
Für die Verifizierung unter realen Bedingungen wurden verschiedene Prüfkonzepte verglichen.
Dabei erwies sich ein Pendelprüfstand als vielversprechender Ansatz. Durch die Verwendung von Kugellagern kann ein breites Spektrum an Winkelbeschleunigungen abgebildet werden. Die kontinuierliche Erfassung reflektierender Marker auf der Pendelstange ermöglicht die Ermittlung der Winkel, die als Grundlage für ein Modell dienen, wodurch sich reale Winkelbeschleunigungen mit den Messdaten des Sensors vergleichen lassen. Dabei stellt die Modellierung der Verlustterme eine zukünftige Herausforderung dar.
Die Ergebnisse zeigen, dass eine Miniaturisierung des Sensorprototyps möglich ist und das der Pendelprüfstand eine Methode zur Verifizierung darstellt. Dies trägt dazu bei, die Anwendungsmöglichkeiten des Sensorkonzepts in der Praxis zu erweitern.
In dieser Arbeit wird die Entwicklung einer Methode zur Messung von Bodenreaktionskräften bei menschlicher Lokomotion auf variablen Untergründen behandelt. Das Ziel dieser Arbeit ist es, unter realistischen Bedingungen eine Ganganalyse in einem Biomechaniklabor durchführen zu können.
Bisher ist es nicht möglich in einem Biomechaniklabor verschiedene Untergründe nach einer bestimmten Methode auszutauschen, womit Szenarien im Alltag besser simuliert werden können.
Um dieses Ziel zu erreichen wurde ein geeignetes Konzept für die Fertigung der benötigten Bodenplatten und Bodenbeläge erstellt. Darauffolgend wurden die Komponenten angefertigt oder schon vorhandene modelliert. Die Anwendung der entwickelten Methode wurde unter realen Bedingungen einer Ganganalyse erfolgreich untersucht. Hierbei konnten exemplarisch die durchschnittlichen Bodenreaktionskräfte in z-Richtung für die Untergründe Kunstrasen, Kunststoffbahn (Tartanboden) und Steinboden untersucht werden. Das größte Optimierungspotential bei diesem Funktionstest zeigte sich bei der Anpassung der geeigneten An- und Ablaufstrecken mit den jeweiligen Untergründen.
Mit dieser entwickelten Methode können in einem Biomechaniklabor besser die Bedingungen die alltäglich benötigten Ganganpassungen an verschiedene Untergründe simuliert werden. In Kombination mit weiteren Messmethoden, wie die Messung der Muskelaktivität (EMG) und der Gangkinematik, kann so ein tieferes Verständnis des menschlichen Gangbildes gewonnen werden.
We present a two-dimensional (2D) planar chromatographic separation of estrogenic active compounds on RP-18 W (Merck, 1.14296) phase. A mixture of 8 substances was separated using a solvent mix consisting of hexane, ethyl acetate, acetone (55:15:10, v/v) in the first direction and of acetone and water (15:10, v/v) in the second direction. Separation was performed on an RP-18 W plate over a distance of 70 mm. This 2D-separation method can be used to quantify 17α-ethinylestradiol (EE2) in an effect-directed analysis, using the yeast strain Saccharomyces cerevisiae BJ3505. The test strain (according to McDonnell) contains the estrogen receptor. Its activation by estrogen active compounds is measured by inducing the reporter gene lacZ which encodes the enzyme β-galactosidase. This enzyme activity is determined on plate by using the fluorescent substrate MUG (4-methylumbelliferyl-β-d-galactopyranoside).
Do you know that for each banana bunch the complete plant must be cut as well? Only in Brazil 440 million trees are planted annually. With an average weight of 30 kg per banana plant you can estimate about 13,5 million tons of banana residues per year. Although there exist some projects to use these residues for the production of valuable products (e.g fibers for textile and paper production) most of this organic waste material is unused and left for composting on the farmland.
The basic idea of this project is to evaluate this organic waste material for converting it to a renewable and CO2 neutral fuel. Therefore, the different parts of the banana plant (heart, leaves and pseudo stem) were analyzed regarding their biogas potential (specific biogas yield and biogas production kinetics). In further studies the effect of mechanical and enzymatic pretreatments of the different parts of the plants was investigated. This examination could then be the basis for an energetic usage of this organic residue.
