@phdthesis{Grosse2005, author = {Grosse, Marco}, title = {Zur numerischen Simulation des physikalisch nichtlinearen Kurzzeittragverhaltens von Nadelholz am Beispiel von Holz-Beton-Verbundkonstruktionen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.734}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20060215-7725}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2005}, abstract = {In der Arbeit wird ein r{\"a}umliches Materialmodell f{\"u}r den anisotropen Werkstoff Holz vorgestellt. Dessen Leistungsf{\"a}higkeit wird durch Verifikationsrechnungen und die Simulation eigener Versuche aufgezeigt. In diesen Versuchen wurde das Tragverhalten spezieller Schubverbindungselemente der Brettstapel-Beton-Verbundbauweise untersucht. Die Kombination eines Brettstapels mit einer schubfest angeschlossenen Betonplatte ist eine vorteilhafte M{\"o}glichkeit, Schnittholz mit geringem Querschnitt effektiv in biegebeanspruchten Bauteilen einzusetzen. Es werden die Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen zu den Schubverbindungselementen Flachstahlschloss und Nutverbindung vorgestellt. Diese zeichnen sich durch eine {\"u}ber die gesamte Plattenbreite kontinuierliche {\"U}bertragung der Schubkraft per Kontaktpressung aus. Vor allem in Brettstapel-Beton-Verbunddecken werden somit ein sehr hoher Verschiebungsmodul sowie eine eminente Tragf{\"a}higkeit erreicht. Um mit numerischen Strukturanalysen die in den Versuchen beobachteten Versagensmechanismen ad{\"a}quat abbilden und realistische Prognosen f{\"u}r das Tragverhalten von Bauteilen oder Verbindungen treffen zu k{\"o}nnen, muss das physikalisch nichtlineare Verhalten aller beteiligter Baustoffe in die Berechnungen einbezogen werden. Im Rahmen der Dissertation wurde ein auf der Plastizit{\"a}tstheorie basierendes Materialmodell f{\"u}r Nadelholz hergeleitet und in das FE-Programm ANSYS implementiert, welches die Mikrostruktur des Holzes als verschmierendes Ersatzkontinuum erfasst. Anhand des anatomischen Aufbaus des inhomogenen, anisotropen und porigen Werkstoffs werden die holzspezifischen Versagensmechanismen und die daraus abgeleiteten konstitutiven Beziehungen erl{\"a}utert. Das ausgepr{\"a}gt anisotrope Tragverhalten von Holz ist vor allem durch erstaunliche Duktilit{\"a}t bei Stauchung, spr{\"o}des Versagen bei Zug- und Schubbeanspruchung und enorme Festigkeitsunterschiede in den Wuchsrichtungen gekennzeichnet. Die Auswirkungen der gr{\"o}ßtenteils unabh{\"a}ngig voneinander auftretenden, mikromechanischen Versagensmechanismen auf die Spannungs-Verformungsbeziehungen wurden durch die Formulierung ad{\"a}quater Ver- resp. Entfestigungsfunktionen in Abh{\"a}ngigkeit der Beanspruchungsmodi erfasst. Das dem Materialmodell zu Grunde liegende mehrfl{\"a}chige Fließkriterium ber{\"u}cksichtigt die Interaktion aller sechs Komponenten des r{\"a}umlichen Spannungszustandes. Die durchgef{\"u}hrten Verifikations- und Simulationsberechnungen belegen, dass der erarbeitete Ansatz sowohl zur Bewertung des Tragverm{\"o}gens als auch zur Beurteilung von Riss- bzw. Sch{\"a}digungsursachen von Holzbauteilen eingesetzt werden kann. Die numerische Simulation er{\"o}ffnet neue, bisher wenig beachtete M{\"o}glichkeiten zur Untersuchung komplexer Holzstrukturen sowie Anschlussdetails und wird sich auf Grund der Aussagekraft und Flexibilit{\"a}t auch im Ingenieurholzbau mehr und mehr gegen{\"u}ber ausschließlich experimenteller Untersuchung durchsetzen.}, subject = {Holzbau}, language = {de} } @phdthesis{Heidolf2007, author = {Heidolf, Thorsten}, title = {Zeit- und beanspruchungsabh{\"a}ngiges Tragverhalten von polymermodifiziertem Beton unter mehrfach wiederholter Beanspruchung}, isbn = {978-3-86068-331-2}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1108}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20080102-11753}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2007}, abstract = {In der vorliegenden Arbeit werden die experimentellen Ergebnisse eigener Untersuchungen an unbewehrtem und bewehrtem polymermodifiziertem Beton unter mehrfach wiederholter Druck- und Zugbeanspruchung vorgestellt und mit den Ergebnissen {\"a}hnlicher Versuche an Normalbeton und hochfestem Beton verglichen. Besondere Aufmerksamkeit wird dabei dem Form{\"a}nderungsverhalten, der Steifigkeitsdegradation und der Energiedissipation sowie dem Kriechverhalten und der Mitwirkung des Betons zwischen den Rissen gewidmet. Die beobachtete signifikante Steifigkeitsdegradation sowie der ausgepr{\"a}gt nichtlineare Zusammenhang zwischen der viskosen Verformung und der elastischen Stauchung zeigen, dass bei der Analyse der Kriech¬aus¬wirkungen des polymermodifizierten Betons auf das Tragverhalten entsprechender Kon¬struktionen neben den Gebrauchslasten auch die w{\"a}hrend der Lastgeschichte aufgetretenen maximalen Beanspruchungssituationen sowie die damit verbundenen Strukturver{\"a}nderungen zu ber{\"u}cksichtigen sind. Auf der Basis der Versuchsergebnisse und der visko-elastisch-plastischen Kontinuumssch{\"a}digungstheorie werden rheologische Modelle zur Beschreibung des zeit- und beanspruchungsabh{\"a}ngigen Tragverhaltens von Betonbauteile vorgeschlagen. Die numerische Umsetzung der vorgeschlagenen Modelle erfolgt unter Ber{\"u}cksichtigung des zeitabh{\"a}ngigen Materialverhaltens des Betons auf der Basis des HAMILTON-Prinzips unter Vernachl{\"a}ssigung der Tr{\"a}gheitskr{\"a}fte. Durch eine zeitliche Diskretisierung kann die Problembeschreibung auf das Prinzip von LAGRANGE vom Minimum des Gesamtpotentials zur{\"u}ckgef{\"u}hrt und als nichtlineare Optimierungsaufgabe formuliert werden. Die Simulation des beanspruchungsabh{\"a}ngigen Tragverhaltens von Stahlbetonverbundquerschnitten verdeutlicht die Qualit{\"a}t und Leistungsf{\"a}higkeit der vorgeschlagenen Modellbildung.}, subject = {Kriechen}, language = {de} } @article{SemenovAlekseevaTarlapan2004, author = {Semenov, Vitaly and Alekseeva, Elena and Tarlapan, Oleg}, title = {Virtual Construction using Map-based Approach}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.244}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2447}, year = {2004}, abstract = {The paper presents a general map-based approach to prototyping of products in virtual reality environments. Virtual prototyping of products is considered as a consistent simulation and visualization process mapping the source product model into its target visual representations. The approach enables to interrelate formally the product and visual information models with each other by defining mapping rules, to specify a prototyping scenario as a composition of map instances, and then to explore particular product models in virtual reality environments by interpreting the composed scenario. Having been realized, the proposed approach provides for the strongly formalized method and the common software framework to build virtual prototyping applications. As a result, the applications gain in expressiveness, reusability and reliability, as well as take on additional runtime flexibility...}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @phdthesis{Schneider, author = {Schneider, Jens}, title = {Untersuchungen zum Alterungsverhalten und zur Langzeitstabilit{\"a}t von Y-TZP/Al2O3-Dispersionskeramiken (ATZ) f{\"u}r die Anwendung in der H{\"u}ft-Endoprothetik}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1776}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20121130-17761}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {151}, abstract = {6 Zusammenfassung und Ausblick Die hydrothermal induzierte Phasentransformation konnte f{\"u}r ATZ-Keramik mit tiefenge-mittelten und tiefenaufgel{\"o}sten Methoden charkterisiert und quantifiziert werden. Die zeit- und temperaturabh{\"a}ngige Alterungskinetik von ATZ wurde durch neun Tempera-turstufen in einem Temperaturbereich von 50 °C bis 134 °C untersucht und die kinetischen Parameter nummerisch bestimmt. F{\"u}r 3Y-TZP wurde diese Prozedur bei drei Temperaturen im Temperaturbereich von 70 °C bis 134 °C angewendet. Aufgrund des ARRHENIUS-Verhaltens der Umwandlungskinetik konnte der zeitliche Verlauf der isotherm stattfinden-den hydrothermal induzierten Phasentransformation bei K{\"o}rpertemperatur simuliert wer-den. Die Simulation dient zur Bewertung der Langzeitstabilit{\"a}t von medizinischen Implanta-ten aus ATZ bzw. 3Y-TZP. Die Untersuchungen wurden in Wasser und in Wasserdampf bzw. wasserdampfges{\"a}ttigter Luft durchgef{\"u}hrt. Die Langzeitsimulation f{\"u}r 3Y-TZP wurde an-hand von Explantat-Untersuchungen verifiziert. ATZ zeigt gegen{\"u}ber 3Y-TZP eine h{\"o}here Alterungsstabilit{\"a}t bezogen auf die zeitliche Ent-wicklung der monoklinen Phase. Im Hinblick auf die Oberfl{\"a}chenh{\"a}rte, die durch die Pha-senumwandlung stark beeinflusst wird, erweist sich ATZ {\"u}ber einen langen Alterungszeit-raum stabiler als 3Y-TZP. Bis zu einem monoklinen Gehalt von 40 \% beweist ATZ einen deutlichen H{\"a}rtevorteil gegen{\"u}ber 3Y TZP, dieser entspricht in der Langzeitsimulation f{\"u}r die Wasserlagerung ca. 35 Jahre. Das wirkt sich insbesondere bei Verschleißpaarungen wie beim k{\"u}nstlichen H{\"u}ftgelenk positiv aus. Verschleißuntersuchungen an einer neu entwickelten Kugel-auf-Scheibe-Geometrie mit li-nearer Kinematik, die dem H{\"u}ftgelenk nachempfunden wurde, belegen die vorteilhaften Verschleißeigenschaften von ATZ in Form von sehr geringen Abtragsraten und einer intak-ten Oberfl{\"a}che nach 720 000 absolvierten Zyklen. Dabei wurde sogar eine Aufh{\"a}rtung der Oberfl{\"a}che durch die Verschleißbeanspruchung um bis zu 8 \% nachgewiesen. Bei der tiefengemittelten Charakterisierung der hydrothermalen Alterung wurde in beiden Materialtypen festgestellt, dass die Geschwindigkeit der Phasentransformation neben der Temperatur merklich von der {\"A}nderung der H2O-Stoffmengenkonzentrantion an der Ober-fl{\"a}che der Keramik abh{\"a}ngig ist, was sich mit den unterschiedlichen Aktivierungsenergien f{\"u}r Wasser- bzw. Wasserdampflagerung belegen l{\"a}sst. Die Aktivierungsenergie Ea der hyd-rothermalen Phasentransformation wurde mit Hilfe der ARRHENIUS-Beziehung ermittelt und betr{\"a}gt f{\"u}r ATZ bei Wasserdampflagerung 102 kJ/mol und bei Wasserlagerung 92 kJ/mol. F{\"u}r Y-TZP betr{\"a}gt die Aktivierungsenergie 114 kJ/mol bei Wasserdampflagerung und 102 kJ/mol bei Wasserlagerung. Der resultierende pr{\"a}exponentielle Faktor k0 unterscheidet sich f{\"u}r Wasserlagerung und Wasserdampflagerung um eine Gr{\"o}ßenordnung, was auf einen leicht andersartigen thermisch aktivierten Gesamtprozess hinweist. Der Avrami-Exponent n, der einen Hinweis auf den Mechanismus der Keimbildung sowie deren geometrische Ordnung geben kann, zeigte keine signifikante Abh{\"a}ngigkeit von der Temperatur und vom Umgebungsmedium. Er ist dagegen zeitabh{\"a}ngig und f{\"a}llt mit zuneh-mender Alterungszeit, d.h. mit zunehmendem monoklinem Gehalt von ca. 4 auf 0,5 ab, was auf eine abnehmende Keimbildungsrate hindeutet. In Verbindung mit weiteren Untersu-chungen durch unabh{\"a}ngige und zum Teil tiefenaufl{\"o}sende Methoden wie GIXRD, NRA und Knoop-Mikroh{\"a}rte-Messungen l{\"a}sst sich der Alterungsmechanismus, bzw. sein zeitlicher und {\"o}rtlicher Ablauf, durch die drei Stadien A, B und C beschreiben: A 0-5 ma. \% m-ZrO2 Quasi-homogene Keimbildung an bevorzugten Orten wie Kornkan-ten und Kornecken (n≈4), Wassertransport wahrscheinlich via Korngrenzendiffusion, Aufh{\"a}rtung der Oberfl{\"a}che B 5-40 ma. \% m-ZrO2 Keimbildung an den Korngrenzfl{\"a}chen bis zur Keims{\"a}ttigung (n≈2), monokline Randschicht w{\"a}chst zeitlich linear, Wassertransport konvektiv {\"u}ber Mikrorisse, deutlicher H{\"a}rteverlust der Oberfl{\"a}che C ≥ 40 ma. \% m-ZrO2 Wachstum der monoklinen Kristallite von den Korngrenzfl{\"a}chen in die tetragonalen Kristallite unter starker Verzwillingung (n≈0,5), Abnahme der tetragonalen Kristallitgr{\"o}ße, starke Mikrorissbildung, dramatischer R{\"u}ckgang der Oberfl{\"a}chenh{\"a}rte Die Kristallitgr{\"o}ße der monoklinen Phase verbleibt im ATZ {\"u}ber alle drei Abschnitte bei 30 ±5 nm. Ein Anwachsen der Kristallite ist mechanische behindert. Kleinere monokline Kristallite sind im ATZ thermodynamisch instabil. Die Kristallitgr{\"o}ße der tetragonalen Phase f{\"a}llt in den Abschnitten A und B sehr langsam und in C sehr schnell bis auf 25 nm ab. Bei dieser Kristallitgr{\"o}ße ist die tetragonale Phase gegen{\"u}ber der monoklinen Phase thermody-namisch stabil. Diese residualen tetragonalen Kristallite weisen nach vollst{\"a}ndigem Reakti-onsablauf einem Anteil von 7 ma. \% auf. Der S{\"a}ttigungsgehalt der monoklinen Phase betrug in beiden Materialen unabh{\"a}ngig von der Temperatur bzw. dem Umgebungsmedium 75 \% der ZrO2-Phase. In Abschnitt C besitzt die residuale tetragonale Phase eine starke Orientierung. Dadurch wird die geometrische Bedingtheit der hydrothermal induzierten Phasenumwandlung ver-deutlicht. Die monokline Phase ist {\"u}ber den gesamten Alterungsprozess stark nach m(1 1  1) orientiert, was mit einer bevorzugten Umklapprichtung der c-Achse zur freien Oberfl{\"a}che hin verbunden ist. Mit Hilfe der tiefenaufgel{\"o}sten Phasenanalyse konnte die Wachstumsgeschwindigkeit der monoklinen Randschicht von der Oberfl{\"a}che in das Volumen untersucht werden. Die Ge-schwindigkeit des Schichtwachstums ist in Abschnitt B nicht zeit- und tiefenabh{\"a}ngig, son-dern konstant mit ausgepr{\"a}gtem ARRHENIUS-Verhalten (Temperaturabh{\"a}ngigkeit). Die Akti-vierungsenergie der Schichtwachstumsgeschwindigkeit km liegt in der gleichen Gr{\"o}ßenord-nung wie die der Transformationskonstante k. Die Umwandlungszone schreitet also mit konstanter Geschwindigkeit in das Volumen fort und hinterl{\"a}sst ein verzweigtes Mikro- und Nanoriss-System. FESEM-Aufnahmen best{\"a}tigen das Vorhandensein einer por{\"o}sen Randschicht, durch die das Wasser nahezu ungehindert eindringen kann. NRA Untersuchungen deuten in Stadium A auf Korngrenzendiffusion hin und best{\"a}tigen in Stadium B einen konvektiven Transport des Wassers an die Transformationszone. Eine Dif-fusion {\"u}ber Sauerstoffleerstellen im Gitter konnte anhand von Proben aus 8YSZ nicht nach-gewiesen werden. Dagegen kommt es in dem verzweigten Riss- und Porensystem in der gealterten Randschicht zum R{\"u}cktransport des Wassers an die Oberfl{\"a}che, sobald die Pro-ben aus der hydrothermalen Atmosph{\"a}re genommen, an Luft gelagert oder in die Hochva-kuumkammer der NRA-Messapparatur eingeschleust werden. Mikrostrukturelle Untersuchungen an eigens entwickelten Verschleißpaarungen zeigten nach 720000 Zyklen {\"a}hnliche Oberfl{\"a}cheneigenschaften wie im Alterungsstadium A. Man kann daher davon ausgehen, dass die Stadien B und C aus Stabilit{\"a}tsgr{\"u}nden in der tribolo-gischen Kontaktzone nicht existieren k{\"o}nnen und es dass sich im Falle einer gleichzeitigen, hydrothermalen und tribologischen Beanspruchung um einen station{\"a}ren Alterungs- und Verschleißprozess handelt. Durch quasiplastische Deformation der monoklinen und tetra-gonalen Kristallite wird die Verschleißrate und die Abriebpartikel bei einer hart /hart Paa-rung aus ATZ deutlich minimiert, so dass ATZ f{\"u}r die H{\"u}ftendoprothetik ein durchaus geeig-neten Werkstoff darstellt, der sich auf der Grundlage der in dieser Arbeit gewonnenen Daten {\"u}ber eine Imlantationsdauer von .mehr als 15 Jahre stabil verhalten kann.}, subject = {Dispersionskeramik}, language = {de} } @article{BourikasJamesBahajetal., author = {Bourikas, Leonidas and James, Patrick A. B. and Bahaj, AbuBakr S. and Jentsch, Mark F. and Shen, Tianfeng and Chow, David H. C. and Darkwa, Jo}, title = {Transforming typical hourly simulation weather data files to represent urban locations by using a 3D urban unit representation with micro-climate simulations}, series = {Future Cities and Environment}, journal = {Future Cities and Environment}, doi = {10.1186/s40984-016-0020-4}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170418-31348}, abstract = {Urban and building energy simulation models are usually driven by typical meteorological year (TMY) weather data often in a TMY2 or EPW format. However, the locations where these historical datasets were collected (usually airports) generally do not represent the local, site specific micro-climates that cities develop. In this paper, a humid sub-tropical climate context has been considered. An idealised "urban unit model" of 250 m radius is being presented as a method of adapting commonly available weather data files to the local micro-climate. This idealised "urban unit model" is based on the main thermal and morphological characteristics of nine sites with residential/institutional (university) use in Hangzhou, China. The area of the urban unit was determined by the region of influence on the air temperature signal at the centre of the unit. Air temperature and relative humidity were monitored and the characteristics of the surroundings assessed (eg green-space, blue-space, built form). The "urban unit model" was then implemented into micro-climatic simulations using a Computational Fluid Dynamics - Surface Energy Balance analysis tool (ENVI-met, Version 4). The "urban unit model" approach used here in the simulations delivered results with performance evaluation indices comparable to previously published work (for air temperature; RMSE <1, index of agreement d > 0.9). The micro-climatic simulation results were then used to adapt the air temperature and relative humidity of the TMY file for Hangzhou to represent the local, site specific morphology under three different weather forcing cases, (ie cloudy/rainy weather (Group 1), clear sky, average weather conditions (Group 2) and clear sky, hot weather (Group 3)). Following model validation, two scenarios (domestic and non-domestic building use) were developed to assess building heating and cooling loads against the business as usual case of using typical meteorological year data files. The final "urban weather projections" obtained from the simulations with the "urban unit model" were used to compare the degree days amongst the reference TMY file, the TMY file with a bulk UHI offset and the TMY file adapted for the site-specific micro-climate (TMY-UWP). The comparison shows that Heating Degree Days (HDD) of the TMY file (1598 days) decreased by 6 \% in the "TMY + UHI" case and 13 \% in the "TMY-UWP" case showing that the local specific micro-climate is attributed with an additional 7 \% (ie from 6 to 13 \%) reduction in relation to the bulk UHI effect in the city. The Cooling Degree Days (CDD) from the "TMY + UHI" file are 17 \% more than the reference TMY (207 days) and the use of the "TMY-UWP" file results to an additional 14 \% increase in comparison with the "TMY + UHI" file (ie from 17 to 31 \%). This difference between the TMY-UWP and the TMY + UHI files is a reflection of the thermal characteristics of the specific urban morphology of the studied sites compared to the wider city. A dynamic thermal simulation tool (TRNSYS) was used to calculate the heating and cooling load demand change in a domestic and a non-domestic building scenario. The heating and cooling loads calculated with the adapted TMY-UWP file show that in both scenarios there is an increase by approximately 20 \% of the cooling load and a 20 \% decrease of the heating load. If typical COP values for a reversible air-conditioning system are 2.0 for heating and 3.5 for cooling then the total electricity consumption estimated with the use of the "urbanised" TMY-UWP file will be decreased by 11 \% in comparison with the "business as usual" (ie reference TMY) case. Overall, it was found that the proposed method is appropriate for urban and building energy performance simulations in humid sub-tropical climate cities such as Hangzhou, addressing some of the shortfalls of current simulation weather data sets such as the TMY.}, subject = {Mikroklima}, language = {en} } @article{BenzTarabenLichtenheldetal., author = {Benz, Alexander and Taraben, Jakob and Lichtenheld, Thomas and Morgenthal, Guido and V{\"o}lker, Conrad}, title = {Thermisch-energetische Geb{\"a}udesimulation auf Basis eines Bauwerksinformationsmodells}, series = {Bauphysik}, journal = {Bauphysik}, number = {40, Heft 2}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3835}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20181221-38354}, pages = {61 -- 67}, abstract = {F{\"u}r eine Absch{\"a}tzung des Heizw{\"a}rmebedarfs von Geb{\"a}uden und Quartieren k{\"o}nnen thermisch-energetische Simulationen eingesetzt werden. Grundlage dieser Simulationen sind geometrische und physikalische Geb{\"a}udemodelle. Die Erstellung des geometrischen Modells erfolgt in der Regel auf Basis von Baupl{\"a}nen oder Vor-Ort-Begehungen, was mit einem großen Recherche- und Modellierungsaufwand verbunden ist. Sp{\"a}tere bauliche Ver{\"a}nderungen des Geb{\"a}udes m{\"u}ssen h{\"a}ufig manuell in das Modell eingearbeitet werden, was den Arbeitsaufwand zus{\"a}tzlich erh{\"o}ht. Das physikalische Modell stellt die Menge an Parametern und Randbedingungen dar, welche durch Materialeigenschaften, Lage und Umgebungs-einfl{\"u}sse gegeben sind. Die Verkn{\"u}pfung beider Modelle wird innerhalb der entsprechenden Simulations-software realisiert und ist meist nicht in andere Softwareprodukte {\"u}berf{\"u}hrbar. Mithilfe des Building Information Modeling (BIM) k{\"o}nnen Simulationsdaten sowohl konsistent gespeichert als auch {\"u}ber Schnittstellen mit entsprechenden Anwendungen ausgetauscht werden. Hierf{\"u}r wird eine Methode vorgestellt, die thermisch-energetische Simulationen auf Basis des standardisierten {\"U}bergabe-formats Industry Foundation Classes (IFC) inklusive anschließender Auswertungen erm{\"o}glicht. Dabei werden geometrische und physikalische Parameter direkt aus einem {\"u}ber den gesamten Lebenszyklus aktuellen Geb{\"a}udemodell extrahiert und an die Simulation {\"u}bergeben. Dies beschleunigt den Simulations-prozess hinsichtlich der Geb{\"a}udemodellierung und nach sp{\"a}teren baulichen Ver{\"a}nderungen. Die erarbeite-te Methode beruht hierbei auf einfachen Modellierungskonventionen bei der Erstellung des Bauwerksinformationsmodells und stellt eine vollst{\"a}ndige {\"U}bertragbarkeit der Eingangs- und Ausgangswerte sicher. Thermal building simulation based on BIM-models. Thermal energetic simulations are used for the estimation of the heating demand of buildings and districts. These simulations are based on building models containing geometrical and physical information. The creation of geometrical models is usually based on existing construction plans or in situ assessments which demand a comparatively big effort of investigation and modeling. Alterations, which are later applied to the structure, request manual changes of the related model, which increases the effort additionally. The physical model represents the total amount of parameters and boundary conditions that are influenced by material properties, location and environmental influences on the building. The link between both models is realized within the correspondent simulation soft-ware and is usually not transferable to other software products. By Applying Building Information Modeling (BIM) simulation data is stored consistently and an exchange to other software is enabled. Therefore, a method which allows a thermal energetic simulation based on the exchange format Industry Foundation Classes (IFC) including an evaluation is presented. All geometrical and physical information are extracted directly from the building model that is kept up-to-date during its life cycle and transferred to the simulation. This accelerates the simulation process regarding the geometrical modeling and adjustments after later changes of the building. The developed method is based on simple conventions for the creation of the building model and ensures a complete transfer of all simulation data.