@unpublished{RezakazemiMosaviShirazian, author = {Rezakazemi, Mashallah and Mosavi, Amir and Shirazian, Saeed}, title = {ANFIS pattern for molecular membranes separation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} } @masterthesis{Steinkrauss, type = {Bachelor Thesis}, author = {Steinkrauß, Tobias}, title = {Building Information Modeling im Erdbau - eine Potentialanalyse im Spezialtiefbau}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2614}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20160623-26140}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, abstract = {Jede Baumaßnahme ist durch einen Unikatcharakter gepr{\"a}gt. Individuelle Planung, Vergabe und Bauvorg{\"a}nge stellen immer wieder aufs Neue eine große Herausforderung dar. Durch die sich teilweise sehr schnell {\"a}ndernden Randbedingungen, m{\"u}ssen erarbeitete Abl{\"a}ufe h{\"a}ufig schnell ge{\"a}ndert werden. Dies geschieht heutzutage meist auf Grundlage von Erfahrungen der am Bau Beteiligten. Auch bei bester Planung und Vorbereitung k{\"o}nnen Unw{\"a}gbarkeiten den Bauprozess aufhalten. Das k{\"o}nnen ungeeigneter Baugrund, verschiedenste Hinderungen im Baufeld, schlechte Witterungsverh{\"a}ltnisse, Ausf{\"a}lle von Maschinen, ver{\"a}nderte Zielsetzungen des Auftraggebers und vieles mehr sein. Dies f{\"u}hrt zu Bauzeitverl{\"a}ngerungen und damit zu Kostensteigerungen. Um diesen Problemen besser begegnen zu k{\"o}nnen und diesen komplexen und fehler-anf{\"a}lligen Prozess zu unterst{\"u}tzen, sind ein verbesserter Informationsfluss, genauere Boden-aufschl{\"u}sse und eine exaktere Dimensionierung des einzusetzenden Ger{\"a}tes notwendig. Aus diesen Gr{\"u}nden ist der Einsatz von Building Information Modeling (BIM) sinnvoll. BIM bietet die M{\"o}glichkeit den Informationsfluss zu verbessern, die Datengenauigkeit zu erh{\"o}hen und Abl{\"a}ufe zu optimieren. Außerdem erm{\"o}glicht die Anwendung Planungsschritte miteinander zu verkn{\"u}pfen, Kalkulationen zu vereinfachen und das Erstellen eines intelligenten Modells, das {\"u}ber den gesamten Lebenszyklus erweitert werden kann. Die Maßnahmen des Spezialtiefbaus z{\"a}hlen zu den kostenintensivsten auf einer Baustelle. Großes Ger{\"a}t und spezialisierte Firmen sind f{\"u}r eine erfolgreiche Durchf{\"u}hrung unerl{\"a}sslich. Da der Baugrund immer einen großen Unsicherheitsfaktor bildet, m{\"u}ssen geeignete, unterst{\"u}tzende Anwendungen zum Einsatz kommen. Hierf{\"u}r bildet BIM eine geeignete Plattform. Protokolle, Maschinendaten und Kontrolldaten k{\"o}nnen hier webbasiert analysiert und f{\"u}r alle zug{\"a}nglich gemacht werden, um zum einen die Transparenz zu steigern und zum anderen den {\"U}berblick, selbst bei hochkomplexen Bauvorhaben zu behalten. In dieser Arbeit soll ein {\"U}berblick {\"u}ber die aktuelle Forschungssituation im Bereich Building Information Modeling im Erdbau, speziell im Spezialtiefbau, gegeben werden. Die Ergebnisse die mit Hilfe vorhandener Publikationen und Forschungsarbeiten verschiedener Universit{\"a}ten und namhafter Forschungsgruppen zusammengetragen wurden sollen eine Grundlage f{\"u}r die weitere Forschung in diesem Bereich bilden. {\"U}ber die Aufgabenstellung hinaus wird zus{\"a}tzlich mit dem Softwareprogramm Revit 2014 ein Modell erstellt. Es wird versucht eine {\"u}berschnittene Bohrpfahlwand zu modellieren und sie mit Parametern auszustatten. Zusammenfassend wird das Programm f{\"u}r den Einsatz bewertet.