Produzierende Unternehmen sehen sich heute branchenübergreifend mit einer steigenden Produktvarianz als Folge der Kundenindividualität und verkürzten Produktlebenszyklen konfrontiert. Als Folge dessen sind die Unternehmen gezwungen, immer häufiger neue Produkte oder Produktgenerationen in den Markt einzuführen. Eine verspätete Markteinführung führt nicht nur zu entgangenen Gewinnen, sondern auch das Unternehmen kann nur noch schwierig die gewünschten Produktrenditen über den verkürzten Produktlebenszyklus erzielen. Für komplexe Produkte, wie in der Flugzeugindustrie, können zahlreiche etablierte Ansätze aus Praxis und Forschung nicht übertragen werden. Dies ist vor allem auf die besonderen Randbedingungen zurückzuführen, die durch einen sehr hohen Kapitaleinsatz, fehlende Prototypenfertigung, lange Entwicklungszeiten und zahlreiche neuen Technologien gekennzeichnet sind.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit ist ein methodischer Ansatz zur Bewertung von Anlaufrisiken in der Flugzeugindustrie entwickelt worden. Das Vorgehen gliedert sich dabei in zwei Hauptphasen. In der ersten Phase der Methode wird auf Basis eines neuentwickelten Wirkmodells die Identifizierung möglicher Risikobereiche durchgeführt. Darauf aufbauend erfolgt in der zweiten Phase eine detaillierte Risikoanalyse. Mit Hilfe einer entwickelten Maßnahmenmatrix wird dem Anwender eine Entscheidungshilfe zur Identifizierung potentieller Maßnahmen zur Risikoreduzierung bereitgestellt. Die Validierung der Methode wird anhand einer Fallstudie im Bereich der Flugzeugkabinenintegration dargelegt.
Aktualisiert: 2022-12-22
> findR *
Climate change "It is, simply, the greatest collective challenge we face as a human family" sagte
UN Generalsekretär Ban Ki-moon in 2009. Auch im jetzt bereits 5. Assessment Report geht das
Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) davon aus, dass die globale Erwärmung der
Erde zumindest mittelfristig weiter zunehmen wird, mit den daraus resultierenden Folgen für
meteorologische Prozesse, Umweltbedingungen und Ökosysteme, Mensch sowie Infrastruktur
und Wirtschaft. Der Anstieg der Temperaturen und der Anstieg des Meeresspiegels sind bereits
heute aus Messreihen deutlich zu erkennen. Zumindest von den Schäden her nehmen auch Zahl
und Heftigkeit hydro-meteorologischer Extremereignisse weltweit zu.
Seit mehreren Jahren stellen Untersuchungen zu den Auswirkungen des Klimawandels auf
wasserbauliche und wasserwirtschaftliche Systeme und mögliche Anpassungsmaßnahmen einen
Schwerpunkt der Arbeiten des Instituts für Wasserbau der TUHH dar. In diesem Zusammenhang
wurde eine Vielzahl von Forschungsvorhaben durchgeführt.
Küsten, Ästuare und deren Nebenflüsse sind als Grenzzonen zwischen Meer und Land von den
aus dem Klimawandel resultierenden Veränderungen besonders betroffen. Ein höherer mittlerer
Meeresspiegel führt zu höheren mittleren und extremen Wasserständen und zu Veränderungen im
Tidegeschehen. Eine Zunahme der Sturmintensität führt zu weiter erhöhten
Sturmflutwasserständen. Veränderte Niederschlagsregime und intensivere Niederschläge führen
zu Veränderungen im Abflussgeschehen und im Wasserhaushalt. Insgesamt wird sich das
hydrodynamische Geschehen zukünftig verändern. Dies führt dann zwangsläufig dazu, dass sich
auch die Transportprozesse verändern. Zudem sind Küsten, Ästuare und deren Nebenflüsse in
vielerlei Hinsicht besonders sensible Systeme und unterliegen einem hohen Nutzungsdruck. Dies
trifft natürlich auch auf das Elbeästuar und die tidebeeinflussten Elbe-Nebenflüsse (Medem, Oste,
Stör, Krückau, Pinnau, Schwinge, Lühe, Este, Alster, Bille Seeve und Ilmenau) zu.
Um die Auswirkungen des Klimawandels auf die vorgenannten Bereiche bewerten zu können und
als Grundlage für eine Anpassung an den Klimawandel sind quantitative Aussagen zu den zu
erwartenden Veränderungen erforderlich. Während insbesondere die hydrodynamischen Prozesse
in den Hauptströmen der Ästuare zumeist recht gut untersucht und beschrieben sind und dort auch
ein wasserbauliches Systemverständnis bereits recht weit fortgeschritten ist, sind Messungen und
Analysen aus wasserbaulicher Sicht für Nebenflüsse bisher nur selten und dann praktisch
ausschließlich projektbasiert durchgeführt worden. Systematische Analysen hierzu liegen
praktisch nicht vor. Vielfach fehlt es zudem bereits an den hierzu erforderlichen Daten und
Modellergebnissen. D.h. die Grundlagen für eine Bewertung von Veränderungen muss zunächst
durch eine systematisch Analyse noch geschaffen werden.
Die in diesem 19. Band der Hamburger Wasserbauschriften veröffentlichte und somit nun
allgemein vorliegende Dissertation von Herrn Dr. Edgar Nehlsen ist die erste umfassende
wissenschaftliche Arbeit, die sich aus wasserbaulicher Sicht mit der Systemanalyse für
Nebenflüsse von großen Ästuaren und darauf aufbauend mit der Quantifizierung der
Auswirkungen des Klimawandels befasst. Herr Dr. Nehlsen hat ein sehr aktuelles und
gesellschaftlich relevantes Thema aufgegriffen, welches zudem hochkomplex ist. Die vielfältigen
Ergebnisse der Arbeit helfen, mögliche negative Auswirkungen des Klimawandels quantitativ
abzuschätzen und entsprechende Anpassungsmaßnahmen frühzeitig zu planen und umzusetzen.
