bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Ein neuer Ansatz zur Zustandsraumdarstellung, Systemanalyse und Regelung von Drei-Wege-Autoabgaskatalysatoren
Authors: Stanchev Radoy
Published: December 2020

Die vorliegende Arbeit richtet sich an Ingenieure und Wissenschaftler, die im Bereich der Abgasnachbehandlung von Verbrennungsmotoren tätig sind. Sie umfasst den Entwurf einer Lambdaregelung, die neuartige Modellierung und die systemtheoretische Analyse eines Drei-Wege-Katalysators sowie den Entwurf und den Vergleich von linearen und nichtlinearen Reglern für den Katalysator. Das Katalysatormodell und einige der entworfenen Regler werden an einem Laborprüfstand verifiziert. Das neue Konzept der Gewichtsfunktionen ermöglicht die Transformation von physikochemischen Katalysatormodellen in den Zustandsraum und damit die Nutzung der bewährten Werkzeuge der Regelungstechnik. Die Darstellung im Zustandsraum erlaubt die Berechnung von Strukturmaßen und damit den quantitativen Vergleich verschiedener Betriebspunkte oder Katalysatoren miteinander. Des Weiteren werden der Reglerentwurf mittels exakter Ein-Ausgangslinearisierung oder die modellbasierte Parametrierung eines LQ-Reglers ermög...
Ressourcenadaptive Anwendungen für die operative Prozessleittechnik
Authors: Grüner Sten
Published: December 2020

Die aktuellen Entwicklungen der Prozessleittechnik und der Automatisierungstechnik fordern die Verlagerung zusätzlicher Funktionen auf die Prozessleitebene der Automatisierungspyramide. Die Ausführungszeit der anwenderspezifischen Logik innerhalb der Laufzeitsysteme unterliegt gewissen Fluktuationen. Die überschüssige Zeit, Slackzeit genannt, bleibt wegen der festen Zykluszeit häufig ungenutzt. Der Beitrag dieser Arbeit ist ein Rahmenwerk für die nahtlose Integration von ressourcenadaptiven Anwendungen in solche Laufzeitsysteme. Diese Anwendungen können für die Bereitstellung der zusätzlichen Funktionalität während der Slackzeit genutzt werden, ohne die Echtzeitanforderungen und den Funktionsumfang der existierenden Kernanwendung einzuschränken. Der Mehrwert des Rahmenwerks für die Prozessleittechnik wird an mehreren Use-Cases demonstriert. Dazu zählen Anwendungen mit und ohne Zugriff in den operativen Betrieb des Laufzeitsystems.

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Quantitative Erfassung der Spülwirkung während der Vakuumbehandlung von Stahlschmelzen
Authors: Fischer Andreas
Published: December 2020

Aus dem Inhalt:

Forschungsgegenstand dieser Arbeit ist die Untersuchung, inwieweit durch eine geeignete Druck- und Schwingungsmessung die Beurteilung der wirksamen Spülgasmenge und der daraus resultierenden Spülwirkung bei der sekundärmetallurgischen Behandlung von Stahlschmelzen möglich ist. Da eine direkte Messung der Spülgasmenge in der Spüldüse aufgrund der Umgebungsbedingungen schwer zuverlässig durchführbar ist, können mögliche Leckagen die tatsächliche Rührleistung stark verringern. Anhand eines Laborspülstands werden geeignete Messgrößen für die Bewertung des effektiven Volumenstromes identifiziert und anschließend auf den Einsatz im Stahlwerk übertragen. Für die Bewertung und Dimensionierung der erstellten Modellberechnungen wird die Modellierung des Wasserstoffgehalts der Schmelzen genutzt. Diese Arbeit zeigt, dass diese Modellierung von Prozessgrößen auch geeignet ist, um Einflüsse und Eingriffe in den Prozess zu bewerten und somit zur Optimierung von ...
Regelbasierte Modelltransformation in prozessleittechnischen Laufzeitumgebungen
Authors: Mersch Tina
Published: December 2020