}, subject = {Erdbau}, language = {de} } @masterthesis{Kratt, type = {Bachelor Thesis}, author = {Kratt, Helen}, title = {Building Information Modeling im Erdbau - eine Potentialanalyse im Tiefbau}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2613}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20160623-26132}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, abstract = {Die meisten Baustellen bieten Optimierungspotential. Vor allem der Erdbau fordert durch seine hohe Dynamik und großen Unsicherheiten eine hohe Planungsleistung f{\"u}r jedes neue Projekt. Doch auch bei bester Planung und Vorbereitung kann der Bauprozess durch nicht vorhersehbare Einwirkungen aufgehalten werden. Dazu z{\"a}hlen Witterungseinfl{\"u}sse, Baumaschinenausf{\"a}lle, unvorhergesehene Bodenschichten und ver{\"a}nderte Zielsetzungen des Auftraggebers. Dies kann zu St{\"o}rungen im Bauablauf f{\"u}hren, die eine Bauzeitverz{\"o}gerung und eine Kostensteigerung nach sich ziehen. Um diese Probleme zu umgehen, sind ein verbesserter Informationsfluss, genaue Bodenaufschl{\"u}sse und eine exakte Dimensionierung des einzusetzenden Ger{\"a}tes notwendig. Hier kann Building Information Modeling (BIM) zum Einsatz kommen. Diese Anwendung bietet die M{\"o}glichkeit, die Datengenauigkeit zu erh{\"o}hen, den Informationsfluss auf der Baustelle zu verbessern, eine Informationsplattform f{\"u}r alle Beteiligten zu schaffen und die Abl{\"a}ufe transparent zu gestalten. Außerdem erm{\"o}glicht die Anwendung Planungsschritte miteinander zu verkn{\"u}pfen, Kalkulationen zu vereinfachen und das Erstellen eines intelligenten Modells, das {\"u}ber den gesamten Lebenszyklus erweitert werden kann. Die Grundlagen dieser Arbeit bilden die Begriffsdefinitionen zu Erdbau, Tiefbau und Building Information Modeling. Diese Arbeit setzt sich speziell mit Erdbauwerken und deren Sicherungsmaßnahmen auseinander. Darauf aufbauend wird im Rahmen einer Recherche der Forschungsstand im Bereich Building Information Modeling und Tiefbau zusammengefasst. Mit Hilfe einiger Forschungsbeitr{\"a}ge, -projekte, -verb{\"a}nde, Dissertationen und Anwendungsprogrammen wird ein {\"U}berblick geschaffen. Die {\"U}bersicht soll eine Grundlage f{\"u}r die weitere Forschung auf diesem Gebiet bilden. Abschließend findet eine Bewertung statt. {\"U}ber die Aufgabenstellung hinaus wird zus{\"a}tzlich mit dem Softwareprogramm Revit 2014 ein Modell erstellt, um aufzuzeigen, dass das Potential auf Erdbaustellen mit BIM-Anwendungen besser ausgesch{\"o}pft werden kann. Es wird versucht eine Gabionenwand, eine Sicherungsmaßnahme von Erdbauwerken zu modellieren und sie mit Parametern auszustatten. Zusammenfassend wird das Programm f{\"u}r den Einsatz im Tiefbau bewertet.}, subject = {Erdbau}, language = {de} } @phdthesis{Valizadeh, author = {Valizadeh, Navid}, title = {Developments in Isogeometric Analysis and Application to High-Order Phase-Field Models of Biomembranes}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.4565}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20220114-45658}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, abstract = {Isogeometric analysis (IGA) is a numerical method for solving partial differential equations (PDEs), which was introduced with the aim of integrating finite element analysis with computer-aided design systems. The main idea of the method is to use the same spline basis functions which describe the geometry in CAD systems for the approximation of solution fields in the finite element method (FEM). Originally, NURBS which is a standard technology employed in CAD systems was adopted as basis functions in IGA but there were several variants of IGA using other technologies such as T-splines, PHT splines, and subdivision surfaces as basis functions. In general, IGA offers two key advantages over classical FEM: (i) by describing the CAD geometry exactly using smooth, high-order spline functions, the mesh generation process is simplified and the interoperability between CAD and FEM is improved, (ii) IGA can be viewed as a high-order finite element method which offers basis functions with high inter-element continuity and therefore can provide a primal variational