}, subject = {Building Information Modeling}, language = {de} } @article{BenzTarabenLichtenheldetal., author = {Benz, Alexander and Taraben, Jakob and Lichtenheld, Thomas and Morgenthal, Guido and V{\"o}lker, Conrad}, title = {Thermisch-energetische Geb{\"a}udesimulation auf Basis eines Bauwerksinformationsmodells}, series = {Bauphysik}, journal = {Bauphysik}, number = {40, Heft 2}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3819}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20181102-38190}, pages = {61 -- 67}, abstract = {F{\"u}r eine Absch{\"a}tzung des Heizw{\"a}rmebedarfs von Geb{\"a}uden und Quartieren k{\"o}nnen thermisch-energetische Simulationen eingesetzt werden. Grundlage dieser Simulationen sind geometrische und physikalische Geb{\"a}udemodelle. Die Erstellung des geometrischen Modells erfolgt in der Regel auf Basis von Baupl{\"a}nen oder Vor-Ort-Begehungen, was mit einem großen Recherche- und Modellierungsaufwand verbunden ist. Sp{\"a}tere bauliche Ver{\"a}nderungen des Geb{\"a}udes m{\"u}ssen h{\"a}ufig manuell in das Modell eingearbeitet werden, was den Arbeitsaufwand zus{\"a}tzlich erh{\"o}ht. Das physikalische Modell stellt die Menge an Parametern und Randbedingungen dar, welche durch Materialeigenschaften, Lage und Umgebungs-einfl{\"u}sse gegeben sind. Die Verkn{\"u}pfung beider Modelle wird innerhalb der entsprechenden Simulations-software realisiert und ist meist nicht in andere Softwareprodukte {\"u}berf{\"u}hrbar. Mithilfe des Building Information Modeling (BIM) k{\"o}nnen Simulationsdaten sowohl konsistent gespeichert als auch {\"u}ber Schnittstellen mit entsprechenden Anwendungen ausgetauscht werden. Hierf{\"u}r wird eine Methode vorgestellt, die thermisch-energetische Simulationen auf Basis des standardisierten {\"U}bergabe-formats Industry Foundation Classes (IFC) inklusive anschließender Auswertungen erm{\"o}glicht. Dabei werden geometrische und physikalische Parameter direkt aus einem {\"u}ber den gesamten Lebenszyklus aktuellen Geb{\"a}udemodell extrahiert und an die Simulation {\"u}bergeben. Dies beschleunigt den Simulations-prozess hinsichtlich der Geb{\"a}udemodellierung und nach sp{\"a}teren baulichen Ver{\"a}nderungen. Die erarbeite-te Methode beruht hierbei auf einfachen Modellierungskonventionen bei der Erstellung des Bauwerksinformationsmodells und stellt eine vollst{\"a}ndige {\"U}bertragbarkeit der Eingangs- und Ausgangswerte sicher. Thermal building simulation based on BIM-models. Thermal energetic simulations are used for the estimation of the heating demand of buildings and districts. These simulations are based on building models containing geometrical and physical information. The creation of geometrical models is usually based on existing construction plans or in situ assessments which demand a comparatively big effort of investigation and modeling. Alterations, which are later applied to the structure, request manual changes of the related model, which increases the effort additionally. The physical model represents the total amount of parameters and boundary conditions that are influenced by material properties, location and environmental influences on the building. The link between both models is realized within the correspondent simulation soft-ware and is usually not transferable to other software products. By Applying Building Information Modeling (BIM) simulation data is stored consistently and an exchange to other software is enabled. Therefore, a method which allows a thermal energetic simulation based on the exchange format Industry Foundation Classes (IFC) including an evaluation is presented. All geometrical and physical information are extracted directly from the building model that is kept up-to-date during its life cycle and transferred to the simulation. This accelerates the simulation process regarding the geometrical modeling and adjustments after later changes of the building. The developed method is based on simple conventions for the creation of the building model and ensures a complete transfer of all simulation data.}, subject = {Geb{\"a}udeh{\"u}lle}, language = {de} } @article{Volkova2004, author = {Volkova, Viktorija}, title = {The analysis of dynamic behaviour of pre-stressed systems under polyharmonic excitations}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.265}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2656}, year = {2004}, abstract = {Pre-stressed structural elements are widely used in large-span structures. As a rule, they have higher stiffness characteristics. Pre-stressed rods can be applied as girders of different purpose, and as their separate parts, e.g. rods of trusses and frames. Among numerous ways of prestressing the compression of girders, trusses, and frames by tightenings from high-strength materials is under common application.}, subject = {Verkehrsplanung}, language = {en} } @article{RombergNigglvanTreeck2004, author = {Romberg, Richard and Niggl, Andreas and van Treeck, Christoph}, title = {Structural Analysis based on the Product Model Standard IFC}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.243}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2433}, year = {2004}, abstract = {In this paper we present a computer aided method supporting co-operation between different project partners, such as architects and engineers, on the basis of strictly three-dimensional models. The center of our software architecture is a product model, described by the Industry Foundation Classes (IFC) of the International Alliance for Interoperability (IAI). From this a geometrical model is extracted and automatically transferred to a computational model serving as a basis for various simulation tasks. In this paper the focus is set on the advantage of the fully three-dimensional structural analysis performed by p-version of the finite element analysis. Other simulation methods are discussed in a separate contribution of this Volume (Treeck 2004). The validity of this approach will be shown in a complex example.}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @inproceedings{FediorHamel, author = {Fedior, Marco and Hamel, Wido}, title = {Simulationsumgebung zur Evaluation von umweltorientierten Verkehrsmanagement-Strategien}, series = {30. Forum Bauinformatik}, booktitle = {30. Forum Bauinformatik}, editor = {Steiner, Maria and Theiler, Michael and Mirboland, Mahsa}, organization = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3867}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20190328-38678}, pages = {6}, abstract = {Der vorliegende Beitrag beschreibt die Problematik bei der Prognose verkehrsbedingter Schadstoff-Immissionen. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung und der Aufbau einer Simulationsumgebung zur Evaluation von umweltorientierten Verkehrsmanagement-Strategien. Die Simulationsumgebung wird {\"u}ber die drei Felder Verkehr, Emission, Immission entwickelt und findet zun{\"a}chst Anwendung in der Evaluation verkehrlicher Maßnahmen f{\"u}r die Friedberger Landstraße in Frankfurt am Main.}, subject = {Verkehr}, language = {de} } @book{OPUS4-2182, title = {Simulationsforum 2013 - Schweißen und W{\"a}rmebehandlung}, editor = {Hildebrand, J{\"o}rg and Loose, Tobias and Sakkiettibutra, Jens and Brand, Marcus}, publisher = {F{\"o}rderverein W{\"a}rmebehandlung und Schweißen e.V.}, address = {Weimar}, isbn = {978-3-00-045902-3}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2182}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20140512-21820}, pages = {234}, abstract = {Das Buch ver{\"o}ffentlicht 22 Fachbeitr{\"a}ge der Konferenz "Simulationsforum 2013 - Schweißen und W{\"a}rmebehandlung".}, subject = {Schweißen}, language = {de} } @misc{Rahm2011, type = {Master Thesis}, author = {Rahm, Tobias}, title = {Simulation von Kernprozessen eines Erddruckschildes}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1461}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20110909-15599}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2011}, abstract = {In dieser Arbeit wird der Vortriebsprozess einer Erddruckschildmaschine in einem Simulationsmodell mit Hilfe der System Dynamics modelliert. Nach einer Einf{\"u}hrung in den maschinellen Tunnelbau werden die Besonderheiten der Erddruckschildmaschine herausgestellt. Anschließend wird das betrachtete System mit dem Simulationskonzept der System Dynamics modelliert und in einem geeigneten Simulationstool implementiert.}, subject = {Simulation}, language = {de} } @misc{Ansari, type = {Master Thesis}, author = {Ansari, Meisam}, title = {Simulation methods for functional and microstructured composite materials}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.4278}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20201103-42783}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {110}, abstract = {In this thesis, a generic model for the post-failure behavior of concrete in tension is proposed. A mesoscale model of concrete representing the heterogeneous nature of concrete is formulated. The mesoscale model is composed of three phases: aggregate, mortar matrix, and the Interfacial Transition Zone between them. Both local and non-local formulations of the damage are implemented and the results are compared. Three homogenization schemes from the literature are employed to obtain the homogenized constitutive relationship for the macroscale model. Three groups of numerical examples are provided.}, subject = {Simulation}, language = {en} } @misc{Rauch2008, type = {Master Thesis}, author = {Rauch, Kristin}, title = {Simulation - Termincontrolling beim Bau einer Br{\"u}ckenkappe}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1362}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20081111-14414}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2008}, abstract = {Die Simulation ist vor allem in der Forschung und Wissenschaft ein bekanntes Ver-fahren zur Untersuchung von dynamischen Prozessen. Fachgebiete wie u.a. die Medizin und Biologie, das Verkehrswesen, die Automobilindustrie, die Meteorologie und die Fertigungstechnik gewinnen neue Erkenntnisse aus dem Einsatz derartiger Analyseverfahren. Gr{\"u}nde f{\"u}r die Anwendung von Computersimulationen erstrecken sich von finanziellen und zeitlichen Aspekten {\"u}ber eine Risikoverringerung bis hin zu einer vereinfachten Vorgehensweise. Nicht in allen Bereichen aber werden die viel-seitigen Vorteile von Simulationsmethoden genutzt. In der Baubranche wird Simulation derzeit nur ansatzweise eingesetzt. Doch vor al-lem Baustellen bieten durch den zunehmenden Kosten- und Termindruck sowie viel-seitige andere Einfl{\"u}sse eine gute Basis f{\"u}r die Anwendung von Simulationsmetho-den. Der Bauablauf kann dadurch besser kontrolliert und gesteuert werden. In der Planungsphase von Bauprojekten wird Simulation bereits in Grundz{\"u}gen f{\"u}r die Op-timierung von Bauablauf- und Logistikprozessen genutzt. Allerdings ist besonders die Ausf{\"u}hrungsphase durch St{\"o}rungen und {\"A}nderungen gepr{\"a}gt, sodass hier Simu-lationsmethoden noch effektiver eingesetzt werden k{\"o}nnen. Im Rahmen dieser Arbeit sollen die Einsatzm{\"o}glichkeiten von Simulationsmethoden f{\"u}r die Optimierung des Termincontrollings untersucht werden. Durch das Aufzeigen verschiedener Methoden sowie einem Vergleich {\"u}ber ihre Vor- und Nachteile wird herausgefiltert, welches Simulationswerkzeug am effektivsten im Termincontrolling eingesetzt werden kann. Ein weiteres Ziel dieser Arbeit ist die Modellierung eines Beispielprozesses anhand eines ausgew{\"a}hlten Simulationsverfahrens. Die Herstellung einer Br{\"u}ckenkappe wird in diesem Zusammenhang umfangreich dargestellt und analysiert. Eventuelle Zwangspunkte bei der Umsetzung und verschiedene L{\"o}sungsm{\"o}glichkeiten werden aufgezeigt.