Für den Entwurf und die praxisorientierte Bemessung von Bauteilen aus mesogradiertem Beton ist die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Tragverhalten und Festigkeit in Abhängigkeit von der Porenstruktur (Porosität) ausschlaggebend. Für die vorliegende Dissertation wurde anhand von Versuchen an Probekörpern und FE¬-Analysen der Frage nachgegangen, wie sich die Probekörperfestigkeit eines Lochfeldes aus Normalbeton verändert.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In diesem Buch wird erstmalig eine systematische Bemessungsmethodik für den Einsatz von Spiralankern als rissbreitenbeschränkende Mauerwerksbewehrung vorgestellt. Anhand der mechanischen Grundlagen wird ein Bemessungsverfahren abgeleitet und in Beispielrechnungen erläutert. Zahlenwerte aus Versuchen und aus der Literatur für die Bemessung der Spiralanker sowie zahlreiche konstruktive Hinweise machen das Buch zu einem praxisorientierten Werkzeug bei der Instandsetzung älterer und neuerer Gebäude.
Aktualisiert: 2023-06-01
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In diesem Buch wird erstmalig eine systematische Bemessungsmethodik für den Einsatz von Spiralankern als rissbreitenbeschränkende Mauerwerksbewehrung vorgestellt. Anhand der mechanischen Grundlagen wird ein Bemessungsverfahren abgeleitet und in Beispielrechnungen erläutert. Zahlenwerte aus Versuchen und aus der Literatur für die Bemessung der Spiralanker sowie zahlreiche konstruktive Hinweise machen das Buch zu einem praxisorientierten Werkzeug bei der Instandsetzung älterer und neuerer Gebäude.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von Stahlbetonbauteilen gegen klimatische und chemische Einwirkungen kann ein UHPC verwendet werden, der sich durch eine hohe Druckfestigkeit und äußerst dichte Gefügematrix auszeichnet. Die Dauerhaftigkeit lässt sich weiter steigern, wenn die Betonstahlbewehrung durch eine nicht korrodierende BFRP ersetzt wird. Ferner hat BFRP eine höhere Zugfestigkeit, so dass prinzipiell auch eine Vorspannung möglich ist. Insgesamt wurden umfangreiche experimentelle und theoretische Untersuchungen zu verschiedenen Themen und Fragestellungen im Hinblick auf den Einsatz von BFRP in Betonbauteilen aus UHPC ausgeführt. Es konnten wertvolle Ergebnisse zu den verschiedenartigsten Fragestellungen gewonnen werden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Für den Entwurf und die praxisorientierte Bemessung von Bauteilen aus mesogradiertem Beton ist die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Tragverhalten und Festigkeit in Abhängigkeit von der Porenstruktur (Porosität) ausschlaggebend. Für die vorliegende Dissertation wurde anhand von Versuchen an Probekörpern und FE¬-Analysen der Frage nachgegangen, wie sich die Probekörperfestigkeit eines Lochfeldes aus Normalbeton verändert.
Aktualisiert: 2023-03-31
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In dieser Arbeit wird erstmalig ein Berechnungsmodell für Elastizitätsmoduln von kurzfaserverstärkten Kunststoffen unter Berücksichtigung der werkstoffspezifischen Haftbedingung in der Faser-Matrix-Grenzfläche vorgestellt und validiert. Dies erfolgt im Rahmen einer Modellerweiterung indem die Oberflächenspannungsanteile der Kontaktpartner herangezogen und Oberflächenrauheiten der Fasern vernachlässigt werden. Die Anwendung des Modells präzisiert die Vorhersagen des Elastizitätsmoduls des Verbundes, was direkte Auswirkungen auf die Eigenfrequenzen und Nachgiebigkeiten von Bauteilen insbesondere unter Verwendung nahezu unpolarer Matrices hat. Ein einzigartiger Vorteil der Modellerweiterung besteht in der Möglichkeit ohne weitere Messungen Kreuzvergleiche zwischen den zu kombinierenden Materialien durchzuführen. Zusätzlich entfallen kombinationsspezifische Untersuchungen, wie Einzelfaserauszugstests einer Faser-Matrix-Kombination.