formulation of high-order PDEs in a straightforward fashion. The main goal of this thesis is to further advance isogeometric analysis by exploiting these major advantages, namely precise geometric modeling and the use of smooth high-order splines as basis functions, and develop robust computational methods for problems with complex geometry and/or complex multi-physics. As the first contribution of this thesis, we leverage the precise geometric modeling of isogeometric analysis and propose a new method for its coupling with meshfree discretizations. We exploit the strengths of both methods by using IGA to provide a smooth, geometrically-exact surface discretization of the problem domain boundary, while the Reproducing Kernel Particle Method (RKPM) discretization is used to provide the volumetric discretization of the domain interior. The coupling strategy is based upon the higher-order consistency or reproducing conditions that are directly imposed in the physical domain. The resulting coupled method enjoys several favorable features: (i) it preserves the geometric exactness of IGA, (ii) it circumvents the need for global volumetric parameterization of the problem domain, (iii) it achieves arbitrary-order approximation accuracy while preserving higher-order smoothness of the discretization. Several numerical examples are solved to show the optimal convergence properties of the coupled IGA-RKPM formulation, and to demonstrate its effectiveness in constructing volumetric discretizations for complex-geometry objects. As for the next contribution, we exploit the use of smooth, high-order spline basis functions in IGA to solve high-order surface PDEs governing the morphological evolution of vesicles. These governing equations are often consisted of geometric PDEs, high-order PDEs on stationary or evolving surfaces, or a combination of them. We propose an isogeometric formulation for solving these PDEs. In the context of geometric PDEs, we consider phase-field approximations of mean curvature flow and Willmore flow problems and numerically study the convergence behavior of isogeometric analysis for these problems. As a model problem for high-order PDEs on stationary surfaces, we consider the Cahn-Hilliard equation on a sphere, where the surface is modeled using a phase-field approach. As for the high-order PDEs on evolving surfaces, a phase-field model of a deforming multi-component vesicle, which consists of two fourth-order nonlinear PDEs, is solved using the isogeometric analysis in a primal variational framework. Through several numerical examples in 2D, 3D and axisymmetric 3D settings, we show the robustness of IGA for solving the considered phase-field models. Finally, we present a monolithic, implicit formulation based on isogeometric analysis and generalized-alpha time integration for simulating hydrodynamics of vesicles according to a phase-field model. Compared to earlier works, the number of equations of the phase-field model which need to be solved is reduced by leveraging high continuity of NURBS functions, and the algorithm is extended to 3D settings. We use residual-based variational multi-scale method (RBVMS) for solving Navier-Stokes equations, while the rest of PDEs in the phase-field model are treated using a standard Galerkin-based IGA. We introduce the resistive immersed surface (RIS) method into the formulation which can be employed for an implicit description of complex geometries using a diffuse-interface approach. The implementation highlights the robustness of the RBVMS method for Navier-Stokes equations of incompressible flows with non-trivial localized forcing terms including bending and tension forces of the vesicle. The potential of the phase-field model and isogeometric analysis for accurate simulation of a variety of fluid-vesicle interaction problems in 2D and 3D is demonstrated.