@article{ZhuangHuangLiangetal., author = {Zhuang, Xiaoying and Huang, Runqiu and Liang, Chao and Rabczuk, Timon}, title = {A coupled thermo-hydro-mechanical model of jointed hard rock for compressed air energy storage}, series = {Mathematical Problems in Engineering}, journal = {Mathematical Problems in Engineering}, doi = {10.1155/2014/179169}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170428-31726}, abstract = {Renewable energy resources such as wind and solar are intermittent, which causes instability when being connected to utility grid of electricity. Compressed air energy storage (CAES) provides an economic and technical viable solution to this problem by utilizing subsurface rock cavern to store the electricity generated by renewable energy in the form of compressed air. Though CAES has been used for over three decades, it is only restricted to salt rock or aquifers for air tightness reason. In this paper, the technical feasibility of utilizing hard rock for CAES is investigated by using a coupled thermo-hydro-mechanical (THM) modelling of nonisothermal gas flow. Governing equations are derived from the rules of energy balance, mass balance, and static equilibrium. Cyclic volumetric mass source and heat source models are applied to simulate the gas injection and production. Evaluation is carried out for intact rock and rock with discrete crack, respectively. In both cases, the heat and pressure losses using air mass control and supplementary air injection are compared.}, subject = {Energiespeicherung}, language = {en} } @inproceedings{RueppelMeissnerGreb2004, author = {Rueppel, Uwe and Meißner, Udo F. and Greb, Steffen}, title = {A Petri Net based Method for Distributed Process Modelling in Structural Engineering}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.133}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-1338}, year = {2004}, abstract = {The contribution introduces a method for the distributed process modelling in order to support the process orientation in Structural Engineering, i.e., the modelling, analysis and management of planning processes. The approach is based on the Petri Net theory for the modelling of planning processes and workflows in Structural Engineering. Firstly, a central and coarse process model serves as a pre-structuring system for the detailed modelling of the technical planning activities. Secondly, the involved planning participants generate distributed process models with detailed technical workflow information. Finally, these distributed process models will be combined in the central workflow net. The final net is of great importance for the process orientation in Structural Engineering, i.e., the identification, publication, analysis, optimization and finally the management of planning processes.}, subject = {Ingenieurbau}, language = {en} } @article{Rebolj1997, author = {Rebolj, D.}, title = {A Product Model of a Road}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.458}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-4584}, year = {1997}, abstract = {Many errors and delays frequently appear when data is exchanged between particular tasks in the lifecycle of the road. Inter-task connections are therefore of great importance for the quality of the final product. The article describes a product model of a road wich is the kernel of an integrated information system intended to support all important stages of the road lifecycle: design, evaluation (through different analysis procedures), construction, and maintainance. Since particular tasks are often executed at different places and in different companies, the interconnections are supported by a special metafile which contains all specific data of the product model. The concept of the integrated system is object and component oriented. Additionally, existing conventional program packages are included to support some common tasks (methods). A conventional relational database system as well as an open spatial database system with the relevant GIS functionality are included to support the data structures of the model.}, subject = {Straße}, language = {en} } @inproceedings{Olivier2004, author = {Olivier, A. H.