VI
Der Grundstein für die Arbeit von Herrn Dr. Nehlsen wurde in dem Forschungsvorhaben
KLIMZUG-Nord gelegt. Seine Arbeiten haben maßgeblich zum Erfolg dieses Vorhabens
beigetragen. Die Ergebnisse seiner Arbeiten sind bereits direkt in mehrere praktische
Forschungsvorhaben eingeflossen. KLEE – Klimaanpassung im Einzugsgebiet der Este – und
KAREL – Klimaanpassung des Regenwassernetzes von Elmshorn und Umland – sind zwei gute
Beispiele aus denen konkrete Anpassungsmaßnahmen an den Klimawandel abgeleitet und auch
umgesetzt werden.
Es freut mich persönlich sehr, dass Herr Dr. Nehlsen seine vielfältigen Arbeiten am Institut mit
der vorliegenden Schrift zu einem sehr guten Abschluss gebracht hat. Darüber hinaus freut es
mich natürlich auch, dass Herr Dr. Nehlsen dem Institut für Wasserbau der TUHH auch nach
Abschluss seiner Dissertation als Oberingenieur treu geblieben ist und mich als einer der
leitenden wissenschaftlichen Mitarbeiter des Instituts bei der Arbeit im Institut hervorragend
unterstützt. Es macht Spaß mit ihm zusammenzuarbeiten und seine fachlichen und menschlichen
Kompetenzen zu sehen.
Dem interessierten Leser lege ich die Arbeit von Herrn Dr. Nehlsen mit dem Titel
„Wasserbauliche Systemanalyse zur Bewertung der Auswirkungen des Klimawandels für
tidebeeinflusste Nebengewässer der Elbe“ sehr ans Herz. Sie enthält eine Fülle von wichtigen
Ergebnissen für zukünftige wasserbauliche und wasserwirtschaftliche Planungen.
Peter Fröhle
Leiter des Instituts für Wasserbau der TUHH
Aktualisiert: 2022-12-22
> findR *
Das 28. DfX-Symposium und damit „8. Symposium der Neuzeit“ unter der Regie meiner Kollegen Prof. Paetzold, Prof. Krause und mir findet nun am 4.und 5. Oktober 2017 inzwischen zum dritten Mal im wunderschönen Bamberg statt.
Auch dieses Mal wurden wieder deutlich mehr Beiträge eingereicht als Berücksichtigung im Programm finden konnten. Insgesamt verzeichneten wir einen neuen Einreichungsrekord, der uns eine Auswahl nicht leicht machte und manche Autoren auf das nächste Jahr vertrösten ließ. Festzuhalten ist, dass das Symposium weiterhin Attraktivität und Anziehungskraft für Forscher aus der Universität und der Industrie besitzt.
Die Themen des diesjährigen Symposiums orientieren sich wiederum an aktuellen Forschungsschwerpunkten meines Lehrstuhls für Konstruktionstechnik (KTmfk) an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Man erkennt die Trends der Zeit, gerade die Digitalisierung und Smartisierung der Produktentwicklung, die zu neuen Möglichkeiten führen:
Smart Engineering / Modellbasierte Produktentwicklung
Data Mining
Digitale Menschmodelle in der Produktentwicklung
Toleranzen / Robust Design
Leichtbau
Auch wenn langsam Routine bei der Organisation des Symposiums ein-kehrt, so ergibt sich doch noch ein großer Berg an Arbeit bis der erste Vortrag gehalten werden kann. Möglich wird dies durch zahlreiche helfende Köpfe und Hände, bei denen ich mich in diesem Jahr ganz besonders bedanken möchte: Michaela Förster, Susan Zöller und Marius Fechter sowie im Grunde genom-men das ganze Lehrstuhlteam. Herzlichen Dank auch die unterstützenden Firmen CADFEM, B&W Software und :em AG, ohne die die Tagungsbeiträge deutlich höher hätten sein müssen. Selbstverständlich gilt mein Dank ebenso
IV
meinen beiden Mitveranstaltern und geschätzten Kollegen Kristin Paetzold und Dieter Krause und natürlich auch allen Autoren und Vortragenden, die unser Symposium mit Beiträgen bereichert haben. Ich freue mich auf die vielen, interessanten Vorträge und auf die sicherlich lebhaften Diskussionen! (Erlangen, Oktober 2017, Sandra Wartzack)
Aktualisiert: 2022-12-08
> findR *
Mein Haus - in Zukunft klimaangepasst!
Hamburg als wachsende Metropole ist geprägt durch Nachverdichtung und die weitere Entwicklung
innerstädtischer Gebiete. Damit besteht die Gefahr, dass Flächen, die aktuell für klimatischen Ausgleich in der Stadt sorgen, durch weitere Bebauung und Versiegelung verloren gehen. Um auch in der Zukunft die Schäden durch Starkregen zu minimieren¬ und eine Überhitzung der inneren Stadtbereiche zu verhindern, muss die Überflutungs- und Hitzevorsorge integrativer Bestandteil sämtlicher städtischer Planungs- und Bauvorhaben in Hamburg werden – sowohl auf öffentlichen als auch auf privaten Flächen.
