TY - JOUR A1 - Nagel, Falk A1 - Simon, Flaviu A1 - Kümmel, Benjamin A1 - Bergmann, Jean Pierre A1 - Hildebrand, Jörg T1 - Optimization Strategies for Laser Welding High Alloy Steel Sheets JF - Physics Procedia N2 - A known phenomenon during laser welding of thin sheets is the deformation caused by thermally induced stresses. This deformation can result in a change of the gap width between the welded parts, which leads to an unstable welding process. Inducing displacements by using a second heat source will compensate for the change in gap width, hence optimizing the welding process. The base material is 1 mm thick austenitic stainless steel 1.4301, which is welded by a CO2 laser. The second heat source is a diode laser. The gap between the welded parts was set between 0.05 mm and 0.1 mm. The influence of the second heat source on the welding process and the welding result is described. The usage of a second heat source allows a higher gap width to be set prior to the welding process. The results of the numerical simulation were found to be corresponding to those of the experiments. KW - Edelstahl KW - Laserschweißen KW - Laser Welding; CO2; Diode; Distortion; Finite Element Analysis; Thermal Analysis; Mechanical Analysis; Numerical Model Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170425-31554 SP - 1242 EP - 1251 ER - TY - JOUR A1 - Meyer-Kohlstock, Daniel A1 - Haupt, Thomas A1 - Heldt, Erik A1 - Heldt, Nils A1 - Kraft, Eckhard T1 - Biochar as Additive in Biogas-Production from Bio-Waste JF - ENERGIES N2 - Previous publications about biochar in anaerobic digestion show encouraging results with regard to increased biogas yields. This work investigates such effects in a solid-state fermentation of bio-waste. Unlike in previous trials, the influence of biochar is tested with a setup that simulates an industrial-scale biogas plant. Both the biogas and the methane yield increased around 5% with a biochar addition of 5%-based on organic dry matter biochar to bio-waste. An addition of 10% increased the yield by around 3%. While scaling effects prohibit a simple transfer of the results to industrial-scale plants, and although the certainty of the results is reduced by the heterogeneity of the bio-waste, further research in this direction seems promising. KW - Festphasen-Fermentation KW - Biogasanlage KW - Organischer Abfall Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170406-31119 ER - TY - JOUR A1 - Meel, Inder P. A1 - Satirasetthavee, Dussadee A1 - Kanitpong, Kunnawee A1 - Taneerananon, Pichai T1 - Using Czech TCT to Assess Safety Impact of Deceleration Lane at Thai U-turns JF - ENGINEERING JOURNAL-THAILAND N2 - Purpose of this study is to evaluate safety impact of the deceleration lane at the Upstream Zone of at-grade U-turns on 4-lane divided Thai highways. A substantial speed reduction is required by vehicles for diverging and making U-turn, and the deceleration lanes are provided for this purpose. These lanes are also providing a storage space for the U-turning vehicles to avoid unnecessary blockage of through lanes and reduce the potential of rear-end collisions. The safety at the U-turn is greatly influenced by the proper or improper use of the deceleration lanes. Subject to their length, full or partial speed adjustment can occur within the deceleration lane also the road users’ behavior is influenced. To assess the safety impact, the four groups of U-turns with the varying length of deceleration lanes were identified. Owing to limitation of availability and reliability of road crash data in Thailand, widely accepted Traffic Conflict Technique (TCT) was used as an alternative and proactive methodology. The U-turns’ geometric data, traffic conflicts and volume data were recorded in the field at 8 locations, 8 hours per location. Severity Conflict Rate (SCR) was assessed by applying a weighing factor (based on the severity grades according to the Czech TCT) to the observed conflicts related to the conflicting traffic volumes. A comparative higher value of SCR represents a lower level of safety. According to the results, increase in the functional length of the deceleration lane yields a lower value of SCR and a higher level of the road safety. KW - Verkehrssicherheit KW - Highway Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170406-31097 SP - 121 EP - 135 ER - TY - JOUR A1 - Morgenthal, Guido A1 - Yamasaki, Y. T1 - Aerodynamic Behaviour of Very Long Cable-Stayed Bridges during Construction JF - Procedia Engineering N2 - Stonecutters and Sutong Bridge have pushed the world record for main span length of cable-stayed bridges to over 1000m. The design of these bridges, both located in typhoon prone regions, is strongly influenced by wind effects during their erection. Rigorous wind tunnel test programmes have been devised and executed to determine the aerodynamic behaviour of the structures in the most critical erection conditions. Testing was augmented by analytical and numerical analyses to verify the safety of the structures throughout construction and to ensure that no serviceability problems would affect the erection process. This paper outlines the wind properties assumed for the bridge sites, the experimental test programme with some of its results, the dynamic properties of the bridges during free cantilevering erection and the assessment of their aerodynamic performance. Along the way, it discusses the similarities and some revealing differences between the two bridges in terms of their dynamic response to wind action. KW - Kabelbrücke KW - Windkanal KW - Cable-stayed bridges; wind engineering; wind tunnel testing; construction Y1 - 2011 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170425-31525 SP - 1463 EP - 1471 ER - TY - JOUR A1 - Chubukov, A. A1 - Kapitanov, Valeriy A1 - Monina, Olga A1 - Silyanov, Valentin A1 - Brannolte, Ulrich T1 - Calculation of Traffic Capacity of Signaled Intersections JF - Transportation Research Procedia 20 N2 - In order to calculate traffic capacity of signaled intersections, it was suggested to apply an approach based on the concept of congestions. The paper states examples of traffic capacity calculation. KW - Verkehr KW - congestion; signaled intersections; traffic capacity Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170401-30964 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352146517300327 SP - 125 EP - 131 ER - TY - JOUR A1 - Meel, Inder P. A1 - Brannolte, Ulrich A1 - Satirasetthavee, Dussadee A1 - Kanitpong, Kunnawee T1 - Safety impact of application of auxiliary lanes at downstream locations of Thai U-turns JF - IATSS Research N2 - To assess the safety impact of auxiliary lanes at downstream locations of U-turns, the Traffic Conflict Technique was used. On the basis of the installed components at those locations, four types of U-turns were identified: those without any auxiliary lane, those with an acceleration lane, those with outer widening, and those with both an acceleration lane and outer widening. The available crash data is unreliable, therefore to assess the level of road safety, Conflict Indexes were formulated to put more emphasis on severe crashes than on slight ones by using two types of weighting coefficients. The first coefficient was based on the subjective assessment of the seriousness of the conflict situation and the second was based on the relative speed and angle between conflicting streams. A comparatively higher Conflict Index value represents a lower level of road safety. According to the results, a lower level of road safety occurs if two components apply or if a location is without any auxiliary lane. The highest level of road safety occurs if the layout includes only a single component, either an acceleration lane or outer widening. KW - Verkehrssicherheit KW - Beschleunigungsstreifen KW - Auxiliary lane; Conflict Indexes; Road safety; Traffic Conflict Technique; U-turn Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170401-31016 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0386111216300140 ER - TY - JOUR A1 - Wang, Quan A1 - Arash, Behrouz T1 - Announcement of a virtual special issue on computational carbon nanoscience JF - Carbon N2 - The Carbon journal is pleased to introduce a themed collection of recent articles in the area of computational carbon nanoscience. This virtual special issue was assembled from previously published Carbon articles by Guest Editors Quan Wang and Behrouz Arash, and can be accessed as a set in the special issue section of the journal website homepage: www.journals.elsevier.com/carbon. The article below by our guest editors serves as an introduction to this virtual special issue, and also a commentary on the growing role of computation as a tool to understand the synthesis and properties of carbon nanoforms and their behavior in composite materials. KW - Kohlenstoff KW - Nanowissenschaften KW - Verbundwerkstoff Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170428-31695 SP - 370 EP - 372 ER - TY - JOUR A1 - Bremer, K. A1 - Wollweber, M. A1 - Weigand, F. A1 - Rahlves, M. A1 - Kuhne, Michael A1 - Helbig, R. A1 - Roth, B. T1 - Fibre Optic Sensors for the Structural Health Monitoring of Building Structures JF - Procedia Technology 26 N2 - In this work different fibre optic sensors for the structural health monitoring of civil engineering structures are reported. A fibre optic crack sensor and two different fibre optic moisture sensors have been designed to detect the moisture ingress in concrete based building structures. Moreover, the degeneration of the mechanical properties of optical glass fibre sensors and hence their long-term stability and reliability due to the mechanical and chemical impact of the concrete environment is discussed as well as the advantage of applying a fibre optic sensor system for the structural health monitoring of sewerage tunnels is demonstrated. KW - Structural Health Monitoring KW - crack sensor; fibre optic sensor; humidity sensor; SHM Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170331-30912 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212017316304121 SP - 524 EP - 529 ER - TY - JOUR A1 - Masood, R. A1 - Kharal, M. K. N. A1 - Nasir, A.R. T1 - Is BIM Adoption Advantageous for Construction Industry of Pakistan? JF - Procedia Engineering N2 - Lack of Information technology applications on construction projects lead to complex flow of data during project life cycle. Building Information Modeling (BIM) has gained attention in the Architectural, Engineering and Construction (AEC) industry, envisage the use of virtual n-dimensional (n-D) models to identify potential conflicts in design, construction or operational of any facility. A questionnaire has been designed to investigate perceptions regarding BIM advantages. Around 102 valid responses received from diversified stakeholders. Results showed very low BIM adoption with low level of ‘Buzz’. BIM is a faster and more effective method for designing and construction management, it improves quality of the design and construction and reduces rework during construction; which came out as the top thee advantages according to the perception of AEC professionals of Pakistan.BIM has least impact on reduction of cost, time and human resources. This research is a bench mark study to understand adoption and advantageous of BIM in Pakistan Construction Industry. KW - Building Information Modeling KW - Bauindustrie KW - Pakistan KW - BIM, BIM Adoption, BIM Advantages , Construction Industry, Pakistan Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170425-31509 SP - 229 EP - 238 ER - TY - JOUR A1 - Meunier, David A1 - Walther, Christoph A1 - Worsley, Tom A1 - Dahl, Alexander A1 - Le Maître, Hélène T1 - Evolutions of the Reference Values Used in Transport CBA National Guidelines of 3 Countries and What they Reveal JF - Transportation Research Procedia 13 N2 - The paper presents, analyses and compares the evolution of reference values used in national guidelines issued for cost-benefit analysis of transport infrastructure projects, over the last fifty years, in France, UK and Germany. KW - Verkehrsinfrastruktur KW - Kosten-Nutzen-Analyse KW - Richtlinien Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170406-31106 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352146516300114 SP - 100 EP - 113 ER - TY - THES A1 - Fröbel, Toni T1 - Data coupled civil engineering applications: Modeling and quality assessment methods T1 - Datenkopplung für Anwendungen im Bauingenieurwesen: Methoden zur Modellierung und Qualitätsbewertung N2 - The planning