@inproceedings{Vorechovsky, author = {Vorechovsk{\´y}, Miroslav}, title = {SIMULATION OF SIMPLY CROSS CORRELATED RANDOM FIELDS BY SERIES EXPANSION METHODS}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2899}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28995}, pages = {13}, abstract = {A practical framework for generating cross correlated fields with a specified marginal distribution function, an autocorrelation function and cross correlation coefficients is presented in the paper. The contribution promotes a recent journal paper [1]. The approach relies on well known series expansion methods for simulation of a Gaussian random field. The proposed method requires all cross correlated fields over the domain to share an identical autocorrelation function and the cross correlation structure between each pair of simulated fields to be simply defined by a cross correlation coefficient. Such relations result in specific properties of eigenvectors of covariance matrices of discretized field over the domain. These properties are used to decompose the eigenproblem which must normally be solved in computing the series expansion into two smaller eigenproblems. Such decomposition represents a significant reduction of computational effort. Non-Gaussian components of a multivariate random field are proposed to be simulated via memoryless transformation of underlying Gaussian random fields for which the Nataf model is employed to modify the correlation structure. In this method, the autocorrelation structure of each field is fulfilled exactly while the cross correlation is only approximated. The associated errors can be computed before performing simulations and it is shown that the errors happen especially in the cross correlation between distant points and that they are negligibly small in practical situations.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @inproceedings{BauerRichterWeiss, author = {Bauer, Marek and Richter, Matthias and Weiß, Hendrik}, title = {SIMULATION MODEL OF TRAM ROUTE OPERATION}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2829}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28295}, pages = {19}, abstract = {From passenger's perspective, punctuality is one of the most important features of tram route operation. We present a stochastic simulation model with special focus on determining important factors of influence. The statistical analysis bases on large samples (sample size is nearly 2000) accumulated from comprehensive measurements on eight tram routes in Cracow. For the simulation, we are not only interested in average values but also in stochastic characteristics like the variance and other properties of the distribution. A realization of trams operations is assumed to be a sequence of running times between successive stops and times spent by tram at the stops divided in passengers alighting and boarding times and times waiting for possibility of departure . The running time depends on the kind of track separation including the priorities in traffic lights, the length of the section and the number of intersections. For every type of section, a linear mixed regression model describes the average running time and its variance as functions of the length of the section and the number of intersections. The regression coefficients are estimated by the iterative re-weighted least square method. Alighting and boarding time mainly depends on type of vehicle, number of passengers alighting and boarding and occupancy of vehicle. For the distribution of the time waiting for possibility of departure suitable distributions like Gamma distribution and Lognormal distribution are fitted.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @inproceedings{FlaigApel, author = {Flaig, Thomas and Apel, Thomas}, title = {SIMULATION AND MATHEMATICAL OPTIMIZATION OF THE HYDRATION OF CONCRETE FOR AVOIDING THERMAL CRACKS}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2842}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28424}, pages = {15}, abstract = {After mixing of concrete, the hardening starts by an exothermic chemical reaction known as hydration. As the reaction rate depends on the temperature the time in the description of the hydration is replaced by the maturity which is defined as an integral over a certain function depending on the temperature. The temperature distribution is governed by the heat equation with a right hand side depending on the maturity and the temperature itself. We compare of the performance of different time integration schemes of higher order with an automatic time step control. The simulation of the heat distribution is of importance as the development of mechanical properties is driven by the hydration. During this process it is possible that the tensile stresses exceed the tensile strength and cracks occur. The goal is to produce cheap concrete without cracks. Simple crack-criterions use only temperature differences, more involved ones are based on thermal stresses. If the criterion predicts cracks some changes in the input data are needed. This can be interpreted as optimization. The final goal will be to adopt model based optimization (in contrast to simulation based optimization) to the problem of the hydration of young concrete and the avoidance of cracks. The first step is the simulation of the hydration, which we focus in this paper.