Viele verdichtete Stadtquartiere in Hamburg weisen eine sehr hohe bauliche Dichte und einen hohen
Versiegelungsgrad auf. Diese sind daher Gebiete, die bereits heute von Überschwemmungen durch
extreme Regenereignisse und von sommerlichem Hitzestress betroffen sind. Diese Effekte werden
sich als Folge des Klimawandels noch verstärken.
Maßnahmen zur Reduzierung von Überflutungen und Überhitzung zielen auf die Begrünung sowie die klimasensible Auswahl von Oberflächenmaterialien in Straßenräumen, an Fassaden und auf Dächern ab. Ebenso sind die Baualtersklassen, Oberflächenmaterialien und die Ausrichtung von Gebäuden wichtige Indikatoren für die Betroffenheit von Gebäuden und gleichzeitig zentrale Stellschrauben zur Klimaanpassung. Durch Maßnahmen zur Erhöhung von Versickerungspotenzialen, temporärem Regenrückhalt, Verschattung und Verdunstung kann gleichzeitig die Lebens- und Wohnqualität in innerstädtischen Quartieren erheblich verbessert werden. Darüber hinaus tragen solche Maßnahmen zur Entlastung der Sielnetze und damit zur Prävention von Überschwemmungen bei. Bestehende Grünflächen können durch regenwassergespeiste Wasserinstallationen an Attraktivität gewinnen und zur Steigerung der Artenvielfalt in der Stadt beitragen. Vor allem aber können durch die Umsetzung der Maßnahmen Schäden vermieden und Geld sowie Energie eingespart werden.
Dies kann nur gelingen, wenn auch Eigentümer der Flächen und Gebäude die Umsetzung der Klimaanpassungsmaßnahmen in die Hand nehmen. In diesem Leitfaden werden deshalb die Maßnahmen und Konzepte für eine Überflutungs- und Hitzevorsorge in innerstädtischen hochverdichteten Stadtquartieren dargestellt. Der Fokus liegt dabei auf den privaten Flächen und Gebäuden. Neubau- und Umbauvorhaben bieten eine sehr gute Gelegenheit für eine erfolgreiche Umsetzung der Maßnahmen und damit für eine zukunftsfähige Gestaltung von Grundstücken
und Gebäuden.
Aktualisiert: 2022-08-16
> findR *
Bereits heute sind viele hoch verdichtete Stadtquartiere in Hamburg aufgrund ihrer baulichen Dichte und ihrem hohen Versiegelungsgrad von Überflutungen in Folge extremer Regenereignisse und von sommerlicher Hitze betroffen. Gleichzeitig ist Hamburg als wachsende Metropole durch eine weitere Innenentwicklung und Nachverdichtung geprägt. Bisher begrünte und durchlässige Böden in der Stadt werden dadurch weiter bebaut und versiegelt. Als Folge des Klimawandels muss sich Hamburg zusätzlich auf vermehrte Starkregenereignisse sowie auf erhöhte Temperaturen und längere Trockenperioden im Sommer einstellen. Das Risiko von Überschwemmungen und Hitzestress verstärkt sich durch diese Entwicklungen besonders in den bereits verdichteten Stadtquartieren erheblich. Deshalb muss die Überflutungs- und Hitzevorsorge integrativer Bestandteil der Stadtentwicklung in Hamburg werden.
Damit dies gelingen kann, werden in diesem Wissensdokument zunächst notwendige Arbeitsschritte einer wasser- und klimasensiblen Planung erläutert. Einen wichtigen Baustein bildet die Checkliste zur Gefährdungsanalyse des betrachteten Planungsraumes.
Anschließend werden sowohl die Arbeitsschritte als auch mögliche Prinzipien und Maßnahmen zur Überflutungs- und Hitzevorsorge in innerstädtischen hochverdichteten Stadtquartieren dargestellt sowie deren Umsetzungspotenziale anhand von zwei Beispielquartieren in Hamburg – Winterhude-Süd und St. Georg – vorgestellt. Zentrale Ansätze sind dabei die Begrünung sowie die klimasensible Auswahl von Oberflächenmaterialien in Straßenräumen, auf Fassaden und auf Dächern. Durch Maßnahmen zur Erhöhung
von Versickerung, temporärem Regenrückhalt, Verdunstung und Verschattung kann eine Überflutung und Überhitzung im Stadtquartier entgegengewirkt und Schäden vermieden werden. Dabei gilt die Zusammenarbeit unterschiedlicher Fachbehörden aus den Bereichen der Stadt-, Landschafts- und Verkehrsplanung sowie der Wasserwirtschaft als entscheidende Grundvoraussetzung für eine erfolgreiche Umsetzung der Maßnahmen.
Aktualisiert: 2022-08-16
> findR *
Diese Arbeit behandelt die Herstellung und Charakterisierung von Polymernanokompositen (PNCs). Es werden
zwei graphitische Füllstoe in Epoxidmatrix untersucht: Kohlenstonanotubes (CNTs) und “Aerographit” (AG).
Die PNCs dieser Arbeit unterscheiden sich hinsichtlich Füllstogehalt und Morphologie wie folgt:
• CNT-basierte PNCs (CNT-PNCs): PNCs mit unidirektionaler Ausrichtung (APNCs, anisotrop) und willkürlicher
Ausrichtung (RPNCs, isotrop) von CNTs. Es wird der Bereich von ≈ 10-68 wt.% Gewichtsanteil
untersucht.
• AG-basierter PNCs (AG-PNCs): PNCs mit 3D-vernetzten Graphitnetzwerken in Epoxidmatrix. Die inneren
Elemente sind isotrop orientiert und kovalent vernetzt. Es wird der Bereich ≈ 0,2-0,6 wt.% Gewichtsanteil
untersucht.
