Der stabilisierende Effekt von Bentonitsuspensionen, die unter hydrostatischem Druck in den Porenraum kohäsionsloser Lockergesteine unter Grundwasser eindringen, wird u. a. zur Ortbruststützung beim maschinellen Vortrieb mit Flüssigkeitsschild genutzt. Während des Eindringvorgangs lagern sich die dispergierten Bentonitpartikel an Porenengstellen im Korngerüst ein. In Abhängigkeit vom Größenverhältnis zwischen Porenraum und Bentonitpartikel treten unterschiedliche Einlagerungsmechanismen auf. Bezogen auf die Suspension ändern sich im Zuge des Abfilterungsprozesses der Bentonitpartikel aus dem Fluid die Fließeigenschaften grundlegend. Bisherige Untersuchungen konzentrierten sich auf die Erfassung der Interaktion zwischen der Bentonitsuspension und dem kohäsionslosen Lockergestein beim Penetrationsvorgang. Im Labor kann in Säulenversuchen über die Erfassung von totaler Spannung und Porenwasserdruck und die Berechnung der effektiven Spannungen in definierten Tiefenlagen der Säule der ausgebildete Filtrationsmechanismus quantitativ identifiziert werden. Bisher ist es jedoch nicht möglich, quantitative Aussagen über die Einlagerung von Bentonitpartikeln in kohäsionslosem Lockergestein zu treffen.
In dieser Arbeit wird ein Verfahren basierend auf der Gleichstromgeoelektrik entwickelt, welches zeitliche Veränderungen des elektrischen Widerstandes der Versuchsmedien (Boden und Bentonitsuspension) erfasst. Das Verfahren ermöglicht die Durchführung von Versuchen unter atmosphärischem Druck sowie unter einem definierten Überdruck. Bei Versuchen mit Überdruck werden Änderungen der Stromstärke in verschiedenen Tiefenlagen im Bodenkörper nach Einspeisung einer definierten Spannung aufgezeichnet, die durch Veränderungen der Leitfähigkeit im Zuge der Abfilterung der Bentonitpartikel aus der Suspension hervorgerufen werden. Aussagen über die Veränderung des Gefüges infolge Partikeleinlagerung sind so für jeden Zeitpunkt als auch jeden Ort in der Probe möglich.
Im Detail werden Säulenversuche mit kontinuierlicher elektrischer Widerstandsmessung genutzt, um zum einen den wirkenden Stützdruckübertragungsmechanismus anhand des zeitlichen und räumlichen Penetrationsverlaufs zu erkennen. Andererseits erfolgt die Überprüfung von Berechnungsansätzen der DIN 4126 (09/2013) zur Ermittlung des Stagnationsgradienten, der maximalen Eindringtiefe sowie der wirksamen Stützdruckübertragung. Zur Überprüfung der Ansätze werden die gemessenen Ergebnisse den berechneten gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass die maximale berechnete Eindringtiefe in der Regel höher ist als die im Penetrationsversuch ermittelte. Weiterhin können Ablagerungen von Bentonitpartikeln im Bodenkörper über die Eindringtiefe anhand des elektrischen Widerstands, die zum Teil zur deutlichen Verringerung der an der Stützdruck-übertragung beteiligten Eindringtiefe führen, gemessen werden.
Aktualisiert: 2023-06-13
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Der stabilisierende Effekt von Bentonitsuspensionen, die unter hydrostatischem Druck in den Porenraum kohäsionsloser Lockergesteine unter Grundwasser eindringen, wird u. a. zur Ortbruststützung beim maschinellen Vortrieb mit Flüssigkeitsschild genutzt. Während des Eindringvorgangs lagern sich die dispergierten Bentonitpartikel an Porenengstellen im Korngerüst ein. In Abhängigkeit vom Größenverhältnis zwischen Porenraum und Bentonitpartikel treten unterschiedliche Einlagerungsmechanismen auf. Bezogen auf die Suspension ändern sich im Zuge des Abfilterungsprozesses der Bentonitpartikel aus dem Fluid die Fließeigenschaften grundlegend. Bisherige Untersuchungen konzentrierten sich auf die Erfassung der Interaktion zwischen der Bentonitsuspension und dem kohäsionslosen Lockergestein beim Penetrationsvorgang. Im Labor kann in Säulenversuchen über die Erfassung von totaler Spannung und Porenwasserdruck und die Berechnung der effektiven Spannungen in definierten Tiefenlagen der Säule der ausgebildete Filtrationsmechanismus quantitativ identifiziert werden. Bisher ist es jedoch nicht möglich, quantitative Aussagen über die Einlagerung von Bentonitpartikeln in kohäsionslosem Lockergestein zu treffen.