Aktualisiert: 2022-10-20
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Die Berechnung und Gestaltung sowie die wirtschaftliche Fertigung und der sichere Betrieb von Schraubenverbindungen gemäß der Richtlinie VDI 2230.
Aktualisiert: 2022-03-31
Autor:
Florian Brahm,
Jan Büchle,
Horst Dieterle,
Markus Fischer,
Thomas Grätsch,
Gerd Höring,
Jan-Hendrik Knoth,
Andreas Meyer-Eschenbach,
Djawed Rajabi,
Bernhard Reck,
Moritz Stahl
Die Berechnung und Gestaltung sowie die wirtschaftliche Fertigung und der sichere Betrieb von Schraubenverbindungen gemäß der Richtlinie VDI 2230.
Aktualisiert: 2022-03-31
Autor:
Florian Brahm,
Jan Büchle,
Horst Dieterle,
Markus Fischer,
Thomas Grätsch,
Gerd Höring,
Jan-Hendrik Knoth,
Andreas Meyer-Eschenbach,
Djawed Rajabi,
Bernhard Reck,
Moritz Stahl
In der vorliegenden Arbeit wird die Strangzahl in elektrischen Antriebssystemen mit permanentmagneterregten Synchronmaschinen im Hinblick auf eine automobile Anwendung systematisch untersucht. Aufbauend auf einem Untersuchungsansatz werden Auslegungsvarianten verschiedener Strangzahlen gegenübergestellt und hinsichtlich Eigenschafts- und Parameterunterschieden analysiert. Systemische Vorteile bei einer Erhöhung der Strangzahl, beispielsweise mit Bezug auf eine Kapazitätsreduktion des Zwischenkreiskondensators durch PWM-Interleaving, werden aufgezeigt und anhand definierter Kriterien bewertet. Ebenso wird auf Besonderheiten und Herausforderungen, wie z. B. erhöhte taktungsbedingte Stromoberschwingungen im Betrieb mehrphasiger elektrischer Antriebssysteme, eingegangen. Im Anschluss an die Analysen wird eine mehrsträngige Versuchsmaschine ausgelegt, aufgebaut und am Antriebsprüfstand betrieben. Ausgewählte Untersuchungsergebnisse werden anhand von Messungen validiert.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Die tribologischen Anforderungen an Kunststoffbauteile in energieeffizienten Systemen mit optimierter Reibung und Verschleißschutz sind hoch. Durch die geringen Schichtdicken in Kombination mit dem verhältnismäßig weichen Kunststoff als Substratwerkstoff sind zahlreiche etablierte Charakterisierungsverfahren nicht für solche Bauteile geeignet.
Basierend auf einer Vorgehensweise zur Festigkeitsauslegung, werden in der vorgestellten Forschungsarbeit speziell zur Charakterisierung harter Dünnschichten auf weichen Substratmaterialien geeignete Prüfmethoden ausgewählt, angepasst und entwickelt. Hierfür wird das Schicht-Elastizitätsmodul mit einem kombinierten Verfahren aus Indentierungen und numerischen Berechnungen ermittelt. Regressionsmodelle ersetzen für zukünftige Anwendungen die FE-Simulationen und beschleunigen weitere Auswertungen.
Ein modifizierter Ritztest erzeugt gezielt mehrachsige Spannungszustände, die mittels FE-Simulationen nachgebildet werden. So werden die mechanischen Grenzen des Schicht-Substrat-Verbundes ermittelt und die Auswirkungen von Parametermodifikationen illustriert.
Der Einfluss von dünnen harten Schichten auf die Steifigkeit und die Eigenfrequenzen des gesamten Bauteils wird analytisch und experimentell untersucht.