}, title = {An application-centred framework for distributed engineering applications}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.135}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-1353}, year = {2004}, abstract = {The conceptual structure of an application that can support the structural analysis task in a distributed collaboratory is described in (van Rooyen and Olivier 2004). The application described there has a standalone component for executing the finite element method on a local workstation in the absence of network access. This application is comparable to current, local workstation based finite element packages. However, it differs fundamentally from standard packages since the application itself, and its objects, are adapted to support distributed execution of the analysis task. Basic aspects of an object-oriented framework for the development of applications which can be used in similar distributed collaboratories are described in this paper. An important feature of this framework is its application-centred design. This means that an application can contain any number of engineering models, where the models are formed by the collection of objects according to semantic views within the application. This is achieved through very flexible classes Application and Model, which are described in detail. The advantages of the application-centred design approach is demonstrated with reference to the design of steel structures, where the finite element analysis model, member design model and connection design model interact to provide the required functionality.}, subject = {Ingenieurbau}, language = {en} } @inproceedings{Raue2003, author = {Raue, Erich}, title = {Anwendung der mathematischen Optimierung bei der Modellbildung und Analyse des nichtlinearen Tragverhaltens von Stahlbetontragwerken}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.371}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3717}, year = {2003}, abstract = {In den zur{\"u}ckliegenden Jahren wurden an der Professur Massivbau I umfangreiche Untersuchungen zur Modellbildung und rechnerischen Erfassung des Tragverhaltens von Tragwerken und Tragwerkselementen aus Stahlbeton und Spannbeton unter Ber{\"u}cksichtigung von Rißbildungen und Plastizierungen durchgef{\"u}hrt. Diesen Untersuchungen liegt als einheitliches methodisches Konzept der mathematischen Problembeschreibung und Probleml{\"o}sung die mathematische Optimierung zugrunde. Bereits anl{\"a}ßlich des IKM 1994 [1] hatte der Verfasser Gelegenheit, zusammenfassend {\"u}ber Ergebnisse bei der Anwendung der mathematischen Optimierung im Bereich der nichtlinearen Tragwerksanalyse zu berichten. Der vorliegende Beitrag, soll einen {\"U}berblick {\"u}ber seitdem untersuchte Problemkreise und dabei gewonnene Ergebnisse und Erfahrungen vermitteln. Bei der Anwendung der linearen und quadratischen Optimierung sind wegen der geforderten Linearit{\"a}t der Nebenbedingungen Vereinfachungen bei der Modellbildung des stahlbetonspezifischen Tragverhaltens unumg{\"a}nglich. Besonders betroffen sind die Ans{\"a}tze zur Beschreibungen des Materialverhaltens. Durch den Einsatz allgemeiner nichtlinearer mathematischer Optimierungsmethoden l{\"a}sst sich eine methodisch bedingte Linearisierung des Berechnungsmodells umgehen....}, subject = {Tragwerk}, language = {de} } @inproceedings{RaueTimmlerSchueler1997, author = {Raue, Erich and Timmler, Hans-Georg and Sch{\"u}ler, H.}, title = {Anwendung der mathematischen Optimierung bei der physikalisch und geometrisch nichtlinearen Analyse und Bemessung seismisch beanspruchter Tragwerke}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.442}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-4421}, year = {1997}, abstract = {Moderne Bemessungskonzepte f{\"u}r seismisch beanspruchte Hochbauten, wie die Methode der Kapazit{\"a}ts-bemessung, planen inelastisches Verhalten einzelner Bereiche der Konstruktion beim Entwurf bewußt ein, um so einen Teil der durch das Beben eingetragenen Energie als inelastische Form{\"a}nderungsarbeit zu absorbieren. Wird bei Akzeptanz inelastischen Verhaltens eine bestimmte Belastungsintensit{\"a}t, die als adaptive Grenzlast oder Einspiellast bezeichnet wird, {\"u}berschritten, kann es infolge zyklischer Einwirkungen zu einer unbe-grenzten Akkumulation inelastischer Deformationen kommen. Die adaptive Grenzlast stellt damit f{\"u}r zyklische Einwirkungen eine geeignete Kenngr{\"o}ße zur Bewertung der Tragwerksqualit{\"a}t dar, bei der neben der Sicherung des Gleichgewichts ein bestimmtes Sch{\"a}digungsniveau nicht {\"u}berschritten wird. Im vorliegenden Beitrag werden die Grundz{\"u}ge eines Bemessungs- und Nachweiskonzeptes f{\"u}r seismisch beanspruchte Stahlbetontragwerke, das unter Einbeziehung der Grundprinzipe der Kapazit{\"a}tsbemessung von einem einheitlichen Kriterium zur Beschreibung des Grenzzustandes der Tragf{\"a}higkeit auf der Basis der adaptive Grenzlast ausgeht, vorgestellt. Dabei ist die Absch{\"a}tzung der Verformungen notwendiger Bestandteil des Nachweis- bzw. Bemessungskonzeptes. Bei Druckgliedern ist die Ber{\"u}cksichtigung des Einflusses der Verformungen notwendiger Bestandteil des Bemessungskonzeptes. Entsprechende Erweiterungen der Berechnungsmodelle zur Ber{\"u}cksichtigung des Einflusses geometrisch nichtlinearer Effekte im Sinne einer Theorie II. Ordnung werden vorgestellt.