}, subject = {Simulation}, language = {de} } @inproceedings{KoenigMueller, author = {K{\"o}nig, Reinhard and M{\"u}ller, Daniela}, title = {Simulating the development of residential areas of the city of Vienna from 1888 to 2001}, series = {Compendium of Abstracts of the 8th International Conference on Urban Planning and Environment (UPE8)}, booktitle = {Compendium of Abstracts of the 8th International Conference on Urban Planning and Environment (UPE8)}, address = {Kaiserslautern, Germany}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2606}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20160622-26066}, pages = {23}, abstract = {The structure and development of cities can be seen and evaluated from different points of view. By replicating the growth or shrinkage of a city using historical maps depicting different time states, we can obtain momentary snapshots of the dynamic mechanisms of the city. An examination of how these snapshots change over the course of time and a comparison of the different static time states reveals the various interdependencies of population density, technical infrastructure and the availability of public transport facilities. Urban infrastructure and facilities are not distributed evenly across the city - rather they are subject to different patterns and speeds of spread over the course of time and follow different spatial and temporal regularities. The reasons and underlying processes that cause the transition from one state to another result from the same recurring but varyingly pronounced hidden forces and their complex interactions. Such forces encompass a variety of economic, social, cultural and ecological conditions whose respective weighting defines the development of a city in general. Urban development is, however, not solely a product of the different spatial distribution of economic, legal or social indicators but also of the distribution of infrastructure. But to what extent is the development of a city affected by the changing provision of infrastructure? As}, subject = {Simulation}, language = {en} } @inproceedings{Kath2005, author = {Kath, Thilo}, title = {Sicher arbeiten mit Kr{\"a}nen durch Simulation und Visualisierung}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.690}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-6901}, year = {2005}, abstract = {Bestimmungen und Anforderungen an den Entwurf von Baustelleneinrichtungen (BE), Kraneinsatzplan als Bestandteil der BE, planungstechnische Aspekte, Untersuchung von CAD-Anwendungen f{\"u}r die Planung von Baustelleneinrichtungen, Entwicklung eines Kraneinsatzplaners, Sicherheitsaspekte bei der Planung von Baukraneins{\"a}tzen. Es zeigte sich, dass gerade die Forderung der Betrachtung kausaler und r{\"a}umlicher Abh{\"a}ngigkeiten mit den in der Praxis angewandten Planungswerkzeugen nicht oder nur eingeschr{\"a}nkt realisierbar ist. Mit dem Programm >EasyCrane TK< wird eine M{\"o}glichkeit aufgezeigt, die Erstellung von Kraneinsatzpl{\"a}nen effizienter und f{\"u}r die Umsetzung auf der Baustelle sicherer zu gestalten.}, subject = {Arbeitsschutz}, language = {de} } @article{OsadaKoikeMorimoto2004, author = {Osada, Teppei and Koike, Hirotaka and Morimoto, Akinori}, title = {Research on Establishment of a Standard of Traffic Impact Assessment with Integrated Database System}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.264}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2647}, year = {2004}, abstract = {Planning support systems, such as geographical information system (GIS) and traffic flow simulation models, are widely in use in recent urban planning research. In this paper we propose a method to apply traffic impact assessment (TIA) to large-scale, commercial developments. In TIA research we often encounter the problem of increasing amount of data that is necessary for detailed investigation and analysis, as the scale of commercial developments become larger and more complex. As a result, TIA presents two problems. The first problem is the difficulty of data acquisition. The second problem is the reliability of data. As a solution, we developed an integrated database system.}, subject = {Verkehrsplanung}, language = {en} } @article{KiviniemiFischer2004, author = {Kiviniemi, Arto and Fischer, Martin}, title = {Requirements Management Interface to Building Product Models}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.242}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2427}, year = {2004}, abstract = {In current AEC practice client requirements are typically recorded in a building program, which, depending on the building type, covers various aspects from the overall goals, activities and spatial needs to very detailed material and condition requirements. This documentation is used as the starting point of the design process, but as the design progresses, it is usually left aside and changes are made incrementally based on the previous design solution. These incremental small changes can lead to a solution that may no longer meet the original requirements. In addition, design is by nature an iterative process and the proposed solutions often also cause evolution in the client requirements. However, the requirements documentation is usually not updated accordingly. Finding the latest updates and evolution of the requirements from the documentation is very difficult, if not impossible. This process can lead to an end result, which is significantly different from the documented requirements. Some important requirements may not be satisfied, and even if the design process was based on agreed-upon changes in the scope and requirements, differences in the requirements documents and in the completed building can lead to well-justified doubts about the quality of the design and construction process...}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @article{HoltzhauerSaal2004, author = {Holtzhauer, Eric and Saal, Helmut}, title = {Product modelling in the steel construction domain}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.241}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2415}, year = {2004}, abstract = {The complexity of the relationships between the actors of a building project requires high efficiency in communication. Among other things, data sharing is crucial. The exchange of data is made possible by interfaces between expert programs, which rely on product models. The latter are neutral standards with formal definitions of building objects and their attributes. This paper deals with the state of the art and the research activities concerning product models in the steel construction domain and the advantages provided by this technology for the sector.}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @article{KangMiranda2004, author = {Kang, Shihchung and Miranda, Eduardo}, title = {Physics Based Model for Simulating the Dynamics of Tower Cranes}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.240}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2409}, year = {2004}, abstract = {The goal of the research is to increase the understanding of dynamic behaviors during the crane operation, and develops computer-aided methods to improve the training of crane operators. There are approximately 125,000 cranes in operation today in the construction industry, responsible for major portion of erection activities. Unfortunately, many accidents occur every year in the U.S. and other countries related to the operation of cranes in construction sites. For example on November 28, 1989 a tower crane collapse during the construction of a building in San Francisco killing four construction workers, one civilian and injuring 28. According to the statistics from Occupational Safety Health Administration (OSHA), there were 137 crane-related fatalities from 1992 to 2001 in the US. A well-known internet website that keeps track of crane-related accidents (craneaccidents.com), reports 516 accidents and 277 fatalities from 2000 to 2002. These statistics show that even though many measures have been taken to decrease the number of crane-related accidents (Braam, 2002), the number of crane related accidents is still very large. It is important to recognize that each construction related fatality is not only a great human loss but also increases the costs of insurance, lawsuits, and the construction budget due to delay of a project (Paulson 1992)...}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @article{GaoWuRen2004, author = {Gao, Zuoren and Wu, Weiyu and Ren, Aizhu}, title = {Physically Based Modeling and Multi-Physical Simulation System for Wood Structure Fire Performance}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.238}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2381}, year = {2004}, abstract = {This research is devoted to promoting the performance-based engineering in wood structure fire. It looks into the characteristic of the material, structural composing and collapse detecting to find out the main factors in the wood structure collapse in fire. The aim of the research is to provide an automatic simulation platform for the complicated circulation. A physically based model for slim member for beams and columns and a frame of multi-physical simulation are provided to implement the system. The physically based model contains material model, structural mechanics model, material mechanics model, as well as geometry model for the compositive simulation. The multi-physical simulation is built on the model and has the capacity to carry out a simulation combining structural, fire (thermal, CFD) and material degradation simulation. The structural and fire simulation rely on two sophisticated software respectively, ANSYS (an FEA software) and FDS (with a core of CFD). Researchers of the paper develop system by themselves to combine the two existing ones. The system has the capability to calculate the wood char to find out the loss of cross-section and to detect the collapse caused in different ways. The paper gives a sample of Chinese traditional house to show how this simulation system works.}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @article{ShihLee2004, author = {Shih, Naai-Jung and Lee, Wen-Pang}, title = {Particle Simulation and Evaluation of Personal Exposure to Contaminant Sources in an Elevation Space}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.237}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2376}, year = {2004}, abstract = {An elevator, which figures a small volume, is normally used by everyone for a short period of time and equipped with simple ventilation system..Any contaminant released within it may cause serious problem. This research adapt a fire and smoke simulation software (FDS) into non-fire indoor airflow scario. Differently from previous research, particles are chosen as a risk evalution unit. A personal and multi-personal exposure model is proposed. The model takes the influence of the human thermal boundary, coughing, inhalation, exhalation, standing position, and the fan factor into account. The model is easy-to-use and suitable for the design of elevator system in practice.