Die Skalierung der elektrischen Leitfähigkeit und die Skalierung der E-Moduln werden bei bisher nicht vorhandener
Variationsbreite der CNT-Gewichtsanteilen untersucht ((), E()). Eine zentrale Fragestellung ist, wie
sich eine strenge Anisotropie (CNT-PNCs) oder eine kovalente Vernetzung (AG-PNCs) auf die Ezienz der elektr.
Leitung pro Füllstoanteil (/) auswirkt. Speziellere Fragen sind u.a.: Wie wird die Piezoresistivität von
CNT-PNCs beeinusst, wenn die Abstände zwischen CNTs so weit reduziert werden, dass sie im Bereich ihrer
Abmessungen liegen? Dominiert eher die Orientierung der CNTs oder der Füllstoanteil der CNTs das piezoresistive
und thermoelektrische Verhalten von CNT-PNCs? Lassen sich maximale Grenzen für E-Moduln und
elektr. Leitfähigkeiten von CNT-PNCs ableiten?
Methodisch ist wird die Untersuchung durch ein neues Herstellungsverfahren für APNCs/RPNCs möglich (Patent).
Hierbei können sehr verschiedene Arten von CNTs verarbeitetwerden. Struktur-Eigenschafts-Beziehungen
werden anhand von gerichteten in-houseMWCNTs (l >1,3 mm), ungerichteten in-houseMWCNTs (l >1,3 mm)
und ungerichteten kommerziellen MWCNTs (l ≈0,01 mm) betrachtet. Die APNCs u. RPNCs dieser Arbeit werden
mit dem bisherigen Wissen über dispergierte CNT-PNCs verglichen. Dispergierten CNT-PNCs weisen i.d.R.
nur keine Orientierung der CNTs und nur niedrige Füllstoanteile auf. Mit den APNCs können weit gesteigerte
Materialkennwerte erreicht werden (APNCs: ≈ 37000 S/m, E ≈ 36 GPa; RPNCs: ≈ 3000 S/m, E ≈ 6 GPa). Es
kann hier gezeigt werden, dass die elektrische Leitfähigkeit von hoch gefüllten APNCs ähnlichen Skalierungsregeln
() folgt, wie sie für dispergierte CNT-PNCs abgeleitet sind.
Die isotropen und kovalent vernetzten Graphitnetzwerke des Aerographits können vollständig mit Epoxiden
gefüllt werden. Die resultierenden AG-PNCs sind hinsichtlich Füllstoanteile und Isotropie mit typischen dispergierten
CNT-PNCs vergleichbar. Es wird die Auswirkung einer reduzierten Tunnelleitung das piezoresistive
Verhalten und die elektr. Leitfähigkeit von PNCs mit graphitischen Füllstoen untersucht. Eine gegenüber allen
bisherigen CNT-PNCs (dispergierte CNT-PNCs u. hoch gefüllte APNCs/RPNCs) erhöhte Ezienz der elektr.
Leitung pro Füllstoanteil (/) kann gezeigt werden.
Anhang zum Aerographit: Eine im Jahr 2010 entdeckte Synthese ermöglicht es graphitische Strukturen auf dem
Metalloxid Zinkoxid (ZnO) abzuscheiden. In dem chemischen Gasphasenabscheidungsprozess (CVD) kann umfangreich
Einuss auf die innere Struktur und Dichte genommen werden (Patent). Es sind drei Hauptvarianten
des AGs bekannt. Diese unterscheiden sich grundlegend in der Struktur der inneren Graphitwände und/oder Füllungen.
Die Kinetik der Entfernung des Templates und der Nukleation von Graphit im CVD-Prozess ist bisher nur
ansatzweise verstanden. Die Kapitel “Grundlagen” und der “Anhang A” sind der Fortsetzung dieser Forschung
gewidmet. Wichtige Inhalte des Anhangs sind folgende Punkte:
• Selektion der Varianten u. Dichten der AGs via CVD,
• Einführung eines Wachstumsmodells und
• Zusammenfassung der Strukturanalysen (SEM, TEM, EELS, XRD) der Jahre 2010-2016.
Aktualisiert: 2022-08-16
> findR *
Das Buch enthält in komprimierter Form die wesentlichen Inhalte der Bachelor - Vorlesungen Technische Thermodynamik I und Technische Thermodynamik II und ist als begleitendes Material zu diesen Vorlesungen gedacht. Im ersten Teil werden die Hauptsätze der Therrnodynamik und der Zusammenhang zwischen den dabei auftretenden Zustandsgrößen behandelt. Der zweite Teil enthält ingenieurmäßige Anwendungen dieser Grundlagen auf verschiedene Kreisprozesse einschließlich wichtiger Zweiphasenpozesse. Darüber werden Klima- und Verbrennunugsprozesse, sowie stationäre Fließprozesse behandelt. Das Buch gibt es auch in englischer Sprache.
Aktualisiert: 2022-08-16
> findR *
In dieser Arbeit wird die Herstellung vertikal und horizontal gerichteter Multi Walled Carbon Nanotube (MWCNT)/ Polypyrrol Hybride beschrieben und die richtungsabhängige Aktuation untersucht. Die für die Aktuation verantwortliche Komponente des Hybrids ist hierbei das Polypyrrol; bei geringen Potentialdifferenzen und Strömen wird das Polymer reversibel reduziert bzw. oxidiert. Dieser Vorgang wird begleitet vom Aus- bzw. Eindiffundieren solvatisierter Ionen aus der umgebenden Elektrolytlösung in die Polymermatrix, das Volumen des Polymers schwillt bzw. zieht sich zusammen. Da Polypyrrol bereits unter physiologischen Bedingungen aktiv ist, kann als möglicher Anwendungsfall bspw. die Verwendung als Mikroaktuators für implantierbare Mikrodosiersysteme mit einer Funktionsweise ähnlich derjenigen eines Schließmuskels beschrieben werden.