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @inproceedings{HarbrechtEppler, author = {Harbrecht, Helmut and Eppler, K.}, title = {SHAPE OPTIMIZATION FOR FREE BOUNDARY PROBLEMS}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2850}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28508}, pages = {8}, abstract = {In this paper three different formulations of a Bernoulli type free boundary problem are discussed. By analyzing the shape Hessian in case of matching data it is distinguished between well-posed and ill-posed formulations. A nonlinear Ritz-Galerkin method is applied for discretizing the shape optimization problem. In case of well-posedness existence and convergence of the approximate shapes is proven. In combination with a fast boundary element method efficient first and second order shape optimization algorithms are obtained.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @inproceedings{Nasser, author = {Nasser, Mourad}, title = {SEISMIC RESPONSE OF R/C FRAMES CONSIDERING DYNAMIC SOIL-STRUCTURE INTERACTION}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2875}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28759}, pages = {17}, abstract = {In spite of the extensive research in dynamic soil-structure interaction (SSI), there still exist miscon-ceptions concerning the role of SSI in the seismic performance of structures, especially the ones founded on soft soil. This is due to the fact that current analytical SSI models that are used to evaluate the influence of soil on the overall structural behavior are approximate models and may involve creeds and practices that are not always precise. This is especially true in the codified approaches which in-clude substantial approximations to provide simple frameworks for the design. As the direct numerical analysis requires a high computational effort, performing an analysis considering SSI is computationally uneconomical for regular design applications. This paper outlines the set up some milestones for evaluating SSI models. This will be achieved by investigating the different assumptions and involved factors, as well as varying the configurations of R/C moment-resisting frame structures supported by single footings which are subject to seismic excita-tions. It is noted that the scope of this paper is to highlight, rather than fully resolve, the above subject. A rough draft of the proposed approach is presented in this paper, whereas a thorough illustration will be carried out throughout the presentation in the course of the conference.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @article{NasserSchwedlerWuttkeetal., author = {Nasser, Mourad and Schwedler, Michael and Wuttke, Frank and K{\"o}nke, Carsten}, title = {Seismic analysis of structural response using simplified soil-structure interaction models}, series = {Bauingenieur, D-A-CH-Mitteilungsblatt}, journal = {Bauingenieur, D-A-CH-Mitteilungsblatt}, abstract = {Seismic analysis of structural response using simplified soil-structure interaction models}, subject = {Angewandte Mathematik}, language = {en} } @periodical{OPUS4-4843, title = {Schwerpunkt Mediephilosophie}, volume = {2010}, number = {1.2010, Heft 2}, editor = {Engell, Lorenz and Siegert, Bernhard}, publisher = {Felix Meiner Verlag}, address = {Hamburg}, organization = {Internationales Kolleg f{\"u}r Kulturtechnikforschung und Medienphilosophie}, issn = {2366-0767}, doi = {10.28937/ZMK-1-2}, pages = {216}, abstract = {Die prominent und polemisch ge{\"a}usserte Ansicht, bei der Medienphilosophie handele es sich um eine vor{\"u}bergehende Angelegenheit, ist vermutlich sehr zutreff end. Medienphilosophie selbst hat nie etwas anderes behauptet. Und genau aus diesem Grund, also eben wegen ihrer Vorl{\"a}ufigkeit, ist Medienphilosophie so wichtig. Sie tritt vielleicht tats{\"a}chlich als neue, modische Unterdisziplin der Philosophie auf. Aber sie tut dies, weil sie eine sehr ernsthafte Herausforderung an die Philosophie darstellt. Wie und wann sie wieder vergeht, das h{\"a}ngt davon ab, was sie ausrichtet. Medienphilosophie ist n{\"a}mlich in ihrem Selbstverst{\"a}ndnis ein grundlegend operatives und operationales Unternehmen. Daher r{\"u}hrt ihre große N{\"a}he zu und ihr vitales Interesse an den Kulturtechniken und ihrer Erforschung. Sie interessiert sich f{\"u}r Eingriff e aller Art - und ist selbst einer. Sie hat - und zwar keineswegs nur metaphorisch - Anteil am materiellen K{\"o}rper der Philosophie, f{\"u}r den Philosophie selbst, immer hart am Begriff , sich gar nicht interessiert und dies auch nicht tun muss. Zum materiellen K{\"o}rper der Philosophie z{\"a}hlten bereits die schreibende Hand, vielleicht das vorrangige Medium des philosophischen Eingriffs, und ihr Werkzeug, das Schreibzeug, das sie f{\"u}hrt. Als Medienphilosophie widmet sich die Philosophie den Gesten, die sie in der Welt ausf{\"u}hrt, und den Operationen, die sie an den Dingen und mit ihrer Hilfe vornimmt.