}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @phdthesis{Schemmann, author = {Schemmann, Christoph}, title = {Optimierung von radialen Verdichterlaufr{\"a}dern unter Ber{\"u}cksichtigung empirischer und analytischer Vorinformationen mittels eines mehrstufigen Sampling Verfahrens}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3974}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20190910-39748}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {233}, abstract = {Turbomachinery plays an important role in many cases of energy generation or conversion. Therefore, turbomachinery is a promising approaching point for optimization in order to increase the efficiency of energy use. In recent years, the use of automated optimization strategies in combination with numerical simulation has become increasingly popular in many fields of engineering. The complex interactions between fluid and solid mechanics encountered in turbomachines on the one hand and the high computational expense needed to calculate the performance on the other hand, have, however, prevented a widespread use of these techniques in this field of engineering. The objective of this work was the development of a strategy for efficient metamodel based optimization of centrifugal compressor impellers. In this context, the main focus is the reduction of the required numerical expense. The central idea followed in this research was the incorporation of preliminary information acquired from low-fidelity computation methods and empirical correlations into the sampling process to identify promising regions of the parameter space. This information was then used to concentrate the numerically expensive high-fidelity computations of the fluid dynamic and structure mechanic performance of the impeller in these regions while still maintaining a good coverage of the whole parameter space. The development of the optimization strategy can be divided into three main tasks. Firstly, the available preliminary information had to be researched and rated. This research identified loss models based on one dimensional flow physics and empirical correlations as the best suited method to predict the aerodynamic performance. The loss models were calibrated using available performance data to obtain a high prediction quality. As no sufficiently exact models for the prediction of the mechanical loading of the impellercould be identified, a metamodel based on finite element computations was chosen for this estimation. The second task was the development of a sampling method which concentrates samples in regions of the parameter space where high quality designs are predicted by the preliminary information while maintaining a good overall coverage. As available methods like rejection sampling or Markov-chain Monte-Carlo methods did not meet the requirements in terms of sample distribution and input correlation, a new multi-fidelity sampling method called "Filtered Sampling"has been developed. The last task was the development of an automated computational workflow. This workflow encompasses geometry parametrization, geometry generation, grid generation and computation of the aerodynamic performance and the structure mechanic loading. Special emphasis was put into the development of a geometry parametrization strategy based on fluid mechanic considerations to prevent the generation of physically inexpedient designs. Finally, the optimization strategy, which utilizes the previously developed tools, was successfully employed to carry out three optimization tasks. The efficiency of the method was proven by the first and second testcase where an existing compressor design was optimized by the presented method. The results were comparable to optimizations which did not take preliminary information into account, while the required computational expense cloud be halved. In the third testcase, the method was applied to generate a new impeller design. In contrast to the previous examples, this optimization featuredlargervariationsoftheimpellerdesigns. Therefore, theapplicability of the method to parameter spaces with significantly varying designs could be proven, too.}, subject = {Simulation}, language = {en} } @article{VogelBreitMaerki2004, author = {Vogel, Manfred and Breit, Manfred and M{\"a}rki, Fabian}, title = {Optimization of 4D Process Planning using Genetic Algorithms}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.236}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2360}, year = {2004}, abstract = {The presented work focuses on the presentation of a discrete event simulator which can be used for automated sequencing and optimization of building processes. The sequencing is based on the commonly used component-activity-resource relations taking structural and process constraints into account. For the optimization a genetic algorithm approach was developed, implemented and successfully applied to several real life steel constructions. In this contribution we discuss the application of the discrete event simulator including its optimization capabilities on a 4D process model of a steel structure of an automobile recycling facility.}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @phdthesis{Hildebrand2008, author = {Hildebrand, J{\"o}rg}, title = {Numerische Schweißsimulation - Bestimmung von Temperatur, Gef{\"u}ge und Eigenspannung an Schweißverbindungen aus Stahl- und Glaswerkstoffen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1391}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20090617-14753}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2008}, abstract = {Die Komplexit{\"a}t des Schweißprozesses und das Verhalten der Werkstoffe infolge des Energieeintrages erfordern eine umfassende Betrachtungsweise. Die Entwicklung von numerischen Modellen und Methoden in den letzten 50 Jahren erm{\"o}glicht die Simulation, Analyse und Optimierung von Schweißverbindungen hinsichtlich Temperatur, Gef{\"u}gestruktur und Eigenspannungen. Eine Differenzierung der Schweißsimulation in Prozess-, Werkstoff- und Struktursimulation gestattet eine gezielte Untersuchung von einzelnen Aspekten. Diese Unterteilung erfordert zum Teil eine starke Abstraktion und Idealisierung der Realit{\"a}t durch geeignete Annahmen und Randbedingungen, die von der zu untersuchenden Fragestellung abh{\"a}ngen. Dadurch wird eine Kalibrierung und Verifikation der Modelle mit Versuchsergebnissen notwendig. Die in dieser Arbeit durchgef{\"u}hrten Untersuchungen besch{\"a}ftigen sich mit wichtigen Fragestellungen hinsichtlich der numerischen Simulation und experimentellen Untersuchung des Temperaturfeldes sowie des Gef{\"u}ge- und Eigenspannungszustandes von MAG-Schweißverfahren an den Werkstoffen Feinkornbaustahl und Duplex-Stahl, CO2-Laserstrahlschweißverfahren am Werkstoff Quarzglas, Trennprozessen von Proben, WIG-Nachbehandlungsverfahren. Hinsichtlich der Naht- und Stoßarten orientierte sich die Arbeit an baupraktisch relevanten Schweißverbindungen sowie Besonderheiten, die sich aus Schweißprozessen und unterschiedlichen Werkstoffen ergeben. Eine Interpretation der numerisch und experimentell ermittelten Ergebnisse erm{\"o}glicht die Ableitung von allgemeing{\"u}ltigen Erkenntnissen zur Ausbildung des Temperaturfeldes, Entstehung von Gef{\"u}gestrukturen und Eigenspannungen. Voraussetzungen f{\"u}r eine realit{\"a}tsnahe Schweißsimulation zur Bestimmung von Temperatur, Gef{\"u}geanteil und Eigenspannung sind neben den Geometriemodellen geeignete numerische Modelle f{\"u}r die Einkopplung der Energie aus dem Schweißprozess und f{\"u}r die Abgabe der Energie durch Konvektion und Strahlung an die Umgebung, zur Beschreibung des thermischen und mechanischen Werkstoffverhaltens im Bereich von Raumtemperatur bis zur Schmelztemperatur.}, subject = {MAG-Schweißen}, language = {de} } @phdthesis{Unger2009, author = {Unger, J{\"o}rg F.}, title = {Neural networks in a multiscale approach for concrete}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1392}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20090626-14763}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2009}, abstract = {From a macroscopic point of view, failure within concrete structures is characterized by the initiation and propagation of cracks. In the first part of the thesis, a methodology for macroscopic crack growth simulations for concrete structures using a cohesive discrete crack approach based on the extended finite element method is introduced. Particular attention is turned to the investigation of criteria for crack initiation and crack growth. A drawback of the macroscopic simulation is that the real physical phenomena leading to the nonlinear behavior are only modeled phenomenologically. For concrete, the nonlinear behavior is characterized by the initiation of microcracks which coalesce into macroscopic cracks. In order to obtain a higher resolution of this failure zones, a mesoscale model for concrete is developed that models particles, mortar matrix and the interfacial transition zone (ITZ) explicitly. The essential features are a representation of particles using a prescribed grading curve, a material formulation based on a cohesive approach for the ITZ and a combined model with damage and plasticity for the mortar matrix. Compared to numerical simulations, the response of real structures exhibits a stochastic scatter. This is e.g. due to the intrinsic heterogeneities of the structure. For mesoscale models, these intrinsic heterogeneities are simulated by using a random distribution of particles and by a simulation of spatially variable material parameters using random fields. There are two major problems related to numerical simulations on the mesoscale. First of all, the material parameters for the constitutive description of the materials are often difficult to measure directly. In order to estimate material parameters from macroscopic experiments, a parameter identification procedure based on Bayesian neural networks is developed which is universally applicable to any parameter identification problem in numerical simulations based on experimental results. This approach offers information about the most probable set of material parameters based on experimental data and information about the accuracy of the estimate. Consequently, this approach can be used a priori to determine a set of experiments to be carried out in order to fit the parameters of a numerical model to experimental data. The second problem is the computational effort required for mesoscale simulations of a full macroscopic structure. For this purpose, a coupling between mesoscale and macroscale model is developed. Representative mesoscale simulations are used to train a metamodel that is finally used as a constitutive model in a macroscopic simulation. Special focus is placed on the ability of appropriately simulating unloading.}, subject = {Beton}, language = {en} } @article{Rose2004, author = {Rose, Martin}, title = {Modeling of Freeway Traffic}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.263}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2639}, year = {2004}, abstract = {An integrated modeling of freeway traffic is developed, whose implementation in an uniform computer -aided simulation model facilitate comparative evaluation and systematic coupling of several traffic simulations, traffic controls, traffic measurements and traffic scenarios. The integrated modeling of freeway traffic is a basic mapping of freeway networks, control methods, measurements and different simulations of traffic flow...}, subject = {Verkehrsplanung}, language = {en} } @inproceedings{OPUS4-1996, title = {Model Validation and Simulation}, editor = {Abrahamczyk, Lars and Schwarz, Jochen and Werner, Frank}, publisher = {Verlag der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, address = {Weimar}, isbn = {978-3-86068-502-0}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1996}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20130805-19969}, pages = {354}, abstract = {The Bauhaus Summer School series provides an international forum for an exchange of methods and skills related to the interaction between different disciplines of modern engineering science. The 2012 civil engineering course was held in August over two weeks at Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar. The overall aim was the exchange of research and modern scientific approaches in the field of model validation and simulation between well-known experts acting as lecturers and active students. Besides these educational intentions the social and cultural component of the meeting has been in the focus. 48 graduate and doctoral students from 20 different countries and 22 lecturers from 12 countries attended this summer school. Among other aspects, this activity can be considered successful as it raised the sensitivity towards both the significance of research in civil engineering and the role of intercultural exchange. This volume summarizes and publishes some of the results: abstracts of key note papers presented by the experts and selected student research works. The overview reflects the quality of this summer school. Furthermore the individual contributions confirm that for active students this event has been a research forum and a special opportunity to learn from the experiences of the researchers in terms of methodology and strategies for research implementation in their current work.