}, subject = {Bauwerk}, language = {de} } @phdthesis{Semar2010, author = {Semar, Olivier}, title = {Anwendung der Perkolationstheorie zur Analyse des suffosiven Partikeltransportes}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1438}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20101124-15252}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2010}, abstract = {Die vorliegende Arbeit besch{\"a}ftigt sich mit der geometrischen Suffosionsbest{\"a}ndigkeit von Erdstoffen. Mit dem wahrscheinlichkeitstheoretischen Ansatz der Perkolationstheorie wurde ein analytisches Verfahren gew{\"a}hlt, mit dem suffosive Materialtransportprozesse modelliert und quantifiziert werden k{\"o}nnen. Mit dem verwendeten Perkolationsmodell wurde eine beliebige Porenstruktur eines realen Erdstoffes im 3-Dimensionalen modelliert. M{\"o}gliche Materialtransportprozesse innerhalb der modellierten Porenstruktur wurden anschließend simuliert. Allgemein g{\"u}ltige Gesetzm{\"a}ßigkeiten wurden hergeleitet und Grenzbedingungen formuliert. Diese sind vom Erdstoff unabh{\"a}ngig und beschreiben Zusammenh{\"a}nge zwischen Materialtransport und Porenstruktur. Anwendbar sind diese Ergebnisse auf homogene, isotrope und selbst{\"a}hnliche Erdstoffgef{\"u}ge. Aussagen {\"u}ber konkrete Erdstoffe k{\"o}nnen {\"u}ber die Transformationsmethode erfolgen. F{\"u}r die Verwendung der Transformationsmethode ist vorab die relevante Porenstruktur, d. h. die Porenengstellenverteilung, zu ermitteln.}, subject = {Perkolationstheorie}, language = {de} } @inproceedings{MostBucher2003, author = {Most, Thomas and Bucher, Christian}, title = {Application of the "fictious crack model" to meshless crack growth simulations}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.335}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3359}, year = {2003}, abstract = {In this paper a meshless component is presented, which internally uses the common meshless interpolation technique >Moving Least Squares<. In contrast to usual meshless integration schemes like the cell quadrature and the nodal integration in this study integration zones with triangular geometry spanned by three nodes are used for 2D analysis. The boundary of the structure is defined by boundary nodes, which are similar to finite element nodes. By using the neighborhood relations of the integration zones an efficient search algorithm to detected the nodes in the influence of the integration points was developed. The components are directly coupled with finite elements by using a penalty method. An widely accepted model to describe the fracture behavior of concrete is the >Fictitious Crack Model< which is applied in this study, which differentiates between micro cracks and macro cracks, with and without force transmission over the crack surface, respectively. In this study the crack surface is discretized by node pairs in form of a polygon, which is part of the boundary. To apply the >Fictitious Crack Model< finite interface elements are included between the crack surface nodes. The determination of the maximum principal strain at the crack tip is done by introducing an influence area around the singularity. On a practical example it is shown that the included elements improve the model by the transmission of the surface forces during monotonic loading and by the representation of the contact forces of closed cracks during reverse loading.}, subject = {Bruchmechanik}, language = {en} } @inproceedings{Hartmann2004, author = {Hartmann, Ulrich C.}, title = {Collaboration in AEC Design : Web-enabling Applications using Peer-to-Peer Office Communicator}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.138}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-1386}, year = {2004}, abstract = {A market analysis conducted by Gartner Dataquest in August 2001 has shown the typical characteristics of the AEC design process. High volatility in membership of AEC design groups and members dispersed over several external offices is the common collaboration scenario. Membership is most times short lived, compared to the overall duration of the process. A technical solution has to take that into account by making joining and leaving a collaborative work group very easy. The modelling of roles of collaboration between group members must be based on a commonly understood principle like the publisher / subscriber model, where the individual that is responsible for the distribution of vital information is