Für das Anwendungsgebiet der beschichteten Wälzlagerkäfige werden die tribologischen und funktionalen Potentiale für harte und tribologisch relevante Schichten aufgezeigt und gängigen Käfigwerkstoffen gegenübergestellt.
Aktualisiert: 2020-11-05
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Die vorliegende Dissertation untersucht die Dehnratenabhängigkeit der mechanischen Werkstoffkennwerte von Kalk-Natronsilicatglas. Zu diesem Zweck werden einaxiale Hochgeschwindigkeits-Zugversuche durchgeführt und das Werkstoffverhalten mit hochauflösender Messtechnik aufgezeichnet. Auf Grundlage der Messergebnisse werden Werkstoffmodelle entwickelt, die das dehnratenabhängige Verhalten der Zugfestigkeit und des Elastizitätsmoduls des untersuchten Glases beschreiben.
Aktualisiert: 2020-01-02
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In der vorliegenden Arbeit wird eine experimentelle Testmethodik zur Untersuchung der Bruchfestigkeit der Membran kommerziell eingesetzter MEMS-Mikrofone mit gleichzeitiger Bestimmung des Elastizitätsmoduls entwickelt und charakterisiert. Der experimentelle Test überwindet dabei die Nachteile bisheriger Methoden hinsichtlich der Eignung für eine Membran, des Justage- und Versuchsaufwandes sowie der erhaltenen Ergebnisse.
Der Einsatz eines Nanoindentationsgerätes reduziert den Justageaufwand deutlich und ermöglicht gleichzeitig eine Automatisierung der Versuchsdurchführung, wodurch die Methodik für den industriellen Einsatz geeignet ist. Durch die zentrische Belastung der Membran mit einer sphärischen Diamantspitze ist eine reine Untersuchung des Membranmaterials möglich, da ein Bruch der Membran provoziert und gleichzeitig das Versagen in der Einspannstelle und Kantendefekte vermieden werden.
Der ermittelte Elastizitätsmodul von 168,9 GPa ist mit typischen Literaturwerten vergleichbar. Die erzielten Bruchfestigkeitswerte liegen im Bereich von 6000 MPa und damit deutlich über den in der Literatur dargestellten Wertebereich von 500 bis 5000 MPa.
Die Erweiterung der Methodik um die Möglichkeit zur Untersuchung des Einflusses von Ätzkanten, wie sie bspw. bei der Statorelektrode auftreten, auf die Bruchfestigkeit wird durch angepasste Membranstrukturen erreicht. Die Bruchfestigkeit wird dadurch um bis zu 12 % im Vergleich mit der Vollmembran reduziert.
Den Abschluss der Arbeit bildet die Ergänzung der entwickelten Methodik um angepasste mikroskopische Teststrukturen (sogenannte On-Chip-Tests). Diese Teststrukturen können eingesetzt werden, um schnell und unabhängig von dem entwickelten Belastungstest bspw. eine Prozessüberwachung der Bruchfestigkeit durchzuführen.
Aktualisiert: 2020-01-15
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In diesem Buch wird erstmalig eine systematische Bemessungsmethodik für den Einsatz von Spiralankern als rissbreitenbeschränkende Mauerwerksbewehrung vorgestellt. Anhand der mechanischen Grundlagen wird ein Bemessungsverfahren abgeleitet und in Beispielrechnungen erläutert. Zahlenwerte aus Versuchen und aus der Literatur für die Bemessung der Spiralanker sowie zahlreiche konstruktive Hinweise machen das Buch zu einem praxisorientierten Werkzeug bei der Instandsetzung älterer und neuerer Gebäude.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Zur Erhöhung der Widerstandsfähigkeit von Stahlbetonbauteilen gegen klimatische und chemische Einwirkungen kann ein UHPC verwendet werden, der sich durch eine hohe Druckfestigkeit und äußerst dichte Gefügematrix auszeichnet. Die Dauerhaftigkeit lässt sich weiter steigern, wenn die Betonstahlbewehrung durch eine nicht korrodierende BFRP ersetzt wird. Ferner hat BFRP eine höhere Zugfestigkeit, so dass prinzipiell auch eine Vorspannung möglich ist. Insgesamt wurden umfangreiche experimentelle und theoretische Untersuchungen zu verschiedenen Themen und Fragestellungen im Hinblick auf den Einsatz von BFRP in Betonbauteilen aus UHPC ausgeführt. Es konnten wertvolle Ergebnisse zu den verschiedenartigsten Fragestellungen gewonnen werden.