The biogas batch experiments were performed according to the german guideline VDI 4630 in 2-L-Batch reactors at 37°C. As biogas substrates, the heart, the leaves and the pseudo stem of the banana plant residue with and without enzymatic/mechanical pretreatment were used.
The different parts of the banana plants result in a specific biogas production yield in the range of 260-470 norm liters per kg organic dry mass.
To determine the influence of the mechanical pretreatment (particle size 1-15 mm) on the biogas production kinetics, the kinetic constants were defined and calculated. The reduction of the particle size leads to an improved biogas production kinetics. Therefore experiments will demonstrate, if the results from the batch experiments can be converted in the continuous fed biogas reactor. The experiments of the enzymatic pretreatment are still under investigation.
Es werden die aktuellen Studien über Fußformen auf signifikante Unterschiede zwischen Männer und Frauen, Einflussfaktoren wie das Alter, die Körpergröße, das Gewicht und den BMI untersucht. Weiter werden die Unterschiede zwischen verschiedenen Ethnien, Belastungen und dem Aufwachsen mit oder ohne Schuhe analysiert. Die Studien werden über PubMed und ConnectedPapers gesucht und die Daten mit Excel ausgewertet und graphisch dargestellt. Folgendes hat sich ergeben: das Alter hat im Wachstum des Fußes einen Einfluss auf die Fußlänge und die Fußbreite. Außerhalb des Wachstums hat das Alter Einfluss auf die fibulare Bogenlänge und die Bogenhöhe. Die Körpergröße hat Einfluss auf die Fußlänge, die fibulare Bogenhöhe, die distale Knöchelhöhe und den Ballenumfang. Das Gewicht hat im Fußwachstum einen Einfluss auf die Fußlänge. Außerhalb des Wachstums hat das Gewicht einen Einfluss auf die fibulare Bogenhöhe, die Höhe des distalen Knöchels, die Zehenhöhe und den Ballenumfang. Der BMI hat einen Einfluss auf die fibulare Bogenlänge, die mediale und distale Knöchelhöhe und die Zehenhöhe. Für die Fersenbreite und die Risthöhe wurden keine Einflussfaktoren gefunden.
Numerische Physik
(2019)
Dieses Lehrbuch stellt die Numerische Physik anhand einer Vielzahl von Beispielen aus den Bereichen Mechanik, Elektrodynamik, Optik, Statistischer Physik und Quantenmechanik dar. Der Leser lernt hier nicht nur die wichtigsten numerischen Techniken in der Programmiersprache C++ kennen, sondern erhält auch neue Einblicke in die Physik, die konventionelle Zugänge nicht bieten. Das Werk schließt damit eine Lücke zwischen den Standardlehrbüchern der Theoretischen Physik und denen der reinen Programmierung.
Zu jedem der physikalischen Themen gibt es eine kurze Wiederholung des theoretischen Hintergrunds und anschließend werden ausgewählte Beispiele im Detail ausgearbeitet. Übungen am Ende des Kapitels bieten weitere Gelegenheit die Anwendungen des Gelernten zu vertiefen.
Das Buch richtet sich vornehmlich an Physikstudierende höherer Semester, die bereits über eine Basis in Theoretischer Physik verfügen und auch Grundkenntnisse in der Programmierung in C++ mitbringen.
Auf der Produktseite zum Buch auf springer.com finden sich alle Quelltexte zu den Programmen im Buchtext zum Download. Im Anhang erhalten Sie eine Zusammenstellung und Erläuterung frei verfügbarer Software, die sowohl dem Windows-Anwender als auch dem Linux-Freund alle Werkzeuge an die Hand gibt, die er zur Bearbeitung anspruchsvoller physikalischer Fragestellungen benötigt - von Compilern über numerische Bibliotheken bis hin zu Visualisierungstools.