clear. Security issues and trust in the confidentiality of the system is a central concern for the acceptance of the system. Therefore, keeping the subset of data that will be published under the absolute control of the publisher is a must. This is not the case with server-based scenarios, sometimes even due to psychological reasons. A loosely bound Peer-to-Peer network offers advantages over a server-based solution, because of less administrative overhead and simple installation procedures. In a peer-to-peer environment, a publish/subscribe role model can be more easily implemented. The publish/subscribe model matches the way AEC processes are modelled in real world scenarios today, where legal proof of information exchange between external offices is of high importance. Workflow management systems for small to midsize companies of the AEC industry may adopt the peer-to-peer approach to collaboration in the future. Further investigations are being made on the research level (WINDS) by integrating the viewer and redlining application Collaborate! into a collaborative environment.}, subject = {Ingenieurbau}, language = {en} } @inproceedings{MilesJoitaBurnap2004, author = {Miles, John and Joita, Liviu and Burnap, Peter}, title = {Collaborative Engineering: Virtual Teams in a Grid Environment Supporting Consortia in the Construction Industry}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.136}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-1362}, year = {2004}, abstract = {In the AEC (Architecture / Engineering / Construction) industry a number of individuals and organisations collaborate and work jointly on a construction project. The resulting consortium has large pool of expertise and experience and can be defined as a Virtual Organisation (VO) formed for the duration of the project. VOs are electronically networked organisations where IT and web based communication technology play an important role in coordinating various activities of these organisations. This paper describes the design, development and implementation of a Grid enabled application called the Product Supplier Catalogue Database (PSCD) which supports collaborative working in consortia. As part of the Grid-enabling process, specialised metadata is being developed to enable PSCD to effectively utilise Grid middleware such as Globus and Java CoG toolkits. We also describe our experience whilst designing, developing and deploying the security service of the application using the Globus Security Interface (GSI).}, subject = {Ingenieurbau}, language = {en} } @inproceedings{Wittwer2003, author = {Wittwer, Christof}, title = {ColSim - Eine modulare Simulationsumgebung zur Entwicklung von Regelungsalgorithmen f{\"u}r Embedded Systems in Energieversorgungsanlagen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.380}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3803}, year = {2003}, abstract = {Am Fraunhofer ISE wurde in den letzten Jahren die Simulationsumgebung ColSim entwickelt, die sich speziell zur Untersuchung von Regelungssystemen in Geb{\"a}udeenergieversorgungssystemen eignet. Zielsetzung des Designs ist die Umsetzung des simulationsbasierten Regelungsentwurfs, der einen unmittelbaren Einsatz der Regelungsmodule auf sog. Enbedded Systems gestattet. Das Simulationswerkzeug zeichnet sich durch die modulare offene Struktur aus, die eine flexible Erweiterung erm{\"o}glicht (vgl. TRNSYS [1]). Die Implementierung erfolgte im genormten ANSI-C Code, der einen plattform- unabh{\"a}nigen Einsatz gew{\"a}hrleistet. Entwicklungsplattform stellt derzeit ein Linux Cluster dar, als Zielplattform wurden bisher sowohl eingebettete Industrie-PCs wie auch klassische Micro- controller Boards verwendet. Die Entwurfsmethode wird anhand einer Systemregelung f{\"u}r eine solarthermische Anlage mit 120m2 Kollektorfl{\"a}che (SolarThermie2000 Anlage) demonstriert, bei der ein vernetztes Regelungssystem mit Internet-Integration zum Einsatz kommt. Das Regelungssystem verf{\"u}gt seinerseits {\"u}ber ein Betriebssystem (schlankes embedded linux system), das die Kommunikation nach aussen gestattet. Das Regelungssystem vef{\"u}gt somit {\"u}ber Klima- bzw Strahlungsdaten, die f{\"u}r den Regelungsprozess von Bedeutung sind. Die externen Informationen k{\"o}nnen einerseits zur >Einsparung< von Sensorik genutzt werden, andererseits gestatten sie den Einsatz von pr{\"a}diktiver Regelungsmethodik, um den fossilen (Nachheiz-) Energieeinsatz zu minimieren. Mit Hilfe von simulationstechnischen Systemstudien kann ein adaptives Verhalten des Regelungssystems erprobt werden, das eine selbstst{\"a}ndige Strecken- identifikation realieren kann. Beispielsweise soll beim