Kurzfassung

Eine Umfrage unter 1800 Mitgliedern des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer (VDMA) [Sch12] zeigte, dass sich schon heute 61% der befragten Entwicklungs- und Konstruktionsingenieure den Herausforderungen bei der Entwicklung neuer Maschinen und Anlagen nicht mehr in vollem Umfang gewachsen fühlen. Mehr als die Hälfte der Befragten erwarten sogar, dass „die Technik, die für die Erstellung effizienter, leistungsfähiger und flexibler Maschinen benötigt wird, immer aufwendiger wird“. Zudem „nehmen Kompetenz und Qualifikation auf der Anwender- und Bedienerseite ab“. Dieses Zusammentreffen von steigender Komplexität und sinkendem Fachwissen verlangen nach neuen Methoden im Engineering von Anlagen. Anne Schneller, die diese Umfragen im Rahmen des VDI-Artikels vorstellte, schlägt vor, dass der Weg der Automatisierungstechnik in Richtung „Parametrieren statt Implementieren“ zu lenken ist, um diesen Herausforderungen auch in Zukunft gewachsen zu sein. Die ...
Anwendung spektroskopischer Messverfahren und Multivariater Datenanalyse zur Bewertung und Beobachtung von Bioprozessen
Authors: Voß Jan-Patrick
Published: December 2020

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit dem Bioprozessmonitoring unter Verwendung spektroskopischer Messverfahren und multivariater Datenanalyse nach den Grundsätzen von PAT – Process Analytical Technology. Mit NIR-Spektroskopie und dem Verfahren Soft Independent Modelling of Class Analogy (SIMCA) wurde eine Quali¬tätsbewertung von Hefeextrakten realisiert. Im Vordergrund stand jedoch die Quanti¬fizierung nicht direkt messbarer Größen aus NIR-, Raman- und 2D-Fluoreszenzspektren in pharmazeutischen Produktionsprozessen mit Pichia pastoris. Eine entsprechende Online-Bestimmung mit der Methode Partial Least Squares Regression (PLSR) kam weiterführend zur Regelung der Glycerolkonzentration zum Einsatz. Darüber hinaus wurde die Verwendung nichtspektraler Online-Daten zur Prozessbeobachtung erprobt. Dabei gelang mit Hilfe des nichtlinearen Verfahrens Support Vector Regression (SVR) unter anderem die Bestimmung zellspezifischer Reaktionsraten.

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Frakturschwellungen – Simulationsmodelle und geregelte Therapiegeräte
Authors: Päßler Annekathrin
Published: December 2020

Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines Kühl-Kompressionssystems zum aktiven Schwellungsabbau bzw. zur präventiven Schwellungsverhinderung für die Anwendung an Sprunggelenkfrakturen. Das in dieser Arbeit entwickelte hydraulisch-pneumatische System berücksichtigt die lokalen physio­logischen Reaktionen des Körpers auf eine Temperatur- und Druckänderung über entspre­chende Sensoren. Regelalgorithmen sind in der Lage, vorgegebene Kühl- und Druckkurven angepasst an individuelle Patienten zu verfolgen. Durch Erstellung von Modellen zur Nach­bildung der zu beeinflussenden Physiologie des Menschen können nötige Parameter für die technischen Teilsysteme simuliert werden. Die Aufspaltung der Blutgefäße in Gefäßarten unterschiedlicher Größe und Lage in verschiedenen Gewebeschichten im Bereich der unteren Extremität liegen dabei im Fokus. Dadurch ist es möglich, sowohl auf die Druckänderungen in den Gefäßen, als auch auf die Wärmeleitung zwischen den Gewebesc...
Nicht-okklusive Schlauchpumpe zum schonenden Transport von sensiblen Medien
Authors: Pech Sebastian
Published: December 2020