Die freie Achillessehne wird bis heute meist als homogene Struktur betrachtet. Jedoch gibt es viele anatomische Studien, die einen verdrehten Aufbau der Achillessehne aufzeigen. Des Weiteren gibt es Studien der Achillessehne in vivo (hier nur in der Sagittalebene), als auch in vitro, bei denen heterogene Verschiebungen nachgewiesen wurden. So stellt sich die Frage, ob die Achillessehne wirklich als homogene Struktur betrachtet werden kann oder ob der besondere Aufbau einen maßgeblichen Einfluss auf die Physiologie hat. In dieser Studie sollen nun mit Hilfe von Ultraschalluntersuchungen Bewegungen in der Transversalebene der Achillessehne aufgenommen werden. Eine solche Studie gab es bisher noch nicht und könnte deswegen weitere wichtige Informationen über die Achillessehne liefern. Durch lokale, isolierte Stimulationen des musculus gastrocnemius medialis (GM) und musculus gastrocnemius lateralis (GL), soll gezeigt werden, ob es zu heterogenen Bewegungsmustern in der Achillessehne kommt. Analysiert werden die Ultraschallaufnahmen mittels einem 2D Speckle Tracking Verfahren, das auch in anderen Studien in der Sagittalebene verwendet wurde, seinen Ursprung jedoch in der Kardiologie findet. In dieser Pilotstudie wurden fünf Proband:innen (29,2 ± 8,5 Jahre) untersucht. Als Ergebnis wurden bei fast allen Proband:innen lokal unterschiedliche Bewegungsmuster in der Achillessehne bei isolierter Stimulation des GM und GL erfasst. In den drei Stimulationen, die pro Muskel durchgeführt wurden, waren die Ergebnisse innerhalb eines Probanden jeweils sehr ähnlich. Um die Funktionsweise und deren Einfluss nun noch genauer zu analysieren, gilt es in der Zukunft weitere Parameter in das Grundkonzept dieser Studie hinzuzufügen und mehr Proband:innen zu testen.
Battery degradation is a complex physicochemical process that strongly depends on operating conditions. We present a model-based analysis of lithium-ion battery degradation in a stationary photovoltaic battery system. We use a multi-scale multi-physics model of a graphite/lithium iron phosphate (LiFePO4, LFP) cell including solid electrolyte interphase (SEI) formation. The cell-level model is dynamically coupled to a system-level model consisting of photovoltaics (PV), inverter, load, grid interaction, and energy management system, fed with historic weather data. Simulations are carried out for two load scenarios, a single-family house and an office tract, over annual operation cycles with one-minute time resolution. As key result, we show that the charging process causes a peak in degradation rate due to electrochemical charge overpotentials. The main drivers for cell ageing are therefore not only a high state of charge (SOC), but the charging process leading towards high SOC. We also show that the load situation not only influences system parameters like self-sufficiency and self-consumption, but also has a significant impact on battery ageing. We assess reduced charge cut-off voltage as ageing mitigation strategy.
The efficiency of a chromatographic analytical method is determined by the selectivity of the chromatographic separation and the specificity of the detection method. In high-performance thin-layer chromatography (HPTLC) the separated components can be detected and quantified directly on the plate by physical and chemical methods. By coupling high-performance thin-layer chromatography with biological or biochemical inhibition tests it is possible to detect toxic substances in situ.
Power systems are increasingly built from distributed generation units and smart consumers that are able to react to grid conditions. Managing this large number of decentralized electricity sources and flexible loads represent a very huge optimization problem. Both from the regulatory and the computational perspective, no one central coordinator can optimize this overall system. Decentralized control mechanisms can, however, distribute the optimization task through price signals or market-based mechanisms. This chapter presents the concepts that enable a decentralized control of demand and supply while enhancing overall efficiency of the electricity system. It highlights both technological and business challenges that result from the realization of these concepts, and presents the state-of-the-art in the respective domains.
Ziel und Tempo der Energiewende sind gesetzt. Der Ausstieg aus der Stromproduktion in Kernkraftwerken soll bis 2022 geschafft sein. Eine Elektrizitätserzeugung, die auf erneuerbaren Energien beruht, soll die bisherige Erzeugung auf der Grundlage von Kohle, Kernbrennstoffen und Erdgas bis 2050 stufenweise weitgehend ablösen und damit maßgeblich zu den Klimaschutzzielen der Bundesregierung beitragen. Der Weg zu diesen Zielen ist für die Beteiligten hingegen noch nicht deutlich einsehbar. Viele offene Fragestellungen technischer, ökonomischer, legislativer und gesellschaftlicher Natur verstellen den Blick auf eine klare Strategie zur Erreichung der energiepolitischen Ziele. Vielschichtige Aufgaben und immense Herausforderungen kommen mit der Mammutaufgabe „Energiewende“ auf Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Bevölkerung zu. Ein wichtiger Enabler für die erfolgreiche Integration von Wind- und Sonnenenergie sowie für neue Prozesse, Marktrollen und Technologien ist die Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT). An diesem Punkt setzt die hier vorliegende Studie an.