Die MWCNTs übernehmen im Hybrid die Rolle einer eingebetteten Elektrode und sorgen für eine gleichmäßige Ladungsverteilung. Gleichzeitig induzieren sie, bedingt durch ihre hohe Steifigkeit in Richtung des MWCNT Orientierung und durch ihre Nanostrukturierung, eine Richtungsabhängigkeit in die Aktuation des Hybrids. Die Kontraktion bzw. Dehnung parallel zur MWCNT Orientierung wird fast vollständig unterbunden.
Als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Hybride dienen vertikal gerichtete Multi-Walled Carbon Nanotubes (MWCNT), die mittels Gasfluss CVD Prozess hergestellt werden. In einem mechanischen Umformvorgang können die vertikal orientierten MWCNTs unter gleichzeitiger Verdichtung in horizontal orientierte Buckypaper überführt werden. Anschließend wird in einer Elektropolymerisationsreaktion jedes einzelne der MWCNTs mit einer dünnen Schicht (~ 20 nm) Polypyrrol als aktives Polymer beschichtet. Die relative Orientierung der MWCNTs zueinander bleibt während der Beschichtung mit Polypyrrol erhalten. Zusätzlich zur Aktuation werden die mechanischen Eigenschaften der Hybride, insbesondere die Zug- und Drucksteifigkeiten, erfasst und die Hybride hinsichtlich ihrer elektrochemischen Eigenschaften charakterisiert.
Aktualisiert: 2022-03-15
> findR *
Eine effektive Methode zur Verbesserung des Ermüdungsrissausbreitungsverhaltens von
Epoxidharzen ist die Verwendung von homogen dispergierten Nanopartikeln. Es existiert
eine große Vielzahl an Nanopartikeln, die sich hinsichtlich ihrer Form und Größe sowie ihrer
chemischen Zusammensetzung deutlich unterscheiden. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es,
speziell den Einfluss der Nanopartikelgeometrie auf die Bruchzähigkeit und das Ermüdungsrissausbreitungsverhalten
von Epoxidharz-Nanocompositen zu beschreiben und zu erklären.
Im Speziellen soll der Einfluss der Partikelform, der Partikelgröße und des Aspektverhältnisses
der Nanopartikel untersucht werden. Für diese Untersuchungen wurden sphärische,
stäbchenförmige und plättchenförmige Nanopartikel so ausgewählt, dass diese in ihren geometrischen
Abmessungen und ihrer chemischen Zusammensetzung vergleichbar sind.
Die anspruchsvollen Ziele der vorliegenden Dissertation erfordern die Betrachtung eines
ganzheitlichen interdisziplinären Ansatzes. Dieser umfasst die Auswahl und Oberflächenmodifikation
der Nanopartikel, die Optimierung und Charakterisierung der Dispergierqualität, die
stetige Analyse der Partikelgrößenverteilung sowie die Bestimmung des Ermüdungsrissausbreitungsverhaltens
und dessen Interpretation anhand von bruchmechanischen Theorien
und deren Korrelation mit der Partikelgeometrie.
Die Ergebnisse der Arbeit verdeutlichen, dass das Ermüdungsrissausbreitungsverhalten der
Nanocomposite deutlich von der Partikelgeometrie beeinflusst wird. Durch die Korrelation der
auftretenden bruchzähigkeitssteigernden Mechanismen mit der Partikelgeometrie und der
Anpassung bruchmechanischer Theorien an die dynamische Rissausbreitung können die
beobachteten Unterschiede im Materialverhalten erklärt werden.
Es zeigt sich, dass die Partikelgröße einen maßgeblichen Einfluss auf die auftretenden
bruchzähigkeitssteigernden Mechanismen und damit auf das Ermüdungsrissausbreitungsverhalten
hat. Eine direkte Wechselwirkung der Nanopartikel mit der fortschreitenden Rissfront
tritt auf, sobald die Partikelgröße die Größe der dynamischen Rissspitzenöffnungsverschiebung
überschreitet. Die sehr kleinen nano-SiO2-Partikel können nur durch lokale plastische
Deformation, hervorgerufen durch die Delamination der Nanopartikel und das anschließende
Porenwachstum, zur Steigerung des FCP-Verhaltens beitragen. Die Verbesserung
des Materialverhaltens ist dabei auf die extrem hohe Anzahl an Nanopartikeln und
Delaminationsereignissen an deren Oberflächen zurückzuführen. Nanopartikel, deren Partikelgröße
in einer Dimension die Rissspitzenöffnungsverschiebung überschreitet (z. B. synthetische
Schichtsilikate), führen durch das Auftreten von Rissanhaftung und -ablenkung und
der damit verbundenen Delokalisierung der bruchzähigkeitssteigernden Effekte zu einer effektiveren
Verbesserung des Ermüdungsrissausbreitungsverhaltens. Neben der PartikelgröV
ße kann auch ein deutlicher Einfluss der Partikelform auf das FCP-Verhalten beobachtet
werden, wohingegen der Einfluss des Aspektverhältnisses gering bzw. nicht eindeutig zu
quantifizieren ist.