}, subject = {Medienwissenschaft}, language = {de} } @periodical{OPUS4-4842, title = {Schwerpunkt Kulturtechnik}, volume = {2010}, number = {1.2010, Heft 1}, editor = {Engell, Lorenz and Siegert, Bernhard}, publisher = {Felix Meiner Verlag}, address = {Hamburg}, organization = {Internationales Kolleg f{\"u}r Kulturtechnikforschung und Medienphilosophie}, issn = {2366-0767}, doi = {10.28937/ZMK-1-1}, pages = {228}, abstract = {Medientheorie und historische Medienwissenschaft sind seit geraumer Zeit dabei, einen Schritt zu tun, der sie hierzulande zumindest teilweise in historische und systematische Kulturtechnikforschung {\"u}berf{\"u}hrt. Die M{\"o}glichkeit existiert, dass die Medien als Referenz eines Wissenschaftsparadigmas, das gerade dabei ist, die Forschungs- und Lehrstrukturen dieses Landes zu erobern, sich bereits im Zustand bloßen Nachlebens befinden. Damit kommen mindestens jene Teile der Medienforschung zu sich, die seit der Institutionalisierung von Medienwissenschaft realisieren mussten, dass jene Medien, mit denen sie es seit den 1980er Jahren zu tun hatten, sich nur schwer in den Rahmen der Medien der Medienwissenschaft f{\"u}gen wollen. Es scheint daher so, als ließe sich mit dem Begriff der Kulturtechniken etwas fassen, das schon seit den 80er Jahren eine Spezifik der entstehenden deutschen Medienwissenschaft gewesen ist, eine Spezifik, die sie den angloamerikanischen media studies ebenso entfremdete wie der Kommunikationswissenschaft oder gar der Soziologie, die, im Banne der Aufkl{\"a}rung und des Gesellschaftsbegriff s stehend, {\"u}ber Medien grunds{\"a}tzlich nur unter dem Aspekt der {\"O}ff entlichkeit nachdenken wollte. Was sich in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts etwa unter dem Titel einer Diskurs- und Medienanalyse formierte, zielte nicht prim{\"a}r auf eine Medientheorie oder die Geschichte von Einzelmedien ab, die l{\"a}ngst identit{\"a}tsstiftend f{\"u}r je eigene Forschungsdisziplinen geworden waren (Fotografie, Film, Fernsehen, Rundfunk), sondern auf eine Geschichte der Literatur, des Geistes, der Seele und der Sinne, die man der Literaturwissenschaft, der Philosophie, der Psychologie und der {\"A}sthetik wegzunehmen gedachte, um sie auf einem anderen Schauplatz aufzuf{\"u}hren: dem der Medien - und gegenw{\"a}rtig der Kulturtechniken. Weil aber gar nicht die Medien im Fokus der Entdeckung standen, sondern eine Rekontextualisierung der traditionellen Gegenst{\"a}nde der Geisteswissenschaften, genauer eine »Austreibung des Geistes aus den Geisteswissenschaften« (Friedrich Kittler), kam von vornherein anderes in den Blick als diejenigen Medien, die die Publizistik- und Kommunikationswissenschaft, die Massenmedienforschung oder die Einzelmedienwissenschaften als ihre prim{\"a}ren Untersuchungsfelder auswiesen.}, subject = {Medienwissenschaft}, language = {de} } @inproceedings{BauerDudekRichter, author = {Bauer, Marek and Dudek, Mariusz and Richter, Matthias}, title = {RELIABILITY OF TRAM - NETWORK SECTION}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2828}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28281}, pages = {16}, abstract = {We investigate aspects of tram-network section reliability, which operates as a part of the model of whole city tram-network reliability. Here, one of the main points of interest is the character of the chronological development of the disturbances (namely the differences between time of departure provided in schedule and real time of departure) on subsequent sections during tram line operation. These developments were observed in comprehensive measurements done in Krakow, during one of the main transportation nodes (Rondo Mogilskie) rebuilding. All taken building activities cause big disturbances in tram lines operation with effects extended to neighboring sections. In a second part, the stochastic character of section running time will be analyzed more detailed. There will be taken into consideration sections with only one beginning stop and also with two or three beginning stops located at different streets at an intersection. Possibility of adding results from sections with two beginning stops to one set will be checked with suitable statistical tests which are used to compare the means of the two samples. Section running time may depend on the value of gap between two following trams and from the value of deviation from schedule. This dependence will be described by a multi regression formula. The main measurements were done in the city center of Krakow in two stages: before and after big changes in tramway infrastructure.