In dieser Arbeit wird ein Verfahren basierend auf der Gleichstromgeoelektrik entwickelt, welches zeitliche Veränderungen des elektrischen Widerstandes der Versuchsmedien (Boden und Bentonitsuspension) erfasst. Das Verfahren ermöglicht die Durchführung von Versuchen unter atmosphärischem Druck sowie unter einem definierten Überdruck. Bei Versuchen mit Überdruck werden Änderungen der Stromstärke in verschiedenen Tiefenlagen im Bodenkörper nach Einspeisung einer definierten Spannung aufgezeichnet, die durch Veränderungen der Leitfähigkeit im Zuge der Abfilterung der Bentonitpartikel aus der Suspension hervorgerufen werden. Aussagen über die Veränderung des Gefüges infolge Partikeleinlagerung sind so für jeden Zeitpunkt als auch jeden Ort in der Probe möglich.
Im Detail werden Säulenversuche mit kontinuierlicher elektrischer Widerstandsmessung genutzt, um zum einen den wirkenden Stützdruckübertragungsmechanismus anhand des zeitlichen und räumlichen Penetrationsverlaufs zu erkennen. Andererseits erfolgt die Überprüfung von Berechnungsansätzen der DIN 4126 (09/2013) zur Ermittlung des Stagnationsgradienten, der maximalen Eindringtiefe sowie der wirksamen Stützdruckübertragung. Zur Überprüfung der Ansätze werden die gemessenen Ergebnisse den berechneten gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass die maximale berechnete Eindringtiefe in der Regel höher ist als die im Penetrationsversuch ermittelte. Weiterhin können Ablagerungen von Bentonitpartikeln im Bodenkörper über die Eindringtiefe anhand des elektrischen Widerstands, die zum Teil zur deutlichen Verringerung der an der Stützdruck-übertragung beteiligten Eindringtiefe führen, gemessen werden.
Aktualisiert: 2023-06-09
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Um die Gründe der Entstehung der Gefügeanisotropie beim Foliengießen dünner, keramischer Schichten besser zu verstehen und die dabei relevanten Material- und Prozessparameter identifizieren zu können, wurde in dieser Arbeit ein Simulationsmodell auf Basis der Smoothed-Particle-Hydrodynamics-Methode (SPH) entwickelt und validiert, das in der Lage ist den Prozess, und somit technische Suspensionen, auf Ebene der Mikrostruktur abzubilden.
Aktualisiert: 2023-06-01
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Der stabilisierende Effekt von Bentonitsuspensionen, die unter hydrostatischem Druck in den Porenraum kohäsionsloser Lockergesteine unter Grundwasser eindringen, wird u. a. zur Ortbruststützung beim maschinellen Vortrieb mit Flüssigkeitsschild genutzt. Während des Eindringvorgangs lagern sich die dispergierten Bentonitpartikel an Porenengstellen im Korngerüst ein. In Abhängigkeit vom Größenverhältnis zwischen Porenraum und Bentonitpartikel treten unterschiedliche Einlagerungsmechanismen auf. Bezogen auf die Suspension ändern sich im Zuge des Abfilterungsprozesses der Bentonitpartikel aus dem Fluid die Fließeigenschaften grundlegend. Bisherige Untersuchungen konzentrierten sich auf die Erfassung der Interaktion zwischen der Bentonitsuspension und dem kohäsionslosen Lockergestein beim Penetrationsvorgang. Im Labor kann in Säulenversuchen über die Erfassung von totaler Spannung und Porenwasserdruck und die Berechnung der effektiven Spannungen in definierten Tiefenlagen der Säule der ausgebildete Filtrationsmechanismus quantitativ identifiziert werden. Bisher ist es jedoch nicht möglich, quantitative Aussagen über die Einlagerung von Bentonitpartikeln in kohäsionslosem Lockergestein zu treffen.
In dieser Arbeit wird ein Verfahren basierend auf der Gleichstromgeoelektrik entwickelt, welches zeitliche Veränderungen des elektrischen Widerstandes der Versuchsmedien (Boden und Bentonitsuspension) erfasst. Das Verfahren ermöglicht die Durchführung von Versuchen unter atmosphärischem Druck sowie unter einem definierten Überdruck. Bei Versuchen mit Überdruck werden Änderungen der Stromstärke in verschiedenen Tiefenlagen im Bodenkörper nach Einspeisung einer definierten Spannung aufgezeichnet, die durch Veränderungen der Leitfähigkeit im Zuge der Abfilterung der Bentonitpartikel aus der Suspension hervorgerufen werden. Aussagen über die Veränderung des Gefüges infolge Partikeleinlagerung sind so für jeden Zeitpunkt als auch jeden Ort in der Probe möglich.