}, subject = {Modeling}, language = {en} } @inproceedings{Zaneldin2004, author = {Zaneldin, Essam}, title = {Investigate the Impact of Different Resource Allocation Strategies on the Design of Building Projects Using Simulation}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.165}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-1658}, year = {2004}, abstract = {The design of building projects involves several types of resources such as architects, structural engineers, mechanical engineers, electrical engineers, and draftsmen, among others. For design firms to stay in business in this very competitive market, they need to manage their resources in a way that improves productivity and cost effectiveness. This task, however, is not simple and requires thorough analysis of process-level operations, resource use, and productivity. Typically, these operational aspects are the responsibility of the design office manager who assigns available resources to the different design projects to save time and lower design expenses. It is noted that limited studies have been carried out in the literature to model overall organizational operations and behavioral aspects, particularly in firms specialized in the design of building projects. In an effort to simplify the modeling process, a simplified modeling and simulation tool is used in this research. A simulation model representing an actual design office was developed assuming that the office performs designs for small, medium, and large size building projects. The developed model was used to simulate several alternatives and examine various resource assignment strategies. The simulation was conducted over ten years and the resulting productivity and income was measured.}, subject = {Baubetrieb}, language = {en} } @article{NeubergFankEkkerlein2004, author = {Neuberg, Frank and Fank, Ernst and Ekkerlein, Christian}, title = {Integrated Life Cycle Simulation and Assessment of Buildings}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.235}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2351}, year = {2004}, abstract = {Buildings require both for construction and, due to their comparatively long life cycle for maintenance, significant raw material and energy resources. So far available knowledge about resource consumption during an entire life cycle of a building is still quite rare, because various criteria affect each other and/or overlay mutually. In this contribution a model based software concept is presented using an integrated approach for life cycle simulation and assessment of buildings. The essential point of the development consists of connecting an IFC compliant product model of a building via the Internet with data bases for the resource and energy requirement of building materials. Furthermore, numerical simulations allow calculating and minimizing the energy consumption, the resource requirement, the waste streams and also the noxious emissions. In the context of this paper we present the first release of software programs for architects and engineers, which help them to evaluate their design decisions objectively in early planning steps. Additionally the usage of the software is demonstrated by a test case study for a real world building. By applying this software in practice a substantial contribution for saving energy and natural resources can be provided in the sense of sustainable and ecological building design.}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @inproceedings{GebbekenBaumhauerIonita2004, author = {Gebbeken, Norbert and Baumhauer, Andreas and Ionita, Mihai}, title = {Increasing the Reliability and Performance through Automatization and Parallel Working}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.139}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-1397}, year = {2004}, abstract = {Re-examination of the behaviour of structures can be necessary due to deterioration or changes in the traffic situation during their lifetime. The Finite Element Method (FEM) is widely used in order to accomplish numerical analysis. Considering the development of computer performance, more detailed FEM models can be analyzed, even on site, with mobile computers. To compensate the increasing amount of data needed for the model input, measures need to be taken to save time, by distributing the work. In order to provide consistency to the model, fedback data must be checked upon reception. A local wireless computer network of ultra-portable devices linked together with a computer can provide the coordination necessary for efficient parallel working. Based on a digital model consisting of all data gathered, structural modelling and numerical analysis are performed automatically. Thus, the user is released from the work that can be automatized and the time needed for the overall analysis of a structure is decreased.}, subject = {Ingenieurbau}, language = {en} } @article{Makanae2004, author = {Makanae, Koji}, title = {Highway Sequence Editor based on the Length-based Highway Product Model}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.234}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2347}, year = {2004}, abstract = {The highway product model based on the length information of the centerline, and the application system is developed. This paper shows the schema and the modeling process of the product model, which includes geometric elements such as an alignment, lanes, sidewalks, shoulders and sprits, and accessories such as guard fences, plantings and signs. Furthermore, The Highway Sequence Editor (HSE) is developed as an application system to verify the model.}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @article{StaubFrench2004, author = {Staub-French, Sheryl}, title = {Feature-based Product Modeling for Building Construction}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.233}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2331}, year = {2004}, abstract = {Current building product models explicitly represent components, attributes of components, and relationships between components. These designer-focused product models, however, do not represent many of the design conditions that are important for construction, such as component similarity, uniformity, and penetrations. Current design and construction tools offer limited support for detecting these construction-specific design conditions. This paper describes the ontology we developed using the manufacturing concept of features to represent the design conditions that are important for construction. The feature ontology provides the blueprint for the additions and changes needed to transform a standard product model into a constructionspecific product model. The ontology formalizes three classes of features, defines the attributes and functions of each feature type, and represents the relationships between features explicitly. The descriptive semantics of the ontology allows practitioners to represent their varied preferences for naming features, specifying features that result from component intersections and the similarity of components, and grouping features that affect a specific construction domain. A software prototype that implements the ontology enables practitioners to transform designer-focused product models into feature-based product models that represent the construction perspective.}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @phdthesis{Ailland, author = {Ailland, Karin}, title = {Ereignisbasierte Abbildung von Bau-Ist-Zust{\"a}nden}, publisher = {Verlag der Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, address = {Weimar}, isbn = {978-3-86068-508-2}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2065}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20131029-20651}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {220}, abstract = {Der Komplexit{\"a}t einer großen Baumaßnahme steht meist ein relativ unpr{\"a}zises Termincontrolling gegen{\"u}ber. Die Gr{\"u}nde daf{\"u}r liegen in unzureichenden Baufortschrittsinformationen und der Schwierigkeit, eine geeignete Steuerungsmaßnahme auszuw{\"a}hlen. In der Folge kommt es h{\"a}ufig zu Terminverz{\"u}gen und Mehrkosten. Ziel der Arbeit war es, die realen Bau-Ist-Zust{\"a}nde eines Bauprojektes so genau zu erfassen, dass es m{\"o}glich wird, t{\"a}glich ein zutreffendes Abbild des Baufortschrittes und der Randbedingungen des Bauablaufes zu schaffen und mit Hilfe eines Simulationswerkzeuges nachzubilden. Zu diesem Zweck sollte ein Erfassungskonzept ausgearbeitet werden, mit dessen Hilfe unter Verwendung von Erfassungstechniken aussagekr{\"a}ftige sowie belastbare Daten zu einer auf die Anforderungen der Simulation abgestimmten Datenbasis zusammengef{\"u}hrt werden. Um der Zielstellung gerecht zu werden, wurde anhand eines Beispiels ein Prozessmodell aufgebaut und definiert, welche Informationen zum Aufbau eines Simulationsmodells, das die reaktive Ablaufplanung unterst{\"u}tzt, erfasst werden m{\"u}ssen. Die einzelnen Prozessgr{\"o}ßen wurden detailliert beschrieben und die Erfassungsgr{\"o}ßen daraus abgeleitet. Weiterhin wurden Aussagen zur Prozessstrukturierung erarbeitet. Somit wurden Informationsst{\"u}tzstellen definiert. Es wurden Methoden zur Erfassung des Bau-Ist-Zustandes hinsichtlich ihrer Eignung sowie Anwendungsm{\"o}glichkeiten analysiert und ausgew{\"a}hlte Anwendungsbeispiele f{\"u}r RFID, Barcodes und Bautageb{\"u}cher dargestellt. Außerdem wurde betrachtet, welche Daten der baustelleneigenen Bauablaufdokumentation zur Belegung der Informationsst{\"u}tzstellen genutzt werden k{\"o}nnen. Diese Betrachtung stellte Dokumente in den Fokus, welche aufgrund von Vorschriften oder Vertragsbedingungen ohnehin auf Baustellen erfasst werden m{\"u}ssen. Schließlich wurden die vorangegangenen Betrachtungen hinsichtlich der Erfassungsgr{\"o}ßen und der Erfassungsmethoden in einem Erfassungskonzept zusammengef{\"u}hrt und eine geeignete Kombination von Erfassungsmethoden entwickelt. Der Baufortschritt soll anhand der Beschreibung, welchen Status die einzelnen Vorg{\"a}nge angenommen haben, mit Hilfe eines digitalen Bautagebuchs erfasst werden. Die Randbedingungen, wie die Verf{\"u}gbarkeit von Personal-, Material- und Ger{\"a}teressourcen, werden mit Hilfe von RFID-Tags identifiziert, auf denen alle weiteren ben{\"o}tigten Informationen hinterlegt sind. Informationen {\"u}ber Ressourcen, welche geplante Termine wiedergeben, m{\"u}ssen ebenfalls im digitalen Bautagebuch hinterlegt und aktuell gehalten werden. Traditionelle Lieferscheine in Papierform m{\"u}ssen durch digitale Lieferscheine ersetzt werden. Abgeschlossen wurde die Ausarbeitung des Erfassungskonzeptes durch Ans{\"a}tze, mit deren Hilfe der Erfassungsaufwand reduziert werden kann. Zu diesem Zweck wurde eine hierarchische Ordnung des Erfassungskonzeptes eingef{\"u}hrt. Im Ergebnis ist somit ein Erfassungskonzept entstanden, mit dessen Hilfe die realen Bau-Ist-Zust{\"a}nde einer Baumaßnahme so genau erfasst werden k{\"o}nnen, dass t{\"a}glich ein zutreffendes Abbild des Baufortschrittes und der Randbedingungen des Bauablaufes in einer Simulations¬umgebung generiert werden kann. Die Erfassungskonzeption liefert eine Datenbasis, die auf die Anforderungen der Simulation abgestimmt ist.}, subject = {Simulation}, language = {de} } @article{AlsaadHartmannHilbeletal., author = {Alsaad, Hayder and Hartmann, Maria and Hilbel, Rebecca and V{\"o}lker, Conrad}, title = {ENVI-met validation data accompanied with simulation data of the impact of facade greening on the urban microclimate}, series = {Data in Brief}, volume = {2022}, journal = {Data in Brief}, number = {Volume 42, article 108200}, publisher = {Elsevier}, address = {Amsterdam}, doi = {10.1016/j.dib.2022.108200}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20220511-46455}, pages = {1 -- 13}, abstract = {This dataset consists mainly of two subsets. The first subset includes measurements and simulation data conducted to validate the simulation tool ENVI-met. The measurements were conducted at the campus of the Bauhaus-University Weimar in Weimar, Germany and consisted of recording exterior air temperature, globe temperature, relative humidity, and wind velocity at 1.5 m at four points on four different days. After the measurements, the geometry of the campus was modelled and meshed; the simulations were conducted using the weather data of the measurements days with the aim of investigating the accuracy of the model. The second data subset consists of ENVI-met simulation data of the potential of facade greening in improving the outdoor environment and the indoor air temperature during heatwaves in Central European cities. The data consist of the boundary conditions and the simulation output of two simulation models: with and without facade greening. The geometry of the models corresponded to a residential buildings district in Stuttgart, Germany. The simulation output consisted of exterior air temperature, mean radiant temperature, relative humidity, and wind velocity at 12 different probe points in the model in addition to the indoor air temperature of an exemplary building. The dataset presents both vertical profiles of the probed parameters as well as the time series output of the five-day simulation duration. Both data subsets correspond to the investigations presented in the co-submitted article [1].