Aktualisiert: 2022-03-15
> findR *
Der Bericht „Perspektiven für die Este von morgen – Bausteine für die Anpassung
an den Klimawandel“ stellt das wesentliche Ergebnis des dreijährigen
Forschungsprojekts KLEE (Klimaanpassung Einzugsgebiet Este) dar.
Die Este ist ein in Niedersachsen gelegener Nebenfluss der Elbe. In ihrem
ca. 365 km² umfassenden Einzugsgebiet bestehen an den einzelnen Abschnitten
in unterschiedlicher Ausprägung bereits heute Herausforderungen
hinsichtlich des Hochwasserschutzes und des Sedimentmanagements. Der
KLEE-Verbund – ein Zusammenschluss zweier Landkreise, einer Stadt, einer
Hochschule sowie einer Technologietransfergesellschaft – nimmt mit seinen
Untersuchungen eine langfristige Perspektive ein. Welche Auswirkungen
auf das Einzugsgebiet der Este sind durch projizierte Klimaveränderungen
zu erwarten? In welchem Maß werden sich die bestehenden Probleme verschärfen?
Welche Maßnahmen sollten ergriffen werden, um das „System
Este“ nachhaltig und resilient zu gestalten, also so, dass es möglichst wenig
anfällig ist gegenüber Störungen?
Die maßgeblichen Akteure im KLEE-Modellgebiet wurden im Rahmen eines
kontinuierlichen Beteiligungsprozesses von Beginn an aktiv in alle Phasen
des Projekts eingebunden. Das vorliegende integrierte Anpassungskonzept
basiert auf einer interdisziplinären und kreisgebietsübergreifenden Betrachtung
auf Einzugsgebietsebene. Es berücksichtigt die Interessen der Oberund
Unterlieger an der Este und ebenso die unterschiedlichen Belange des
Naturschutzes, der Landwirtschaft, des Küsten- und Hochwasserschutzes
sowie die Sichtweisen der zuständigen Planungsbehörden.
Im Ergebnis werden neben einigen grundsätzlichen Strategien für eine erfolgreiche
Anpassung an den Klimawandel konkrete Handlungsempfehlungen
hinsichtlich der Umsetzung struktureller Anpassungsmaßnahmen im
KLEE-Modellgebiet ausgesprochen. Der vorliegende Bericht richtet sich in
erster Linie an die handelnden Akteure im Einzugsgebiet der Este: kommunale
Fachbehörden und Vertreter/innen aus Politik auf allen Ebenen, Vertreter/
innen aus der Landwirtschaft, von Verbänden, Nicht-Regierungs-Organisationen,
Este-Anwohner/innen sowie an die interessierte Öffentlichkeit. Durch
den modellhaften Charakter von KLEE sind die gewonnenen Erkenntnisse
des Forschungsvorhabens auf andere Regionen in Deutschland übertragbar.
Aktualisiert: 2021-08-24
> findR *
Megatrends of globalisation and individualisation characterize global markets. Hence,
varying individual customer needs need to be satisfied and products need to be compliant
with country-specific conditions while maintaining marketable prices. Offering a
broad variety of products cost-efficiently, becomes a crucial success-factor. Yet, a broad
variety of products leads to more complexity, causing more costs. These complexity costs
incur for instance because of higher storage expenses, excessive logistics and smaller lot
sizes. By developing modular product families, product variants can be configured from
a small number of modules in order to reduce complexity. The modular design enables
the use of common components in several product variants, so called commonality. In
recent decades, several approaches have been developed to increase the commonality
of product families, among others the Integrated PKT-Approach for Developing Modular
Product Families. Still, additional potential can be exploited by using common modules
even across product families. As there are no sufficient methods for a product program
wide approach yet, the aim of this contribution is to develop methodical support for the
development of common product programs.
This method includes the Carryover Chart (CoC), a newly developed visualisation of product
programs regarding their carryover modules. At first potential carryover candidates
are identified using the CoC. Analysing this potential as well as the actual needs for more
commonality or more differentiation, a product program specific product structure strategy
is developed. In accordance with this strategy the carryover candidates are developed
as modules with common use across product families. This phase includes design
for variety in order to achieve higher component commonality. The effect of higher component
and module commonality on the product life phases is evaluated and optimized.
These steps are supported by partly existing and adapted method units of the Integrated
PKT-Approach. Resulting concepts are compared in a newly developed breakeven-analysis
in order to understand the effect on production and complexity cost.
Applying the method on a product program of fork lift trucks and the design of base
frames it is successfully evaluated.
The Integrated PKT-Approach for Developing Modular Product families is extended by
the new method to the Integrated PKT-Approach for Developing Modular Product Programs.
Aktualisiert: 2022-03-15
> findR *
Faserverstärkte Polyurethane sind für viele Anwendungen etabliert, aber fast ausschließlich
in nicht-strukturellen Komponenten zu finden. Eine zentrale Anforderung bei der
Herstellung großflächiger Strukturbauteile – wie Rotorblätter von Windenergieanlagen –
sind ausreichend lange Verarbeitungsdauern des Harzsystems. Für PU-Harze stellt dies eine
besondere Herausforderung dar, da Verarbeitbarkeit und gewünschte Endeigenschaften
teilweise gegensätzliche Modifikationen in der Harzchemie erfordern.
Die Aufklärung der Struktur-Eigenschafts-Beziehungen systematisch variierter PU-Harze
bildet die Basis, um schließlich mit einer auf die Zielanwendung ’Rotorblatt’ anforderungsgerecht
optimierten Formulierung die PU-spezifischen Prozessrandbedingungen
zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen mit hoher Laminatqualität zu erarbeiten.