process in civil engineering is highly complex and not manageable in its entirety. The state of the art decomposes complex tasks into smaller, manageable sub-tasks. Due to the close interrelatedness of the sub-tasks, it is essential to couple them. However, from a software engineering point of view, this is quite challenging to do because of the numerous incompatible software applications on the market. This study is concerned with two main objectives: The first is the generic formulation of coupling strategies in order to support engineers in the implementation and selection of adequate coupling strategies. This has been achieved by the use of a coupling pattern language combined with a four-layered, metamodel architecture, whose applicability has been performed on a real coupling scenario. The second one is the quality assessment of coupled software. This has been developed based on the evaluated schema mapping. This approach has been described using mathematical expressions derived from the set theory and graph theory by taking the various mapping patterns into account. Moreover, the coupling quality has been evaluated within the formalization process by considering the uncertainties that arise during mapping and has resulted in global quality values, which can be used by the user to assess the exchange. Finally, the applicability of the proposed approach has been shown using an engineering case study. N2 - Der Planungsprozess im Bauwesen ist hochkomplex und daher in seiner Gesamtheit nicht zu erfassen. Deshalb wird dieser in kleinere und beherrschbarere Teilaufgaben zerlegt. Auf Grund ihrer starken Wechselwirkungen ist deren Kopplung unabdingbar. Aus Sicht der Informatik wird dies jedoch durch eine große Anzahl inkompatibler Softwareanwendungen erschwert. Die Arbeit beschäftigt sich daher mit zwei wesentlichen Aufgabenfeldern im Bereich der Softwarekopplung. Als erstes werden Kopplungskonzepte unabhängig von spezifischen Hardware- oder Softwareeigenschaften beschrieben, um den Ingenieur bei der Durchführung und Auswahl von entsprechenden Kopplungsstrategien zu unterstützen. Dies wird durch eine Kopplungs-Mustersprache in Verbindung mit einer Meta-Modell-Architektur erreicht. Seine Anwendbarkeit wird an einem Kopplungsszenario gezeigt. Das zweite Aufgabenfeld beschäftigt sich mit der Qualität von gekoppelten Softwaresystemen. Eine Qualitätsbewertung erfolgt hierbei auf Basis von bewertetem Schema-Mapping. Der Ansatz ist auf Grundlage der Mengen- und Graphentheorie mathematisch beschrieben. Er berücksichtigt die gängigen Mapping-Muster und Unsicherheiten, die während des Mappingprozesses auftreten können. Der Bewertungsprozess liefert einen globalen Qualitätswert, der vom Ingenieur direkt verwendet werden kann, um den Austausch zu bewerten. Die Anwendbarkeit wird an einem Beispiel gezeigt. T3 - Schriftenreihe des DFG Graduiertenkollegs 1462 Modellqualitäten // Graduiertenkolleg Modellqualitäten - 6 KW - Data exchange, Schema mapping, Quality assessment, Uncertainty, Coupling, BIM, Design patterns, Metamodel architecture KW - Data exchange, Schema mapping, Quality assessment, Uncertainty, Coupling, BIM, Design patterns, Metamodel architecture Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20130128-18366 SN - 978-3-86068-486-3 PB - Verlag der Bauhaus-Universität Weimar 2013 CY - Weimar ER - TY - THES A1 - Salehi Sadaghiani, Mohamad Reza T1 - Suffusion Phenomenon in Widely Graded Soils - Influence of Homogeneity N2 - Problemstellung und Zielsetzung der Arbeit Dämme und Deiche für z.B. Fluß-, Kanal- oder Speicherbauten sind Erdbauwerke mit großer Kubatur, die meistens großen Platzbedarf und enormen Materialverbrauch erfordern. Aus der Vielfalt von Materialien die uns zur Herstellung der Dämme zur Verfügung stehen, muss immer die wirtschaftlichste Lösung gefunden werden. Aus diesem Grund werden im Dammbau, die im Umfeld natürlich anstehenden Böden verwendet. Meist handelt es sich um weitgestufte Böden, so dass bei der Herstellung der Erdbauwerke eine potenzielle Gefahr der Entmischung besteht. Bei einer hydraulischen Beanspruchung solcher Böden können verschiedene Prozesse der inneren Erosion auftreten, deren Phänomene in Filtration, Suffosion, Kolmation und rückschreitende Erosion unterschieden werden. In der Geotechnik beschreibt man den Transport von Feinteilen aus einem Erdstoff mit dem Begriff ”Suffosion”. Kommt es zum Materialtransport innerhalb des Bodens, verursacht dies eine Erhöhung der Wasserdurchlässigkeit und des Porenanteils. Gleichzeitig nehmen die Raumdichte des Bodengefüges und die Tragfähigkeit des Bodens ab. Suffosion ist geometrisch möglich, wenn die Porenengstellen der groben, skelettbildenden Fraktionen größer als die Korngrößen der mobilen feinen Fraktionen des Bodens sind. Sobald ein kritischer hydraulischer Gradient erreicht wird, werden die mobilen feinen Partikel transportiert. Wegen des starken Einfl usses der Struktur spielt die Homogenität des Korngefüges bei allen Prozessen der inneren Erosion eine große Rolle. Die Effekte der Suffosion können bei verschiedenen Erdbauwerken unterschiedliche Wirkung haben und zur Beeinträchtigung der Funktion oder zu Schäden führen. Zu den Aufgaben der Ingenieure zählt die Abschätzung, inwiefern die hydrodynamischen Einwirkungen einen standsicherheitrelevanten Einfl uss haben. Die Rolle der Partikelzusammensetzung zur Initialisierung und Fortsetzung des Materialtransportes (Suffosion) wurde noch nicht vollständig untersucht. Alle gängigen Kriterien gehen von einer Homogenität des Gefüges aus. Daher ist das Hauptziel dieser Arbeit, ein analytisches Suffosionskriterium unter Berücksichtigung der Homogenität abzuleiten. Das Kriterium soll in der Lage sein, die mobilen, lokal beweglichen, sowie die suffosiven, global beweglichen Fraktionen eines weitgestuften Bodens einzuschätzen. Stand der Wissenschaft Geometrische Suffosionskriterien basieren auf Untersuchungen, die zur Dimensionierung von Erdstofffi ltern im Dammbau entwickelt wurden. Als Eingangsparameter werden die Korngrößenverteilungen der Böden herangezogen. Fundamentale geometrische Suffosionskriterien wurden u. a. von Ziems (1969), Burenkova (1993), Kenney & Lau (1986), Wan und Fell (2008) und Witt (2013) entwickelt. Mit den verfügbaren Kriterien zur Beurteilung der inneren Suffosionsbeständigkeit kann die Wahrscheinlichkeit eines Materialtransportes nicht quantitativ beurteilt werden. Die zahlreichen Kriterien basieren im Wesentlichen auf empirischen Ansätzen und sind nur für spezifische Bodenarten und Randbedingungen anwendbar. Die Anwendungsgrenzen der Suffosionskriterien werden hinsichtlich der Bodenart und des Ungleichförmigkeitsgrades meist überschritten. Darüber hinaus ist das Phänomen ”Suffosion” in erster Linie ein Problem, das auf der Partikelebene untersucht werden muss. Die Homogenität der Kornzusammensetzung der Erdstoffe fi ndet explizit keine Rolle in den verfügbaren Kriterien und die aktuellen internationalen Forschungsaktivitäten zeigen, dass hauptsächlich weitere empirische Ansätze entwickelt werden. Eingesetzte Methoden Für die analytische Beschreibung von suffosiven Materialtransportprozessen in weitgestuften Erdstoffen unter Berücksichtigung der Homogenitätseffekte, muss das Phänomen auf der Partikelebene beschrieben werden. Dies setzt drei Arbeitsschritte und Teilziele voraus: i) Die Kenntnis und Beschreibung der Gefügestruktur ii) Beschreibung und Dimensionierung eines repräsentativen Volumens iii) Konstruktion einer homogenen Packung für beliebige Korngrößßenverteilungslinien und Quantifizierung des vorhandenen Homogenitätsgrads. Die granularen Packungen wurden sowohl experimentell als auch numerisch anhand sequentieller Mischversuche (SFT) untersucht. In einer stochastisch homogenen Packung werden der Anteil der skelettbildenden und der mobilen Fraktionen identifi ziert und ein Bereich als Trenndurchmesser, der Skelett und mobile Feinteile abgrenzt, bestimmt. Dadurch kann die Gefügestruktur in suffosiv und nicht suffosive Gruppen klassifi ziert werden. Der experimentelle Ansatz wurde numerisch mittels Diskreter Element Methode (DEM) simuliert, um die Kontaktkräfte und Anzahl der Nachbarn für verschiedene Bodenfraktionen (Skelett und bis zu gewissen Bereichen auch die Füllung) zu finden. Das kleinste repräsentative Volumen (REV) für solch eine Bodenpackung wird numerisch bestimmt. Eine Methode zur Festlegung der relevanten Skala zur Quantifi zierung der Homogenität wurde vorgeschlagen. Als Bindeglied wurden 2D-Aufnahmen der experimentell oder numerisch erzeugten Packungen angefertigt, um mit Methoden der digitalen Bildverarbeitung die relevanten Kennwerte der Packung und die Anzahl der skelettbildenden Partikel zu ermitteln. Die erfassten Oberflächen dienen der statistischen Analyse der räumlichen Streuung skeletviitbildender Partikel. Anhand der Berechnung der Varianz können die unterschiedlichen Parameter miteinander verglichen werden. Eine Varianz von Null bedeutet totale Homogenität. Ein Programm wurde in MATLAB geschrieben, um die Bildanalyse und die Varianzkalkulationen anhand unterschiedlicher Eingangsparameter durchzuführen. Ein analytisch beschreibbares Packungsmodell wird vorgeschlagen, um Homogenität und REV mit Suffosion in Verbindung zu bringen. Basierend auf diesem Modell wird ein Suffosionskriterium entwerfen, das in der Lage ist die Masse des ausgespülten Materials aus einem weitgestuften Boden zu prognostizieren. Wesentliche Ergebnisse Suffosion ist ein Phänomen der Partikelskala und der Partikeltransport ist abhängig von der Partikelanordnung. Die Zusammensetzung der skelettbildenden Partikel bestimmt die Eigenschaft des Porenraums. Die charakteristischen Parameter der Bodenstruktur eines weitgestuften Bodens wurden anhand sequentieller Mischversuche (SFT) festgestellt. Dadurch kann ein weitgestufter Boden in suffosiv oder nicht-suffosiv eingestuft werden. Das granulare Material formt ein Skelett, wenn die benötigte Mindestmasse oder das reprääsentative Volumen erreicht wird. Dies ist eine notwendige Bedingung für die weiteren Untersuchungen. Diese Mindestmasse bzw. das repräsentatives Volumen wurde numerisch mittels DEM Simulationen ermittelt. Eine statistische Methode für die Quantifi zierung der Homogenität für 2D-Aufnahmen in Abhängigkeit der Größe des repräsentativen Volumens wurde vorgeschlagen. Diese Methode wurde für komplexe stochastisch homogene, segregierte sowie für homogene Gitter-Packungen getestet. Die Ergebnisse sind vergleichbar mit dem bekannten Verfahren des Voronoi-Diagramms. Der Vorteil dieser Methode ist, dass viele Parameter berücksichtigt und in den Code integriert werden können. Eine in-situ Versuchsmethode für die Quantifi zierung der Homogenität wurde vorgeschlagen. Darüber hinaus wurde gezeigt, dass der lockerste und der dichteste Zustand eines weitgestuften Bodens, welcher gemäß den Standardrichtlinien ermittelt werden kann, nicht die ultimativen Zustände sind. Die ultimativen Zustände können durch die vorgeschlagene Probenvorbereitung ermittelt werden. Ein homogenes Packungsmodell für weitgestufte Böden mit dominanter Grobmatrix wurde vorgestellt. Die Idee dieses Packungsmodells basiert auf der immer wiederkehrenden Natur der Homogenität und des Segregationsprozesses. Dieses Modell wurde durch Suffosionsversuche getestet und validiert. Basierend auf dem vorgeschlagenen Packungsmodell wurde eine neue experimentelle Methode zur qualitativen Beurteilung der Suffosionsanfälligkeit vorgestellt. Ein neues analytisches Suffosionskriterium, basierend auf dem vorgeschlagenen Packungsmodel unter Berücksichtigung der Homogenität im REV wurde entworfen. Damit können die mobilen sowie suffosiven Fraktionen eines weitgestuften Bodens ermittelt werden. N2 - In this study, the behavior of a widely graded soil prone to suffusion and necessity of homogeneity quantifi cation for such a soil in internal stability considerations are discussed. With the help of suffusion tests, the dependency of the particle washout to homogeneity of sample is shown. The validity of the great infl uence of homogeneity on suffusion processes by the presentation of arguments and evidences are established. It is emphasized that the internal stability of a widely graded soil cannot be directly correlated to the common geotechnical parameters such as dry density or permeability. The initiation and propagation of the suffusion processes are clearly a particle scale phenomenon, so the homogeneity of particle assemblies (micro-scale) has a decisive effect on particle rearrangement and washout processes. It is addressed that the guidelines for assessing internal stability lack a fundamental, scientifi c basis for quantifi cation of homogeneity. The observation of the segregation processes within the sample in an ascending layered order (for downwards fl ow) inspired the author to propose a new packing model for granular materials which are prone to internally instability. It is shown that the particle arrangement, especially the arrangement of soil skeleton particles or the so-called primary fabric has the main role in suffusiv processes. Therefore, an experimental approach for identifi cation of the skeleton in the soil matrix is proposed. 