Diese Arbeit beschäftigt sich mit dem Entwurf eines neuartigen Pumpprinzips auf Basis einer Schlauchpumpe, welches die Förderleistung ohne vollständige Schlauchokklusion (Schlauchquetschung) erzeugt. Dadurch wird die mechanische Belastung des Fluids reduziert und somit, beispielsweise bei der Anwendung als Blutpumpe, eine verringerte Blutschädigung erreicht. Eine umlaufende exzentrische Oszillation stimuliert den Pumpenschlauch periodisch, sodass es im Schlauchinneren zu einer Volumenverdrängung und der Ausbreitung einer Pulswelle kommt. Die aufgebaute Modellierung besteht aus einem hydraulischen Modell des Pumpprinzips, einem FEM-Modell (Finite-Elemente-Methode) und einer Mehrkörpersimulation des Schwingankerantriebs. Die Verifzierung der Simulationsmodelle erfolgt mit Hilfe eines aufgebauten Funktionsmusters anhand von Pumpenkennlinien. In einem Experiment mit Schweineblut wird gezeigt, dass das nicht-okklusive Pumpprinzip 55 % weniger Blutschädigung in Form von Hämolyse veru...
Numerische Homogenisierung von Faserverbundwerkstoffen mit periodischer Mikrostruktur
Authors: Würkner Mathias
Published: December 2020

Die Grundlage zur Bestimmung und Berechnung von effektiven Materialeigenschaften von Verbundwerkstoffen bilden Homogenisierungsverfahren. Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Weiterentwicklung von numerischen Homogenisierungsverfahren und der Berechnung der ­effektiven Materialeigenschaften für unidirektionale Faserverbundwerkstoffe mit periodischer Mikrostruktur unter Verwendung der Finite-Elemente-Methode. Der Fokus liegt dabei auf der Modellierbarkeit verschiedener Faseranordnungen, auf dem Einbeziehen eines imperfekten Phasenübergangs sowie auf der Erweiterung auf piezoelektrische Verbundwerkstoffe. Die diesbezüglich entwickelten Berechnungsmodelle werden anhand von Testbeispielen validiert. Des Weiteren werden der Einfluss des imperfekten Phasenübergangs und der Einfluss der Faser­anordnung auf die effektiven Materialeigenschaften untersucht.

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3D-Risswachstum in homogenen, isotropen sowie funktional gradierten Strukturen
Authors: Diblee Katharina Ursula
Published: December 2020

Durch den Einsatz von funktional gradierten Materialien ergeben sich neue Möglichkeiten der Strukturoptimierungen im Hinblick auf Leichtbaupotenziale. Gleichzeitig werden neue Herausforderungen an Ingenieure herangetragen, welche sich auf das Rissausbreitungsverhalten in solchen gradierten Strukturen beziehen. Diese Arbeit leistet daher einen Beitrag zur realitätsnahen Rissausbreitungsvorhersage und der damit einhergehenden Restlebensdauerbestimmung von

dreidimensionalen Strukturen unter Verwendung von bruchmechanisch gradierten Materialien. Mit dem hier aufgezeigten neuen bruchmechanischen 3D Konzept ist es möglich, den Einfluss einer funktionalen Materialgradierung zu berücksichti-gen. Durch die numerische Umsetzung dieses Konzeptes mit dem Simulationsprogramm ADAPCRACK3DVERSION_KD15 werden die Auswirkungen einer Materialgradierung verdeutlicht. Anwendungsbeispiele veranschaulichen den Einfluss  einer bruchmechanischen Gradierung.

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Partitioned Solution Strategies for Strongly-Coupled Fluid-Structure Interaction Problems in Maritime Applications
Authors: König Marcel
Published: December 2020

Eine sehr interessante und umfangreiche Arbeit aus der „Arbeitsgruppe Numerische Strukturanalyse mit Anwendungen in der Schiffstechnik“ aus dem Institut „M-10“ der Technischen Universität Hamburg – das lohnt sich!.

Many engineering applications are governed by coupled multifield phenomena. In this thesis, a partitioned solution approach is followed to solve these kind of problems, which does not only enable the use of different discretization schemes for each of the subproblems but also allows to reuse specialized and efficient solvers, which enhances modularity, software reusability, and performance. A framework for the partitioned analysis of general multifield problems is proposed and implemented in the generic software library comana, which is verified against various benchmark problems and successfully applied to sophisticated fluid-structure interaction problems from the maritime industry.