}, subject = {Messung}, language = {en} } @inproceedings{Jentsch, author = {Jentsch, Mark F.}, title = {Entwicklung eines Sommerreferenzjahres zur Bestimmung der sommerlichen {\"U}berhitzung von Geb{\"a}uden}, series = {Bauphysiktage Kaiserslautern 2015, Kaiserslautern, 21-22 Oktober 2015}, booktitle = {Bauphysiktage Kaiserslautern 2015, Kaiserslautern, 21-22 Oktober 2015}, editor = {Kornadt, Oliver}, publisher = {Eigenverlag der Technischen Universit{\"a}t Kaiserslautern}, address = {Kaiserslautern}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3105}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170516-31058}, pages = {53-61}, abstract = {Die Ableitung von sommer-fokussierten warmen Referenzjahren aus langj{\"a}hrigen Klimadaten erfolgt in Europa bisher nach unterschiedlichen, l{\"a}nderspezifischen Methoden, die sich in der Regel allein auf die Trockentemperatur beziehen und in der Auswahl eines zusammenh{\"a}ngenden realen Sommerhalbjahres resultieren. Simulationsergebnisse zur sommerlichen {\"U}berhitzung von nat{\"u}rlich bel{\"u}fteten Geb{\"a}uden in Deutschland und Großbritannien zeigen jedoch f{\"u}r einige Wetterstationen weniger {\"U}berhitzung f{\"u}r Simulationen mit dem sommer-fokussierten Referenzjahr als f{\"u}r solche mit dem entsprechenden Testreferenzjahr (TRY) f{\"u}r den gleichen Ort. Dies gilt insbesondere dann, wenn einzelne Monate miteinander verglichen werden. Neben der Wahl eines kompletten Halbjahres, das sowohl extrem warme als auch vergleichsweise k{\"u}hle Monate beinhalten kann, liegt dies vor allem begr{\"u}ndet in der fehlenden Ber{\"u}cksichtigung der Solarstrahlung bei der Auswahl eines warmen Referenzjahres, die jedoch eine wichtige Rolle f{\"u}r sommerliche {\"U}berhitzungserscheinungen in Geb{\"a}uden spielt. Eine verl{\"a}ssliche, allgemein anerkannte Methode zur Erstellung von sommer-fokussierten Referenzjahren erscheint daher auch im Hinblick auf die rechtlichen Rahmenbedingungen in der Europ{\"a}ischen Union, die Strategien zur nat{\"u}rlichen Bel{\"u}ftung von Neubauten und Sanierungen beg{\"u}nstigen, erforderlich. Diese Arbeit pr{\"a}sentiert einen Ansatz zur Erstellung eines Sommerreferenzjahres (Summer Reference Year - SRY) aus dem TRY eines gegebenen Ortes und langj{\"a}hrigen Klimadaten. Die existierenden TRY-Daten werden hierbei skaliert, um den Bedingungen f{\"u}r Trockentemperatur und Solarstrahlung von nah-extremen Kandidatenjahren zu entsprechen, die separat {\"u}ber einen statistischen Ansatz ausgew{\"a}hlt werden. Anschließend werden Feuchttemperatur, Windgeschwindigkeit und Luftdruck des TRY durch lineare Korrelationen mit der Trockentemperatur angepasst, um die entsprechenden SRY-Daten zu erhalten. Der Vorteil dieser Methode liegt darin, dass das grundlegende Wettermuster des TRY erhalten bleibt und somit eine klare Relation zwischen SRY und TRY besteht, die eine Vergleichbarkeit von Simulationsergebnissen gew{\"a}hrleistet. {\"U}ber vergleichende Geb{\"a}udesimulationen mit dem zugrundeliegenden TRY und langj{\"a}hrigen Klimadatens{\"a}tzen kann nachgewiesen werden, dass sich das SRY zur Ermittlung sommerlicher {\"U}berhitzungserscheinungen in nat{\"u}rlich bel{\"u}fteten Geb{\"a}uden eignet. Weiterhin kann gezeigt werden, dass das SRY im Gegensatz zur direkten Nutzung eines Kandidatenjahres f{\"u}r einen nah-extremen Sommer die M{\"o}glichkeit eines monatsscharfen Vergleichs mit dem TRY erlaubt und frei von wenig repr{\"a}sentativen Besonderheiten ist, die in den entsprechenden Kandidatenjahren vorhanden sein k{\"o}nnen.}, subject = {Bauphysik}, language = {de} } @article{BargstaedtBlickling2004, author = {Bargst{\"a}dt, Hans-Joachim and Blickling, Arno}, title = {Effective cost estimate and construction processes with 3D interactive technologies: Towards a virtual world of construction sites}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.232}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2320}, year = {2004}, abstract = {The development of 3D technologies during the last decades in many different areas, leads us towards the complete 3D representation of planet earth on a high level of detail. On the lowest level we have geographical information systems (GIS) representing the outer layer of our planet as a 3D model. In the meantime these systems do not only give a geographical model but also present additional information like ownership, infrastructure and others that might be of interest for the construction business. In future these systems will serve as basis for virtual environments for planning and simulation of construction sites. In addition to this work is done on the integration of GIS systems with 3D city models in the area of urban planning and thus integration of different levels of detail. This article presents research work on the use of 3D models in construction on the next level of detail below the level of urban planning. The 3D city model is taken as basis for the 3D model of the construction site. In this virtual nD-world a contractor can organize and plan his resources, simulate different variants of construction processes and thus find out the most effective solution for the consideration of costs and time. On the basis of former researches the authors present a new approach for cost estimation and simulation using development technologies from game software.}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @article{KoikeMorimotoNomura2004, author = {Koike, Hirotaka and Morimoto, Akinori and Nomura, Kazuhiro}, title = {Development of Urban Land Use Model to Compare Transit-Oriented and Automobile-Oriented Cities}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.262}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2621}, year = {2004}, abstract = {This study is an attempt to develop a simple simulation model that can compare the differences between automobile-oriented and transit-oriented cities, and clarify the difference between city forms by transportation modes. Following a theoretical model development, a series of simulation runs are tried. The model allocates people who commute to CBD from residential zones along a transportation corridor. As a result of many simulation analyses, it is shown that automobiles need much more traffic space in comparison with the transit as is shown by the proposed traffic space ratio both in CBD and along the corridor.}, subject = {Verkehrsplanung}, language = {en} } @inproceedings{HoyanoNakaohkuboAsawa2004, author = {Hoyano, Akira and Nakaohkubo, Kazuaki and Asawa, Takashi}, title = {Development of Thermal Simulation Tool for Urban Block Design - Based on Numerical Simulation System using 3D}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.97}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-973}, year = {2004}, abstract = {A simulation system has been developed as a computer aided design tool to evaluate the effect of proposed design on the thermal environment during the designing process. This system calculates outdoor surface temperatures in order to evaluate the thermal impact of a design factor in outdoor space. In this study, the previous heat balance simulation system was improved to predict the surface temperature of a proposed design using 3D-CAD. This system is able to input the complicated outdoor spatial forms ef\&\#64257;ciently and also to evaluate the surface temperature distribution from any viewpoint.}, subject = {Stadtplanung}, language = {en} } @phdthesis{Zierold2004, author = {Zierold, Sabine}, title = {Der mediale Raum der Architektur}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.767}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20060806-8106}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2004}, abstract = {Der architektonische Raum wird als ein Medium der Kommunikation im Kontext der >neuen< Medien begriffen, aus der Erkenntnis, dass er schon immer ein Medium war und aus einer komplexen Medienstruktur in Abh{\"a}ngigkeit von anderen Medien besteht. Im Prozess von Handlung und Kommunikation ist der architektonische Raum das Medium, das r{\"a}umliche N{\"a}he von Individuen {\"u}ber alle Sinne und das Bewusstsein gleichzeitig intensiv erm{\"o}glicht. Der architektonische Raum als immersives Kommunikationsmedium erreicht im Zeitalter der >neuen< Medien eine neue Dimension, indem mehr und andere Wirklichkeitsalternativen der Kommunikation zur Verf{\"u}gung stehen. N. Luhmann folgend, wird die Architektur aus der Sicht der Form/Medium-Differenz systemtheoretisch als strukturierter M{\"o}glichkeitsraum betrachtet. Der Raum ist das Medium f{\"u}r Formen des architektonischen Raumes, in dem Architektur {\"u}berhaupt erst wirksam wird. Umgekehrt sind die Formen des architektonischen Raumes Medien f{\"u}r die Wahrnehmung einer Vielzahl von r{\"a}umlichen Wirklichkeiten. Eine Fassade aus Stein oder Glas ist gebaute Form und kann als Medium Information kommunizieren. Medien werden ihrer Bestimmung um so besser gerecht, je mehr sie sich der Aufmerksamkeit entziehen und wie transparente Fenster hinter der Oberfl{\"a}che der sinnlichen Wahrnehmung zur{\"u}cktreten. Als >unwahrnehmbares< Medium ist der architektonische Raum damit eine hintergr{\"u}ndige >Wirkungsmacht<, eine B{\"u}hne f{\"u}r die Entfaltung von Wirkung, Atmosph{\"a}re und Bewegung. Seine physische Wirklichkeit war schon immer durch virtuelle Wirklichkeiten oder Realit{\"a}ten entgrenzt, die durch Techniken und Technologien der Simulation als k{\"u}nstliche Welten wahrnehmbar und kommunizierbar werden. Dies kann an tradierten Beispielen der gotischen Kathedrale, dem Panorama, den panoptischen R{\"a}umen, dem Theater, Kino oder den kontinuierlichen R{\"a}umen von der Moderne bis heute aufgezeigt weren. Virtuelle R{\"a}ume gotischer Glasbilder oder barocker Decken- und Wandbilder im Medium des architektonischen Raumes sind uns gel{\"a}ufig. Die Immersion, das Eintauchen in diese virtuellen Wirklichkeitssp{\"a}ren l{\"o}st die Wahrnehmung der eigenen k{\"o}rperlichen Pr{\"a}senz in ihnen aus. Das Potential des virtuellen Raumes der Architektur besteht im Vergleich zu anderen virtuellen Realit{\"a}ten von Text, Bild oder digitalen Medien in seiner Gebundenheit an die physische, r{\"a}umliche Reizstruktur, der er die Eindringlichkeit und Komplexit{\"a}t seiner Wirkung verdankt. Es werden unterschiedliche Wechselwirkungen und gemeinsame Entwicklungen von zeitgen{\"o}ssischen Beispielen der Architektur mit den >neuen< Medien aufgezeigt. In der »sensitiven Wand« wird die physische Raumgrenze durch die Integration neuer Techniken und Technologien digitaler, elektronischer Medien etwas extrem Flexibles und Formbares in Interaktion mit dem Benutzer. Der H2O Pavillon (Oosterhuis und NOX, 1997) ist ein Beispiel daf{\"u}r. Der ausgepr{\"a}gt polysensorische Immersionsraum steht f{\"u}r die Einheit von digitaler und architektonischer Simulation. Die metaphorische Welt von H{\"o}hle und Quelle des Thermalbades Vals (P.Zumthor, 1996) ist die r{\"a}umliche Reflexion auf die metaphorische Struktur virtueller R{\"a}ume der >neuen< Medien. Die simulierte Wirklichkeit in den Medien Wasser, Stein und architektonischer Raum produziert sch{\"o}pferisch den polysensorischen immersiven Zugang in die virtuellen Welten >authentischer< physischer Umgebung. Das >Sichtbare< im Medium Raum der Architektur ist ohne das >Unsichtbare< nicht zu begreifen bzw. das sinnlich Wahrnehmbare nicht ohne das Unwahrnehmbare. Das Erkennen dieser Relation von Form und Medium erm{\"o}glicht die Formulierung des neuen Begriffes des medialen Raumes der Architektur, der zur Basis f{\"u}r eine Medientheorie der Architektur wird, als Sichtweise der Entgrenzung des physischen Raumes durch den virtuellen Raum f{\"u}r die subjektive Wahrnehmung, Handlung und Kommunikation.