3D models of Sequential Fill Tests using Discrete Element Method (DEM) and 3D models of granular packings for relative, stochastically and ideal homogeneous particle assemblies were generated, and simulations have been carried out. Based on the numerical investigations and in dependency on the soil skeleton behavior, an approach for measurement of relevant scale, the so-called Representative Elementary Volume (REV) for homogeneity investigation is proposed. The development of a new testing method for quantifi cation of homogeneity is introduced (in-situ). An approach for quantifi cation of homogeneity in numerically or experimentally generated packings (samples) based on image processing method of MATLAB has been introduced. A generalized experimental method for assessment of internal stability for widely graded soils with dominant coarse matrix is developed, and a new suffusion criterion based on ideal homogeneous internally stable granular packing is designed. My research emphasizes that in a widely graded soils with dominant coarse matrix, the soil fractions with diameters bigger than D60 build essentially the soil skeleton. The mass and spatial distribution of these fractions governs the internal stability, and the mass and distribution of the fi ll fractions are a secondary matter. For such a soil, the homogeneity of the skeleton must be cautiously measured and verified. T3 - Schriftenreihe Geotechnik - 28 KW - Homogenität KW - Homogeneity KW - Suffosion Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20161020-26819 PB - Blueprint CY - Weimar ER - TY - THES A1 - Jahn, Rosa T1 - Evaluation von Nutzerbedürfnissen in Wohngebäuden unter Berücksichtigung hygrothermischer Messdaten N2 - Evaluation von Nutzerbedürfnissen in Wohngebäuden unter Berücksichtigung hygrothermischer Messdaten KW - Raumklima KW - Bauphysik KW - Umfrage Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20130320-18758 N1 - Der Volltext-Zugang wurde im Zusammenhang mit der Klärung urheberrechtlicher Fragen mit sofortiger Wirkung gesperrt. ER - TY - JOUR A1 - Aguinaga, José Guillermo De T1 - Error in prediction due to data type availability in a coupled hydro-mechanical model JF - Electronic Journal of Geotechnical Engineering N2 - Different types of data provide different type of information. The present research analyzes the error on prediction obtained under different data type availability for calibration. The contribution of different measurement types to model calibration and prognosis are evaluated. A coupled 2D hydro-mechanical model of a water retaining dam is taken as an example. Here, the mean effective stress in the porous skeleton is reduced due to an increase in pore water pressure under drawdown conditions. Relevant model parameters are identified by scaled sensitivities. Then, Particle Swarm Optimization is applied to determine the optimal parameter values and finally, the error in prognosis is determined. We compare the predictions of the optimized models with results from a forward run of the reference model to obtain the actual prediction errors. The analyses presented here were performed calibrating the hydro-mechanical model to 31 data sets of 100 observations of varying data types. The prognosis results improve when using diversified information for calibration. However, when using several types of information, the number of observations has to be increased to be able to cover a representative part of the model domain. For an analysis with constant number of observations, a compromise between data type availability and domain coverage proves to be the best solution. Which type of calibration information contributes to the best prognoses could not be determined in advance. The error in model prognosis does not depend on the error in calibration, but on the parameter error, which unfortunately cannot be determined in inverse problems since we do not know its real value. The best prognoses were obtained independent of calibration fit. However, excellent calibration fits led to an increase in prognosis error variation. In the case of excellent fits; parameters' values came near the limits of reasonable physical values more often. To improve the prognoses reliability, the expected value of the parameters should be considered as prior information on the optimization algorithm. KW - Sensitivitätsanalyse KW - Damm KW - Embankment, sensitivity analysis, parameter identification, Particle Swarm Optimization KW - Fehlerabschätzung Y1 - 2012 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170413-31170 UR - https://www.scopus.com/inward/record.uri?eid=2-s2.0-84868020397&partnerID=40&md5=72c87bb112839303c1ef9a4afa8c6421 SP - 2459 EP - 2471 ER - TY - THES A1 - Alexander, Anne T1 - Quantitative Erfassung von Risiken und Simulation ihrer Auswirkungen auf den Verlauf eines Bauprojektes N2 - Das Bauwesen hat sich in den letzten Jahren durch die Globalisierung des Marktes verbunden mit einer verstärkten Nutzung moderner Technologien stark gewandelt. Die Planung und die Durchführung von Bauvorhaben werden zunehmend komplexer und sind mit erhöhten Risiken verbunden. Geld- und Zeitressourcen werden bei einem immer härter werdenden Konkurrenzkampf knapper. Das Projektmanagement stellt Lösungsansätze bereit, um Bauvorhaben auch unter erschwerten Bedingungen und erhöhten Risiken erfolgreich zum Abschluss zu bringen. Dabei hat ein systematisches Risikomanagement beginnend bei der Projektentwicklung bis zum Projektabschluss eine für den Projekterfolg entscheidende Bedeutung. Ziel der Arbeit ist es, eine quantitative Risikoerfassung für Projektmanager als professionelle Bauherrenvertretung und die Simulation der Risikoauswirkungen auf den Verlauf eines Projektes während der Planungs- und Bauphase zu ermöglichen. Mit Hilfe eines abstrakten Modells soll eine differenzierte, praxisnahe Simulation durchführbar sein, die die verschiedenen Arten der Leistungs- und Kostenentstehung widerspiegelt. Parallel dazu soll die Beschreibung von Risiken so abstrahiert werden, dass beliebige Risiken quantitativ erfassbar und anschließend ihre Auswirkungen inklusive mögliche Gegenmaßnahmen in das Modell integrierbar sind. Anhand zweier Beispiele werden die unterschiedlichen Einsatzmöglichkeiten der quantitativen Erfassung von Projektrisiken und der anschließenden Simulation ihrer Auswirkungen aufgezeigt. Bei dem ersten Beispiel, einem realen, bereits abgeschlossenen Schieneninfrastrukturprojekt, wird die Wirksamkeit einer vorbeugenden Maßnahme gegen ein Projektrisiko untersucht. Im zweiten Beispiel wird ein Planspielansatz zur praxisnahen Aus- und Weiterbildung von Projektmanagern entwickelt. Inhalt des Planspiels ist die Planung und Errichtung eines privatfinanzierten, öffentlichen Repräsentationsbaus mit teilweiser Fremdnutzung. T3 - Schriften der Professur Baubetrieb und Bauverfahren - 28 KW - Risiko KW - Projektmanagement KW - Planspiel KW - Simulationsmodell KW - Risikoerfassung KW - Projektmanagement KW - Simulationsmodell KW - Kosten- und Leistungsentwicklung KW - Planspiel Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20130927-20514 ER - TY - JOUR A1 - Bargstädt, Hans-Joachim T1 - Challenges of BIM for Construction Site Operations JF - Procedia Engineering N2 - Building Information Modeling is a powerful tool for the design and for a consistent set of data in a virtual storage. For the application in the phases of realization and on site it needs further development. The paper describes main challenges and main features, which will help the development of software to better service the needs of construction site managers KW - Building Information Modeling KW - Baustelle KW - BIM; Building Information Modeling; site management; construction site. Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170413-31218 SP - 52 EP - 59 ER - TY - CHAP A1 - Kiesel, Gerd A1 - Engels, Merit A1 - Völker, Conrad ED - Kornadt, Oliver ED - Carrigan, Svenja ED - Hofmann, Markus ED - Völker, Conrad T1 - Energetische Transformation im ländlichen Raum – Aufbau eines prozessorientierten Entwicklungs- und Moderationsmodells T2 - Schriftenreihe des Fachgebiets Bauphysik/Energetische Gebäudeoptimierung N2 - Kleine Kommunen im ländlichen Raum sind aufgrund ihrer oft eingeschränkten personellen und finanziellen Kapazitäten bisher eher sporadisch in den Themenfeldern Energieeffizienz und Erneuerbare Energien aktiv. Immer wieder stellt sich daher Frage, wie die Klimaschutzstrategien des Bundes und der Länder dort mit dem verfügbaren Personal kostengünstig realisierbar sind. Vor diesem Hintergrund wird ein Werkzeug entwickelt, mit dessen Hilfe der aktive Einstieg in diese Thematik mit geringen Aufwand und überwiegend barrierefrei möglich ist. Der Aufbau eines prozessorientierten Entwicklungs- und Moderationsmodells zur Erprobung und Umsetzung bezahlbarer Handlungsoptionen für Energieeinsparungen und effizienten Energieeinsatz im überwiegend ländlichen geprägten Raum ist der Schwerpunkt der Softwarelösung. Kommunen werden mit deren Hilfe in die Lage versetzt, in die notwendigen Prozesse der Energie- und Wärmewende einzusteigen. Dabei soll der modulare Aufbau die regulären Schritte notwendiger (integrierter) Planungsprozesse nicht vollständig ersetzen. Vielmehr können innerhalb der Online-Anwendung - überwiegend automatisiert - konkrete Maßnahmenvorschläge erstellt werden, die ein solides Fundament der künftigen energetischen Entwicklung der Kommunen darstellen. Für eine gezielte Validierung der Ergebnisse und der Ableitung potentieller Maßnahmen werden für die Erprobung Modellkommunen in Thüringen, Bayern und Hessen als Reallabore einbezogen. Das Tool steht bisher zunächst nur den beteiligten Modellkommunen zur Verfügung. Die entwickelte Softwarelösung soll künftig Schritt für Schritt allen interessierten Kommunen mit diversen Hilfsmitteln und einer Vielzahl anderer praktischer Bestandteile zur Verfügung gestellt werden. KW - Modellierung KW - Kommune KW - Energiewende KW - Transformation KW - ländlicher Raum Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20220617-46566 SN - 978-3-95974-176-7 SN - 2363-8206 PB - Eigenverlag Technische Universität Kaiserslautern CY - Kaiserslautern ER - TY - JOUR A1 - Völker, Conrad A1 - Beckmann, Julia A1 - Koehlmann, Sandra A1 - Kornadt, Oliver T1 - Occupant requirements in residential buildings – an empirical study and a theoretical model JF - Advances in Building Energy Research N2 - Occupant needs with regard to residential buildings are not well known due to a lack of representative scientific studies. To improve the lack of data, a large scale study was carried out using a Post Occupancy Evaluation of 1,416 building occupants. Several criteria describing the needs of occupants were evaluated with regard to their subjective level of relevance. Additionally, we investigated the degree to which deficiencies subjectively exist, and the degree to which occupants were able to accept them. From the data obtained, a hierarchy of criteria was created. It was found that building occupants ranked the physiological needs of air quality and thermal comfort the highest. Health hazards such as mould and contaminated building materials were unacceptable for occupants, while other deficiencies were more likely to be tolerated. Occupant satisfaction was also investigated. We found that most occupants can be classified as satisfied, although some differences do exist between different populations. To explain the relationship between the constructs of what we call relevance, acceptance, deficiency and satisfaction, we then created an explanatory model. Using correlation and regression analysis, the validity of the model was then confirmed by applying the collected data. The results of the study are both relevant in shaping further research and in providing guidance on how to maximize tenant satisfaction in real estate management. KW - Post Occupancy Evaluation KW - Gebäude KW - Benutzung KW - occupant