}, subject = {Phasenfeldmodell}, language = {en} } @phdthesis{Rost, author = {Rost, Grit}, title = {Entwicklung eines Toolboxmodells als Planungswerkzeug f{\"u}r ein transdisziplin{\"a}res Wasserressourcenmanagement am Beispiel der Stadt Darkhan, Mongolei}, publisher = {Rhombus}, address = {Berlin}, isbn = {978-3-941216-94-5}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.4287}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20201113-42874}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {172}, abstract = {Im Rahmen der Dissertation wurde ein Toolboxmodell f{\"u}r transdisziplin{\"a}res Wasserressourcenmanagement entwickelt. Das Modell liefert den methodischen Rahmen Wasserressourcen nachhaltig und transdisziplin{\"a}r zu bewirtschaften. Der Begriff der Nachhaltigkeit und eine Konkretisierung der nachhaltigen Bewirtschaftung globaler Wasserressourcen scheinen un{\"u}berschaubar und suggerieren die Forderung nach einer neuen Weltformel. Die globale Bedeutung der Wasserressourcen, die f{\"u}r Regionen spezifischen Besonderheiten des nat{\"u}rlichen Wasserhaushalts und der anthropogenen Nutzung, die Zeitskala und die Kontextualisierung in alle betroffenen und benachbarten Disziplinen deuten auf die Komplexit{\"a}t der Thematik hin. Es wird eine Systematisierung des Planungsprozesses von Wasserressourcen notwendig, anhand derer eine holistische Herangehensweise mit einer Strategieentwicklung f{\"u}r Regionen spezifischer Schwerpunktprobleme erfolgt. Ziel der Arbeit ist die Erarbeitung einer Strategie zur Systematisierung nach diesen Forderungen und die Bereitstellung eines Toolboxmodelles als Planungswerkzeug f{\"u}r das transdisziplin{\"a}re Wasserressourcenmanagement. Das Toolboxmodell stellt den konzeptionellen Rahmen f{\"u}r die Bewirtschaftung von Wasserressourcen mit der Anwendung transdisziplin{\"a}rer Forschungsmethoden bereit. Wesentliche Herausforderung bei der Anwendung der transdisziplin{\"a}ren Methode sind die Implementierung verschiedener Skalenbereiche, der Umgang mit der Komplexit{\"a}t von Daten, das Bewahren von Transparenz und Objektivit{\"a}t sowie die Erm{\"o}glichung eines auf andere Regionen {\"u}bertragbaren Planungsprozesses. Die theoretischen Grundlagen naturwissenschaftlicher Forschung zur Nachhaltigkeit haben ihren Ursprung in den biologischen und geographischen Disziplinen. Das Ineinandergreifen naturr{\"a}umlicher Zusammenh{\"a}nge und der Einfluss anthropogener Nutzung und technischer Innovationen auf den Naturhaushalt sind Kern der Kausalit{\"a}t {\"u}bergreifenden Denkens und Verstehens. Mit dem Ansatz des integrierten Wasserressourcenmanagements (IWRM) erfolgt die Ber{\"u}cksichtigung wirtschaftlicher und sozio{\"o}konomischer Ziele in den Planungsprozess f{\"u}r {\"o}kologisch nachhaltige Wasserwirtschaft. Das Instrument der Wasserrahmenrichtlinie (EU-WRRL) ist auf eine Gew{\"a}sser{\"o}kologie ausgerichtete Richtlinie, welche die Integration verschiedener Interessenvertreter in den Planungsprozess vorsieht. Das Konzept der neuartigen Sanit{\"a}rsysteme basiert auf Stofffl{\"u}ssen zwischen konkurrierenden Handlungsbereichen, wie Abfall-, Ressourcen- und Landwirtschaft. Den integrierten Ans{\"a}tzen fehlt eine {\"u}bergeordnete gemeinsame Zielstrategie - eine sogenannte Phase Null. Diese Phase Null - das Lernen aller 7 Zusammenfassung 157 relevanten, konkurrierenden und harmonisierenden Handlungsfelder eines Planungshorizontes wird durch eine transdisziplin{\"a}re Perspektive erm{\"o}glicht. W{\"a}hrend bei der integralen Perspektive eine disziplinorientierte Kooperation im Vordergrund steht, verlangt die transdisziplin{\"a}re Perspektive nach einer problemorientierten Kooperation zwischen den Interessenvertretern (Werlen 2015). Die bestehenden Konzepte und Richtlinien f{\"u}r das