TY  - JOUR
A1  - Zhuang, Xiaoying
A1  - Huang, Runqiu
A1  - Liang, Chao
A1  - Rabczuk, Timon
T1  - A coupled thermo-hydro-mechanical model of jointed hard rock for compressed air energy storage
JF  - Mathematical Problems in Engineering
N2  - Renewable energy resources such as wind and solar are intermittent, which causes instability when being connected to utility grid of electricity. Compressed air energy storage (CAES) provides an economic and technical viable solution to this problem by utilizing subsurface rock cavern to store the electricity generated by renewable energy in the form of compressed air. Though CAES has been used for over three decades, it is only restricted to salt rock or aquifers for air tightness reason. In this paper, the technical feasibility of utilizing hard rock for CAES is investigated by using a coupled thermo-hydro-mechanical (THM) modelling of nonisothermal gas flow. Governing equations are derived from the rules of energy balance, mass balance, and static equilibrium. Cyclic volumetric mass source and heat source models are applied to simulate the gas injection and production. Evaluation is carried out for intact rock and rock with discrete crack, respectively. In both cases, the heat and pressure losses using air mass control and supplementary air injection are compared.
KW  - Energiespeicherung
KW  - Druckluft
KW  - Kaverne
KW  - Modellierung
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170428-31726
ER  - 
TY  - THES
A1  - Janke, Lars
T1  - Tragverhalten von Betondruckgliedern mit vorgespannter Umschnürung aus Formgedächtnislegierungen, Stahl oder faserverstärkten Kunststoffen
N2  - Druckbeanspruchte Bauteile aus Beton können mit zugfesten Umschnürungen von außen verstärkt werden. Mit dieser etablierten Methode konnten axiale Traglast und Duktilität von unzureichend bewehrten Stützen bereits verbessert  werden. Es wurde jedoch festgestellt, dass der umschnürte Betonkern dennoch an Festigkeit verliert.  Um die Wirksamkeit der Umschnürung zu erhöhen, wird deshalb vorgeschlagen, das umschnürende Material vorzuspannen. Dieser Vorschlag wird insbesondere von der neuen Materialgruppe der Formgedächtnislegierungen inspiriert, die thermisch vorspannbar sind.

Bisher sind die Auswirkungen der Vorspannung einer Umschnürung auf das Tragverhalten von Betondruckgliedern kaum untersucht worden.  Diese Lücke wird durch systematische Versuche an Betonzylindern mit vorgespannter Umschnürung aus Stahl und kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff geschlossen. Die Abbildung der Versuchsergebnisse durch geeignete Modelle ermöglicht auch Aussagen zum Verhalten von Betondruckgliedern mit Umschnürungen aus anderen Materialien, beispielsweise Formgedächtnislegierungen. Um diese in den Berechnungen zu simulieren, wird eine für das Bauwesen infrage kommende eisenbasierte Legierung in separaten axialen Versuchen charakterisiert und thermisch vorgespannt. Die in der vorliegenden Arbeit entwickelten neuen Modelle orientieren sich im Wesentlichen an zwei Zielen: dem Abbilden des mehraxialen Spannungs-Dehnungs-Verhaltens des vorgespannt umschnürten Betons und dem Berechnen der Restfestigkeit des Betons.  

Die durchgeführten Versuche und Parameterstudien auf Basis der Modelle zeigen: Die Vorspannung der Umschnürung beeinflusst vor allem die Restfestigkeit des Betons wesentlich. Die gewonnenen Erkenntnisse und neuen Methoden können eingesetzt werden, um das Tragverhalten von Betondruckgliedern mit Umschnürungen aus Stahl, faserverstärktem Kunststoff oder Formgedächtnislegierungen zu bewerten.
KW  - Beton
KW  - Vorspannung
KW  - Formgedächtnis
KW  - Restfestigkeit
KW  - Stütze
KW  - Formänderungsenergie
KW  - Umschnürung
KW  - Modellierung
KW  - Verstärkung
KW  - faserverstärkt
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20141023-23262
ER  - 
TY  - BOOK
ED  - Hildebrand, Jörg
ED  - Loose, Tobias
ED  - Sakkiettibutra, Jens
ED  - Brand, Marcus
T1  - Simulationsforum 2013 - Schweißen und Wärmebehandlung
N2  - Das Buch veröffentlicht 22 Fachbeiträge der Konferenz "Simulationsforum 2013 - Schweißen und Wärmebehandlung".
KW  - Schweißen
KW  - Wärmebehandlung
KW  - Simulation
KW  - Stahl
KW  - Modellierung
Y1  - 2014
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20140512-21820
SN  - 978-3-00-045902-3
PB  - Förderverein Wärmebehandlung und Schweißen e.V.
CY  - Weimar
ER  -