requirements KW - occupant satisfaction KW - residential buildings KW - housing KW - questionnaire Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20181015-38137 UR - https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/17512549.2012.749808 N1 - This is an Accepted Manuscript of an article published by Taylor & Francis in Advances in Building Energy Research on 29/01/2013, available online: https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/17512549.2012.749808. IS - 7 (1) SP - 35 EP - 50 ER - TY - JOUR A1 - Motra, Hem Bahadur A1 - Hildebrand, Jörg A1 - Dimmig-Osburg, Andrea T1 - Assessment of strain measurement techniques to characterise mechanical properties of structural steel JF - Engineering Science and Technology, an International Journal N2 - Strain measurement is important in mechanical testing. A wide variety of techniques exists for measuring strain in the tensile test; namely the strain gauge, extensometer, stress and strain determined by machine crosshead motion, Geometric Moire technique, optical strain measurement techniques and others. Each technique has its own advantages and disadvantages. The purpose of this study is to quantitatively compare the strain measurement techniques. To carry out the tensile test experiments for S 235, sixty samples were cut from the web of the I-profile in longitudinal and transverse directions in four different dimensions. The geometry of samples are analysed by 3D scanner and vernier caliper. In addition, the strain values were determined by using strain gauge, extensometer and machine crosshead motion. Three techniques of strain measurement are compared in quantitative manner based on the calculation of mechanical properties (modulus of elasticity, yield strength, tensile strength, percentage elongation at maximum force) of structural steel. A statistical information was used for evaluating the results. It is seen that the extensometer and strain gauge provided reliable data, however the extensometer offers several advantages over the strain gauge and crosshead motion for testing structural steel in tension. Furthermore, estimation of measurement uncertainty is presented for the basic material parameters extracted through strain measurement. KW - Baustahl KW - Werkstoffprüfung KW - Zugversuch KW - Affecting factors; Measurement uncertainty; Materials testing; Quantitative comparison; Strain comparison; Tensile test Y1 - 2014 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170425-31540 SP - 260 EP - 269 ER - TY - JOUR A1 - Zhang, Chao A1 - Wang, Cuixia A1 - Lahmer, Tom A1 - He, Pengfei A1 - Rabczuk, Timon T1 - A dynamic XFEM formulation for crack identification JF - International Journal of Mechanics and Materials in Design N2 - A dynamic XFEM formulation for crack identification KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2016 SP - 427 EP - 448 ER - TY - JOUR A1 - Zhang, Chao A1 - Nanthakumar, S.S. A1 - Lahmer, Tom A1 - Rabczuk, Timon T1 - Multiple cracks identification for piezoelectric structures JF - International Journal of Fracture N2 - Multiple cracks identification for piezoelectric structures KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2017 SP - 1 EP - 19 ER - TY - THES A1 - Link, Tim T1 - Entwicklung und Untersuchung von alternativen Dicalciumsilicat-Bindern auf der Basis von alpha-C2SH N2 - Um den Klimawandel zu begrenzen, müssen die CO2-Emissionen drastisch gesenkt werden [100]. Bis 2050 soll bei der Herstellung von Zement eine Einsparung um 51–60 % auf 0,425–0,350 tCO2/tZement erfolgen [7]. Um dieses Ziel zu erreichen, sind alternative Bindemittelkonzepte notwendig [70]. Diese Arbeit widmet sich alternativen, hochreaktiven Dicalciumsilicat-Bindemitteln, die durch die thermische Aktivierung von α-Dicalcium-Silicat-Hydrat (α-C2SH) erzeugt werden. Das α-C2SH ist eine kristalline C S H-Phase, die im hydrothermalen Prozess, beispielsweise aus Branntkalk und Quarz, herstellbar ist. Die thermische Aktivierung kann bei sehr niedrigen Temperaturen erfolgen (>420 °C) und führt zu einem Multiphasen-C2S-Binder. Als besonders reaktive Bestandteile können x-C2S und röntgenamorphe Anteile enthalten sein. Weiterhin können β C2S, γ C2S und Dellait (Ca6(SiO4)(Si2O7)(OH)2) entstehen. Im Rahmen der Arbeit wird zunächst der Stand des Wissens zur Polymorphie und Hydratation von C2S zusammengefasst. Es werden bekannte C2S-basierte Bindemittelkonzepte vorgestellt und bewertet. Die Herstellung von C2S-Bindern wird experimentell im Labormaßstab untersucht. Dabei kommen unterschiedliche Autoklaven und ein Muffelofen zum Einsatz. Die Herstellungsparameter werden hinsichtlich Phasenbestand und Reaktivität optimiert. Die Bindemittel werden durch quantitative Röntgen-Phasenanalyse (QXRD), Rasterelektronenmikroskopie (REM), N2-Adsorption (BET-Methode), Heliumpycnometer, Thermoanalyse (TGA/DSC) und 29Si-MAS- sowie 29Si-1H-CP/MAS-NMR-Spektroskopie charakterisiert. Das Hydratationsverhalten der Bindemittel wird vorrangig mithilfe von Wärmeflusskalorimetrie untersucht. Weiterhin werden in situ und ex situ XRD-, TGA/DSC- und REM-Untersuchungen durchgeführt. Anhand von zwei Bindemitteln wird die Fähigkeit zur Erzielung hoher Festigkeiten demonstriert. Abschließend erfolgt eine Abschätzung zu Energiebedarf und CO2-Emissionen für die Herstellung der untersuchten C2S-Binder. Die Ergebnisse zeigen, dass für eine hohe Reaktivität der Binder eine niedrige Brenntemperatur und ein geringer Wasserdampfpartialdruck während der thermischen Aktivierung entscheidend sind. Weiterhin muss das hydrothermal hergestellte α-C2SH eine möglichst hohe spezifische Oberfläche aufweisen. Diese Parameter beeinflussen den Phasenbestand und die phasenspezifische Reaktivität. Brenntemperaturen von ca. 420–500 °C führen zu hochreaktiven Bindern, die im Rahmen dieser Arbeit als Niedertemperatur-C2S-Binder bezeichnet werden. Temperaturen von ca. 600–800 °C führen zu Bindern mit geringerer Reaktivität, die im Rahmen dieser Arbeit als Hochtemperatur-C2S bezeichnet werden. Höhere Brenntemperaturen (1000 °C) führen zu Bindemitteln, die innerhalb der ersten drei Tage keine hydraulische Aktivität zeigen. Die untersuchten Bindemittel können sehr hohe Reaktionsgeschwindigkeiten erreichen. Die Wärmeflusskalorimetrie deutet bei einigen Bindemitteln einen nahezu vollständigen Umsatz innerhalb von drei Tagen an. Durch XRD wurde für einen Binder der vollständige Verbrauch von x-C2S innerhalb von drei Tagen nachgewiesen. Für einen mittels in-situ-XRD und Wärmeflusskalorimetrie untersuchten Binder wurde gezeigt, dass die Phasen vorrangig in der Reihenfolge röntgenamorph > x-C2S > β-C2S > γ-C2S hydratisieren. Hydratationsprodukte sind nadelige C S H-Phasen und Portlandit. Die Herstellung durch thermische Aktivierung von α-C2SH führt zu tafeligen Bindemittelpartikeln, die teilweise Zwickelräume und Poren zwischen den einzelnen Partikeln einschließen. Um eine verarbeitbare Bindemittelpaste zu erzeugen, sind daher sehr hohe Wasser/Bindemittel-Werte (z. B. 1,4) erforderlich. Der Wasseranspruch kann durch Mahlung etwa auf das Niveau von Zement gesenkt werden. Die Druckfestigkeitsentwicklung wurde an zwei Niedertemperatur-C2S-Kompositbindern mit 40 % Kalksteinmehl bzw. 40 % Hüttensand untersucht. Aufgrund von theoretischen Betrachtungen zur Porosität in Abhängigkeit des w/b-Wertes wurde dieser auf 0,3 festgelegt. Durch Zugabe von PCE-Fließmittel wurde ein verarbeitbarer Mörtel erhalten. Die Festigkeitsentwicklung ist sehr schnell. Der Kalksteinmehl-Binder erreichte nach zwei Tagen 46 N/mm². Bis Tag 28 trat keine weitere Festigkeitssteigerung ein. Der Hüttensand-Binder erreichte nach zwei Tagen 62 N/mm². Durch die Hüttensandreaktion stieg die Festigkeit bis auf 85 N/mm² nach 28 Tagen an. Für den Herstellungsprozess von Niedertemperatur-C2S-Binder wurden Energieverbräuche und CO2-Emissionen abgeschätzt. Es deutet sich an, dass, bezogen auf die Bindemittelmenge, keine wesentlichen Einsparungen im Vergleich zur Portlandzementherstellung möglich sind. Für die tatsächlichen Emissionen muss jedoch zusätzlich die Leistungsfähigkeit der Bindemittel berücksichtigt werden. Die Leistungsfähigkeit kann als erforderliche Bindemittelmenge betrachtet werden, die je m³ Beton eingesetzt werden muss, um bestimmte Festigkeits-, Dauerhaftigkeits- und Verarbeitungseigenschaften zu erreichen. Aus verschiedenen Veröffentlichungen [94, 201, 206] wurde die These abgeleitet, dass die Leistungsfähigkeit eines Bindemittels maßgeblich von der C-S-H-Menge bestimmt wird, die während der Hydratation gebildet wird. Daher wird für NT-C2S-Binder eine außergewöhnlich hohe Leistungsfähigkeit erwartet. Auf Basis der Leistungsfähigkeitsthese verringern sich die abgeschätzten CO2-Emissionen von NT-C2S-Bindern, sodass gegenüber Portlandzement ein mögliches Einsparpotenzial von 42 % ermittelt wurde. KW - Belit KW - Zement KW - Hydratation KW - Calcinieren KW - Autoklav KW - alpha-C2SH KW - Hydrothermalsynthese KW - alternative Bindemittel KW - CO2 Y1 - 2018 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20180205-37228 ER - TY - JOUR A1 - Nguyen-Tuan, Long A1 - Lahmer, Tom A1 - Datcheva, Maria A1 - Stoimenova, Eugenia A1 - Schanz, Tom T1 - A novel parameter identification approach for buffer elements involving complex coupled thermo-hydro-mechanical analyses JF - Computers and Geotechnics N2 - A novel parameter identification approach for buffer elements involving complex coupled thermo-hydro-mechanical analyses KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2016 SP - 23 EP - 32 ER - TY - JOUR A1 - Vu-Bac, N. A1 - Lahmer, Tom A1 - Zhuang, Xiaoying A1 - Nguyen-Thoi, T. A1 - Rabczuk, Timon T1 - A software framework for probabilistic sensitivity analysis for computationally expensive models JF - Advances in Engineering Software N2 - A software framework for probabilistic sensitivity analysis for computationally expensive models KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2016 SP - 19 EP - 31 ER - TY - JOUR A1 - Knabe, Tina A1 - Datcheva, Maria A1 - Lahmer, Tom A1 - Cotecchia, F. A1 - Schanz, Tom T1 - Identification of constitutive parameters of soil using an optimization strategy and statistical analysis JF - Computers and Geotechnics N2 - Identification of constitutive parameters of soil using an optimization strategy and statistical analysis KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2013 SP - 143 EP - 157 ER - TY - JOUR A1 - Nanthakumar, S.S. A1 - Lahmer, Tom A1 - Zhuang, Xiaoying A1 - Park, Harold S. A1 - Rabczuk, Timon T1 - Topology optimization of piezoelectric nanostructures JF - Journal of the Mechanics and Physics of Solids N2 - Topology optimization of piezoelectric nanostructures KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2016 SP - 316 EP - 335 ER - TY - JOUR A1 - Stein, Peter A1 - Lahmer, Tom A1 - Bock, Sebastian T1 - Synthese und Analyse von gekoppelten Modellen im konstruktiven Ingenieurbau BT - Sonderdruck‐DFG Graduiertenkolleg JF - Bautechnik N2 - Synthese und Analyse von gekoppelten Modellen im konstruktiven Ingenieurbau KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2011 SP - 8 EP - 11 ER - TY - JOUR A1 - Lahmer, Tom A1 - Knabe, Tina A1 - Nikulla, Susanne A1 - Reuter, Markus T1 - Bewertungsmethoden für Modelle des konstruktiven Ingenieurbaus BT - Sonderdruck‐DFG Graduiertenkolleg JF - Bautechnik N2 - Bewertungsmethoden für Modelle des konstruktiven Ingenieurbaus KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2011 SP - 60 EP - 64 ER - TY - JOUR A1 - Lahmer, Tom A1 - Ilg, J. A1 - Lerch, Reinhard T1 - Variance-based sensitivity analyses of piezoelectric models JF - Computer Modeling in Engineering & Sciences N2 - Variance-based sensitivity analyses of piezoelectric models KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 105 EP - 126 ER - TY - JOUR A1 - Lahmer, Tom T1 - Optimal experimental design for nonlinear ill-posed problems applied to gravity dams JF - Inverse Problems N2 - Optimal experimental design for nonlinear ill-posed problems applied to gravity dams KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2011 ER - TY - JOUR A1 - Nguyen-Vinh, H. A1 - Bakar, I. A1 - Msekh, Mohammed Abdulrazzak A1 - Song, Jeong-Hoon A1 - Muthu, Jacob A1 - Zi, Goangseup A1 - Le, P. A1 - Bordas, Stéphane Pierre Alain A1 - Simpson, R. A1 - Natarajan, S. A1 - Lahmer, Tom A1 - Rabczuk, Timon T1 - Extended Finite Element Method for Dynamic Fracture of Piezo-Electric Materials JF - Engineering Fracture Mechanics N2 - We present an extended finite element formulation for dynamic fracture of piezo-electric materials. The method is developed in the context