Im Detail werden Säulenversuche mit kontinuierlicher elektrischer Widerstandsmessung genutzt, um zum einen den wirkenden Stützdruckübertragungsmechanismus anhand des zeitlichen und räumlichen Penetrationsverlaufs zu erkennen. Andererseits erfolgt die Überprüfung von Berechnungsansätzen der DIN 4126 (09/2013) zur Ermittlung des Stagnationsgradienten, der maximalen Eindringtiefe sowie der wirksamen Stützdruckübertragung. Zur Überprüfung der Ansätze werden die gemessenen Ergebnisse den berechneten gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass die maximale berechnete Eindringtiefe in der Regel höher ist als die im Penetrationsversuch ermittelte. Weiterhin können Ablagerungen von Bentonitpartikeln im Bodenkörper über die Eindringtiefe anhand des elektrischen Widerstands, die zum Teil zur deutlichen Verringerung der an der Stützdruck-übertragung beteiligten Eindringtiefe führen, gemessen werden.
Aktualisiert: 2023-05-24
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Der stabilisierende Effekt von Bentonitsuspensionen, die unter hydrostatischem Druck in den Porenraum kohäsionsloser Lockergesteine unter Grundwasser eindringen, wird u. a. zur Ortbruststützung beim maschinellen Vortrieb mit Flüssigkeitsschild genutzt. Während des Eindringvorgangs lagern sich die dispergierten Bentonitpartikel an Porenengstellen im Korngerüst ein. In Abhängigkeit vom Größenverhältnis zwischen Porenraum und Bentonitpartikel treten unterschiedliche Einlagerungsmechanismen auf. Bezogen auf die Suspension ändern sich im Zuge des Abfilterungsprozesses der Bentonitpartikel aus dem Fluid die Fließeigenschaften grundlegend. Bisherige Untersuchungen konzentrierten sich auf die Erfassung der Interaktion zwischen der Bentonitsuspension und dem kohäsionslosen Lockergestein beim Penetrationsvorgang. Im Labor kann in Säulenversuchen über die Erfassung von totaler Spannung und Porenwasserdruck und die Berechnung der effektiven Spannungen in definierten Tiefenlagen der Säule der ausgebildete Filtrationsmechanismus quantitativ identifiziert werden. Bisher ist es jedoch nicht möglich, quantitative Aussagen über die Einlagerung von Bentonitpartikeln in kohäsionslosem Lockergestein zu treffen.
In dieser Arbeit wird ein Verfahren basierend auf der Gleichstromgeoelektrik entwickelt, welches zeitliche Veränderungen des elektrischen Widerstandes der Versuchsmedien (Boden und Bentonitsuspension) erfasst. Das Verfahren ermöglicht die Durchführung von Versuchen unter atmosphärischem Druck sowie unter einem definierten Überdruck. Bei Versuchen mit Überdruck werden Änderungen der Stromstärke in verschiedenen Tiefenlagen im Bodenkörper nach Einspeisung einer definierten Spannung aufgezeichnet, die durch Veränderungen der Leitfähigkeit im Zuge der Abfilterung der Bentonitpartikel aus der Suspension hervorgerufen werden. Aussagen über die Veränderung des Gefüges infolge Partikeleinlagerung sind so für jeden Zeitpunkt als auch jeden Ort in der Probe möglich.
Im Detail werden Säulenversuche mit kontinuierlicher elektrischer Widerstandsmessung genutzt, um zum einen den wirkenden Stützdruckübertragungsmechanismus anhand des zeitlichen und räumlichen Penetrationsverlaufs zu erkennen. Andererseits erfolgt die Überprüfung von Berechnungsansätzen der DIN 4126 (09/2013) zur Ermittlung des Stagnationsgradienten, der maximalen Eindringtiefe sowie der wirksamen Stützdruckübertragung. Zur Überprüfung der Ansätze werden die gemessenen Ergebnisse den berechneten gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass die maximale berechnete Eindringtiefe in der Regel höher ist als die im Penetrationsversuch ermittelte. Weiterhin können Ablagerungen von Bentonitpartikeln im Bodenkörper über die Eindringtiefe anhand des elektrischen Widerstands, die zum Teil zur deutlichen Verringerung der an der Stützdruck-übertragung beteiligten Eindringtiefe führen, gemessen werden.
Aktualisiert: 2023-05-23
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Der stabilisierende Effekt von Bentonitsuspensionen, die unter hydrostatischem Druck in den Porenraum kohäsionsloser Lockergesteine unter Grundwasser eindringen, wird u. a. zur Ortbruststützung beim maschinellen Vortrieb mit Flüssigkeitsschild genutzt. Während des Eindringvorgangs lagern sich die dispergierten Bentonitpartikel an Porenengstellen im Korngerüst ein. In Abhängigkeit vom Größenverhältnis zwischen Porenraum und Bentonitpartikel treten unterschiedliche Einlagerungsmechanismen auf. Bezogen auf die Suspension ändern sich im Zuge des Abfilterungsprozesses der Bentonitpartikel aus dem Fluid die Fließeigenschaften grundlegend. Bisherige Untersuchungen konzentrierten sich auf die Erfassung der Interaktion zwischen der Bentonitsuspension und dem kohäsionslosen Lockergestein beim Penetrationsvorgang. Im Labor kann in Säulenversuchen über die Erfassung von totaler Spannung und Porenwasserdruck und die Berechnung der effektiven Spannungen in definierten Tiefenlagen der Säule der ausgebildete Filtrationsmechanismus quantitativ identifiziert werden. Bisher ist es jedoch nicht möglich, quantitative Aussagen über die Einlagerung von Bentonitpartikeln in kohäsionslosem Lockergestein zu treffen.