Derart dargestellte PU-Verbundwerkstoffe zeichnen sich durch ein hervorragendes Eigenschaftsprofil
aus. Es wurde nachgewiesen, dass das Einsetzen erster Schädigungen – im
Vergleich zu Werkstoffen mit Epoxidharz-Matrix – zu deutlich höheren Lasten verschoben
ist. Die hohe Bruchzähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit der PU-Harze wird durch
ihre starke Anbindung an die Fasern sehr gut ins Laminat transferiert. Das schädigungsresistente
Verhalten auch unter dynamischer Last und die Langzeittoleranz gegenüber
existierenden Mikro- oder Makroschädigungen unterstreichen das Leichtbaupotential dieser
Werkstofftechnologie.
Aktualisiert: 2021-08-24
> findR *
„26-mal DfX-Symposium: ist das nicht stinklangweilig?!“ Diese Frage stell-te Prof. Harald Meerkamm zur Einleitung der Dinner Speech des 26. DfX-Symposiums im vergangenen Jahr in Herrsching bei München. Und er beant-wortete seine einleitende Frage mit einer packenden Rede zum 25. Jubiläum der Veranstaltung und dem Satz „Ich kann Ihnen sagen, es war mir nie lang-weilig, sondern ich fand es stets anregend und spannend.“
An der diesjährigen Vielfalt der eingereichten Beiträge und der gelunge-nen Teilnehmerzahl ist erkennbar, dass Prof. Harald Meerkamms Antwort für das diesjährige 27. DfX-Symposium in Jesteburg nahe Hamburg erneut an-wendbar ist. Ich freue mich, dass wieder so viele junge wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der Einladung zur Einreichung eines Beitrags gefolgt sind und wir ein Programm erstellen konnten, dass auch in diesem Jahr viele neue Anregungen für die Forschung im Bereich der Produktentwick-lung erwarten lässt.
Die thematischen Schwerpunkte des diesjährigen Symposiums bilden da-bei die Themen
Modularisierung & Variantenmanagement,
Strukturanalyse, Simulation & Test sowie
Leichtbau.
Darüber hinaus wird die Öffnung des Symposiums für andere Themenstel-lungen fortgesetzt, indem auch eine Vielzahl von fachlich spannenden Beiträ-gen aus dem Bereich des „Design for X“ berücksichtigt wurde. Auch ist es erfreulich, dass wir verschiedene Keynote-Präsentationen aus Industrie und Wissenschaft zur Erweiterung der Themengebiete erwarten dürfen.
Ich danke meinen beiden Mitveranstaltern und Kollegen Kristin Paetzold und Sandro Wartzack für Ihr eingebrachtes Engagement und die konstruktive Zusammenarbeit, meiner Mitarbeiterin Frau Johanna Spallek für die Organisation des Symposiums und natürlich allen Teilnehmern für ihre Beiträge. Ich freue mich auf die vielen, interessanten Vorträge, sowie auf die sicherlich intensiven und lebhaften Diskussionen.
Aktualisiert: 2021-11-16
> findR *
Aufgrund ihres Leichtbaupotentials sind Hochleistungsfaserverbunde ein stark wachsender
Markt. Heute ist je nach Anforderungsprofil der Einsatz einer Vielzahl an
Harzsystemen in der industriellen Anwendung üblich. Für eine weitere Verbreitung
müssen allerdings die Kosten reduziert werden und damit sowohl das Potential dieser
anisotropen Werkstoffe durch ein belastungsgerechtes Design optimal ausgeschöpft,
als auch der Qualifizierungsaufwand reduziert werden.
Das Ziel dieser Arbeit ist es, durch den Ansatz eines modular aufgebauten Epoxidharzsystems
einen Beitrag zu leisten und auf Basis eines Referenzsystems das Potential
unterschiedlicher Ansätze bezüglich der Wirkungsweise von Formulierungsbestandteilen
zur Beschleunigung, zu internen Trennmitteln, zur Zähmodifizierung
und zum Flammschutz bzw. deren Kombinationen aufzuzeigen.
Dazu wurden neuartige und kommerziell nicht verfügbare Epoxidharzformulierungen
dargestellt, die Rezepturen entsprechend systematisch variiert und Zusammenhänge
zwischen der Struktur der eingesetzten Formulierungskomponenten, den Verarbeitungsparametern
und den Materialeigenschaften erarbeitet.
So lässt sich durch eine geeignete Kombination aus Beschleuniger, -konzentration
und Werkzeugtemperatur die offene Zeit je nach Bauteil anpassen ohne die Basischemikalien
des Systems zu verändern.
Es wurde ein Prüfstand aufgebaut, der es erlaubt interne Trennmittel vergleichend zu
untersuchen und ein gut funktionierendes Trennmittel wurde indentifiziert.
Aus unterschiedlichen Ansätzen zur Zähmodifikation des Injektionssystems zeigten
Kern-Schale-Teilchen und Dendrimere die effektivste Steigerung der Zähigkeit.
Bei den Formulierungen zum Flammschutz ergibt sich vor allem eine Korrelation zwischen
der Additivkonzentration und der Netzwerkdichte. Eine Verbesserung bzgl. der
Entflammbarkeit konnte nachgewiesen werden, allerdings liegen die Rezepturen an
der Grenze einer industriellen Verarbeitbarkeit. Mit flüssigen Flammschutzmitteln
wurde ein nachvernetzender Effekt gefunden, der zu einer Steigerung der Glasübergangstemperatur
führt.
Mit Formulierungen, die eine Kombination aus Flammschutzmittel und Zähmodifikation
enthalten, lassen sich zwar gute mechanische Eigenschaften darstellen, eine industrielle
Verarbeitung in LCM-Prozessen ist jedoch nicht denkbar.