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @inproceedings{Suzuki, author = {Suzuki, Osamu}, title = {RECENT RESULTS ON ITERATION DYNAMICAL SYSTEMS OF DISCRETE LAPLACIANS ON THE PLANE LATTICE}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2895}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28954}, pages = {13}, abstract = {The recent development on the mathematical theory and the computer simulations of iteration dynamical system of discrete Laplacian on the plane lattice is reviewed and the future problem is discussed.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @inproceedings{SmarslyHartmann, author = {Smarsly, Kay and Hartmann, Dietrich}, title = {REAL-TIME MONITORING OF WIND CONVERTERS BASED ON SOFTWARE AGENTS}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2891}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28916}, pages = {11}, abstract = {Due to increasing numbers of wind energy converters, the accurate assessment of the lifespan of their structural parts and the entire converter system is becoming more and more paramount. Lifespan-oriented design, inspections and remedial maintenance are challenging because of their complex dynamic behavior. Wind energy converters are subjected to stochastic turbulent wind loading causing corresponding stochastic structural response and vibrations associated with an extreme number of stress cycles (up to 109 according to the rotation of the blades). Currently, wind energy converters are constructed for a service life of about 20 years. However, this estimation is more or less made by rule of thumb and not backed by profound scientific analyses or accurate simulations. By contrast, modern structural health monitoring systems allow an improved identification of deteriorations and, thereupon, to drastically advance the lifespan assessment of wind energy converters. In particular, monitoring systems based on artificial intelligence techniques represent a promising approach towards cost-efficient and reliable real-time monitoring. Therefore, an innovative real-time structural health monitoring concept based on software agents is introduced in this contribution. For a short time, this concept is also turned into a real-world monitoring system developed in a DFG joint research project in the authors' institute at the Ruhr-University Bochum. In this paper, primarily the agent-based development, implementation and application of the monitoring system is addressed, focusing on the real-time monitoring tasks in the deserved detail.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @inproceedings{Schneider, author = {Schneider, David}, title = {QUALITY OPTIMIZATION USING LOCALLY REFINED META MODELS}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2886}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28864}, pages = {17}, abstract = {Quality is one of the most important properties of a product. Providing the optimal quality can reduce costs for rework, scrap, recall or even legal actions while satisfying customers demand for reliability. The aim is to achieve ``built-in'' quality within product development process (PDP). The common approach therefore is the robust design optimization (RDO). It uses stochastic values as constraint and/or objective to obtain a robust and reliable optimal design. In classical approaches the effort required for stochastic analysis multiplies with the complexity of the optimization algorithm. The suggested approach shows that it is possible to reduce this effort enormously by using previously obtained data. Therefore the support point set of an underlying metamodel is filled iteratively during ongoing optimization in regions of interest if this is necessary. In a simple example, it will be shown that this is possible without significant loss of accuracy.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @phdthesis{Daube2010, author = {Daube, Dirk}, title = {Public Private Partnership (PPP) f{\"u}r Immobilien {\"o}ffentlicher Krankenh{\"a}user - Entwicklung eines PPP-Eignungstests als Entscheidungshilfe f{\"u}r kommunale Krankenh{\"a}user und Universit{\"a}tsklinika}, isbn = {978-3-86068-439-9}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.4}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20110309-15369}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2010}, abstract = {Public Private Partnership (PPP) setzt sich zunehmend als alternative Beschaffungsvariante f{\"u}r die {\"o}ffentliche Hand durch. Im Krankenhausbereich bestehen erste Erfahrungen mit PPP, allerdings kann hier im Gegensatz zu anderen {\"o}ffentlichen Bereichen noch nicht von einer Etablierung gesprochen werden. In vielen Krankenh{\"a}usern besteht Unklarheit {\"u}ber dieses neue Organisationskonzept. Was steckt hinter diesem Begriff, der teilweise synonym zur „Privatisierung" verwendet wird? Ausgehend von dieser Fragestellung wird in der vorliegenden Arbeit gezeigt, dass PPP bei richtiger Anwendung eine Alternative zum Verkauf eines {\"o}ffentlichen