nachhaltige Management von Wasserressourcen sind etabliert und evaluiert. Der Literatur zur Folge ist eine Weiterentwicklung nach der Perspektive der Transdisziplinarit{\"a}t erforderlich. Das Toolboxmodell f{\"u}r integrales Wasserressourcenmanagement entspricht einem Planungstool bestehend aus Werkzeugen f{\"u}r die Anwendung wissenschaftlicher Methoden. Die Zusammenstellung der Methoden/Werkzeuge erf{\"u}llt im Rahmen die Methode transdisziplin{\"a}rer Forschung. Das Werkzeug zum Aufstellen der relevanten Handlungsfelder umfasst die Charakterisierung eines Untersuchungsgebietes und Planungsrahmens, die kausale Verkn{\"u}pfung des Bewirtschaftungskonzeptes und konkurrierender sowie sich unterst{\"u}tzender Stakeholder. Mit dem Werkzeug der Kontextualisierung und Indikatorenaufstellung wird eine Methode der stufenweisen und von einer Skala unabh{\"a}ngigen Bewertung des Umweltzustandes f{\"u}r die Zielpriorisierung vorgenommen. Damit wird das Toolboxmodell dem Problem der Komplexit{\"a}t und Datenverf{\"u}gbarkeit gerecht. Anhand der eingesetzten ABC Methode, werden die Bewertungsgr{\"o}ßen differenziert strukturiert auf verschiedene Skalen und Datenressourcen (A=Ersterkennung,B=Zeigerwerte, C=Modell/Index). Die ABC-Methode erm{\"o}glicht die Planung bereits mit unsicherer und l{\"u}ckenhafter Datengrundlage, ist jederzeit erweiterbar und bietet somit eine operative Wissensgenerierung w{\"a}hrend des Gestaltungsprozesses. F{\"u}r das Werkzeug zur Bewertung und Priorisierung wird der Algorithmus der Composite Programmierung angewandt. Diese Methode der Mehrfachzielplanung erf{\"u}llt den Anspruch der permanenten Erweiterbarkeit und der transparenten und objektiven Entscheidungsfindung. Die Komplexit{\"a}t des transdisziplin{\"a}ren Wasserressourcenmanagements kann durch die Methode der Composite Programmierung systematisiert werden. Das wesentliche Ergebnis der Arbeit stellt die erfolgreiche Erarbeitung und Anwendung des Tool-boxmodells f{\"u}r das transdisziplin{\"a}re Wasserressourcenmanagement im Untersuchungsgebiet Stadt Darkhan in der Mongolei dar. Auf Grund seiner besonderen hydrologischen und strukturellen Situa-tion wird die Relevanz eines nachhaltigen Bewirtschaftungskonzeptes deutlich. Im Rahmen des Querschnittsmoduls des MoMo-Projektes wurde eine f{\"u}r das Toolboxmodell geeignete Datengrundlage erarbeitet. Planungsrelevante Handlungsfelder wurden im Rahmen eines Workshops mit verschiedenen Interessenvertretern erarbeitet. Im Ergebnis dessen wurde die Systematik eines Zielbaumes mit Hauptzielen und untergeordneten Teilzielen als Grundlage der Priorisierung nach den holistischen Anspruch der transdisziplin{\"a}ren Forschung aufgestellt. F{\"u}r die Messbarkeit, in-wieweit Teilziele erreicht sind oder Handlungsbedarf besteht, wurden Indikatoren erarbeitet. Die Indikatoren-Aufstellung erfolgte exemplarisch f{\"u}r das Handlungsfeld Siedlungswasserwirtschaft in allen Skalen des ABC-Systems. Die im BMBF-MoMo Projekt generierte umfassende Datengrundlage erm{\"o}glichte die Anwendung und Evaluierung des Toolboxmodells mit unterschiedlichem quantitativem und qualitativem Dateninput. Verschiedene Kombination von A (Ersterkennung), B (Zeigerwerte) und C (Modell/Index) als Grundlage der Priorisierung mit der Compostite Programmierung erm{\"o}glichten die Durchf{\"u}hrung und Bewertung des transdisziplin{\"a}ren Planungstools. Die er-mittelten Rangfolgen von Teilzielen mit unterschiedlichen Bewertungsvarianten ergaben {\"a}hnliche Tendenzen. Das ist ein Hinweis daf{\"u}r, dass f{\"u}r die zuk{\"u}nftige Anwendung des Toolboxmodells die operative Wissensgenerierung, d.h. das schrittweise Hinzuf{\"u}gen neu ermittelter, gesicherterer Daten, funktioniert. Eine schwierige Datenverf{\"u}gbarkeit oder eine noch im Prozess befindliche wissenschaftliche Analyse sollen keine