Bifaziale Photovoltaikmodule werden durch ihre höhere Leistung, bezogen auf den Flächenbedarf immer attraktiver. Die meisten der bislang hergestellten Photovoltaik Module sind Monofazial ausgeführtund schöpfen damit nicht ihr vollständiges Potential aus. Weiterhin bestehen die konventionell hergestelltenPhotovoltaik(PV) Module aus einem Verbund aus Glas und Kunststoff sowie verschiedenen Metallen, was die Entsorgung oder ein Recycling kostenaufwendig und kompliziert gestaltet. Die Firma Apollon greift diese Punkte auf und versucht, beides in dem NICE-Modul(Siehe Anhang 12.1)zu vereinen,nämlich ein bifaziales Modul, bei dem die PV-Zellen zwischen zwei Glasplatten, anstelle von zwei Kunststoffen eingespannt werden. Die Hochschule Offenburg ist F&E-Partner der Firma Apollon und betreibt ein kleines Labor zur Herstellung von NICE-Modulen. Zu Testzwecken werden diese der Witterung ausgesetzt und so der Energieertrag,sowie deren Lebensdauer unter geltenden Witterungsbedingungen ermittelt. In der Masterarbeit von Benjamin Smith[1]stellte sich heraus, dass sich bei den Modulen nach weniger als zwei Wochen im Freien die Klebefläche zwischen den Glasplatten löste. Somit fielen die Module beim Witterungstest unter realen Bedingungen durch.Im Anschluss an die Arbeit von Benjamin Smith besteht diese Arbeit darin,einen Außenteststand zu konzipieren und aufzubauen, um das in Zwischenzeit neu entworfene Klebe-konzept, welches einem TC 50 Test standhielt, auf die Lebensdauer im Freien und das PV Modul selbst auf den elektrischen Ertrag zu untersuchen. Für den elektrischen Ertrag werden Strom-und Spannungsverlauf aufgezeichnet. Außerdem musste für eine Charakterisierung der Module die Bestrahlungsstärke,der Temperaturverlauf, sowie die Inho-mogenität der Bestrahlungsstärke auf der Rückseite und die Windgeschwindigkeit ermittelt werden. Um eine Alterung des Modulwechselrichters auszuschließen, werden speziell dafür die Wechselspannung und Leistung auf der Ausgangsseite des Modulwechselrichters aufgezeichnet. Sämtliche modulrelevanten Messwerte werden im 3-5 s Intervall abgespeichert und sind auf einem Webserver sowie für eine spätere Datenanalyse als .csv Datei abrufbar. Somit eignet sich die Messeinrichtung lediglich für eine Bilanzierung,nicht aber für eine Leistungsmessung.
Für den Außenteststand musste eine Unterkonstruktion, geeignet für bifaziale Module entworfen und aufgebaut werden. Die Konstruktion ist vollständig aufgebaut. Das Messsystem wurde auf deren Funktion erfolgreich geprüft und steht bis auf die Strahlungsinhomogenitätsmessung im Technikum am Campus Nord der Hochschule Offenburg bereit zur Inbetriebnahme.
Combined heat and power production (CHP) based on solid oxide fuel cells (SOFC) is a very promising technology to achieve high electrical efficiency to cover power demand by decentralized production. This paper presents a dynamic quasi 2D model of an SOFC system which consists of stack and balance of plant and includes thermal coupling between the single components. The model is implemented in Modelica® and validated with experimental data for the stack UI-characteristic and the thermal behavior. The good agreement between experimental and simulation results demonstrates the validity of the model. Different operating conditions and system configurations are tested, increasing the net electrical efficiency to 57% by implementing an anode offgas recycle rate of 65%. A sensitivity analysis of characteristic values of the system like fuel utilization, oxygen-to-carbon ratio and electrical efficiency for different natural gas compositions is carried out. The result shows that a control strategy adapted to variable natural gas composition and its energy content should be developed in order to optimize the operation of the system.