Krankenhauses darstellt. PPP ist ein Instrument, mit dem privates Know-how und Kapital f{\"u}r den {\"o}ffentlichen Krankenhaustr{\"a}ger nutzbar gemacht wird. Die {\"o}ffentliche Tr{\"a}gerschaft des Krankenhauses bleibt dabei, im Gegensatz zu einer materiellen Privatisierung, erhalten. Die Rahmenbedingungen des Gesundheitswesens stellen insbesondere die {\"o}ffentlichen Krankenh{\"a}user vor große Herausforderungen. Die Lage ist zunehmend gepr{\"a}gt von Mittelknappheit, Sanierungsstau und stetig steigendem Wettbewerbsdruck um die Patienten. Die Reformbem{\"u}hungen der Bundesregierung zur Senkung der Gesundheitsausgaben haben in den letzten Jahrzehnten zu immer neuen Gesetzesregelungen in immer k{\"u}rzeren Zeitabst{\"a}nden gef{\"u}hrt. Den bisher letzten großen Schritt in dieser Entwicklung stellt die Umstellung der Krankenhausverg{\"u}tung auf DRG-Fallpauschalen dar. Die Auswirkungen sind insbesondere in den {\"o}ffentlichen Krankenh{\"a}usern zu sp{\"u}ren. Defizit{\"a}re Einrichtungen, die bisher durch Subventionen gest{\"u}tzt wurden, werden nun nicht mehr „k{\"u}nstlich am Leben" erhalten. Alle Krankenh{\"a}user erhalten eine leistungsorientierte Verg{\"u}tung, weitgehend unabh{\"a}ngig von den krankenhausspezifisch anfallenden Kosten. Durch diese Entwicklungen wurde das Bestreben in den Krankenh{\"a}user, die internen Leistungsprozesse zu optimieren, weiter forciert. Dabei kommt den mit der Geb{\"a}udesubstanz verbundenen Leistungen eine besondere Bedeutung zu. Aufgrund hoher Investitionskosten und bedeutender Aufwendungen in der Nutzungsphase erreichen die nicht-medizinischen Leistungen in einem Krankenhaus einen beachtlichen Anteil an den Gesamtkosten. Fast ein Drittel der Krankenhaus-Kosten steht nicht in direkter Beziehung zum Heilungsprozess. In Deutschland macht dieser Anteil der nicht-medizinischen Abl{\"a}ufe j{\"a}hrlich rd. 18 Mrd. Euro aus. Das Optimierungspotenzial des nicht-medizinischen Leistungsbereichs, der auch die bau- und immobilienwirtschaftlichen Leistungen umfasst, wird bisher oft noch untersch{\"a}tzt und ist in den meisten F{\"a}llen noch nicht ausgesch{\"o}pft. Allein schon aufgrund dessen finanzieller Bedeutung bedarf es einer verst{\"a}rkten wissenschaftlichen Auseinandersetzung. Dieser Notwendigkeit ist bisher noch unzureichend Rechnung getragen wurden. Die vorliegende Arbeit will mit der Erforschung der Anwendbarkeit von PPP f{\"u}r Krankenaus-Immobilien einen Beitrag dazu leisten, diese L{\"u}cke zu schließen. Mit dieser f{\"u}r den deutschen Krankenhausbereich neuartigen Beschaffungsvariante wird ein Weg aufgezeigt, wie bei den nicht-medizinischen Leistungen nachhaltig Effizienzpotenziale erschlossen werden k{\"o}nnen und auf diese Weise ein Beitrag zum wirtschaftlichen Erfolg des gesamten Krankenhauses erzielt werden kann.}, subject = {Public Private Partnership}, language = {de} } @inproceedings{UngerKoenke, author = {Unger, J{\"o}rg F. and K{\"o}nke, Carsten}, title = {PARAMETER IDENTIFICATION OF MESOSCALE MODELS FROM MACROSCOPIC TESTS USING BAYESIAN NEURAL NETWORKS}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2898}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28984}, pages = {5}, abstract = {In this paper, a parameter identification procedure using Bayesian neural networks is proposed. Based on a training set of numerical simulations, where the material parameters are simulated in a predefined range using Latin Hypercube sampling, a Bayesian neural network, which has been extended to describe the noise of multiple outputs using a full covariance matrix, is trained to approximate the inverse relation from the experiment (displacements, forces etc.) to the material parameters. The method offers not only the possibility to determine the parameters itself, but also the accuracy of the estimate and the correlation between these parameters. As a result, a set of experiments can be designed to calibrate a numerical model.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @inproceedings{VuWerner, author = {Vu, Anh Tuan and Werner, Frank}, title = {OPTIMIZATION OF STEEL STRUCTURES BASED ON DIFFERENTIAL EVOLUTION ALGORITHM}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2900}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-29007}, pages = {11}, abstract = {Steel structural design is an integral part of the building construction process. So far, various methods of design have been applied in practice to satisfy the design requirements. This paper attempts to acquire the Differential Evolution Algorithms in automatization of specific synthesis and rationalization of design process. The capacity of the Differential Evolution Algorithms to deal with continuous and/or discrete optimization of steel structures is also demonstrated. The goal of this study is to propose an optimal design of steel frame structures using built-up I-sections and/or a combination of standard hot-rolled profiles. All optimized steel frame structures in this paper generated optimization solutions better than the original solution designed by the manufacturer. Taking the criteria regarding the quality and efficiency of the practical design into consideration, the produced optimal design with the Differential Evolution Algorithms can completely replace conventional design because of its excellent performance.