of linear elastic fracture mechanics. It is applied to mode I and mixed mode-fracture for quasi-steady cracks. An implicit time integration scheme is exploited. The results are compared to results obtained with the boundary element method and show excellent agreement. KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2012 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.engfracmech.2012.04.025 SP - 19 EP - 31 ER - TY - JOUR A1 - Nguyen-Tuan, Long A1 - Könke, Carsten A1 - Bettzieche, Volker A1 - Lahmer, Tom T1 - Numerical modeling and validation for 3D coupled-nonlinear thermo-hydro-mechanical problems in masonry dams JF - Computers & Structures N2 - Numerical modeling and validation for 3D coupled-nonlinear thermo-hydro-mechanical problems in masonry dams KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2017 SP - 143 EP - 154 ER - TY - JOUR A1 - Ghorashi, Seyed Shahram A1 - Lahmer, Tom A1 - Bagherzadeh, Amir Saboor A1 - Zi, Goangseup A1 - Rabczuk, Timon T1 - A stochastic computational method based on goal-oriented error estimation for heterogeneous geological materials JF - Engineering Geology N2 - A stochastic computational method based on goal-oriented error estimation for heterogeneous geological materials KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2016 ER - TY - JOUR A1 - Nanthakumar, S.S. A1 - Lahmer, Tom A1 - Zhuang, Xiaoying A1 - Zi, Goangseup A1 - Rabczuk, Timon T1 - Detection of material interfaces using a regularized level set method in piezoelectric structures JF - Inverse Problems in Science and Engineering N2 - Detection of material interfaces using a regularized level set method in piezoelectric structures KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2016 SP - 153 EP - 176 ER - TY - JOUR A1 - Achenbach, Marcus A1 - Lahmer, Tom A1 - Morgenthal, Guido T1 - Global Sensitivity Analysis of Reinforced Concrete Walls Subjected to Standard Fire - A Comparison of Methods JF - 14th International Probabilistic Workshop N2 - Global Sensitivity Analysis of Reinforced Concrete Walls Subjected to Standard Fire—A Comparison of Methods KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2017 SP - 97 EP - 106 ER - TY - JOUR A1 - Lahmer, Tom A1 - Bock, Sebastian A1 - Hildebrand, Jörg A1 - Gürlebeck, Klaus T1 - Non-destructive identification of residual stresses in steel under thermal loadings JF - Inverse Problems in Science and Engineering N2 - Non-destructive identification of residual stresses in steel under thermal loadings KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2016 SP - 1 EP - 17 ER - TY - JOUR A1 - Göbel, Luise A1 - Lahmer, Tom A1 - Osburg, Andrea T1 - Uncertainty analysis in multiscale modeling of concrete based on continuum micromechanics JF - European Journal of Mechanics-A/Solids N2 - Uncertainty analysis in multiscale modeling of concrete based on continuum micromechanics KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2017 ER - TY - JOUR A1 - Areias, Pedro A1 - Rabczuk, Timon T1 - Finite strain fracture of plates and shells with configurational forces and edge rotation JF - International Journal for Numerical Methods in Engineering N2 - Finite strain fracture of plates and shells with configurational forces and edge rotation KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2013 ER - TY - JOUR A1 - Macke, M. A1 - Higuchi, Shoko T1 - Optimizing maintenance interventions for deteriorating structures using cost-benefit criteria JF - Journal of Structural Engineering N2 - Optimizing maintenance interventions for deteriorating structures using cost-benefit criteria KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2007 SP - 925 EP - 934 ER - TY - JOUR A1 - Faridmehr, Iman A1 - Tahir, Mamood Md. A1 - Lahmer, Tom T1 - Classification System for Semi-Rigid Beam-to-Column Connections JF - LATIN AMERICAN JOURNAL OF SOLIDS AND STRUCTURES 11 N2 - The current study attempts to recognise an adequate classification for a semi-rigid beam-to-column connection by investigating strength, stiffness and ductility. For this purpose, an experimental test was carried out to investigate the moment-rotation (M-theta) features of flush end-plate (FEP) connections including variable parameters like size and number of bolts, thickness of end-plate, and finally, size of beams and columns. The initial elastic stiffness and ultimate moment capacity of connections were determined by an extensive analytical procedure from the proposed method prescribed by ANSI/AISC 360-10, and Eurocode 3 Part 1-8 specifications. The behaviour of beams with partially restrained or semi-rigid connections were also studied by incorporating classical analysis methods. The results confirmed that thickness of the column flange and end-plate substantially govern over the initial rotational stiffness of of flush end-plate connections. The results also clearly showed that EC3 provided a more reliable classification index for flush end-plate (FEP) connections. The findings from this study make significant contributions to the current literature as the actual response characteristics of such connections are non-linear. Therefore, such semirigid behaviour should be used to for an analysis and design method. KW - Tragfähigkeit KW - Stütze KW - Träger KW - Beam-to-column connection; semi-rigid; flush end-plate connection; moment-rotation curve Y1 - 2016 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170401-30988 SP - 2152 EP - 2175 ER - TY - JOUR A1 - Zhao, Jun-Hua A1 - Lu, Lixin A1 - Zhang, Zhiliang A1 - Guo, Wanlin A1 - Rabczuk, Timon T1 - Continuum modeling of the cohesive energy for the interfaces between _lms, spheres, coats and substrates JF - Computational Materials Science N2 - Continuum modeling of the cohesive energy for the interfaces between _lms, spheres, coats and substrates KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 432 EP - 438 ER - TY - JOUR A1 - Ben, S. A1 - Zhao, Jun-Hua A1 - Zhang, Yancheng A1 - Rabczuk, Timon T1 - The interface strength and debonding for composite structures: review and recent developments JF - Composite Structures N2 - The interface strength and debonding for composite structures: review and recent developments KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 ER - TY - JOUR A1 - Zhao, Jun-Hua A1 - Jia, Yue A1 - Wei, Ning A1 - Rabczuk, Timon T1 - Binding energy and mechanical stability of two parallel and crossing carbon nanotubes JF - Journal of Applied Mechanics N2 - Binding energy and mechanical stability of two parallel and crossing carbon nanotubes KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 ER - TY - JOUR A1 - Kumar, S. A1 - Singh, I. A1 - Mishra, B.K. A1 - Rabczuk, Timon T1 - Modeling and Simulation of Kinked Cracks by Virtual Node XFEM JF - Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering N2 - Modeling and Simulation of Kinked Cracks by Virtual Node XFEM KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 1425 EP - 1466 ER - TY - JOUR A1 - Nanthakumar, S.S. A1 - Lahmer, Tom A1 - Rabczuk, Timon T1 - Detection of flaws in piezoelectric structures using extended FEM JF - International Journal for Numerical Methods in Engineering N2 - Detection of flaws in piezoelectric structures using extended FEM KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2013 SP - 373 EP - 389 ER - TY - JOUR A1 - Zhao, Jun-Hua A1 - Wei, Ning A1 - Fan, Z. A1 - Jiang, Jin-Wu A1 - Rabczuk, Timon T1 - Mechanical properties of three types of carbon allotropes JF - Nanotechnology N2 - Mechanical properties of three types of carbon allotropes KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2013 ER - TY - JOUR A1 - Areias, Pedro A1 - Rabczuk, Timon A1 - Dias-da-Costa, D. A1 - Piresh, E.B. T1 - Implicit solutions with consistent additive and multiplicative components JF - Finite Elements in Analysis and Design N2 - This work describes an algorithm and corresponding software for incorporating general nonlinear multiple-point equality constraints in a implicit sparse direct solver. It is shown that direct addressing of sparse matrices is possible in general circumstances, circumventing the traditional linear or binary search for introducing (generalized) constituents to a sparse matrix. Nested and arbitrarily interconnected multiple-point constraints are introduced by processing of multiplicative constituents with a built-in topological ordering of the resulting directed graph. A classification of discretization methods is performed and some re-classified problems are described and solved under this proposed perspective. The dependence relations between solution methods, algorithms and constituents becomes apparent. Fracture algorithms can be naturally casted in this framework. Solutions based on control equations are also directly incorporated as equality constraints. We show that arbitrary constituents can be used as long as the resulting directed graph is acyclic. It is also shown that graph partitions and orderings should be performed in the innermost part of the algorithm, a fact with some peculiar consequences. The core of our implicit code is described, specifically new algorithms for direct access of sparse matrices (by means of the clique structure) and general constituent processing. It is demonstrated that the graph structure of the second derivatives of the equality constraints are cliques (or pseudo-elements) and are naturally included as such. A complete algorithm is presented which allows a complete automation of equality constraints, avoiding the need of pre-sorting. Verification applications in four distinct areas are shown: single and multiple rigid body dynamics, solution control and computational fracture. KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2012 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.finel.2012.03.007 SP - 15 EP - 31 ER - TY - JOUR A1 - Jiang, Jin-Wu A1 - Rabczuk, Timon A1 - Park, Harold S. T1 - A Stillinger-Weber Potential for Single-Layer Black Phosphorus, and the Importance of Cross-Pucker Interactions for Negative Poisson's Ratio and Edge Stress-Induced Bending JF - Nanoscale N2 - The distinguishing structural feature of single-layered black phosphorus is its puckered structure, which leads to many novel physical properties. In this work, we first present a new parameterization of the Stillinger–Weber potential for single-layered black phosphorus. In doing so, we reveal the importance of a cross-pucker interaction term in capturing its unique mechanical properties, such as a negative Poisson's ratio. In particular, we show that the cross-pucker interaction enables the pucker to act as a re-entrant hinge, which expands in the lateral direction when it is stretched in the longitudinal direction. As a consequence, single-layered black phosphorus has a negative Poisson's ratio in the direction perpendicular to the atomic plane. As an additional demonstration of the impact of the cross-pucker interaction, we show that it is also the key factor that enables capturing the edge stress-induced bending of single-layered black phosphorus that has been reported in ab initio calculations. KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 U6 - http://dx.doi.org/10.1039/C4NR07341J ER - TY - JOUR A1 - Higuchi, Shoko A1 - Macke, M. T1 - Cost-benefit based optimization of maintenance interventions for deteriorating structures JF - Structural Engineering/Earthquake Engineering N2 - Cost-benefit based optimization of maintenance interventions for deteriorating structures KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2007 SP - 131 EP - 147 ER - TY - JOUR A1 - Talebi, Hossein A1 - Silani, Mohammad A1 - Rabczuk, Timon T1 - Concurrent Multiscale Modelling of Three Dimensional Crack and Dislocation Propagation JF - Advances in Engineering Software N2 - Concurrent Multiscale Modelling of Three Dimensional Crack and Dislocation Propagation KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 82 EP - 92 ER - TY - JOUR A1 - Xu, G. A1 - Mourrain, B. A1 - Galligo, A. A1 - Rabczuk, Timon T1 - High-quality construction of analysis-suitable trivariate NURBS solids by reparameterization methods JF - Computational Mechanics N2 - High-quality construction of analysis-suitable trivariate NURBS solids by reparameterization methods KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2014 ER - TY - JOUR A1 - Phan-Dao, H. A1 - Nguyen-Xuan, Hung A1 - Thai-Hoang, C. A1 - Nguyen-Thoi, T. A1 - Rabczuk, Timon T1 - An edge-based smoothed finite element method for analysis of laminated composite plates JF - International Journal of Computational Methods N2 - An edge-based smoothed