n{\"a}her beschriebenen solarthermischen System die Totzeit bestimmt werden, die sich infolge der Verrohrung zwischen Speicher und Entladegruppe ergibt. Der Betrieb der Entlade- pumpe wird einerseits in Abh{\"a}ngigkeit der Verf{\"u}gbarkeit des Pufferwassers erfolgen, andererseits in Abh{\"a}ngigkeit des erwarteten Zapfvolumens durch den Verbraucher. Die vernetzten Regelungssysteme, die auf Basis der Simulationsmodelle ent- wickelt werden, sollen k{\"u}nftig die gesamte Energieflußanalyse des Geb{\"a}udes realisieren, wobei eine transparente Darstellung des Systemverhaltens auf Basis einer Internet Visualisierung erfolgt. Der Betreiber und Nutzer wird unmittel- bar durch die Online Dienste (SMS,Email,Fax) {\"u}ber das (fehlerhafte) Anlagen- verhalten informiert. Gerade die sensitiven regenerativen Systeme neigen durch ihre Komplexit{\"a}t zu St{\"o}rungen, die oftmals nicht erkannt werden, weil die konventionellen Teilsysteme (z.B. Ergasbrenner) den Ausfall in der Regel >kompensieren<.}, subject = {Geb{\"a}ude}, language = {de} } @inproceedings{BaranskiBoron2003, author = {Baranski, Jacek and Boron, Jacek}, title = {Computer Modeling of the Joints for WGP Construction Systems}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.293}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2935}, year = {2003}, abstract = {Poland is not situated in any seismic region of the earth, however there are still areas were underground mining is being conducted. In these areas, so-called 'paraseismic tremors', are very frequent phenomena. In the situation when a building examination is realized in order to define its safety, it is necessary to make a complete analysis, in which an influence of tremors should be included. To decide if a building is able to carry out any dynamic loads or not, it is necessary to compute its dynamic characteristics, i.e. natural frequencies. It is not possible using any standard techniques. After diagnosis a building in situ by an expert, computer techniques together with specialized software for dynamic, static, and strength analyses become a suitable tool. In this paper a special attention was paid to a typical twelve-store WGP (Wroclaw Great Plate) prefabricated building, concerning special type of joints. During dynamic actions these joints have a decisive influence on building's behavior. Paraseismic tremors are especially dangerous for these buildings and can be the reason of pre-failure states. It can be difficult and very expensive to prepare laboratory investigations of the part of a building or of a separate joint; therefore the computer modeling suitable to investigate behavior of such elements and whole buildings under different kinds of loads was used.}, subject = {Geb{\"a}ude}, language = {en} } @phdthesis{Hauschild2003, author = {Hauschild, Thomas}, title = {Computer Supported Cooperative Work-Applikationen in der Bauwerksplanung auf Basis einer integrierten Bauwerksmodellverwaltung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.64}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20040311-672}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2003}, abstract = {Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Konzeption und prototypische Umsetzung von Techniken des Computer Supported Cooperative Work (CSCW) im Rahmen einer integrierten objektorientierten und dynamischen Bauwerksmodellverwaltung zur Unterst{\"u}tzung der Bauwerksplanung. Die Planung von Bauwerken ist durch einen hohen Grad an Arbeitsteiligkeit, aber auch durch eine schwache Strukturierung der ablaufenden Prozesse gekennzeichnet. Besonders durch den Unikatcharakter des Planungsgegenstands \'Bauwerk\' ergeben sich signifikante Unterschiede zum Entwurf anderer, durch Serienfertigung produzierter Industrieg{\"u}ter. Zunehmend wird die Planung von Bauwerken in Virtual Enterprises ausgef{\"u}hrt, die sich durch eine dynamische Organisationsstruktur, geographische Verteilung der Partner, schwer normierbare Informationsfl{\"u}sse und eine h{\"a}ufig stark heterogene informationstechnische Infrastruktur auszeichnen. Zur rechnerinternen Repr{\"a}sent! ation des Planungsgegenstands haben sich objektorientierte Bauwerksmodelle bew{\"a}hrt. Aufgrund der Ver{\"a}nderlichkeit der Bauwerke und deren rechnerinterner Repr{\"a}sentation im Laufe des Bauwerkslebenszyklus ist eine dynamische Anpassung der Modelle unumg{\"a}nglich. Derartige in Form von Taxonomien dargestellte dynamische Bauwerksmodellstrukturen k{\"o}nnen gemeinsam mit den in Instanzform vorliegenden konkreten Projektinformationen in entsprechenden Modellverwaltungssystemen (MVS) gehandhabt werden. Dabei wird aufgrund der Spezialisierung und Arbeitsteilung