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @article{LahmerKoenkeBettzieche, author = {Lahmer, Tom and K{\"o}nke, Carsten and Bettzieche, Volker}, title = {Optimale Positionierung von Messeinrichtungen an Staumauern zur Bauwerks{\"u}berwachung}, series = {WASSERWIRTSCHAFT}, journal = {WASSERWIRTSCHAFT}, pages = {16 -- 16}, abstract = {Optimale Positionierung von Messeinrichtungen an Staumauern zur Bauwerks{\"u}berwachung}, subject = {Angewandte Mathematik}, language = {de} } @article{LahmerKoenkeBettzieche, author = {Lahmer, Tom and K{\"o}nke, Carsten and Bettzieche, Volker}, title = {Optimal positioning of sensors for the monitoring of water dams}, series = {WASSERWIRTSCHAFT}, journal = {WASSERWIRTSCHAFT}, pages = {16 -- 19}, abstract = {Optimal positioning of sensors for the monitoring of water dams}, subject = {Angewandte Mathematik}, language = {de} } @inproceedings{GutierrezSRamirezRodriguezetal., author = {Gutierrez S, Andrei and Ramirez, Marco P. and Rodriguez, Octavio and Sanchez N., V.D.}, title = {ON THE SOLUTIONS OF ELECTRICAL IMPEDANCE EQUATION: A PSEUDOANALYTIC APPROACH FOR SEPARABLE-VARIABLES CONDUCTIVITY FUNCTION}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2847}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28478}, pages = {11}, abstract = {Using a quaternionic reformulation of the electrical impedance equation, we consider a two-dimensional separable-variables conductivity function and, posing two different techniques, we obtain a special class of Vekua equation, whose general solution can be approach by virtue of Taylor series in formal powers, for which is possible to introduce an explicit Bers generating sequence.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} } @phdthesis{Eberhardt2010, author = {Eberhardt, Arnd Bernd}, title = {On the mechanisms of shrinkage reducing admixtures in self con-solidating mortars and concretes}, isbn = {978-3-8440-0027-6}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1454}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20110620-15491}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2010}, abstract = {'Zur Wirkungsweise schwindreduzierender Zusatzmittel in selbstverdichtenden M{\"o}rteln und Betonen' Problemstellung und Zielsetzung 1. Der Einsatz selbstverdichtender M{\"o}rtel und Betone im Bauwesen erbringt klare Vorteile. Dies sind im Wesentlichen eine erh{\"o}hte Betonierleistung, verbesserte Betonierqualit{\"a}t f{\"u}r bewehrten Beton im Allgemeinen und f{\"u}r filigrane, eng bewehrte Bauteile im Besonderen. Die mit den traditionellen Methoden des Betonbaus verbundenen L{\"a}rmemissionen werden erheblich reduziert. Der Wegfall der f{\"u}r herk{\"o}mmlichen Beton notwendigen Verdichtungsarbeit reduziert den manuellen Aufwand und die damit verbundenen Gesundheitsrisiken. Das im selbstverdichtenden Beton ben{\"o}tigte hohe Bindemittelleimvolumen ist der Betondauerhaftigkeit abtr{\"a}glich. Es bewirkt, dass selbstverdichtende Betone ein erh{\"o}htes Schwindmaß sowie eine h{\"o}here Rissneigung aufweisen. Ersteres kann f{\"u}r Betonbauteile zu erheblichen Verformungen oder Zwangsspannungen f{\"u}hren, w{\"a}hrend Letzteres die Dauerhaftigkeit des Baustoffes Beton aufgrund einer Beg{\"u}nstigung rissinduzierter Sch{\"a}digungsmechanismen stark beeintr{\"a}chtigt. 2. Herk{\"o}mmliche Methoden zur Schwindreduktion und Rissvermeidung verfolgen haupts{\"a}chlich das Ziel, die im Beton einzusetzenden Bindemittelmengen zu reduzieren. F{\"u}r selbstverdichtende Betone ist dieses Konzept nur sehr begrenzt anwendbar, da die Selbstverdichtung dieser Betone relativ hohe Bindemittelleimvolumen erfordert. Eine M{\"o}glichkeit das Ausmaß des Schwindens und damit die Rissanf{\"a}lligkeit selbstverdichtender Betone zu senken, besteht in der Anwendung schwindreduzierender Betonzusatzmittel. Eingef{\"u}hrt in den achtziger Jahren des 20ten Jahrhunderts in Japan, erweisen sich diese Zusatzmittel als effiziente Methode zur Verbesserung der Qualit{\"a}t bindemittelreicher Hochleistungsbetone im Allgemeinen und selbstverdichtender Betone im Besonderen. 3. W{\"a}hrend die Wirksamkeit schwindreduzierender Betonzusatzmittel in zahlreichen anwendungsorientierten Studien nachgewiesen werden konnte, ist das Wirkprinzip nur unzureichend erforscht. Eines der Hauptziele dieser Arbeit ist deshalb die gr{\"u}ndliche Erforschung des Wirkmechanismus schwindreduzierender Betonzusatzmittel. 4. Weiterhin besteht Unklarheit, wie diese Zus{\"a}tze in den Chemismus der Zementhydratation eingreifen und ob dies der allgemeinen Dauerhaftigkeit des Baustoffes Beton abtr{\"a}glich ist. Ein wichtiges Ziel dieser Arbeit ist deshalb die gr{\"u}ndliche Erforschung der Zementhydratation in Gegenwart einer repr{\"a}sentativen Auswahl verschiedener Typen schwindreduzierender Betonzusatzmittel. 