Hindernisse f{\"u}r eine schrittweise und erweiterbare Zielpriorisierung und Maßnahmenplanung sein. Trotz der Komplexit{\"a}t des transdisziplin{\"a}ren Ansatzes wird durch die Anwendung des Toolboxmodells eine effiziente und zielorientierte Handlungspriorisierung erm{\"o}glicht. Die Effizienz wird erreicht durch ressourcenschonende und flexible, Ziel fokussierte Datenermittlung. Zeit und Kosten im Planungsprozess k{\"o}nnen eingespart werden. Die erzielte Priorisierung von letztlich Handlungsempfehlungen erfolgt individuell auf die Eigenart des Untersuchungsgebietes angepasst, was hinsichtlich seiner Wirkung als erfolgsversprechend gilt.}, subject = {Wasserreserve}, language = {de} } @phdthesis{Weitze, author = {Weitze, Laura Katharina}, title = {Erweiterte Prozessbewertung von Biogasanlagen unter Ber{\"u}cksichtigung organoleptischer Parameter und Erfahrungswissen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3849}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20190129-38499}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {308}, abstract = {Landwirtschaftliche Biogasanlagen leisten mit ca. 9.300 Anlagen und einem Anteil von 5,3\% an der Stromerzeugung, einen Beitrag zur Erzeugung Erneuer-barer Energien in Deutschland. Die Optimierung dieser Anlagen f{\"o}rdert die nachhaltige Bereitstellung von Strom, W{\"a}rme und BioErdgas. Das Ergebnis dieser Forschungsarbeit ist die Entwicklung eines mehrmethodi-schen Bewertungsansatzes zur Beschreibung der Qualit{\"a}t der Eingangs-substrate als Teil einer ganzheitlichen Prozessoptimierung. Dies gelingt durch die kombinierte Nutzung klassischer Analyses{\"a}tze, der Nutzung organolepti-scher Parameter - der humansensorischen Sinnenpr{\"u}fung - und der Integration von prozess- und substratspezifischem Erfahrungswissen. Anhand von halbtechnischen Versuchen werden Korrelationen und Kausalit{\"a}ten zwi-schen chemisch-physikalischen, biologischen, organoleptischen und erfahrungsbezogenen Parametern erforscht. Die Entwicklung einer Fallbasis mit Hilfe des Fallbasierten Schließens, einer Form K{\"u}nstlicher Intelligenz, zeigt das Entwicklungs- und Integrationspotenzial der Automatisierung auf, insbesondere auch im Hinblick auf neue Ans{\"a}tze z.B. Industrie 4.0. Erste L{\"o}sungen zur Bew{\"a}ltigung der identifizierten Herausforderungen der mehrmethodischen Prozessbewertung werden vorgestellt. Abschließend wird ein Ausblick auf den weiteren Forschungsbedarf gegeben und die {\"U}bertragbarkeit des mehrmethodischen Bewertungsansatzes auf andere Anwendungsfelder z.B. Bioabfallbehandlung, Kl{\"a}ranlagen angeregt.}, subject = {Biogasanlage}, language = {de} } @masterthesis{Nguyen, type = {Bachelor Thesis}, author = {Nguyen, Thai Cuong}, title = {Fl{\"a}chen zweiter Ordnung - D{\"a}cher m{\"u}ssen nicht eben sein}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.3749}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20181024-37496}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {47}, abstract = {In dieser Arbeit geht es um die Quadriken in der Ebene und im Raum. Dabei werden die Transformation in die Normalform und die Klassifikation untersucht. Aus den geometrischen Eigenschaften werden einige Anwendungsbeispiele der Quadriken in der Technik und dem allt{\"a}glichen Leben vorgestellt.