HiSiMo cast irons are frequently used as material for high temperature components in engines as e.g. exhaust manifolds and turbo chargers. These components must withstand severe cyclic mechanical and thermal loads throughout their service life. The combination of thermal transients with mechanical load cycles results in a complex evolution of damage, leading to thermomechanical fatigue (TMF) of the material and, after a certain number of loading cycles, to failure of the component. In this paper (Part I), the low-cycle fatigue (LCF) and TMF properties of HiSiMo are investigated in uniaxial tests and the damage mechanisms are addressed. On the basis of the experimental results a fatigue life model is developed which is based on elastic, plastic and creep fracture mechanics results of short cracks, so that time and temperature dependent effects on damage are taken into account. The model can be used to estimate the fatigue life of components by means of finite-element calculations (Part II of the paper).
Im Eurocode 3 wird im Gegensatz zu DIN 18800 die Bemessung von Verbindungen nicht in der Grundnorm DIN EN 1993‐1‐1, sondern in anderen Normenteilen geregelt. Dieser Beitrag behandelt die Bemessung geschweißter Verbindungen nach DIN EN 1993‐1‐8, die auch Hohlprofile, aber weder dünnwandige Bauteile noch Stähle höherer Festigkeit als S460 einschließt, vergleicht diese Bemessung mit der nach DIN 18800‐1, erläutert sie an Beispielen und hebt die wesentlichen Änderungen hervor. Da diese Änderungen auch die im Vergleich zu DIN 18800 viel stärkere Verknüpfung der in der Tragwerksplanung ansetzbaren Beanspruchbarkeiten mit dem Aufwand der Prüfung und Qualitätsüberwachung bei der Herstellung betreffen, werden abschließend wichtige Regelungen der DIN EN 1090‐2 zur Ausführung und Prüfung von Schweißnähten beschrieben, die auch der Tragwerksplaner kennen muss.
Im Beitrag werden nach einer kurzen Einführung zu hochfesten Stählen und dem Schweißen von hochfesten Stählen die gültigen und zukünftigen Bemessungsregeln von Schweißverbindungen mit hochfesten Stählen behandelt und an Beispielen erläutert. Es werden die für den Schweißprozess wichtigen Material‐ und Gefügeeingeschaften und Herstellungsverfahren von höherfesten Stählen beschrieben und die sich daraus einstellenden Anforderungen während des Schweißvorgangs dargelegt. Anhand von Beispielen werden die derzeit gültigen Bemessungsregeln für Schweißverbindungen mit höherfesten Stählen erläutert und ein neues durch Versuche abgesichertes Bemessungsmodell für Kehlnähte vorgestellt, das es erlaubt, gezielt den wichtigen Einfluss des Schweißzusatzwerkstoffs zu erfassen. Abschließend werden die aus numerischen Schweißsimulationen gewonnenen Erkentnisse hinsichtlich Temperatur, Gefüge, Eigenspannungszustand und auch Tragverhalten einer Schweißnaht beschrieben und durch Beispiele veranschaulicht.
Der allgegenwärtige Einsatz von numerischen Strömungssimulationen, wie sie in der Industrie oder der Luft- und Raumfahrt vorkommen, führt zu einem deutlichen Anstieg der benötigten Möglichkeiten und erhöhten Ansprüche an die Programme. Dadurch können mittlerweile auch komplexe Szenarien zuverlässig simuliert werden, was durch die stetige Steigerung der Rechenleistung weiter an Bedeutung gewinnt. Da auch das Verhalten von nicht newtonschen Fluiden immer präziser über speziell erstellte rheologische Modelle vorhergesagt werden kann, gilt es nun zu prüfen, ob und wie gut diese Modelle in einer Simulation umgesetzt werden können.
Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Simulation anhand eines konkreten Anwendungsfalles erstellt. Dabei wird das Viskositätsverhalten von drei scherverdünnenden Fluiden in einer Rohrleitung mit Querschnittreduzierung untersucht und dabei die Vorgehensweise geschildert. So wird unter anderem gezeigt, wie die Geometrie und deren Vernetzung durchzuführen ist und erklärt, welche Einstellungen für das gewünschte Strömungsverhalten erforderlich sind. Für die Beschreibung der Fluide werden dabei sowohl programmeigene Modelle als auch erweiterte Modelle verwendet, die in der Software implementiert werden müssen.