im Planungsprozess von einer inhaltlich verkn{\"u}pften Partialmodellstruktur, die r{\"a}umlich verteilt sein kann, ausgegangen. Die vorgeschlagenen Methoden zur Koordinierung der Teamarbeit in der Bauwerksplanung beruhen auf der Nutzung von CSCW-Techniken f{\"u}r \'Gemeinsame Informationsr{\"a}ume\' und \'Workgroup Computing\', die im Kontext der als Integrationsbasis fungierenden Modellverwaltungssysteme umgesetzt werden. Dazu werden die zur d! ynamischen Bauwerksmodellierung erforderlichen Metaebenenfunk! tionalit{\"a}ten sowie Ans{\"a}tze zur Implementierung von Modellverwaltungskernen systematisiert. Ebenso werden notwendige Basistechniken f{\"u}r die Realisierung von MVS untersucht und eine Architektur zur rollenspezifischen Pr{\"a}sentation dynamischer Modellinhalte vorgestellt. Da klassische Schichtenmodelle nicht auf die Verh{\"a}ltnisse in Virtual Enterprises angewendet werden k{\"o}nnen, wird eine physische Systemarchitektur mit einem zentralen Projektserver, Dom{\"a}nenservern und Dom{\"a}nenclients vorgestellt. Ebenso werden Techniken zur Sicherung des autorisierten Zugriffs sowie des Dokumentencharakters beschrieben. Zur Unterst{\"u}tzung der asynchronen Phasen der Kooperation wird der gemeinsame Informationsraum durch Mappingtechniken zur Propagation und Notifikation von {\"A}nderungsdaten bez{\"u}glich relevanter Modellinformationen erg{\"a}nzt. Zur Unterst{\"u}tzung synchroner Phasen werden Techniken zur Schaffung eines gemeinsamen Kontexts durch relaxierte WYSIWIS-Pr{\"a}sentationen auf Basis der Modellinformationen! verbunden mit Telepresence-Techniken vorgestellt. Weiterhin werden Methoden zur Sicherung der Group-Awareness f{\"u}r alle Kooperationsphasen betrachtet.}, subject = {Computer Supported Cooperative Work}, language = {de} } @article{GuerlebeckLegatiukNilssonetal., author = {G{\"u}rlebeck, Klaus and Legatiuk, Dmitrii and Nilsson, Henrik and Smarsly, Kay}, title = {Conceptual modelling: Towards detecting modelling errors in engineering applications}, series = {Mathematical Methods in Applied Sciences}, journal = {Mathematical Methods in Applied Sciences}, doi = {10.1002/mma.5934}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20200110-40614}, pages = {1 -- 10}, abstract = {Rapid advancements of modern technologies put high demands on mathematical modelling of engineering systems. Typically, systems are no longer "simple" objects, but rather coupled systems involving multiphysics phenomena, the modelling of which involves coupling of models that describe different phenomena. After constructing a mathematical model, it is essential to analyse the correctness of the coupled models and to detect modelling errors compromising the final modelling result. Broadly, there are two classes of modelling errors: (a) errors related to abstract modelling, eg, conceptual errors concerning the coherence of a model as a whole and (b) errors related to concrete modelling or instance modelling, eg, questions of approximation quality and implementation. Instance modelling errors, on the one hand, are relatively well understood. Abstract modelling errors, on the other, are not appropriately addressed by modern modelling methodologies. The aim of this paper is to initiate a discussion on abstract approaches and their usability for mathematical modelling of engineering systems with the goal of making it possible to catch conceptual modelling errors early and automatically by computer assistant tools. To that end, we argue that it is necessary to identify and employ suitable mathematical abstractions to capture an accurate conceptual description of the process of modelling engineering systems.}, subject = {Angewandte Mathematik}, language = {en} } @article{LegatiukWeiszPatrault, author = {Legatiuk, Dmitrii and Weisz-Patrault, Daniel}, title = {Coupling of Complex Function Theory and Finite Element Method for Crack Propagation Through Energetic Formulation: Conformal Mapping Approach and Reduction to a Riemann-Hilbert Problem}, series = {Computational Methods and Function Theory}, volume = {2021}, journal = {Computational Methods and Function Theory}, publisher = {Springer}, address = {Heidelberg}, doi = {10.1007/s40315-021-00403-7}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20210805-44763}, pages = {1 -- 23}, abstract = {In this paper we present a theoretical background for a coupled analytical-numerical approach to model a crack propagation process in two-dimensional bounded domains. The goal of the coupled analytical-numerical approach is to obtain the correct solution behaviour near the crack tip by help of the analytical solution constructed by using tools of complex function theory and