Diese Arbeit zeigt, dass sich bei geeigneter Formulierung auf einer chemischen Basis
maßgeschneidert unterschiedliche Eigenschaften einstellen lassen.
Aktualisiert: 2021-08-24
> findR *
Die Entwicklung modularer Produktfamilien wird zunehmend von Unternehmen verfolgt, um ihren Kunden individuell konfigurierte Produkte anbieten zu können. Gleichzeitig spielt der Leichtbau, durch steigende Mobilität im globalen Umfeld bei zunehmender Resourcenverknappung, eine tragende Rolle. Die Eigenschaften von Leichtbauprodukten und modularen Produkten wirken jedoch teilweise einander entgegen. In diesem Spannungsfeld zwischen Leichtbau und Modularisierung bewegt sich diese Arbeit.
Für den Modulleichtbau, Leichtbau modularer Produktfamilien, wird eine methodische Unterstützung erforscht und entwickelt. Dafür werden die Zielkonflikte zwischen Modularisierung und Leichtbau analysiert. Das entwickelte Vorgehen bearbeitet die daraus abgeleiteten Handlungsfelder und teilt sich in vier Phasen auf. In diesen Phasen wird ein Systemmodell erstellt, die Modulaufteilung überarbeitet, die Dimensionierung der Module angepasst und modulspezifische Leichtbaumaßnahmen abgeleitet. Das Vorgehen wird mit einem entwickelten Softwarewerkzeug unterstützt. Zur Validierung der Methode wird eine Fallstudie für eine modularisierte Produktfamilie von Flugzeugbordküchen durchgeführt.
Aktualisiert: 2021-08-24
> findR *
Mit dem Fünf-Jahres-Bericht werden die Aktivitäten der Jahre 2011 bis 2015 des Instituts für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik (PKT) der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) unter der Leitung von Prof. Dr. -Ing. Dieter Krause im Bereich der Forschung und Lehre umfassend vorgestellt.
Aktualisiert: 2021-05-20
Autor:
T. Bahns,
G. Beckmann,
N. Gebhardt,
J. Hackl,
Dieter Krause,
K. Malone,
J. Oltmann,
O. Rasmussen,
S. Ripperda,
O. Sankowski,
C. Schillo,
J. Schmidt,
R. Seemann,
J. Spallek
Der Bericht „Klimafolgenanpassung im Biosphärenreservat Niedersächsische
Elbtalaue – Modellregion für nachhaltige Entwicklung“ dokumentiert die Ergebnisse
der Untersuchungen und Aktivitäten, die im Rahmen des Verbundprojekts
KLIMZUG-NORD in der Niedersächsischen Elbtalaue durchgeführt wurden.
Der Schwerpunkt der Tätigkeiten lag dabei auf den Auenlebensräumen der Elbe
und ihrer Nebenflüsse, durch die das Untersuchungsgebiet geprägt wird.
Gemäß dem Anspruch einer „Modellregion für nachhaltige Entwicklung“ spannten
die Tätigkeiten im Biosphärenreservat einen weiten Bogen von naturwissenschaftlich-
technischen Untersuchungen und Modellen bis hin zu sozialwissenschaftlich-
kommunikativen Projektansätzen.
Zu den Untersuchungsgegenständen zählten u. a. das regionale Klimageschehen,
Veränderungen der Vegetations- und Bodenökologie bzw. des Wasserhaushalts
sowie die Entwicklung der landwirtschaftlichen Flächennutzung. Bei der Analyse
der regionalen Akteursnetzwerke, der Entwicklung eines Leitbildes zur Klimaanpassung,
der Durchführung von KLIMAgesprächen mit Vereinen und Verbänden
sowie der Umsetzung von Bildungsmaßnahmen zur Klimaanpassung standen
partizipative und kommunikative Handlungsoptionen im Vordergrund.
Aktualisiert: 2019-08-15
> findR *
Aktualisiert: 2021-05-20
> findR *
Aktualisiert: 2019-08-15
> findR *
Aktualisiert: 2020-08-18
> findR *
MEHR ANZEIGEN
Oben: Publikationen von TuTech Innovation
Informationen über buch-findr.de: Sie sind auf der Suche nach frischen Ideen, innovativen Arbeitsmaterialien,
Informationen zu Musik und Medien oder spannenden Krimis? Vielleicht finden Sie bei TuTech Innovation was Sei suchen.
Neben praxiserprobten Unterrichtsmaterialien und Arbeitsblättern finden Sie in unserem Verlags-Verzeichnis zahlreiche Ratgeber
und Romane von vielen Verlagen. Bücher machen Spaß, fördern die Fantasie, sind lehrreich oder vermitteln Wissen. TuTech Innovation hat vielleicht das passende Buch für Sie.
Weitere Verlage neben TuTech Innovation
Im Weiteren finden Sie Publikationen auf band-findr-de auch von folgenden Verlagen und Editionen:
Qualität bei Verlagen wie zum Beispiel bei TuTech Innovation
Wie die oben genannten Verlage legt auch TuTech Innovation besonderes Augenmerk auf die
inhaltliche Qualität der Veröffentlichungen.
Für die Nutzer von buch-findr.de:
Sie sind Leseratte oder Erstleser? Benötigen ein Sprachbuch oder möchten die Gedanken bei einem Roman schweifen lassen?
Sie sind musikinteressiert oder suchen ein Kinderbuch? Viele Verlage mit ihren breit aufgestellten Sortimenten bieten für alle Lese- und Hör-Gelegenheiten das richtige Werk. Sie finden neben