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Extrinsische und intrinsische Beeinflussungen des Verhaltens von Siliziumkarbid-Leistungshalbleiter-bauelementen
Authors: Bödeker Christian
Published: December 2020

Kurzfassung

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Verhalten von Halbleitern aus Siliziumkarbid (SiC). Zunächst werden die Auswirkungen par. Elemente betrachtet. Es wird u. a. der planare M-Shunt untersucht. Die Charakterisierung der Halbleiter wird mit stat. und dyn. Messmethoden durchgeführt. Der Sperrbetrieb der Dioden wird im Hinblick auf therm. Stabilität untersucht und bei der dyn. Charakterisierung werden die Überspannung sowie die Ladung bestimmt. Bei den stat. Messungen der Transistoren wird das Verhalten hinsichtlich verschiedener Transistortypen sowie herstellerbedingter Unterschiede aufgezeigt. Die dyn. Vermessung der Transistoren umfasst eine Analyse des Einflusses der Ansteuerparameter, der Gehäuse, der Sperrschichttemperatur und unterschiedlicher Dioden auf das Schaltverhalten. Des Weiteren werden die Zerstörungsgrenzen von SiC-MOSFETs und die Anwendbarkeit von Überspannungsschutzbeschaltungen auf SiC-MOSFETs analysiert. …

Inhalt

Vorwort …
Entwicklung eines Messsystems für Feldmessungen in Windenergieanlagen und echtzeitfähige Implementierung eines Lebensdauermodells zur Zustandsüberwachung von Leistungshalbleitern
Authors: Holzke Wilfried
Published: December 2020

Die vorliegende Arbeit wendet sich an Ingenieurinnen und Ingenieure sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Bereich der Messtechnik für Windenergieanlagen und der Zustandsüberwachung von in Frequenzumrichtern eingesetzten Leistungshalbleitern. Sie befasst sich mit der Entwicklung eines Messsystems, welches in eine Datenerfassungs- und eine Datenablageeinheit aufgeteilt ist, wobei beide Einheiten über einen Feldbus verbunden sind. Mit dem Messsystem können Langzeitaufzeichnungen durchgeführt werden, wobei Spannung, Strom, Temperatur und Feuchte mit unterschiedlichen Abtastraten erfasst werden können. Die erhobenen Messdaten werden hinsichtlich der Betriebsbedingungen der Leistungshalbleiter ausgewertet. Weiterhin wird ein Modell zur Abschätzung der Restlebensdauer echtzeitfähig implementiert. Das Modell berücksichtigt sowohl thermomechanische als auch elektrochemische Effekte. Mit der Implementierung des Modells wird das Messsystem zu einem Zustandsüberwachungssystem...
Pendelendanschläge bei Zweiblatt-Windenergieanlagen
Authors: Schorbach Vera
Published: December 2020

Die vorliegende Arbeit wendet sich an Ingenieurinnen und Ingenieure aus dem Bereich der Windenergie. Sie befasst sich mit Zweiblattanlagen mit Pendelnabe. Pendelnaben gelten in der Windenergie trotz ihrer positiven Auswirkungen auf die Betriebs­festigkeitslasten als weniger zu favorisierende Anlagenkonzepte, weil in Extremsituationen große Kräfte entstehen können. Diese entstehen durch das Treffen des Pendelendanschlags. Die Arbeit befasst im Detail mit dem Konzeptdesign von Zweiblattanlagen mit dem Ziel, die Extremlasten durch Pendelendanschläge zu reduzieren und zeigt auf, wie Pendelnaben last­optimiert ausgelegt werden können.

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Untersuchungen zum Beanspruchungsverhalten von Zahnstangengetrieben in PKW-Lenksystemen
Authors: Wolfien Arian
Published: December 2020

Abstract

Today’s gear teeth design in passenger car steering systems is characterized by the continuing reduction of development times, the increasing demands on the running quality, more efficient use of existing material constraints and the implementation of new lightweight construction strategies. A good understanding of the acting stresses and load capacities form the basis of a save component design. As the first step in the product lifecycle process, the normative calculation procedure plays an important part. Computed downstream calculations using Multi-Body Simulation (MBS) and the Finite Element Method (FEM) are based on the load

assumptions of the analytical program giving a review of the performance quality of the running gear teeth. The standardized calculations mostly refer to a pair of spur gears, whereas the geometric, kinematic and specific bearing characteristics of a steering gear (rack, pinion) are continuously disregarded. With regard to the variety of customer en...
Robust Design Optimierung endlosfaserverstärkter Verbundbauteile
Authors: Kellermeyer Markus
Published: December 2020