couple it continuously with the finite element solution in the region far from the singularity. In this way, crack propagation could be modelled without using remeshing. Possible directions of crack growth can be calculated through the minimization of the total energy composed of the potential energy and the dissipated energy based on the energy release rate. Within this setting, an analytical solution of a mixed boundary value problem based on complex analysis and conformal mapping techniques is presented in a circular region containing an arbitrary crack path. More precisely, the linear elastic problem is transformed into a Riemann-Hilbert problem in the unit disk for holomorphic functions. Utilising advantages of the analytical solution in the region near the crack tip, the total energy could be evaluated within short computation times for various crack kink angles and lengths leading to a potentially efficient way of computing the minimization procedure. To this end, the paper presents a general strategy of the new coupled approach for crack propagation modelling. Additionally, we also discuss obstacles in the way of practical realisation of this strategy.}, subject = {Angewandte Mathematik}, language = {en} } @inproceedings{PetzoldWenderDonathetal.2003, author = {Petzold, Frank and Wender, Katrin and Donath, Dirk and Weferling, Ulrich}, title = {Das Bauwerk als Informationscontainer in den fr{\"u}hen Phasen der Bauaufnahme - Ausgangspunkt f{\"u}r die Projektentwicklung und Entwurfsformulierung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.347}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-3479}, year = {2003}, abstract = {Die digitale Unterst{\"u}tzung der Planungsprozesse ist ein aktueller Forschungs- und Arbeitsschwerpunkt der Professur Informatik in der Architektur (InfAR) und der Juniorprofessur Architekturinformatik der Fakult{\"a}t Architektur an der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar. Verankert in dem DFG Sonderforschungsbereich 524 >Werkzeuge und Konstruktionen f{\"u}r die Revitalisierung von Bauwerken< entstehen Konzepte und Prototypen f{\"u}r eine fachlich orientierte Planungsunterst{\"u}tzung. In dem Beitrag wird ein Konzept und prototypische Realisierung f{\"u}r die durchg{\"a}ngige Unterst{\"u}tzung des gesamten Bauaufnahmeprozesses f{\"u}r Altbausubstanz vorgestellt und diskutiert. Der Fokus liegt auf der fr{\"u}he Phase in der Bauaufnahme als ein Baustein in einer gesamtheitlichen IT-gest{\"u}tzen Planungsumgebung eingegangen. Durch gezielte Aufnahme planungsrelevanter Parameter und Auswertung hinsichtlich Wirtschaftlichkeit und Wiederverwendbarkeit bzw. der Varianten{\"u}berpr{\"u}fung von Nutungskonzepten, werden gerade in dieser Phase wesentliche Entscheidungen f{\"u}r eine kosteng{\"u}nstige Planung getroffen werden. In der Ver{\"o}ffentlichung wird der Fokus auf folgende Punkte gesetzt: - Strukturierung und Aufnahme der Informationen w{\"a}hrend der Erstbegehung - Skizzenhafte Abbildung als Basis f{\"u}r die Formulierung erster Entwurfsintensionen/ Variantenuntersuchungen - Navigations- und Informationsumgebung - gezielte Auswertungsm{\"o}glichkeiten (bspw. Wirtschaftlichkeitsberechnung, Wiederverwendung von Bauteilen, Kalkulation von Abrissmengen)}, subject = {Geb{\"a}ude}, language = {de} } @inproceedings{LaabsPahl1997, author = {Laabs, Andreas and Pahl, Peter Jan}, title = {Das Beobachterkonzept zum Erhalt der Konsistenz in Datenmodellen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.431}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-4310}, year = {1997}, abstract = {Die Aufgaben des Bauingenieurwesens sind dadurch gepr{\"a}gt, daß sowohl die Planung als auch die Ausf{\"u}hrung von Bauwerken h{\"a}ufigen {\"A}nderungen unterliegen. Beschreibt man das Verhalten der Bauwerke und den Bauprozeß im Computer mit Modellen, so {\"a}ndern sich Umfang und Struktur der Modelle als Folge der {\"A}nderung in Planung und Ausf{\"u}hrung. Diesen Vorgang nennt man Dynamisierung des Modells. Die Dynamisierung f{\"u}hrt zu Ver{\"a}nderungen und Inkonsistenzen in den Modellen der Anwendungen. Die Aktualisierung und Abstimmung von Beziehungen innerhalb eines Modells sowie die Sicherung der Konsistenz der Modelle untereinander sind daher von zentraler Bedeutung f{\"u}r die L{\"o}sung von Bauingenieuraufgaben. Seit den letzten 10 Jahren wird die objektorientierte Methode in der Modellierung f{\"u}r Anwendungen im Bauingenieurwesen intensiv entwickelt und eingesetzt. Es hat sich gezeigt, daß die Anwendung dieser Methode in wichtigen Bereichen der Modellierung zu Verbesserungen f{\"u}hrt. Gleichzeitig hat sich aber auch herausgestellt, daß die f{\"u}r das Bauingenieurwesen wichtigen Aspekte der Aktualisierung und der Konsistenz nicht zweckm{\"a}ßig beschreibbar sind. In diesem Beitrag wird eine einfache Modelliermethode in ihrem Konzept und ihrer Realisierung gezeigt, mit der sich die Aktualisierung von Objekten und Modellen sowie die Sicherstellung der Konsistenz in Systemen des Bauingenieurwesens bearbeiten lassen.