In dieser Arbeit wird ein Verfahren basierend auf der Gleichstromgeoelektrik entwickelt, welches zeitliche Veränderungen des elektrischen Widerstandes der Versuchsmedien (Boden und Bentonitsuspension) erfasst. Das Verfahren ermöglicht die Durchführung von Versuchen unter atmosphärischem Druck sowie unter einem definierten Überdruck. Bei Versuchen mit Überdruck werden Änderungen der Stromstärke in verschiedenen Tiefenlagen im Bodenkörper nach Einspeisung einer definierten Spannung aufgezeichnet, die durch Veränderungen der Leitfähigkeit im Zuge der Abfilterung der Bentonitpartikel aus der Suspension hervorgerufen werden. Aussagen über die Veränderung des Gefüges infolge Partikeleinlagerung sind so für jeden Zeitpunkt als auch jeden Ort in der Probe möglich.
Im Detail werden Säulenversuche mit kontinuierlicher elektrischer Widerstandsmessung genutzt, um zum einen den wirkenden Stützdruckübertragungsmechanismus anhand des zeitlichen und räumlichen Penetrationsverlaufs zu erkennen. Andererseits erfolgt die Überprüfung von Berechnungsansätzen der DIN 4126 (09/2013) zur Ermittlung des Stagnationsgradienten, der maximalen Eindringtiefe sowie der wirksamen Stützdruckübertragung. Zur Überprüfung der Ansätze werden die gemessenen Ergebnisse den berechneten gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass die maximale berechnete Eindringtiefe in der Regel höher ist als die im Penetrationsversuch ermittelte. Weiterhin können Ablagerungen von Bentonitpartikeln im Bodenkörper über die Eindringtiefe anhand des elektrischen Widerstands, die zum Teil zur deutlichen Verringerung der an der Stützdruck-übertragung beteiligten Eindringtiefe führen, gemessen werden.
Aktualisiert: 2023-05-18
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Der stabilisierende Effekt von Bentonitsuspensionen, die unter hydrostatischem Druck in den Porenraum kohäsionsloser Lockergesteine unter Grundwasser eindringen, wird u. a. zur Ortbruststützung beim maschinellen Vortrieb mit Flüssigkeitsschild genutzt. Während des Eindringvorgangs lagern sich die dispergierten Bentonitpartikel an Porenengstellen im Korngerüst ein. In Abhängigkeit vom Größenverhältnis zwischen Porenraum und Bentonitpartikel treten unterschiedliche Einlagerungsmechanismen auf. Bezogen auf die Suspension ändern sich im Zuge des Abfilterungsprozesses der Bentonitpartikel aus dem Fluid die Fließeigenschaften grundlegend. Bisherige Untersuchungen konzentrierten sich auf die Erfassung der Interaktion zwischen der Bentonitsuspension und dem kohäsionslosen Lockergestein beim Penetrationsvorgang. Im Labor kann in Säulenversuchen über die Erfassung von totaler Spannung und Porenwasserdruck und die Berechnung der effektiven Spannungen in definierten Tiefenlagen der Säule der ausgebildete Filtrationsmechanismus quantitativ identifiziert werden. Bisher ist es jedoch nicht möglich, quantitative Aussagen über die Einlagerung von Bentonitpartikeln in kohäsionslosem Lockergestein zu treffen.
In dieser Arbeit wird ein Verfahren basierend auf der Gleichstromgeoelektrik entwickelt, welches zeitliche Veränderungen des elektrischen Widerstandes der Versuchsmedien (Boden und Bentonitsuspension) erfasst. Das Verfahren ermöglicht die Durchführung von Versuchen unter atmosphärischem Druck sowie unter einem definierten Überdruck. Bei Versuchen mit Überdruck werden Änderungen der Stromstärke in verschiedenen Tiefenlagen im Bodenkörper nach Einspeisung einer definierten Spannung aufgezeichnet, die durch Veränderungen der Leitfähigkeit im Zuge der Abfilterung der Bentonitpartikel aus der Suspension hervorgerufen werden. Aussagen über die Veränderung des Gefüges infolge Partikeleinlagerung sind so für jeden Zeitpunkt als auch jeden Ort in der Probe möglich.