5. Die Nachhaltigkeit der Anwendung schwindreduzierender Zusatzmittel ist bedeutend f{\"u}r die Betondauerhaftigkeit. Ob schwindreduzierende Zusatzmittel auslaugbar sind und ob eine Auslaugung die Schwindreduktion langfristig beeintr{\"a}chtigt, sind weitere Fragen, denen im Rahmen dieser Arbeit nachgegangen wird. Stand der Wissenschaft 6. Schwinden und Quellen von zement{\"a}ren Baustoffen wird im Allgemeinen mittels makroskopisch-thermodynamischer Ans{\"a}tze beschrieben. Der stark vereinfachte Ansatz kapillaren Unterdrucks bzw. hydrostatischen Drucks als treibende Kraft f{\"u}r hygrische Verformungen wird weitgehend abgelehnt. Vielmehr wird im Bereich moderater Luftfeuchten der Spaltdruck und im Bereich niedriger Luftfeuchten die Oberfl{\"a}chenenergie zur Beschreibung der hygrischen Volumenstabilit{\"a}t herangezogen. 7. Schwindreduzierende Betonzusatzmittel bestehen {\"u}berwiegend aus synergistischen Abmischungen nicht-ionischer Tenside mit Glykolen. Die amphiphilen Eigenschaften der nicht-ionischen Tenside f{\"u}hren zu einer Senkung der Oberfl{\"a}chenspannung des Zementporenwassers. In Abh{\"a}ngigkeit ihrer Konzentration in w{\"a}ssrigen Elektrolyten bilden nicht-ionische Tenside Mizellen und/oder Fl{\"u}ssigkristalle. Beobachtet wurden Mischungsl{\"u}cken und Aussalzungen dieser organischen, oberfl{\"a}chenaktiven Substanzen. Durch die Zugabe von Glykolen wird die Mischbarkeit nicht-ionischer Tenside mit w{\"a}ssrigen Elektrolyten stark erh{\"o}ht und f{\"u}hrt zu einer Absenkung der Bildung von Fl{\"u}ssigkristallen und organischen Aussalzungen sowie zu einer verminderten Adsorption des Tensides an Feststoffoberfl{\"a}chen. Der ausschließlich in der Patentliteratur erw{\"a}hnte Synergieeffekt bei der Abmischung nicht-ionischer Tenside mit Glykolen zu Schwindreduzierern bezieht sich auf eine erh{\"o}hte Schwindreduktionskapazit{\"a}t des Zusatzmittels und beruht auf der Abmilderung aller Effekte, die zu einer Abscheidung des Tensides aus der w{\"a}ssrigen L{\"o}sung f{\"u}hren. 8. Eine Implementierung der spezifischen chemisch-physikalischen Eigenschaften schwind-reduzierender Zusatzmittel in bestehende Modelle zur Beschreibung des Trocknungsschwindens ist der Fachliteratur nicht zu entnehmen. Mit Ausnahme des Kapillardruckmodells zur Vorhersage des Trocknungsschwindens lassen sich Charakteristika schwindreduzierender Betonzusatzmittel, im Speziellen ihrer Oberfl{\"a}chenaktivit{\"a}t, nicht bzw. nur unzureichend in bestehende Modelle zum Trocknungsschwinden implementieren. Methodik 9. Die Oberfl{\"a}chenaktivit{\"a}t einer repr{\"a}sentativen Auswahl an Schwindreduzierern wurde in makroskopischen Versuchen an synthetischen als auch an extrahierten Zementporenw{\"a}ssern quantifiziert. Dies umfasste auch die Quantifizierung von Mischungsl{\"u}cken und organischen Aussalzungen. 10. Ein in dieser Arbeit entwickelter theoretischer Ansatz zur Auswertung herk{\"o}mmlicher Messungen der Oberfl{\"a}chenspannung erlaubt eine Absch{\"a}tzung der Oberfl{\"a}chenspannung der Porenl{\"o}sung im trocknenden, zement{\"a}ren Porensystem. 11. Der Einfluss schwindreduzierender Zusatzmittel auf den Hydratationsmechanismus, d.h. Hydratphasenbestand und Hydratationskinetik, wurde mittels Thermogravimetrie, R{\"o}ntgenphasenanalyse bzw. isothermer W{\"a}rmeleitungskalorimetrie erfasst. Zus{\"a}tzlich wurde Elektronenmikroskopie zur Beschreibung der Mikrostrukturen und energiedispersive R{\"o}ntgenspektroskopie zur qualitativen Bestimmung von niedrig konzentrierten Hydratphasen eingesetzt. Die Ver{\"a}nderungen der Komposition des Zementporenwassers in Gegenwart schwindreduzierender Zusatzmittel wurden analysiert. Die spezifische Adsorption schwindreduzierender Zusatzmittel an Zementhydraten wurde an hydratisierendem Zement als auch an synthetischen Hydratphasen untersucht. 12. Der Mechanismus der Auslaugung schwindreduzierender Zusatzmittel wurde in Standtests untersucht, w{\"a}hrend praxisnahe Konditionen mittels zyklischer Auslaugung und Trocknung in Langzeittests simuliert wurden. 13. Die Beschreibung der hygrischen Eigenschaften von Zementstein und M{\"o}rteln erfolgte anhand von Schwind- und Desorptionsisothermen. Basierend auf thermodynamischen Ans{\"a}tzen wurden unter Verwendung dieser Schwind- und Desorptionsisothermen Energiebilanzen erstellt, die eine Unterscheidung zwischen Verformungsenergie und Energie zur Erzeugung von Oberfl{\"a}che im Trocknungsprozess zement{\"a}rer Baustoffe zulassen und somit eine Abgrenzung der Einflussnahme von Schwindreduzierern auf diese spezifische Energieverteilung erm{\"o}glichen. Im Wesentlichen erzielte Ergebnisse 14. Schwindreduzierende Betonzusatzmittel nehmen aufgrund ihrer amphiphilen Eigenschaften Einfluss auf den Hydratationsmechanismus von Portlandzementen. In Gegenwart dieser Zusatzmittel ist die L{\"o}slichkeit f{\"u}r anorganische Salze verringert. Die Konzentration von Calcium-, Kalium- und Sulfationen sinkt mit zunehmender Konzentration des Zusatzmittels. W{\"a}hrend der Induktionsperiode der Portlandzementhydratation f{\"u}hrt dies zur tempor{\"a}ren Ausf{\"a}llung von Calcium-Kalium-Sulfathydrat. Eine Ver{\"a}nderung des Hydratphasenbestandes in Gegenwart von schwindreduzierenden Zusatzmitteln kann nicht signifikant unterschieden werden. Somit sind nachteilige Auswirkungen auf die Dauerhaftigkeit derartig modifizierter Betone aufgrund eines ver{\"a}nderten Hydratphasenbestandes nicht zu erwarten. 