finite element method for analysis of laminated composite plates KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2013 ER - TY - JOUR A1 - Silani, Mohammad A1 - Ziaei-Rad, S. A1 - Talebi, Hossein A1 - Rabczuk, Timon T1 - A Semi-Concurrent Multiscale Approach for Modeling Damage in Nanocomposites JF - Theoretical and Applied Fracture Mechanics N2 - A Semi-Concurrent Multiscale Approach for Modeling Damage in Nanocomposites KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2014 ER - TY - JOUR A1 - Amani, Jafar A1 - Bagherzadeh, Amir Saboor A1 - Rabczuk, Timon T1 - Error estimate and adaptive refinement in Mixed Discrete Least Squares Meshless method JF - Mathematical Problems in Engineering N2 - Error estimate and adaptive refinement in Mixed Discrete Least Squares Meshless method KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2014 ER - TY - THES A1 - Giebson, Colin T1 - Die Alkali-Kieselsäure-Reaktion in Beton für Fahrbahndecken und Flugbetriebsflächen unter Einwirkung alkalihaltiger Enteisungsmittel N2 - Das Hauptziel der Arbeit war es zu klären, ob alkalihaltige Enteisungsmittel eine Alkali-Kieselsäure-Reaktion (AKR) auslösen und/oder beschleunigen können und was die dabei ggf. zugrunde liegenden Mechanismen sind. Die Untersuchungen dazu ergaben, dass die auf Verkehrsflächen eingesetzten alkalihaltigen Enteisungsmittel auf Basis von Natriumchlorid (Fahrbahndecken) bzw. auf Basis der Alkaliacetate und -formiate (Flugbetriebsflächen) den Ablauf einer AKR in Betonen mit alkalireaktiven Gesteinskörnungen auslösen und mitunter stark beschleunigen können. Dabei nimmt die AKR-fördernde Wirkung der Enteisungsmittel in der Reihenfolge Natriumchlorid - Alkaliacetate - Alkaliformiate erheblich zu. Es zeigte sich, dass im Fall der Alkaliacetate und -formiate nicht allein die Zufuhr von Alkalien von Bedeutung ist, sondern dass es außerdem zu einer Freisetzung von OH-Ionen aus dem Portlandit und folglich zu einem Anstieg des pH-Wertes in der Porenlösung kommt. Dadurch wird der Angriff auf alkalireaktives SiO2 in Gesteinskörnungen verstärkt und der Ablauf einer AKR beschleunigt. Unter äußerer NaCl-Zufuhr kommt es hingegen nicht zu einem Anstieg des pH-Wertes, was der Grund für die weniger stark AKR-fördernde Wirkung von NaCl ist. Von Bedeutung sind hier die zugeführten Na-Ionen und offenbar ein sich andeutender, direkter Einfluss von NaCl auf das SiO2-Löseverhalten. Sind pH-Wert und Na-Konzentration in der Porenlösung ausreichend hoch, wird sich thermodynamisch bedingt AKR-Gel bilden. Die Bildung von FRIEDEL’schem Salz ist dabei nur eine Begleiterscheinung, aber keine Voraussetzung für den Ablauf einer AKR unter äußerer NaCl-Zufuhr. Es zeigte sich weiter, dass sich mit der FIB-Klimawechsellagerung als Performance-Prüfung das AKR-Schädigungspotential von Betonen für Fahrbahndecken und Flugbetriebsflächen zuverlässig beurteilen lässt. Die Vorteile der FIB-Klimawechsellagerung liegen in der Prüfung kompletter, projektspezifischer Betonzusammensetzungen unter Beachtung aller praxisrelevanten klimatischen Einwirkungen und vor allem in der Berücksichtigung einer äußeren Alkalizufuhr. Innerhalb von 36 Wochen kann das AKR-Schädigungspotential einer Betonzusammensetzung für eine Nutzungsdauer von 20-30 Jahren in der Praxis sicher beurteilt werden. N2 - The primary objective of this thesis was to elucidate whether alkali-containing deicers are able to trigger and/or to accelerate an alkali-silica reaction (ASR) in concrete and, if so, what the reaction mechanisms are. The investigations showed that alkali-containing deicers used for highway (sodium chloride) and airfield (alkali acetates/formates) pavements are able to trigger and highly accelerate ASR in concrete with alkali-reactive aggregates. The aggressiveness of the deicers increases in the order sodium chloride – alkali acetates – alkali formates. The results indicate that in case of the alkali acetates and formates it is not just an issue of the alkalis but also of an additional release of OH-ions from portlandite, resulting in an increase of the pH in the concrete pore solution. Hence, the attack on silica in alkali-reactive aggregates is intensified and the ASR can be highly accelerated. For sodium chloride, however, it was evident that there is not an increase of the pH what is the decisive reason for its less severe impact on the ASR. Vitally important is the excess supply of Na-ions together with clear indications that sodium chloride is able to influence the dissolution behaviour of silica directly. Thermodynamically driven, ASR-gel will form if the pH and the Na-concentration are sufficiently high. The formation of chloroaluminates like FRIEDEL’s salt is thus rather an accompanying than a required reaction for an ASR. It could be shown furthermore that the cyclic climate storage as a performance test is able to assess the ASR potential of concrete mixtures for highway and airfield pavements reliably. The advantages of the cyclic climate storage are to test project specific concrete compositions, i.e. job mixtures, under extensively realistic conditions, including the impact of alkali-containing deicers. Within 36 weeks, it is possible to safely predict the ASR potential of the mixtures for a service life of 20-30 years. KW - Beton KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion KW - Alkali-Kieselsäure-Reaktion; Fahrbahndecken; Flugbetriebsflächen; äußere Alkalizufuhr; Enteisungsmittel; Natriumchlorid; Alkaliacetate; Alkaliformiate; AKR-Performance-Prüfung; FIB-Klimawechsellagerung KW - alkali-silica reaction; pavements; external alkalis; deicer; sodium chloride; alkali acetates; alkali formates; ASR performance test; cyclic climate storage Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20131217-20916 SN - 978-3-00-044366-4 (Druckversion) ER - TY - JOUR A1 - Jiang, Jin-Wu A1 - Wang, Bing-Shen A1 - Rabczuk, Timon T1 - Acoustic and breathing phonon modes in bilayer graphene with Moire-acute patterns JF - Applied Physics Letters N2 - The lattice dynamics properties are investigated for twisting bilayer graphene. There are big jumps for the inter-layer potential at twisting angle θ=0° and 60°, implying the stability of Bernal-stacking and the instability of AA-stacking structures, while a long platform in [8,55]° indicates the ease of twisting bilayer graphene in this wide angle range. Significant frequency shifts are observed for the z breathing mode around θ=0° and 60°, while the frequency is a constant in a wide range [8,55]°. Using the z breathing mode, a mechanical nanoresonator is proposed to operate on a robust resonant frequency in terahertz range. KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2012 U6 - http://dx.doi.org/10.1063/1.4735246 ER - TY - JOUR A1 - Ghasemi, Hamid A1 - Brighenti, Roberto A1 - Zhuang, Xiaoying A1 - Muthu, Jacob A1 - Rabczuk, Timon T1 - Optimum fiber content and distribution in fiber-reinforced solids using a reliability and NURBS based sequential optimization approach JF - Structural and Multidisciplinary Optimization N2 - Optimum _ber content and distribution in _ber-reinforced solids using a reliability and NURBS based sequential optimization approach KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 99 EP - 112 ER - TY - JOUR A1 - Areias, Pedro A1 - Rabczuk, Timon A1 - Cesar de Sa, J.M. A1 - Jorge, R.N. T1 - A semi-implicit _nite strain shell algorithm using in-plane strains based on least-squares JF - Computational Mechanics N2 - A semi-implicit _nite strain shell algorithm using in-plane strains based on least-squares KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 ER - TY - JOUR A1 - Zhao, Jiyun A1 - Jiang, Jin-Wu A1 - Wang, L. A1 - Guo, Wanlin A1 - Rabczuk, Timon T1 - Coarse-grained potentials of single-walled carbon nanotubes JF - Journal of the Mechanics and Physics of Solids N2 - Coarse-grained potentials of single-walled carbon nanotubes KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2014 ER - TY - JOUR A1 - Jiang, Jin-Wu A1 - Wang, Bing-Shen A1 - Rabczuk, Timon T1 - Why twisting angles are diverse in graphene Moir’e patterns? JF - Journal of Applied Physics N2 - Why twisting angles are diverse in graphene Moir’e patterns? KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2013 ER - TY - JOUR A1 - Jiang, Jin-Wu A1 - Zhao, Jun-Hua A1 - Zhou, K. A1 - Rabczuk, Timon T1 - Superior thermal conductivity and extremely high mechanical strength in polyethylene chains from ab initio calculation JF - Journal of Applied Physics N2 - The upper limit of the thermal conductivity and the mechanical strength are predicted for the polyethylene chain, by performing the ab initio calculation and applying the quantum mechanical non-equilibrium Green’s function approach. Specially, there are two main findings from our calculation: (1) the thermal conductivity can reach a high value of 310 Wm−1 K−1 in a 100 nm polyethylene chain at room temperature and the thermal conductivity increases with the length of the chain; (2) the Young’s modulus in the polyethylene chain is as high as 374.5 GPa, and the polyethylene chain can sustain 32.85%±0.05% (ultimate) strain before undergoing structural phase transition into gaseous ethylene. KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2012 U6 - http://dx.doi.org/10.1063/1.4729489 ER - TY - JOUR A1 - Luther, Torsten A1 - Könke, Carsten T1 - Coupled cohesive zone representations from 3D quasicontinuum simulation on aluminum grain boundaries JF - International Journal for Multiscale Computational Engineering N2 - Coupled cohesive zone representations from 3D quasicontinuum simulation on aluminum grain boundaries KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2010 ER - TY - JOUR A1 - Areias, Pedro A1 - Rabczuk, Timon A1 - Barbosa, J.I. T1 - The extended unsymmetric frontal solution for multiple-point constraints JF - Engineering Computations N2 - The extended unsymmetric frontal solution for multiple-point constraints KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2014 ER - TY - JOUR A1 - Unger, Jörg F. A1 - Teughels, A. A1 - De Roeck, G. T1 - Damage detection of a prestressed concrete beam using modal strains JF - Journal of Structural Engineering N2 - Damage detection of a prestressed concrete beam using modal strains KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2005 SP - 1456 EP - 1463 ER - TY - JOUR A1 - Vu-Bac, N. A1 - Silani, Mohammad A1 - Lahmer, Tom A1 - Zhuang, Xiaoying A1 - Rabczuk, Timon T1 - A unified framework for stochastic predictions of Young's modulus of clay/epoxy nanocomposites (PCNs) JF - Computational Materials Science N2 - A unified framework for stochastic predictions of Young's modulus of clay/epoxy nanocomposites (PCNs) KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 520 EP - 535 ER - TY - JOUR A1 - Nanthakumar, S.S. A1 - Lahmer, Tom A1 - Zhuang, Xiaoying A1 - Zi, Goangseup A1 - Rabczuk, Timon T1 - Detection of material interfaces using a regularized level set method in piezoelectric structures JF - Inverse Problems in Science and Engineering N2 - Detection of material interfaces using a regularized level set method in piezoelectric structures KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 ER - TY - JOUR A1 - Vu-Bac, N. A1 - Rafiee, Roham A1 - Zhuang, Xiaoying A1 - Lahmer, Tom A1 - Rabczuk, Timon T1 - Uncertainty quantification for multiscale modeling of polymer nanocomposites with correlated parameters JF - Composites Part B: Engineering N2 - Uncertainty quantification for multiscale modeling of polymer nanocomposites with correlated parameters KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 446 EP - 464 ER - TY - JOUR A1 - Vu-Bac, N. A1 - Lahmer, Tom A1 - Zhang, Yancheng A1 - Zhuang, Xiaoying A1 - Rabczuk, Timon T1 - Stochastic predictions of interfacial characteristic of polymeric nanocomposites (PNCs) JF - Composites Part B Engineering N2 - Stochastic predictions of interfacial characteristic of polymeric nanocomposites (PNCs) KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2014 SP - 80 EP - 95 ER - TY - JOUR A1 - Zhang, Yongzheng A1 - Ren, Huilong T1 - Implicit implementation of the nonlocal operator method: an open source code JF - Engineering with computers N2 - In this paper, we present an open-source code for the first-order and higher-order nonlocal operator method (NOM) including a detailed description of the implementation. The NOM is based on so-called support, dual-support, nonlocal operators, and an operate energy functional ensuring stability. The nonlocal operator is a generalization of the conventional differential operators. Combined