Im Detail werden Säulenversuche mit kontinuierlicher elektrischer Widerstandsmessung genutzt, um zum einen den wirkenden Stützdruckübertragungsmechanismus anhand des zeitlichen und räumlichen Penetrationsverlaufs zu erkennen. Andererseits erfolgt die Überprüfung von Berechnungsansätzen der DIN 4126 (09/2013) zur Ermittlung des Stagnationsgradienten, der maximalen Eindringtiefe sowie der wirksamen Stützdruckübertragung. Zur Überprüfung der Ansätze werden die gemessenen Ergebnisse den berechneten gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass die maximale berechnete Eindringtiefe in der Regel höher ist als die im Penetrationsversuch ermittelte. Weiterhin können Ablagerungen von Bentonitpartikeln im Bodenkörper über die Eindringtiefe anhand des elektrischen Widerstands, die zum Teil zur deutlichen Verringerung der an der Stützdruck-übertragung beteiligten Eindringtiefe führen, gemessen werden.
Aktualisiert: 2023-05-10
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Der stabilisierende Effekt von Bentonitsuspensionen, die unter hydrostatischem Druck in den Porenraum kohäsionsloser Lockergesteine unter Grundwasser eindringen, wird u. a. zur Ortbruststützung beim maschinellen Vortrieb mit Flüssigkeitsschild genutzt. Während des Eindringvorgangs lagern sich die dispergierten Bentonitpartikel an Porenengstellen im Korngerüst ein. In Abhängigkeit vom Größenverhältnis zwischen Porenraum und Bentonitpartikel treten unterschiedliche Einlagerungsmechanismen auf. Bezogen auf die Suspension ändern sich im Zuge des Abfilterungsprozesses der Bentonitpartikel aus dem Fluid die Fließeigenschaften grundlegend. Bisherige Untersuchungen konzentrierten sich auf die Erfassung der Interaktion zwischen der Bentonitsuspension und dem kohäsionslosen Lockergestein beim Penetrationsvorgang. Im Labor kann in Säulenversuchen über die Erfassung von totaler Spannung und Porenwasserdruck und die Berechnung der effektiven Spannungen in definierten Tiefenlagen der Säule der ausgebildete Filtrationsmechanismus quantitativ identifiziert werden. Bisher ist es jedoch nicht möglich, quantitative Aussagen über die Einlagerung von Bentonitpartikeln in kohäsionslosem Lockergestein zu treffen.
In dieser Arbeit wird ein Verfahren basierend auf der Gleichstromgeoelektrik entwickelt, welches zeitliche Veränderungen des elektrischen Widerstandes der Versuchsmedien (Boden und Bentonitsuspension) erfasst. Das Verfahren ermöglicht die Durchführung von Versuchen unter atmosphärischem Druck sowie unter einem definierten Überdruck. Bei Versuchen mit Überdruck werden Änderungen der Stromstärke in verschiedenen Tiefenlagen im Bodenkörper nach Einspeisung einer definierten Spannung aufgezeichnet, die durch Veränderungen der Leitfähigkeit im Zuge der Abfilterung der Bentonitpartikel aus der Suspension hervorgerufen werden. Aussagen über die Veränderung des Gefüges infolge Partikeleinlagerung sind so für jeden Zeitpunkt als auch jeden Ort in der Probe möglich.
Im Detail werden Säulenversuche mit kontinuierlicher elektrischer Widerstandsmessung genutzt, um zum einen den wirkenden Stützdruckübertragungsmechanismus anhand des zeitlichen und räumlichen Penetrationsverlaufs zu erkennen. Andererseits erfolgt die Überprüfung von Berechnungsansätzen der DIN 4126 (09/2013) zur Ermittlung des Stagnationsgradienten, der maximalen Eindringtiefe sowie der wirksamen Stützdruckübertragung. Zur Überprüfung der Ansätze werden die gemessenen Ergebnisse den berechneten gegenübergestellt. Es zeigt sich, dass die maximale berechnete Eindringtiefe in der Regel höher ist als die im Penetrationsversuch ermittelte. Weiterhin können Ablagerungen von Bentonitpartikeln im Bodenkörper über die Eindringtiefe anhand des elektrischen Widerstands, die zum Teil zur deutlichen Verringerung der an der Stützdruck-übertragung beteiligten Eindringtiefe führen, gemessen werden.
Aktualisiert: 2023-05-10
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Beim Fahrkomfort handelt es sich um ein wesentliches Qualitätsmerkmal von Kraftfahrzeugen. Dabei stellt der Reifen ein wichtiges Übertragungsglied für Schwingungen dar. Er rollt in einem weiten Geschwindigkeitsbereich über die Straßenoberfläche, passt sich dabei elastisch dem Untergrund an und überträgt das Höhenprofil der Straße in Form von Kräften an das Fahrwerk.