}, subject = {Bauwerk}, language = {de} } @phdthesis{Bubner2006, author = {Bubner, Andr{\´e}}, title = {Datenmodelle zur Bearbeitung von Ingenieuraufgaben am Beispiel von Wohnh{\"a}usern in Stahlbauweise}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.808}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20070423-8580}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2006}, abstract = {Modelle bilden die Grundlage der Planung. Sie repr{\"a}sentieren die zur Bearbeitung erforderlichen Eigenschaften eines Bauwerks in einer an die spezifische Aufgabe angepassten Form. Zwischen den verschiedenen zur Abbildung des Bauwerks eingesetzten Modellen bestehen fachliche Zusammenh{\"a}nge bez{\"u}glich der darin abgebildeten Aspekte. Diese Abh{\"a}ngigkeiten werden in der praktischen Planungsbearbeitung gegenw{\"a}rtig auf Grundlage von Erfahrungswerten, normativen Vorgaben und vereinfachenden Annahmen ber{\"u}cksichtigt. Die detailliertere Modellierung von Bauwerkseigenschaften f{\"u}hrt zu einer engeren Verzahnung der verschiedenen Modelle. Um eine fachliche Inselbildung zu vermeiden, ist eine entsprechend angepasste Abbildung der zwischen den einzelnen Modellen bestehenden Beziehungen erforderlich. Mit den steigenden Anspr{\"u}chen an eine Bearbeitung von Ingenieuraufgaben gewinnt eine {\"u}ber den Zweck der Bereitstellung ausgew{\"a}hlter Informationen zum Bauwerk und der Unterst{\"u}tzung eines Datenaustauschs zwischen verschiedenen Fachplanern hinausgehende datentechnische Abbildung an Bedeutung. Dies setzt eine Diskussion der Anforderungen an eine solche Beschreibung aus fachlicher Sicht voraus. Die Untersuchung der fachlichen Anforderungen wird am Beispiel von Wohnh{\"a}usern in Stahlbauweise gef{\"u}hrt.}, subject = {Modellierung}, language = {de} } @inproceedings{LaehrBletzinger2004, author = {L{\"a}hr, Andr{\´e} and Bletzinger, Kai-Uwe}, title = {Design of an Analysis Environment for Planning Decision Support}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1370}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-1370}, year = {2004}, abstract = {In this contribution, the design of an analysis environment is presented, that supports an analyst to come to a decision within a gradual collaborative planning process. An analyst represents a project manager, planner or any other person, involved in the planning process. Today, planning processes are managed by several geographically distributed planners and project managers. Thus, complexity of such a process rises even more. Prediction of consequences of many planning decisions is not possible, in particular since assessment of a planning advance is not trivial. There have to be considered several viewpoints, that depend on individual perceptions. In the following, methods are presented to realize planning decision support.}, subject = {Ingenieurbau}, language = {en} } @inproceedings{YahiaouiHensenSoethout2004, author = {Yahiaoui, Azzedine and Hensen, Jan and Soethout, Luc}, title = {Developing CORBA-based distributed control and building performance environments by run-time coupling}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.134}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-1347}, year = {2004}, abstract = {Communication software and distributed applications for control and building performance simulation software must be reliable, efficient, flexible, and reusable. This paper reports on progress of a project, which aims to achieve better integrated building and systems control modeling in building performance simulation by run-time coupling of distributed computer programs. These requirements motivate the use of the Common Object Request Broker Architecture (CORBA), which offers sufficient advantage than communication within simple abstraction. However, set up highly available applications with CORBA is hard. Neither control modeling software nor building performance environments have simple interface with CORBA objects. Therefore, this paper describes an architectural solution to distributed control and building performance software tools with CORBA objects. Then, it explains how much the developement of CORBA based distributed building control simulation applications is difficult. The paper finishes by giving some recommendations.}, subject = {Ingenieurbau}, language = {en} }