Bei dem Vergleich der Ergebnisse werden letztlich die Druckverluste, die in der Geometrie entstehen und verschiedene Schubspannungsverläufe mit den Messwerten aus der Literatur verglichen.
3D–Druck hat sich in den letzten Jahren extrem schnell entwickelt und bekommt eine immer größer werdende Bedeutung in der Industrie. Es ist ein Verfahren womit schnell und kostengünstig Modelle, Prototypen, aber auch fertige und einsatzfähige Produkte hergestellt werden können.
Auch Industrieroboter spielen in der Fertigung und Montage eine immer größer werdende Rolle und können flexibel für verschiedene Arbeiten eingesetzt werden.
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit werden diese beiden Systeme miteinander kombiniert. Es wird aufgezeigt, wie ein FDM-Druckkopf für die Anwendung an einem Industrieroboter konzipiert, konstruiert und in Betrieb genommen wird, um Drucke am Industrieroboter durchführen zu können.
Crystal structures of two metal–organic frameworks (MFU‐1 and MFU‐2) are presented, both of which contain redox‐active CoII centres coordinated by linear 1,4‐bis[(3,5‐dimethyl)pyrazol‐4‐yl] ligands. In contrast to many MOFs reported previously, these compounds show excellent stability against hydrolytic decomposition. Catalytic turnover is achieved in oxidation reactions by employing tert‐butyl hydroperoxide and the solid catalysts are easily recovered from the reaction mixture. Whereas heterogeneous catalysis is unambiguously demonstrated for MFU‐1, MFU‐2 shows catalytic activity due to slow metal leaching, emphasising the need for a deeper understanding of structure–reactivity relationships in the future design of redox‐active metal–organic frameworks. Mechanistic details for oxidation reactions employing tert‐butyl hydroperoxide are studied by UV/Vis and IR spectroscopy and XRPD measurements. The catalytic process accompanying changes of redox states and structural changes were investigated by means of cobalt K‐edge X‐ray absorption spectroscopy. To probe the putative binding modes of molecular oxygen, the isosteric heats of adsorption of O2 were determined and compared with models from DFT calculations. The stabilities of the frameworks in an oxygen atmosphere as a reactive gas were examined by temperature‐programmed oxidation (TPO). Solution impregnation of MFU‐1 with a co‐catalyst (N‐hydroxyphthalimide) led to NHPI@MFU‐1, which oxidised a range of organic substrates under ambient conditions by employing molecular oxygen from air. The catalytic reaction involved a biomimetic reaction cascade based on free radicals. The concept of an entatic state of the cobalt centres is proposed and its relevance for sustained catalytic activity is briefly discussed.
Einseitig transtibiale Amputationen führen häufig zu frühzeitigen degenerativen Erkrankungen wie Arthrose im nicht betroffenen Bein. Die genauen Prozesse, welche zu dieser Erkrankung führen, sind aktuell nicht ausreichend geklärt. Ziel dieser Literaturarbeit war es, ausgewählte biomechanische Parameter auf deren langfristige Auswirkungen auf das Knie- und Hüftgelenk der nicht betroffenen unteren Extremität zu untersuchen. Um die biomechanischen Arthroserisiken zu erfassen, wurden die beiden Maxima der vertikalen Bodenreaktionskraft sowie die externen maximalen Gelenksmomente in der Sagittal- und Frontalebene untersucht. Bestandteil dieser Untersuchung war sowohl der Vergleich dieser Parameter zwischen der nicht betroffenen Extremität der Amputierten mit einer gesunden Kontrollgruppe als auch der Vergleich zwischen der betroffenen und nicht betroffenen Extremität der einseitig amputierten Probanden. Es wurde eine systematische Literatursuche unter Verwendung der Datenbank PubMed durchgeführt, welche ein Suchergebnis von 288 Studien umfasste. Im Rahmen der Arbeit wurden ausschließlich Studien eingeschlossen, die einseitig transtibial amputierte Probanden im ebenerdigen Gehen mit einer passiven Prothese und mit einer selbstgewählten oder einer Gehgeschwindigkeit im Bereich von 0,70-1,40 m/s untersuchten. Ausgeschlossen wurden unter anderem Studien, welche die Nutzung von in den Knochen eingebrachten Prothesen und das Gehen mit zusätzlichem Gewicht untersuchten. Unter Berücksichtigung der zuvor definierten Ein- und Ausschlusskriterien erfolgte die Untersuchung der Fragestellungen anhand von 24 Studien. Die nicht betroffene Extremität der amputierten Probanden wies bis zu 19 % höhere vertikale Bodenreaktionskräfte auf als die Kontrollgruppe. Es wurden ebenfalls erhöhte maximale Adduktionsmomente an dem Knie- und Hüftgelenk der einseitig transtibial Amputierten im