with the method of weighed residuals and variational principles, NOM establishes the residual and tangent stiffness matrix of operate energy functional through some simple matrix without the need of shape functions as in other classical computational methods such as FEM. NOM only requires the definition of the energy drastically simplifying its implementation. The implementation in this paper is focused on linear elastic solids for sake of conciseness through the NOM can handle more complex nonlinear problems. The NOM can be very flexible and efficient to solve partial differential equations (PDEs), it’s also quite easy for readers to use the NOM and extend it to solve other complicated physical phenomena described by one or a set of PDEs. Finally, we present some classical benchmark problems including the classical cantilever beam and plate-with-a-hole problem, and we also make an extension of this method to solve complicated problems including phase-field fracture modeling and gradient elasticity material. KW - Strukturmechanik KW - Nonlocal operator method KW - Operator energy functional KW - Implicit KW - Dual-support KW - Variational principle KW - Taylor series expansion KW - Stiffness matrix Y1 - 2022 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20220216-45930 UR - https://link.springer.com/article/10.1007/s00366-021-01537-x VL - 2022 SP - 1 EP - 35 PB - Springer CY - London ER - TY - JOUR A1 - Joshi, Suraj A1 - Hildebrand, Jörg A1 - Aloraier, Abdulkareem S. A1 - Rabczuk, Timon T1 - Characterization of material properties and heat source parameters in welding simulation of two overlapping beads on a substrate plate JF - Computational Materials Science N2 - This paper presents several aspects of characterization of welding heat source parameters in Goldak’s double ellipsoidal model using Sysweld simulation of welding of two overlapping beads on a substrate steel plate. The overlap percentages ranged from 40% to 80% in increments of 10%. The new material properties of the fused metal were characterized using Weldware and their continuous cooling transformation curves. The convective and radiative heat transfer coefficients as well as the cooling time t8/5 were estimated using numerical formulations from relevant standards. The effects of the simulation geometry and mesh discretization were evaluated in terms of the factor F provided in Sysweld. Eventually, the parameters of Goldak’s double ellipsoidal heat source model were determined for the welding simulation of overlapping beads on the plate and the simulated bead geometry, extent of the molten pool and the HAZ were compared with the macrographs of cross-sections of the experimental weldments. The results showed excellent matching, thus verifying this methodology for determination of welding heat source parameters. KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2014 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.commatsci.2012.11.029 SP - 559 EP - 565 ER - TY - JOUR A1 - Jiang, Jin-Wu A1 - Rabczuk, Timon T1 - Mechanical Oscillation of Kinked Silicon Nanowires: a Natural Nanoscale Spring JF - Applied Physics Letters N2 - Mechanical Oscillation of Kinked Silicon Nanowires: a Natural Nanoscale Spring KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2013 ER - TY - THES A1 - Vu, Bac Nam T1 - Stochastic uncertainty quantification for multiscale modeling of polymeric nanocomposites N2 - Nanostructured materials are extensively applied in many fields of material science for new industrial applications, particularly in the automotive, aerospace industry due to their exceptional physical and mechanical properties. Experimental testing of nanomaterials is expensive, timeconsuming,challenging and sometimes unfeasible. Therefore,computational simulations have been employed as alternative method to predict macroscopic material properties. The behavior of polymeric nanocomposites (PNCs) are highly complex. The origins of macroscopic material properties reside in the properties and interactions taking place on finer scales. It is therefore essential to use multiscale modeling strategy to properly account for all large length and time scales associated with these material systems, which across many orders of magnitude. Numerous multiscale models of PNCs have been established, however, most of them connect only two scales. There are a few multiscale models for PNCs bridging four length scales (nano-, micro-, meso- and macro-scales). In addition, nanomaterials are stochastic in nature and the prediction of macroscopic mechanical properties are influenced by many factors such as fine-scale features. The predicted mechanical properties obtained by traditional approaches significantly deviate from the measured values in experiments due to neglecting uncertainty of material features. This discrepancy is indicated that the effective macroscopic properties of materials are highly sensitive to various sources of uncertainty, such as loading and boundary conditions and material characteristics, etc., while very few stochastic multiscale models for PNCs have been developed. Therefore, it is essential to construct PNC models within the framework of stochastic modeling and quantify the stochastic effect of the input parameters on the macroscopic mechanical properties of those materials. This study aims to develop computational models at four length scales (nano-, micro-, meso- and macro-scales) and hierarchical upscaling approaches bridging length scales from nano- to macro-scales. A framework for uncertainty quantification (UQ) applied to predict the mechanical properties of the PNCs in dependence of material features at different scales is studied. Sensitivity and uncertainty analysis are of great helps in quantifying the effect of input parameters, considering both main and interaction effects, on the mechanical properties of the PNCs. To achieve this major goal, the following tasks are carried out: At nano-scale, molecular dynamics (MD) were used to investigate deformation mechanism of glassy amorphous polyethylene (PE) in dependence of temperature and strain rate. Steered molecular dynamics (SMD)were also employed to investigate interfacial characteristic of the PNCs. At mico-scale, we developed an atomistic-based continuum model represented by a representative volume element (RVE) in which the SWNT’s properties and the SWNT/polymer interphase are modeled at nano-scale, the surrounding polymer matrix is modeled by solid elements. Then, a two-parameter model was employed at meso-scale. A hierarchical multiscale approach has been developed to obtain the structure-property relations at one length scale and transfer the effect to the higher length scales. In particular, we homogenized the RVE into an equivalent fiber. The equivalent fiber was then employed in a micromechanical analysis (i.e. Mori-Tanaka model) to predict the effective macroscopic properties of the PNC. Furthermore, an averaging homogenization process was also used to obtain the effective stiffness of the PCN at meso-scale. Stochastic modeling and uncertainty quantification consist of the following ingredients: - Simple random sampling, Latin hypercube sampling, Sobol’ quasirandom sequences, Iman and Conover’s method (inducing correlation in Latin hypercube sampling) are employed to generate independent and dependent sample data, respectively. - Surrogate models, such as polynomial regression, moving least squares (MLS), hybrid method combining polynomial regression and MLS, Kriging regression, and penalized spline regression, are employed as an approximation of a mechanical model. The advantage of the surrogate models is the high computational efficiency and robust as they can be constructed from a limited amount of available data. - Global sensitivity analysis (SA) methods, such as variance-based methods for models with independent and dependent input parameters, Fourier-based techniques for performing variance-based methods and partial derivatives, elementary effects in the context of local SA, are used to quantify the effects of input parameters and their interactions on the mechanical properties of the PNCs. A bootstrap technique is used to assess the robustness of the global SA methods with respect to their performance. In addition, the probability distribution of mechanical properties are determined by using the probability plot method. The upper and lower bounds of the predicted Young’s modulus according to 95 % prediction intervals were provided. The above-mentioned methods study on the behaviour of intact materials. Novel numerical methods such as a node-based smoothed extended finite element method (NS-XFEM) and an edge-based smoothed phantom node method (ES-Phantom node) were developed for fracture problems. These methods can be used to account for crack at macro-scale for future works. The predicted mechanical properties were validated and verified. They show good agreement with previous experimental and simulations results. KW - Polymere KW - nanocomposite KW - Nanoverbundstruktur KW - stochastic KW - multiscale Y1 - 2015 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20160322-25551 ER - TY - JOUR A1 - Nguyen-Tuan, Long A1 - Lahmer, Tom A1 - Datcheva, Maria A1 - Schanz, Tom T1 - Global and local sensitivity analyses for coupled thermo‐hydro‐mechanical problems JF - International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics N2 - Global and local sensitivity analyses for coupled thermo‐hydro‐mechanical problems KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2016 ER - TY - JOUR A1 - Jiang, Jin-Wu A1 - Park, Harold S. A1 - Rabczuk, Timon T1 - Enhancing the mass sensitivity of graphene nanoresonators via nonlinear oscillations: The effective strain mechanism JF - Nanotechnology N2 - Enhancing the mass sensitivity of graphene nanoresonators via nonlinear oscillations: The effective strain mechanism KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2012 ER - TY - JOUR A1 - Msekh, Mohammed Abdulrazzak A1 - Sargado, M. A1 - Jamshidian, M. A1 - Areias, Pedro A1 - Rabczuk, Timon T1 - ABAQUS implementation of phase_field model for brittle fracture JF - Computational Materials Science N2 - ABAQUS implementation of phase_field model for brittle fracture KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 472 EP - 484 ER - TY - JOUR A1 - Zhao, Jiyun A1 - Lu, Lixin A1 - Rabczuk, Timon T1 - The tensile and shear failure behavior dependence on chain length and temperature in amorphous polymers JF - Computational Materials Science N2 - The tensile and shear failure behavior dependence on chain length and temperature in amorphous polymers KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 567 EP - 572 ER - TY - JOUR A1 - Higuchi, Shoko A1 - Macke, M. T1 - Cost-benefit based optimization of maintenance interventions for deteriorating structures JF - Doboku Gakkai Ronbunshuu A N2 - Cost-benefit based optimization of maintenance interventions for deteriorating structures KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2007 SP - 727 EP - 743 ER - TY - JOUR A1 - Häfner, Stefan A1 - Eckardt, Stefan A1 - Luther, Torsten A1 - Könke, Carsten T1 - Mesoscale modeling of concrete: Geometry and numerics JF - Computers and Structures N2 - Mesoscale modeling of concrete: Geometry and numerics KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2006 SP - 450 EP - 461 ER - TY - JOUR A1 - Hauck, A. A1 - Lahmer, Tom A1 - Kaltenbacher, Manfred T1 - Enhanced homogenization technique for magnetomechanical systems using the generalized finite element method JF - COMPEL: The international journal for computation and mathematics in electrical and electronic engineering N2 - Enhanced homogenization technique for magnetomechanical systems using the generalized finite element method KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2009 SP - 935 EP - 947 ER - TY - JOUR A1 - Kaltenbacher, Barbara A1 - Lahmer, Tom A1 - Mohr, Marcus A1 - Kaltenbacher, Manfred T1 - PDE based determination of piezoelectric material tensors JF - European Journal of Applied Mathematics N2 - PDE based determination of piezoelectric material tensors. KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2006 U6 - http://dx.doi.org/10.25643/bauhaus-universitaet.3595 SP - 383 EP - 416 ER - TY - JOUR A1 - Lahmer, Tom A1 - Könke, Carsten A1 - Bettzieche, Volker T1 - Optimale Positionierung von Messeinrichtungen an Staumauern zur Bauwerksüberwachung JF - WASSERWIRTSCHAFT N2 - Optimale Positionierung von Messeinrichtungen an Staumauern zur Bauwerksüberwachung KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2010 SP - 16 EP - 16 ER - TY - JOUR A1 - Lahmer, Tom A1 - Könke, Carsten A1 - Bettzieche, Volker T1 - Optimal positioning of sensors for the monitoring of water dams JF - WASSERWIRTSCHAFT N2 - Optimal positioning of sensors for the monitoring of water dams KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2010 SP - 16 EP - 19 ER - TY - JOUR A1 - Nguyen-Thoi, T. A1 - Phung-Van, P. A1 - Rabczuk, Timon A1 - Nguyen-Xuan, Hung A1 - Le-Van, C. T1 - An application of the ES-FEM in solid domain for dynamic analysis of 2D fluid-solid interaction problems JF - International Journal of Computational Methods N2 - An application of the ES-FEM in solid domain for dynamic analysis of 2D fluid-solid interaction problems KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2013 ER - TY - JOUR A1 - Marzban, Samira A1 - Lahmer, Tom T1 - Conceptual implementation of the variance-based sensitivity analysis for the calculation of the first-order effects JF - Journal of Statistical Theory and Practice N2 - Conceptual implementation of the variance-based sensitivity analysis for the calculation of the first-order effects KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2016 SP - 589 EP - 611 ER - TY - JOUR A1 - Nanthakumar, S.S. A1 - Lahmer, Tom A1 - Rabczuk, Timon T1 - Detection of multiple flaws in piezoelectric structures using XFEM and level sets JF - International Journal for Numerical Methods in Engineering N2 - Detection of multiple flaws in piezoelectric structures using XFEM and level sets KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2016 SP - 960 ER - TY - JOUR A1 - Anitescu, Cosmin A1 - Jia, Yue A1 - Zhang, Yongjie A1 - Rabczuk, Timon T1 - An isogeometric collocation method using superconvergent points JF - Computer Methods in Applied Mechanics and Engineer-ing N2 - An isogeometric collocation method using superconvergent points KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 1073 EP - 1097 ER - TY - JOUR A1 - Achenbach, Marcus A1 - Lahmer, Tom A1 - Morgenthal, Guido T1 - Identification of the thermal properties of concrete for the temperature calculation of concrete slabs and columns subjected to a standard fire—Methodology and proposal for simplified formulations JF - Fire Safety Journal 87 N2 - The fire resistance of concrete members is controlled by the temperature distribution of the considered cross section. The thermal analysis can be performed with the advanced temperature dependent physical properties provided by 5EN6 1992-1-2. But the recalculation of laboratory tests on columns from 5TU6 Braunschweig shows, that there are deviations between the calculated and measured temperatures. Therefore it can be assumed, that the mathematical formulation of these thermal properties could be improved. A sensitivity analysis is performed to identify the governing parameters of the temperature calculation and a nonlinear optimization method is used to enhance the formulation of the thermal properties. The proposed simplified properties are partly validated by the recalculation of measured temperatures of concrete columns. These first results show, that the scatter of the differences from the calculated to the measured temperatures can be reduced by the proposed simple model for the thermal analysis of concrete. KW - Sensitivitätsanalyse KW - Thermodynamische Eigenschaft KW - Fire resistance; Parameter optimization; Sensitivity analysis; Thermal properties Y1 - 2017 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170331-30929 UR - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0379711216301965 SP - 80 EP - 86 ER - TY - JOUR A1 - Zhao, Jun-Hua A1 - Jiang, Jin-Wu A1 - Jia, Yue A1 - Guo, Wanlin A1 - Rabczuk, Timon T1 - A theoretical analysis of cohesive energy between carbon nanotubes, graphene and substrates JF - Carbon N2 - Explicit solutions for the cohesive energy between carbon nanotubes, graphene and substrates are obtained through continuum modeling of the van der Waals interaction between them. The dependence of the cohesive energy on their size, spacing and crossing angles is analyzed. Checking against full atom molecular dynamics calculations and available experimental results shows that the continuum solution has high accuracy. The equilibrium distances between the nanotubes, graphene and substrates with minimum cohesive energy are also provided explicitly. The obtained analytical solution should be of great help for understanding the interaction between the nanostructures and substrates, and designing composites and nanoelectromechanical systems. KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2014 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.carbon.2013.01.041 SP - 108 EP - 119 ER - TY - JOUR A1 - Le, C.V. A1 - Nguyen-Xuan, Hung A1 - Askes, H. A1 - Rabczuk, Timon A1 - Nguyen-Thoi, T. T1 - Computation of limit load using edge-based smoothed finite element method and second-order cone programming JF - International Journal of Computational Methods N2 - Computation of limit load using edge-based smoothed finite element method and second-order cone programming KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2013 ER - TY - JOUR A1 - Nguyen-Thanh, Nhon A1 - Kiendl, J. A1 - Nguyen-Xuan, Hung A1 - Wüchner, R. A1 - Bletzinger, Kai-Uwe A1 - Bazilevs, Yuri A1 - Rabczuk, Timon T1 - Rotation free isogeometric thin shell analysis using PHT-splines JF - Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering N2 - Rotation free isogeometric thin shell analysis using PHT-splines KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2011 SP - 3410 EP - 3424 ER - TY - JOUR A1 - Schrader, Kai A1 - Könke, Carsten T1 - Distributed computing for the nonlinear analysis of multiphase composites JF - Advances in Engineering Software N2 - Distributed computing for the nonlinear analysis of multiphase composites KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2013 SP - 20 EP - 32 ER - TY - THES A1 - Nowak, Saskia T1 - Alterung von Calciumsulfatphasen : Physiko-chemisch bedingte Feuchteaufnahmen und Einfluss auf die Reaktivität N2 - Die Arbeit zeigt die wesentlichen Gründe auf, warum betahalbhydratreiche Niederbranntgipsbinder (industriell als Stuckgips bezeichnet) oft sehr unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Der Anteil an Halbhydrat, welches aus dem stark hygroskopischen Anhydrit III (A III) durch die Reaktion mit Luftfeuchtigkeit entsteht, stellt einen erheblichen, bislang vollkommen unbeachteten Einfluss dar. Dieses Halbhydrat aus A III zeigt andere Oberflächeneigenschaften und ein Reaktionsverhalten, das von frisch gebranntem Betahalbhydrat abweicht. Es zeigt sich, wie weitreichend der Einfluss physiko-chemischer Oberflächenprozesse wie Adsorption und Kondensation ist. Hierdurch wird nicht nur die Oberflächenenergie der Partikel abgebaut, sondern auch eine Verminderung der Hydratationswärme verursacht. Somit wirken sich physikalische Vorgänge thermodynamisch aus. Einwirkende und resultierende Parameter einer Alterung wirken wie folgt äußerst komplex zusammen: Die dominierenden Bindemitteleigenschaften Abbindeverhalten und Wasseranspruch verändern sich durch eine Alterung sowohl aufgrund der Phasenumwandlungen als auch infolge der Veränderungen der Kristallite. Ebenso einflussreich ist die Veränderung der Oberflächencharakteristik. Die Auswirkung der Alterung auf die Reaktivität geht deutlich über den Abbau von Anhydrit III, die Dezimierung von abbindefähigem Material und die beschleunigende Wirkung von Alterungsdihydrat hinaus. Das Wachstum der Kristallite von Halbhydrat und die Verringerung der inneren Energie sowie die energetisch günstige spontane Beladung der Kristallgitterkanäle kleinster Anhydrit III-Kristallite mit dampfförmigem Wasser müssen als maßgebliche Ursachen für die Abnahme der Reaktivität infolge der Alterung herausgestellt werden. Die Abnahme der spezifischen Oberfläche und der Oberflächenenergie wirken sich außerdem auf den Lösungs- und den Hydratationsprozess aus. Der auf der Oberfläche von Anhydrit III kristallisierte Anhydrit II wirkt sich auch nach der Umwandlung von A III in Halbhydrat lösungshemmend aus. Infolge der alterungsbedingten Dihydratbildung, die bei anhaltender Feuchteeinwirkung einsetzt, wird diese Wirkung aufgehoben bzw. vermindert. Obgleich Dihydrat für seinen Beschleunigungseffekt bekannt ist, entfaltet Alterungsdihydrat infolge seiner besonderen Ausbildung innerhalb der wenige Moleküllagen umfassenden Kondenswasserschicht nur eine geringe keimbildende Wirkung. Eine wesentliche Erkenntnis betrifft den Bindungscharakter des Überstöchiometrischen Wassers. Diesbezüglich ist eine rein physikalische Bindung nachweisbar. Das in der Arbeit als stärker adsorptiv gebunden bezeichnete Wasser kommt neben der Freien Feuchte ausschließlich bei Anwesenheit von Halbhydrat vor. Dieser Zusammenhang wird erstmalig hergestellt und mit Hilfe der kristallchemisch bedingten höheren Oberflächenenergie von Halbhydrat erklärt. KW - Alterung KW - Calciumsulfat KW - Gips KW - Rietveld-Methode KW - Inverse Gaschromatographie KW - Alterungsdihydrat KW - überstöchiometrisches Wasser KW - Kristallitgröße KW - Heilungseffekt KW - Anhydrit III Y1 - 2013 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20130320-18731 SN - 978-3-00-041328-5 ER - TY - JOUR A1 - Lahmer, Tom A1 - Nguyen-Tuan, Long A1 - Könke, Carsten A1 - Bettzieche, Volker T1 - Thermo-hydro-mechanische 3-D-Simulation von Staumauern‐Modellierung und Validierung JF - WASSERWIRTSCHAFT N2 - Thermo-hydro-mechanische 3-D-Simulation von Staumauern‐Modellierung und Validierung KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2016 SP - 27 EP - 30 ER - TY - JOUR A1 - Areias, Pedro A1 - Rabczuk, Timon A1 - Cesar de Sa, J.M. A1 - Garcao, J.E. T1 - Finite strain quadrilateral shell using least-squares _t of relative Lagrangian in-plane strains JF - Finite Elements in Analysis and Design N2 - Finite strain quadrilateral shell using least-squares _t of relative Lagrangian in-plane strains KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 26 EP - 40 ER - TY - JOUR A1 - Lahmer, Tom A1 - Kaltenbacher, Barbara A1 - Schulz, V. T1 - Optimal measurement selection for piezoelectric material tensor identification JF - Inverse Problems in Science and Engineering N2 - Optimal measurement selection for piezoelectric material tensor identification. KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2008 U6 - http://dx.doi.org/10.25643/bauhaus-universitaet.3593 SP - 369 EP - 387 ER - TY - JOUR A1 - Lahmer, Tom T1 - Modified Landweber iterations in a multilevel algorithm applied to inverse problems in piezoelectricity JF - Journal of Inverse and Ill-posed Problems N2 - Modified Landweber iterations in a multilevel algorithm applied to inverse problems in piezoelectricity KW - Angewandte Mathematik KW - Stochastik KW - Strukturmechanik Y1 - 2009 SP - 585 EP - 593 ER - TY - JOUR A1 - Ghasemi, Hamid A1 - Kerfriden, Pierre A1 - Bordas, Stéphane Pierre Alain A1 - Muthu, Jacob A1 - Zi, Goangseup A1 - Rabczuk, Timon T1 - Interfacial shear stress optimization in sandwich beams with polymeric core using nonuniform distribution of reinforcing ingredients JF - Composite Structures N2 - Interfacial shear stress optimization in sandwich beams with polymeric core using nonuniform distribution of reinforcing ingredients KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 221 EP - 230 ER - TY - JOUR A1 - Zhao, Jun-Hua A1 - Kou, Liangzhi A1 - Jiang, Jin-Wu A1 - Rabczuk, Timon T1 - Tension-induced phase transition of single-layer molybdenum disulphide (MoS2) at low temperatures JF - Nanotechnology N2 - Tension-induced phase transition of single-layer molybdenum disulphide (MoS2) at low temperatures KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2014 U6 - http://dx.doi.org/10.1088/0957-4484/25/29/295701 ER - TY - JOUR A1 - Jia, Yue A1 - Zhang, Yongjie A1 - Rabczuk, Timon T1 - A Novel Dynamic Multilevel Technique for Image Registration JF - Computers and Mathematics with Applications N2 - A Novel Dynamic Multilevel Technique for Image Registration KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 ER - TY - JOUR A1 - Areias, Pedro A1 - Rabczuk, Timon A1 - Queiros de Melo, F. J. M. A1 - Cesar de Sa, J.M. T1 - Coulomb frictional contact by explicit projection in the cone for _nite displacement quasi-static problems JF - Computational Mechanics N2 - Coulomb frictional contact by explicit projection in the cone for _nite displacement quasi-static problems KW - Angewandte Mathematik KW - Strukturmechanik Y1 - 2015 SP - 57 EP - 72 ER -