}, subject = {Architektur}, language = {de} } @article{AlsaadVoelker, author = {Alsaad, Hayder and V{\"o}lker, Conrad}, title = {Der K{\"u}hlungseffekt der personalisierten L{\"u}ftung}, series = {Bauphysik}, volume = {2020}, journal = {Bauphysik}, number = {volume 42, issue 5}, publisher = {Ernst \& Sohn bei John Wiley \& Sons}, address = {Hoboken}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.4272}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20201020-42723}, pages = {218 -- 225}, abstract = {Personalisierte L{\"u}ftung (PL) kann die thermische Behaglichkeit sowie die Qualit{\"a}t der eingeatmeten Atemluft verbessern, in dem jedem Arbeitsplatz Frischluft separat zugef{\"u}hrt wird. In diesem Beitrag wird die Wirkung der PL auf die thermische Behaglichkeit der Nutzer unter sommerlichen Randbedingungen untersucht. Hierf{\"u}r wurden zwei Ans{\"a}tze zur Bewertung des K{\"u}hlungseffekts der PL untersucht: basierend auf (1) der {\"a}quivalenten Temperatur und (2) dem thermischen Empfinden. Grundlage der Auswertung sind in einer Klimakammer gemessene sowie numerisch simulierte Daten. Vor der Durchf{\"u}hrung der Simulationen wurde das numerische Modell zun{\"a}chst anhand der gemessenen Daten validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass der Ansatz basierend auf dem thermischen Empfinden zur Evaluierung des K{\"u}hlungseffekts der PL sinnvoller sein kann, da bei diesem die komplexen physiologischen Faktoren besser ber{\"u}cksichtigt werden.}, subject = {L{\"u}ftung}, language = {de} } @inproceedings{BargstaedtAilland2011, author = {Bargst{\"a}dt, Hans-Joachim and Ailland, Karin}, title = {CONVR 2011 : Proceedings of the 11th International Conference on Construction Applications of Virtual Reality}, isbn = {978-3-86068-458-0}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1468}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111102-15603}, year = {2011}, abstract = {Proceedings of the 11th International Conference on Construction Applications of Virtual Reality}, subject = {Plant Simulation }, language = {en} } @phdthesis{Salzmann2010, author = {Salzmann, Holger}, title = {Collaboration in Co-located Automotive Applications}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1422}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20100712-15102}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, year = {2010}, abstract = {Virtual reality systems offer substantial potential in supporting decision processes based purely on computer-based representations and simulations. The automotive industry is a prime application domain for such technology, since almost all product parts are available as three-dimensional models. The consideration of ergonomic aspects during assembly tasks, the evaluation of humanmachine interfaces in the car interior, design decision meetings as well as customer presentations serve as but a few examples, wherein the benefit of virtual reality technology is obvious. All these tasks require the involvement of a group of people with different expertises. However, current stereoscopic display systems only provide correct 3D-images for a single user, while other users see a more or less distorted virtual model. This is a major reason why these systems still face limited acceptance in the automotive industry. They need to be operated by experts, who have an advanced understanding of the particular interaction techniques and are aware of the limitations and shortcomings of virtual reality technology. The central idea of this thesis is to investigate the utility of stereoscopic multi-user systems for various stages of the car development process. Such systems provide multiple users with individual and perspectively correct stereoscopic images, which are key features and serve as the premise for the appropriate support of collaborative group processes. The focus of the research is on questions related to various aspects of collaboration in multi-viewer systems such as verbal communication, deictic reference, embodiments and collaborative interaction techniques. The results of this endeavor provide scientific evidence that multi-viewer systems improve the usability of VR-applications for various automotive scenarios, wherein co-located group discussions are necessary. The thesis identifies and discusses the requirements for these scenarios as well as the limitations of applying multi-viewer technology in this context. A particularly important gesture in real-world group discussions is referencing an object by pointing with the hand and the accuracy which can be expected in VR is made evident. A novel two-user seating buck is introduced for the evaluation of ergonomics in a car interior and the requirements on avatar representations for users sitting in a car are identified. Collaborative assembly tasks require high precision. The novel concept of a two-user prop significantly increases the quality of such a simulation in a virtual environment and allows ergonomists to study the strain on workers during an assembly sequence. These findings contribute toward an increased acceptance of VR-technology for collaborative development meetings in the automotive industry and other domains.}, subject = {Virtuelle Realit{\"a}t}, language = {en} } @article{KangMiranda2004, author = {Kang, Shihchung and Miranda, Eduardo}, title = {Automated Simulation of the Erection Activities in Virtual Construction}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.231}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2310}, year = {2004}, abstract = {The goal of the research is the development of a computer system to plan, simulate and visualize erection processes in construction. In the research construction cranes are treated as robots with predefined degrees of freedom and crane-specific motion planning techniques are developed to generate time-optimized and collision-free paths for each piece to be erected in the project. Using inverse kinematics and structural dynamics simulation, the computer system then computes the crane motions and velocities necessary to achieve the previously calculated paths. The main benefits of the research are the accurate planning and scheduling of crane operations leading to optimization of crane usage and project schedules, as well as improving overall crane safety in the project. This research is aimed at the development of systems that will allow computer-assisted erection of civil infrastructure and ultimately to achieve fully-automated erection processes using robotic cranes...}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @phdthesis{Dang, author = {Dang, Trang}, title = {Automated Detailing of 4D Schedules}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2310}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20141006-23103}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {120}, abstract = {The increasing success of BIM (Building Information Model) and the emergence of its implementation in 3D construction models have paved a way for improving scheduling process. The recent research on application of BIM in scheduling has focused on quantity take-off, duration estimation for individual trades, schedule visualization, and clash detection. Several experiments indicated that the lack of detailed planning causes about 30\% non-productive time and stacking of trades. However, detailed planning still has not been implemented in practice despite receiving a lot of interest from researchers. The reason is associated with the huge amount and complexity of input data. In order to create a detailed planning, it is time consuming to manually decompose activities, collect and calculate the detailed information in relevant. Moreover, the coordination of detailed activities requires much effort for dealing with their complex constraints. This dissertation aims to support the generation of detailed schedules from a rough schedule. It proposes a model for automated detailing of 4D schedules by integrating BIM, simulation and Pareto-based optimization.}, subject = {Simulation}, language = {en} } @unpublished{RezakazemiMosaviShirazian, author = {Rezakazemi, Mashallah and Mosavi, Amir and Shirazian, Saeed}, title = {ANFIS pattern for molecular membranes separation optimization}, volume = {2018}, doi = {10.25643/BAUHAUS-UNIVERSITAET.3821}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20181122-38212}, pages = {1 -- 20}, abstract = {In this work, molecular separation of aqueous-organic was simulated by using combined soft computing-mechanistic approaches. The considered separation system was a microporous membrane contactor for separation of benzoic acid from water by contacting with an organic phase containing extractor molecules. Indeed, extractive separation is carried out using membrane technology where complex of solute-organic is formed at the interface. The main focus was to develop a simulation methodology for prediction of concentration distribution of solute (benzoic acid) in the feed side of the membrane system, as the removal efficiency of the system is determined by concentration distribution of the solute in the feed channel. The pattern of Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS) was optimized by finding the optimum membership function, learning percentage, and a number of rules. The ANFIS was trained using the extracted data from the CFD simulation of the membrane system. The comparisons between the predicted concentration distribution by ANFIS and CFD data revealed that the optimized ANFIS pattern can be used as a predictive tool for simulation of the process. The R2 of higher than 0.99 was obtained for the optimized ANFIS model. The main privilege of the developed methodology is its very low computational time for simulation of the system and can be used as a rigorous simulation tool for understanding and design of membrane-based systems. Highlights are, Molecular separation using microporous membranes. Developing hybrid model based on ANFIS-CFD for the separation process, Optimization of ANFIS structure for prediction of separation process}, subject = {Fluid}, language = {en} } @article{vanTreeckRank2004, author = {van Treeck, Christoph and Rank, Ernst}, title = {Analysis of building structure and topology based on Graph Theory}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.230}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-2308}, year = {2004}, abstract = {Individual views on a building product of people involved in the design process imply different models for planning and calculation. In order to interpret these geometrical, topological and semantical data of a building model we identify a structural component graph, a graph of room faces, a room graph and a relational object graph as aids and we explain algorithms to derive these relations. The application of the technique presented is demonstrated by the analysis and discretization of a sample model in the scope of building energy simulation.}, subject = {Produktmodell}, language = {en} } @inproceedings{FahrigNachtweyGellert2004, author = {Fahrig, Torsten and Nachtwey, Bj{\"o}rn and Gellert, Sebastian}, title = {A Product Model based Approach to Interactive CAE Design Optimization}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.190}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20111215-1901}, year = {2004}, abstract = {We present a software prototype for fluid flow problems in civil engineering, which combines essential features of Computational Steering approaches with efficient methods for model transfer and high performance computing. The main components of the system are described: - The modeler with a focus on the data management of the product model - The pre-processing and the post-processing toolkit - The simulation kernel based on the Lattice Boltzmann method - The required hardware for real-time computing}, subject = {Produktmodell}, language = {en} }