Vergleich zu der Kontrollgruppe festgestellt. Der Vergleich der beiden unteren Gliedmaßen der einseitig transtibial Amputierten ergab reduzierte Maxima der vertikalen Bodenreaktionskraft, reduzierte maximale Knieflexions- und Knieadduktionsmomente sowie reduzierte maximale Hüftadduktionsmomente der betroffenen Extremität verglichen zu der nicht betroffenen Seite. Die Ergebnisse dieser Literaturarbeit stimmten weitestgehend mit den Untersuchungsergebnissen weiterer Autoren überein. Die vermutlichen Risikofaktoren für das Auftreten von Arthrose in der allgemeinen Bevölkerung sowie in der untersuchten Population sind das externe maximale Knieadduktionsmoment in Kombination mit asymmetrischen Belastungen der unteren Extremitäten. Speziell für die einseitig transtibial Amputierten könnten Ursachen wie Muskelschwächen, mangelndes Vertrauen in die Prothese und Schmerzen Einfluss auf die Asymmetrie haben. Zukünftig kann eine Verbesserung des Gangbildes und der Symmetrie der Belastungen mit Hilfe von angetrieben Prothesen, welche durch eine aktive Abstoßbewegung der betroffenen Extremität ein physiologischeres Gangbild erzeugen können, erreicht werden. Darüber hinaus eignet sich die Betrachtung von Studien der einseitig transfemoral amputierten Population, um weitere Einblicke in die Kompensationsstrategien und ihre Auswirkungen bei einseitig amputierten Menschen zu erhalten.
The use of a TLC scanner can be regarded as a key step in high performance thin layer chromatography (HPTLC). Densitometric measurements transform the substance distribution on a TLC plate into digital computer data. Systems that allow quantitative measurements have been available for many years for either fluorescence or ultraviolet absorption measurements, while lately the reflection analysis mode for both types is the most common application. New scanning approaches are designed to aid the analyst who has common demands for TLC-densitometry without using special data, such as scanned images. Two examples that have been developed lately in the laboratories of the authors are described in this paper. These approaches were developed on the basis of current needs for analysts who employ TLC as a tool in research, as well as in routine analysis. One approach is aimed to support analysts in economically disadvantaged areas, where cost intensive apparatus is unsuitable but trace analysis by simple means is required. The other system, allows the spectral determination of chromatographic spots on TLC plates covering the ultraviolet and visible range, thus, revealing highly desired information for the analyst.
An interlaboratory comparison was carried out to evaluate the effectiveness of a method based on HPTLC in which reagent-free derivatization is followed by UV/fluorescence detection. The method was tested for the determination of sucralose (C12H19C13O8; (2R,3R,4R,5S,6R)-2-[(2R,3S,4S,5S)-2,5-bis(chloromethyl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]oxy-5-chloro-6-hydroxymethyl)oxane-3, 4-diol; CAS Registry No. 56038-13-2) in carbonated and still beverages at the proposed European regulatory limits. For still beverages, a portion of the sample was diluted with methanol-water. For carbonated beverages, a portion of the sample was degassed in an ultrasonic bath before dilution. Turbid beverages were filtered after dilution through an HPLC syringe filter. The separation of sucralose was performed by direct application on amino-bonded (NH2) silica gel HPTLC plates (no cleanup needed) with the mobile phase acetonitrile-water. Sucralose was determined after reagent-free derivatization at 190 degrees C; it was quantified by measurements of both UV absorption and fluorescence. The samples, both spiked and containing sucralose, were sent to 14 laboratories in five different countries. Test portions of a sample found to contain no sucralose were spiked at levels of 30.5, 100.7, and 299 mg/L. Recoveries ranged from 104.3 to 124.6% and averaged 112% for determination by UV detection; recoveries ranged from 98.4 to 101.3% and averaged 99.9% for determination by fluorescence detection. On the basis of the results for spiked samples (blind duplicates at three levels), as well as sucralose-containing samples (blind duplicates at three levels and one split level), the values for the RSDr ranged from 10.3 to 31.4% for determinations by UV detection and from 8.9 to 15.9% for determinations by fluorescence detection. The values for the RSDR values ranged from 13.5 to 31.4% for determinations by UV detection and from 8.9 to 20.7% for determinations by fluorescence detection.