}, subject = {Quadrik}, language = {de} } @phdthesis{UrbinaCazenave, author = {Urbina Cazenave, Mario Humberto}, title = {Gaze Controlled Applications and Optical-See-Through Displays - General Conditions for Gaze Driven Companion Technologies}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.1749}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20121107-17492}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {106}, abstract = {Gaze based human-computer-interaction has been a research topic for over a quarter century. Since then, the main scenario for gaze interaction has been helping handicapped people to communicate an interact with their environment. With the rapid development of mobile and wearable display technologies, a new application field for gaze interaction has appeared, opening new research questions. This thesis investigates the feasibility of mobile gaze based interaction, studying deeply the use of pie menus as a generic and robust widget for gaze interaction as well as visual and perceptual issues on head mounted (wearable) optical see-through displays. It reviews conventional gaze-based selection methods and investigates in detail the use of pie menus for gaze control. It studies and discusses layout issues, selection methods and applications. Results show that pie menus can allocate up to six items in width and multiple depth layers, allowing a fast and accurate navigation through hierarchical levels by using or combining multiple selection methods. Based on these results, several text entry methods based on pie menus are proposed. Character-by-character text entry, text entry with bigrams and with text entry with bigrams derived by word prediction, as well as possible selection methods, are examined in a longitudinal study. Data showed large advantages of the bigram entry methods over single character text entry in speed and accuracy. Participants preferred the novel selection method based on saccades (selecting by borders) over the conventional and well established dwell time method. On the one hand, pie menus showed to be a feasible and robust widget, which may enable the efficient use of mobile eye tracking systems that may not be accurate enough for controlling elements on conventional interface. On the other hand, visual perception on mobile displays technologies need to be examined in order to deduce if the mentioned results can be transported to mobile devices. Optical see-through devices enable observers to see additional information embedded in real environments. There is already some evidence of increasing visual load on the respective systems. We investigated visual performance on participants with a visual search tasks and dual tasks presenting visual stimuli on the optical see-through device, only on a computer screen, and simultaneously on both devices. Results showed that switching between the presentation devices (i.e. perceiving information simultaneously from both devices) produced costs in visual performance. The implications of these costs and of further perceptual and technical factors for mobile gaze-based interaction are discussed and solutions are proposed.}, subject = {Eye tracking movement}, language = {en} } @phdthesis{Habtemariam, author = {Habtemariam, Abinet Kifle}, title = {Generalized Beam Theory for the analysis of thin-walled circular pipe members}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.4572}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20220127-45723}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {188}, abstract = {The detailed structural analysis of thin-walled circular pipe members often requires the use of a shell or solid-based finite element method. Although these methods provide a very good approximation of the deformations, they require a higher degree of discretization which causes high computational costs. On the other hand, the analysis of thin-walled circular pipe members based on classical beam theories is easy to implement and needs much less computation time, however, they are limited in their ability to approximate the deformations as they cannot consider the deformation of the cross-section. This dissertation focuses on the study of the Generalized Beam Theory (GBT) which is both accurate and efficient in analyzing thin-walled members. This theory is based on the separation of variables