Abstract

Components made of continous fiber-reinforced plastics can reach a great lightweight potential if the material is aligned with the direction of the force. The advantages that come along with the high stiffness at low mass justify the use in a wide range of industry although the manufacturing cost might be higher than for

other conventional materials. But with the possibilities to locally influence the mechanical properties there are complicated mechanismen that must be handled and that can be quite challenging for constructions. And also the manufacturing processes which are often done by hand can have significant scatter that might influence the product performance in a negative way.

For this reason the objective of this work is to develop an approach based on the finite element method that supports the product developer in the early embodiment design stage to improve an existing layer stack in terms of low weight while keeping the probability of failure low. For this purpose...
Steigerung der Ermüdungslebensdauer von Wälzlagern durch gezielt eingebrachte Druckeigenspannungen
Authors: Pabst Alexander
Published: December 2020

Zusammenfassung

Reibungsreduzierung durch Leistungsverdichtung von Wälzlagern leistet einen aktiven Beitrag zur CO2 Reduzierung im Antriebsstrang von Fahrzeugen. Es ist jedoch zu berücksichtigen, dass gleichzeitig die Tragfähigkeit der Wälzlager reduziert wird. Aus diesem Grund ist für ein Downsizing die Steigerung der Ermüdungslebensdauer notwendig. Einen Ansatz zur Lebensdauersteigerung stellt die gezielte Einbringung von Druckeigenspannungen in die Randschicht von Wälzlagerkomponenten dar. Es werden Lebensdauerversuche unter dem Einfluss gezielt eingebrachter Druckeigenspannungen durch mechanische Verfestigungs- und Wärmebehandlungsverfahren vorgestellt. Es zeigen sich für alle Verfahren deutliche Lebensdauersteigerungen. Als ursächlich für die Lebensdauersteigerung werden die Kaltverfestigung und die unterschiedliche Gefügeausbildung und die damit verbundene Erhöhung der Beanspruchbarkeit angesehen. In rechnerischen Untersuchungen werden zwei exemplarische Vergleichssp...
Berechnung von Vierpunkt-Großwälzlagern mittels eines Mehrkörpersimulationsansatzes unter Berücksichtigung der Lagerringverformung
Authors: Ritzer Stephan
Published: December 2020

Kurzfassung

Die Berechnung von Vierpunkt-Großwälzlagern erfolgt heutzutage mit Berechnungsverfahren nach DIN Normen, die in der Regel für kleinere Standardwälzlager entwickelt wurden. Zur Berücksichtigung der Unterschiede, die zwischen einem Vierpunkt-Großwälzlager und einem Standardwälzlager vorliegen, werden üblicherweise pauschale Abminderungsfaktoren verwendet. Diese haben aber oftmals eine Überdimensionierung des Wälzlagers zur Folge. Zu Beginn der Arbeit werden die Berechnungsansätze zur Bestimmung der statischen Tragfähigkeit, der Steifigkeit, der Lebensdauer und des Reibmomentes für den speziellen Anwendungsfall „Vierpunkt-Großwälzlager“ näher betrachtet. Dabei zeigt sich, dass Berechnungsansätze, die die einzelnen Wälzkörperkräfte berücksichtigen, besser für Vierpunkt-Großwälzlager geeignet sind als die heutzutage üblichen Standardberechnungsverfahren. Die Ermittlung der exakten Wälzkörperkräfte ist jedoch in diesen Ansätzen die größte Schwi...
Aufwandsbewertung im Engineering modularer Prozessanlagen
Authors: Holm Thomas
Published: December 2020

Die vorliegende Arbeit untersucht die Vorteilhaftigkeit modularer verfahrenstechnischer Produktionsanlagen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den Engineering-Aktivitäten im Gewerk Automatisierungstechnik. Insbesondere wird beleuchtet, wie groß der Anteil des zeitkritischen Anlagen-Engineerings ist, der durch die Verwendung von Modulen eingespart werden kann. Die Ergebnisse der Untersuchung beschreiben die Abhängigkeiten von den automatisierungstechnischen Auslegungsmöglichkeiten der Produktionsmodule und der Produktionsinfrastruktur. Letztendlich wird dargestellt, wie eine Verringerung des zeitkritischen Gesamtanlagen-Engineering auf 50% erreicht werden kann.