Im Rahmen der vorliegenden Arbeit werden charakteristische Reifeneigenschaften ermittelt und Methoden zur deren Analyse vorgestellt. Der Einfluss dieser Eigenschaften auf den Fahrkomfort wird anhand von Prüf- und Simulationsmethoden identifiziert. Die abstrakte Beschreibung des Reifens mittels charakteristischer Eigenschaften wird als ein wesentliches Werkzeug für die frühe Phase des Entwicklungsprozesses genutzt. An einem neuen Rad-Achs-Prüfstand wird der Einfluss der Kennwerte auf den Fahrkomfort auf Basis der Schnittkräfte der Achse zur Karosserie analysiert. Simulationsergebnisse am virtuellen Rad-Achs-Prüfstand liefern Ergebnisse zur Abbildbarkeit des Reifeneinflusses in der Simulation mit dem MF-Swift Reifenmodell.
Auf Grundlage der Ergebnisse werden Reifeneigenschaften bezüglich ihrer Relevanz für den Fahrkomfort bewertet und deren Verwendung im Entwicklungsprozess diskutiert.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Diese Dissertation untersucht Prozesse zur Herstellung von Elektroden für Lithium-Ionen-Batterien und fokussiert insbesondere die Dispergierung von Suspensionen mittels eines kontinuierlich arbeitenden Doppelschneckenextruders, der im Bereich der Batteriezellfertigung neuartig ist und ein erhebliches Potenzial für den Einsatz in der Großserienfertigung aufweist.
Ein wichtiger Teil dieser Arbeit besteht in der Beschreibung der physikalischen Vorgänge innerhalb des Extruders. Angewendet wird ein für den Extrusionsprozess abgewandeltes Beanspruchungsmodell, das die Bestimmung der volumen-spezifischen Energie in Abhängigkeit von unterschiedlichen Produkt- und Prozessparametern darstellt. In Korrelation mit der Partikelgröße des Leitrußes ermöglicht das Modell eine optimierte Prozesssteuerung für die Herstellung von Suspensionen mit zuvor gezielt definierten Eigenschaften. Es kann zudem für das Scale-up von Anlagen genutzt werden.
Zentrales Ergebnis dieser Arbeit ist die Beschreibung des Einflusses der Rußpartikelgröße auf die Eigenschaften der Elektrode. Der Ruß bildet zusammen mit dem Binder eine Ruß-Binder-Matrix, die einen signifikanten Einfluss auf die Elektrodeneigenschaften hat. Als Ergebnis wurden einerseits strukturelle und mechanische Veränderungen aufgezeigt und andererseits Zusammenhänge zwischen dem elektrischen Widerstand einer Elektrode und deren elektrochemischer Performance ausgearbeitet. Diese Zusammenhänge wurden zu einer Vorstellung über die mechanischen Eigenschaften von Elektroden weiterentwickelt. Hierbei zeigte sich, dass ein rezepturspezifisches Optimum für die Leitrußgröße existiert,
da sowohl eine zu geringe als auch eine zu starke Rußdestrukturierung zu einer schlechteren elektrochemischen Performance führen kann.
Die in dieser Arbeit gewonnen Erkenntnisse können für eine Prozess- und Produktoptimierung genutzt werden, die sowohl wirtschaftliche als auch qualitative Anforderungen an Suspensionen für die Elektrodenfertigung berücksichtigen und somit einen Beitrag zu einer kosten- und qualitätsoptimierten Massenfertigung von Li-Ionen-Batterien leisten.
Aktualisiert: 2022-09-22
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Die zunehmende Bedeutung von Leichtbau und wirtschaftlicher Rentabilität zwingt die Automobilindustrie zu technischen Produkten, welche diesen beiden Anforderungen unter der Erhaltung oder sogar Weiterentwicklung der bestehenden Eigenschaften gerecht werden. Dadurch verursachte fahrdynamische Auffälligkeiten werden häufig erst in einer späten Entwicklungsphase durch subjektive Fahrverhaltensbeurteilungen identifiziert. Die Erstellung eines kausalen Zusammenhangs zwischen Ursache und Wirkung bleibt jedoch durch diese Vorgehensweise oftmals verwehrt. In der vorliegenden Arbeit wird ein durchgängiges Wirkkettenverständnis zwischen der Hinterachsbauteilgestaltung und der Fahrdynamik von Personenkraftwagen aufgebaut. Neue experimentelle und virtuelle Entwicklungswerkzeuge ermöglichen die Identifikation potenzieller Wechselwirkungen von Fahrwerksbauteilen und Fahrverhalten in der frühen Entwicklungsphase. Die Umsetzung dieser Forschungsergebnisse auf Konstruktionsrichtlinien erlaubt die Entwicklung kostengünstiger technischer Lösungen für die Hinterachsbauteilgestaltung unter der Prämisse eines niedrigen Gewichts. Zudem befähigen die vorgestellten Methoden aktuelle Fragestellungen der Fahrwerksentwicklung zu beantworten und somit das Entwicklungsrepertoire weiter zu ergänzen.