in which the displacement field is expressed as a combination of predetermined deformation modes related to the cross-section, and unknown amplitude functions defined on the beam's longitudinal axis. Although the GBT was initially developed for long straight members, through the consideration of complementary deformation modes, which amend the null transverse and shear membrane strain assumptions of the classical GBT, problems involving short members, pipe bends, and geometrical nonlinearity can also be analyzed using GBT. In this dissertation, the GBT formulation for the analysis of these problems is developed and the application and capabilities of the method are illustrated using several numerical examples. Furthermore, the displacement and stress field results of these examples are verified using an equivalent refined shell-based finite element model. The developed static and dynamic GBT formulations for curved thin-walled circular pipes are based on the linear kinematic description of the curved shell theory. In these formulations, the complex problem in pipe bends due to the strong coupling effect of the longitudinal bending, warping and the cross-sectional ovalization is handled precisely through the derivation of the coupling tensors between the considered GBT deformation modes. Similarly, the geometrically nonlinear GBT analysis is formulated for thin-walled circular pipes based on the nonlinear membrane kinematic equations. Here, the initial linear and quadratic stress and displacement tangent stiffness matrices are built using the third and fourth-order GBT deformation mode coupling tensors. Longitudinally, the formulation of the coupled GBT element stiffness and mass matrices are presented using a beam-based finite element formulation. Furthermore, the formulated GBT elements are tested for shear and membrane locking problems and the limitations of the formulations regarding the membrane locking problem are discussed.}, subject = {Finite-Elemente-Methode}, language = {en} } @misc{SchusterSchuster, type = {Master Thesis}, author = {Schuster, Siegbert and Schuster, Karl-Heinz}, title = {Hygrothermische Geb{\"a}udesimulation - Experimentelle Bestimmung der Randparameter und Sorptionseigenschaften von historischen R{\"a}umen}, doi = {10.25643/bauhaus-universitaet.2093}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20131219-20936}, school = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar}, pages = {150}, abstract = {Forscher prognostizieren in den kommenden Jahren eine Klimaerw{\"a}rmung bis zu 6 ° C. Aus diesem Grund wurde das EU - Forschungsprojekt „ Climate for Culture" ins Leben gerufen, um Auswirkungen dieses Klimawandels auf denkmalgesch{\"u}tzte, kulturhistorische Geb{\"a}ude zu untersuchen. Ziel ist es, entsprechende Schutzmaßnahmen in konservatorischer Hinsicht zu erarbeiten. Aufgrund des Zusammenhanges zwischen Temperatur und Luftfeuchte f{\"u}hrt diese Klimaerw{\"a}rmung auch zu einer {\"A}nderung des Feuchtehaushaltes im Außenbereich und, bedingt durch einen immer vorhandenen Luftwechsel, schließlich auch im Innenbereich von Geb{\"a}uden. Die F{\"a}higkeit eines Geb{\"a}udes, durch seine Beschaffenheit auf Feuchteeinfl{\"u}sse zu reagieren, wird maßgeblich bestimmt durch seine M{\"o}glichkeit, in der Geb{\"a}udeh{\"u}lle und der vorhandenen Einrichtung anfallende Feuchte zwischenzuspeichern und diese zeitversetzt wieder an die Umgebung abzugeben. Diese F{\"a}higkeit sorptiver Fl{\"a}chen zur Feuchtepufferung konnte bislang nur mit erheblichem Aufwand ermittelt werden. In der vorliegenden Arbeit wird versucht, durch einfachere Methoden mittels hygrothermischer Simulation einen „Zweizahlwert" zu erhalten, mit dem sich diese Raumkompetenz schnell und nachvollziehbar darstellen l{\"a}sst.}, subject = {Feuchtepufferung}, language = {de} }