Vorherige Studien haben gezeigt, dass eine Erhöhung der Biegesteifigkeit von Sprintschuhsohlen eine Leistungssteigerung bewirken kann. Der zugrunde liegende Mechanismus ist die sogenannte Getriebefunktion, die ein Potential zur effektiveren horizontalen Kraftentfaltung bietet. Ziel dieser Studie ist es, die Auswirkungen unterschiedlicher Biegesteifigkeiten auf die Beschleunigungsleistung, die kinematischen und kinetischen Eigenschaften der Getriebefunktion, sowie erstmals die Kraftentwicklung der Wadenmuskulatur zu beschreiben. Dreizehn männliche Athleten wurden mittels Ganzkörper Bewegungsanalyse in Kombination mit der Messung der Muskelaktivierung und der Bodenreaktionskraft während des zweiten Schritts einer 5 Meter Beschleunigung bei voller Anstrengung in handelsüblichen Schuhmodellen mit geringer Steifigkeit (C), mit gesteigerter Vor- und Mittelfußsteifigkeit (M) und mit zusätzlich gesteigerter Mittelfußsteifigkeit (S) untersucht. Für die Beschleunigungsleistung, sowie die kinematischen und kinetischen Parameter am Sprunggelenk wurde eine teilweise signifikante Verringerung bei gesteigerter Biegesteifigkeit festgestellt. Dieser negative Effekt konnte durch die zusätzliche Steigerung der Mittelfußsteifigkeit ausgeglichen und teilweise sogar umgekehrt werden. Die Kraftentwicklung der Wadenmuskulatur wurde durch die unterschiedliche Biegesteifigkeit nicht signifikant verändert. Die Ergebnisse dieser Studie deuten darauf hin, dass neben der Größe der Biegesteifigkeit auch der Ort und/oder die Relationen zwischen den lokalen Biegesteifigkeiten Einfluss auf die biomechanische Performance hat. Zukünftige Studien müssen klären, welche der Modifikationen tatsächlich Einfluss nimmt.
Der aktuell verbaute Hatz-Dieselmotors des Schluckspecht V soll durch einen leichten und effizienten Ottomotor ersetzt werden. Dieser Ottomotor wird zukünftig mit dem Alkohol Ethanol betrieben. Hierfür müssen, auch hinsichtlich des Wettbewerb-Einsatzes beim Shell Eco-marathon, einige Optimierungen durchgeführt werden.
Die hier vorliegende Master-Thesis behandelt den Aufbau und die Optimierung des Ver-suchsprüfstands, welcher für Testzwecke für den neuen Ottomotor entwickelt wurde. Im speziellen wird auf das Thema Kraftstoffsystem, welches für den Betrieb mit Ethanol aus-gelegt wird, eingegangen. Des Weiteren erfolgt die Konstruktion einer optimierten Ansaugstrecke, welche auf den Verbrennungsmotor appliziert werden soll. Hierfür werden mehrere Varianten strömungstechnisch untersucht und am Objekt getestet. Zudem soll die Verdichtung des Verbrennungsmotors durch einen optimierten Kolben erhöht und die Ventilsteuerzeiten durch eine optimierte Nockenkontur perfektioniert werden. Hierbei besteht die Aufgabe darin diese Bauteile zu besorgen und die Fertigung zu koordinieren. Eine weitere Tätigkeit ist die Aufnahme und Beseitigung von Fehlern des Versuchsprüfstands, welche einen reibungslosen Versuchsalltag verhindern bzw. erschweren. Die letzte Tätigkeit umfasst das Durchführen von experimentellen Untersuchungen des Verbrennungsmotors und das Anlegen von Kennfeldern, welche einen effizienten Motorlauf gewährleisten.