Aktualisiert: 2023-03-31
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Im Hinblick auf den derzeitigen Umbau der deutschen Wälder und des damit verbundenen Zuwachses an Laubholz ist die Holzwirtschaft daran interessiert, Voraussetzungen für eine vermehrte Verwendung von Laubholz zu schaffen. Im Bereich des Bauwesens eröffnet Brettschichtholz aus Buche für tragende Zwecke wirtschaftlich interessante Anwendungen. Diese Forschungsarbeit beschreibt die Ermittlung von Vorschlägen für Rechenwerte der Festigkeit und Steifigkeit von Buchen-Brettschichtholz. Die Grundlage waren zahlreiche Festigkeitsprüfungen an 150 mm langen Brettabschnitten, die als Eingangsdaten für ein Rechenmodell dienten. Durch umfangreiche Biegeprüfungen von Brettschichtholzträgern aus Buche in Bauteilgröße konnte die Eignung des Rechenmodells zur Tragfähigkeitsvorhersage und damit auch zur Ableitung von Bemessungsvorschlägen nachgewiesen werden. Die Ergebnisse des Rechenmodells und der Prüfungen belegen eine hohe Biegefestigkeit von Brettschichtholz aus Buche. Durch maschinelle und visuelle Sortierung können Festigkeiten erreicht werden, die um bis zu 30 % über den Werten liegen, die durch das bisher verwendete Nadelholz erreichbar sind.
Aktualisiert: 2021-02-11
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In diesem Buch wird erstmalig eine systematische Bemessungsmethodik für den Einsatz von Spiralankern als rissbreitenbeschränkende Mauerwerksbewehrung vorgestellt. Anhand der mechanischen Grundlagen wird ein Bemessungsverfahren abgeleitet und in Beispielrechnungen erläutert. Zahlenwerte aus Versuchen und aus der Literatur für die Bemessung der Spiralanker sowie zahlreiche konstruktive Hinweise machen das Buch zu einem praxisorientierten Werkzeug bei der Instandsetzung älterer und neuerer Gebäude.
Aktualisiert: 2023-03-31
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In der Forschungsarbeit wird die Verwendung von Nadelholz statt Buchenholz im weniger biegebeanspruchten Kernbereich von Brettschichtholz untersucht. Es wird anhand von Versuchen und mithilfe von numerischen Methoden gezeigt, dass sich mit so genannten Hybridträgern hohe Festigkeitswerte und geringere Materialkosten als bei reinen Buchenträgern miteinander vereinen lassen.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Der DAfStb gibt eine der umfangreichsten und angesehensten Schriftenreihe des Betonbaus heraus. Seit 1947 sind weit über 400 Hefte erschienen. Sie führt in einzigartiger Weise wissenschaftliche Grundlagen und praxisorientierte Beiträge zu Fragen der Bemessung, Betontechnik, Umweltverträglichkeit, Dauerhaftigkeit und Nachhaltigkeit im Betonbau zusammen. Die Schriftenreihe spricht gleichermaßen alle Bauentscheidungsträger und am Bau beteiligten Gruppen des privaten und öffentlichen Bereiches an und dienen der Unterstützung der täglichen Arbeit ebenso wie der Weiterentwicklung der Bauart.
Aktualisiert: 2021-10-29
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