15. Die stark verz{\"o}gernde Wirkung von Schwindreduzierern in Kombination mit polycarboxylat-basierten Fließmitteln beruht nicht auf der Adsorption des Schwindreduzierers am hydratisierenden Klinker. Vielmehr kann davon ausgegangen werden, dass die verminderte L{\"o}slichkeit f{\"u}r Salze in der Porenl{\"o}sung den Reaktionsumsatz absenkt und/oder eine spezifische Adsorption des nicht-ionischen Tensides an Portlanditkeimen deren Wachstum hemmt und damit die Aufl{\"o}sung von silikatischen Klinkerphasen. 16. Schwindreduzierende Zusatzmittel weisen eine spezifische Adsorption an Portlandit auf, einem Nebenprodukt der Hydratationsreaktionen eines Hauptbestandteils von Portlandzement. Ein verst{\"a}rktes Kristallwachstum von Portlandit in lateraler Dimension f{\"u}hrt zu einer Zunahme der spezifischen Oberfl{\"a}che des hydratisierten Zementsteines. F{\"u}r nass nachbehandelte Zementsteine bedeutet dies eine Zunahme der Gelporosit{\"a}t auf Kosten der Kapillarporosit{\"a}t. Eine Einflussnahme auf die Gesamtporosit{\"a}t l{\"a}sst sich nicht feststellen. 17. Die Zunahme der spezifischen Oberfl{\"a}che von Zementstein in Gegenwart von Schwindreduzierern bewirkt eine verst{\"a}rkte physikalische Adsorption von Zementporenwasser am Feststoff. F{\"u}r Betone mit niedrigem w/z-Wert oder unzureichender Nachbehandlung kann dieser Prozess zu einer Reduktion des f{\"u}r die Hydratation verf{\"u}gbaren Wassers f{\"u}hren und in einem vermindertem Hydratationsgrad resultieren. Dies k{\"o}nnte eine Ursache f{\"u}r die in der Literatur beschriebenen Einbußen bez{\"u}glich mechanischer Eigenschaften beim Einsatz von Schwindreduzieren sein. 18. Schwindreduzierer sind im hohen Maße auslaugbar. Jedoch zeigen zyklische Langzeittests, dass ein signifikanter Austrag des Zusatzmittels in vorwiegend trockener Exposition nicht zu erwarten ist. Die Nachhaltigkeit des Einsatzes dieser Zusatzmittel ist gegeben, wenn die Anwendung im Beton das Ziel der Reduktion des Trocknungsschwindens verfolgt. 19. Die schwindreduzierende Wirkung der nicht-ionischen Tenside beruht vorwiegend auf der Reduktion der Oberfl{\"a}chenspannung der Grenzfl{\"a}che „fl{\"u}ssig/gasf{\"o}rmig" des trocknenden Zementsteines. Inwieweit diese Oberfl{\"a}chenspannung durch das nicht-ionischeTensid herabgesetzt wird, ist von der Gesamtkonzentration im Allgemeinen und im Speziellen von der Konzentration des Tensides in der Oberfl{\"a}che abh{\"a}ngig. Da im Zuge des Trocknens diese Grenzfl{\"a}che w{\"a}chst, kann bei gegebener Gesamtkonzentration des Zusatzmittels im Beton dessen Konzentration in der Grenzfl{\"a}che sinken, woraufhin die Oberfl{\"a}chenspannung ansteigt und die Schwindreduktion sinkt. 20. Im Ergebnis dieser Arbeit ist es m{\"o}glich, die Entwicklung sowohl der Oberfl{\"a}che als auch ihrer Oberfl{\"a}chenspannung im Trocknungsprozess zu quantifizieren und diese Ergebnisse in einen einfachen konzeptionellen, thermodynamischen Ansatz zur Minimierung der freien Energie des trocknenden, zement{\"a}ren Porensystems zu {\"u}berf{\"u}hren. Die Verwendung dieses konzeptionellen Ansatzes erlaubt es, den Wirkmechanismus schwindreduzierender Betonzusatzmittel zu beschreiben.}, subject = {Schwinden}, language = {en} } @inproceedings{ConstalesKrausshar, author = {Constales, Denis and Kraußhar, Rolf S{\"o}ren}, title = {ON THE KLEIN-GORDON EQUATION ON THE 3-TORUS}, editor = {G{\"u}rlebeck, Klaus and K{\"o}nke, Carsten}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, issn = {1611-4086}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2863}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170314-28639}, pages = {10}, abstract = {In this paper we consider the time independent Klein-Gordon equation on some conformally flat 3-tori with given boundary data. We set up an explicit formula for the fundamental solution. We show that we can represent any solution to the homogeneous Klein-Gordon equation on the torus as finite sum over generalized 3-fold periodic elliptic functions that are in the kernel of the Klein-Gordon operator. Furthermore we prove Cauchy and Green type integral formulas and set up a Teodorescu and Cauchy transform for the toroidal Klein-Gordon operator. These in turn are used to set up explicit formulas for the solution to the inhomogeneous version of the Klein-Gordon equation on the 3-torus.}, subject = {Angewandte Informatik}, language = {en} }