Aktualisiert: 2023-01-01
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In dieser Arbeit werden ultraschallbasierte Messverfahren für die Strömungsbildgebung von Suspensionen entwickelt, charakterisiert und angewendet.
Suspensionsströmungen spielen in zahlreichen industriellen und technischen Prozessen eine wesentliche Rolle. Beispielsweise wird zur Energiebereitstellung bei neuartigen Zink-Luft-Flussbatterien eine Suspension aus mirkoskopischen Zinkpartikel durch eine elektrochemische Zelle gepumpt. Durch die Kenntnis der Suspensionsströmung kann dieser Prozess optimiert werden. Dafür ist eine Messung der Strömung erforderlich.
Aufgrund der Partikelbeladung sind Suspensionen in der Regel opak und konventionelle optische Strömungsmessverfahren können nicht angewendet werden. In dieser Arbeit wird daher zunächst das Ultraschallmessverfahren Ultrasound Imaging Velocimetry für die Messung der Suspensionsströmung qualifiziert und für die Messung in einem Modellexperiment angewendet.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Messung der Suspensionsströmung in einer aktiven Zink-Luft-Flussbatterie vorgestellt. Die besondere Herausforderung liegt dabei in der hohen erforderlichen Ortsauflösung, welche durch die Anwendung eines Super-Resolution-Verfahrens in Kombination mit nichtlinearer Ultraschallbildgebung erreicht wird.
Die vorgestellten Messverfahren können ebenfalls zur Suspensionsströmungsmessung in anderen technischen und industriellen Prozessen angewendet werden.
Aktualisiert: 2021-01-07
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In den letzten Jahren hat das kontinuierliche Durchflussverfahren bzw. die Mikroreaktionstechnik bei chemischen Reaktionen aufgrund seiner bzw. ihrer Vorteile sowie des großen Anwendungspotenzials zunehmend an Bedeutung gewonnen. Aufgrund der Kontrolle der Prozessparameter ist eine Durchführung einer Synthese unter präzisen definierten Bedingungen möglich. Somit sind optimale Reaktionsbedingungen und gleichzeitig eine sehr gute Reproduzierbarkeit gegeben, um Nanopartikel in hoher Qualität und mit hoher Ausbeute herzustellen.
Im Rahmen dieser Arbeit wurden anorganisch-organische Hybrid-Nanopartikel in Form von Zirkonylorganophosphaten bzw. Gadolinium(III)-organophosphaten in einer kontinuierlichen Durchflusssynthese hergestellt. Dabei wurde der Einfluss von Reaktionsbedingungen untersucht und die Anwendung des Durchflussverfahrens ausgearbeitet.
Des Weiteren wurden durch die Verwendung von zirkoniumphosphat-basierten anorganisch-organischen Hybrid-Nanopartikeln mit funktionellen Gruppen Funktionalisierungen an der Partikeloberfläche durch Kupplungsreaktionen realisiert.
Aktualisiert: 2023-01-01
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Abwechslungsreich und effektiv trainieren
Schlingentrainer sind heute in fast allen Fitnessstudios zu finden. Aber auch zu Hause oder draußen kann mit den Schlingen trainiert werden.
Christophe Pourcelot stellt 60 effektive Workouts vor, die jeweils nur 15 Minuten Zeit in Anspruch nehmen. An den Schlingen werden nicht nur Kraft, Koordination und Balance verbessert, auch die sonst weniger beanspruchten Muskelgruppen können gezielt aktiviert werden. Alle Workouts sind:
·Für jedes Trainingslevel geeignet
·Komplett bebildert
·Überall durchführbar – egal, ob zu Hause, im Fitnessstudio oder im Freien
Aktualisiert: 2023-04-28
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Abwechslungsreich und effektiv trainieren
Schlingentrainer sind heute in fast allen Fitnessstudios zu finden. Aber auch zu Hause oder draußen kann mit den Schlingen trainiert werden.
Christophe Pourcelot stellt 60 effektive Workouts vor, die jeweils nur 15 Minuten Zeit in Anspruch nehmen. An den Schlingen werden nicht nur Kraft, Koordination und Balance verbessert, auch die sonst weniger beanspruchten Muskelgruppen können gezielt aktiviert werden. Alle Workouts sind:
·Für jedes Trainingslevel geeignet
·Komplett bebildert
·Überall durchführbar – egal, ob zu Hause, im Fitnessstudio oder im Freien
Aktualisiert: 2023-04-28
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Aktualisiert: 2023-04-28
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Gasphasenprozesse wie etwa die Flammensynthese bieten die Möglichkeit, hochreine Nanopartikel kontinuierlich herzustellen, und sind leicht skalierbar. Durch die i.d.R. sehr hohen Prozessgeschwindigkeiten kann die Partikelsynthese in der Gasphase kinetisch kontrolliert werden. Dadurch können hoch definierte und funktionalisierte Partikelstrukturen erzeugt werden.
