@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}
}
@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}
}
@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}
}