Unabhängig vom Herstellungsverfahren findet die weitere Prozessierung und Anwendung von Nanopartikeln oftmals als Suspension statt. In Suspensionen gebundene Nanopartikel können gegen Agglomeration und Aggregation geschützt werden, lassen sich verglichen mit Pulvern deutlich einfacher handhaben und sind im Hinblick auf Gesundheitsrisiken durch Exposition gegenüber Nanopartikeln von Vorteil.
Vor diesem Hintergrund wurde die direkte Überführung von Nanopartikeln aus dem Aerosol in stabile Suspensionen untersucht. Es soll die Fragestellung beantwortet werden, inwiefern Partikel energieeffizient und ohne Veränderung ihrer Partikelgrößenverteilung in Suspensionen abgeschieden werden können. Dazu wurde ein neuartiger Nasselektroabscheider (WESP) auf seine Eignung getestet. Um die Partikelüberführung anhand eines realitätsnahen Nanopartikelaerosols zu untersuchen, wurde erstmalig eine Versuchsanlage zur Flammensynthese oxidischer Nanopartikel (SiO2 und TiO2) im Technikumsmaßstab mit anschließender Partikelabscheidung im WESP aufgebaut. Mit Hinblick auf die Kombination von Partikelsynthese und Abscheidung zu einem Gesamtprozess müssen daher auch die apparate- bzw. technologiespezifischen Eigenheiten des WESP berücksichtigt werden. Im Zuge dessen wurden auch im WESP auftretende Phänomene zum Wärme- und Stoffübergang sowie zur Stoffumwandlung untersucht und sich daraus ergebende Limitierungen für die Anwendung diskutiert. Die Veränderungen der Partikel wurde anhand der Partikelgrößenverteilungen in Gas- und Flüssigphase bewertet. Um die Vergleichbarkeit zu gewährleisten, wurde zusätzlich zu den üblichen Techniken ein neuartiges Messgerät, das die Bestimmung von Suspensions-Partikelgrößenverteilungen in der Gasphase ermöglicht, eingesetzt und Methoden zur Auswertung entwickelt. Hiermit wird eine deutlich detailliertere Untersuchung von (Des-)Agglomerationseffekten als bisher möglich.
Aktualisiert: 2019-12-27
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Aktualisiert: 2023-04-01
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Viele chemische Stoffe und Verbindungen werden nicht in reiner Form angewandt. Um die beste Entfaltung des Wirkstoffes zu ermöglichen oder die optimalen Handels- oder Verkaufsform zu erreichen, schließen sich an die Synthese und Reinigung die Aufbereitung und Formulierung an. Die Palette der Handelsformen reicht von Pulvern, Agglomeraten, Granulaten, Suspensionen, Slurries, Emulsionen, Mikroemulsionen, Mikrokapseln, Instantpräparaten, Liposomen bis hin zu Tabletten und Dragees.
Die Formulierung kann je nach Präparat in einer einfachen Mischoperation bestehen oder kompliziertere verfahrenstechnische Schritte, wie Zerkleinern, Dispergieren, Emulgieren, Agglomerieren, Solubilisieren, Trocknen usw. einschließen. Sie spannt den Bogen von der Kolloid- und Grenzflächenchemie zur Verfahrenstechnik.
In diesem Buch werden die für den Formulierungschemiker in der Industrie wesentlichen physikalisch-chemischen Grundlagen und Anwendungen in der chemischen Industrie, z.B. für Pharmazeutika, Agrochemikalien, Pigmente, Farbstoffe, Lebensmittel, Additive, Waschmittel und Kosmetika sowie die geeigneten Hilfsmittel für die Struktur-Wirkungsbeziehung übersichtlich und praxisnah beschrieben.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Die Kölner Kommissarin Mara Sturm wurde vom Dienst suspendiert und arbeitet jetzt als freie Journalistin. Da erhält sie den Tipp, dass am Flughafen eine Maschine auf dem Rollfeld steht, die sich in der Gewalt von Hijackern befindet. Bei der Recherche vor Ort trifft sie auf ihren verhassten Exchef, den Kölner Polizeipräsidenten, der ihr einmal mehr das Leben schwer macht. Trotzdem findet Mara bald heraus, dass sie dem Anführer der Luftpiraten schon einmal begegnet ist. Und so muss sie sich über alle Regeln hinwegsetzen, um eine offene Rechnung zu begleichen …
Aktualisiert: 2022-03-23
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