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Generic Topology Optimization Based on Local State Features
Authors: Aulig Nikola
Published: December 2020

The work at hand addresses engineers, designers and scientists who face the challenging Task of devising concept structures in a virtual product design process that involves more and more sophisticated physical simulations. Using methods of evolutionary optimization and machine learning, this dissertation explores a novel generic topology optimization algorithm, which is able to provide concept designs even for problems involving complex, black-box simulations. A self-contained learning component utilizes physical simulation data to generate a search direction. The generic topology optimization is studied in conjunction with statistical models such as neural networks or support vector regression. In empirical experiments, the novel method reproduces reference structures with Minimum compliance and provides innovative solutions in the domain of vehicle crashworthiness optimization.

Contents

Symbols and Abbreviations XIV

Abstract XVII

Zusammenfassung XVIII

1 Introduction 1

2 Fundamentals...
Softwareagenten-basierte Berechnung interdisziplinärer gekoppelter Simulation
Authors: Jüttner Matthias
Published: December 2020

Der wachsende Bedarf an interdisziplinären und gekoppelten physikalischen Simulationen auf verteilten und sich dynamisch verändernden Rechnernetzen motiviert den Einsatz des hier vorgestellten Softwareagentensystems. Die Umsetzung entspricht einer neuen Abstraktionsebene oberhalb bestehender Feldberechnungswerkzeuge und ermöglicht deren dynamisches, automatisiertes und leistungsbezogenes Zusammenwirken. Ressourcenabhängig spezialisierte Berechnungseinheiten agieren dabei autonom. Im Kollektiv ermöglichen sie die Beantwortung von Fragen, zu der Einzelne nicht fähig sind. Das System ist einfach erweiterbar und unterstützt Anwender durch intelligente Algorithmen und Erfahrungswissen z. B. bei der Konfiguration des Lösungsverlaufs und bei der Reduktion von Rechenzeit. Die kooperative Feldberechnung gelingt mittels dargestellter Schnittstellen. Herausfordernde Simulationsbeispiele belegen den vorteilhaften Einsatz dieses Systems und den so gewonnenen Mehrwert.

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Constraint Propagation for Analog and Mixed-Signal Integrated Circuit Design
Authors: Andreas Krinke
Published: December 2020

While the design of digital integrated circuits (ICs) is largely automated, the design of analog/ mixed-signal (AMS) ICs is still dominated by manual tasks. One of the biggest obstacles to further automation is the large number of constraints that have to be taken into account during AMS IC design. They are derived both from the specifcation and during the actual design process and must be fulflled before production of the IC can begin. The aim of this work is to present our fndings regarding the formalization of constraints and their propagation within the design hierarchy in order to make them visible and verifable in all relevant cells. Constraints are integrated into the AMS IC design process so that they can be considered at all stages of the design. Our research enables the integration and consideration of constraints in all types of design tools—not only for AMS IC design, but after generalization for any design process.

Contents

Abbreviations

VIII

Selected Symbols

X

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Einige kritische Anmerkungen zur Physik
Authors: Rosemeier Gustav-Erich
Published: December 2020

Bisher ist die Physik davon ausgegangen, dass das Trägkeitsfeld zur Erklärung der Gravitation und das elektrische Feld, das an Teilchen gekoppelt ist, voneinander verschieden sind. Es soll nun eine neue Kontinuumstheorie vorgestellt werden, die beide Felder miteinander verbindet.

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Zum deterministischen und stochastischen Effekt des Materie-Energie-Feldes
Authors: Rosemeier Gustav-Erich
Published: December 2020

In der Relativitätstheorie ist von Einstein die Kraftwirkung von Massen richtig ermittelt worden (deterministisches Konzept), dagegen ist die elektrostatische Wechselwirkung problematisch, da sie nur durch Differentiation der Energieanteile zu lösen ist (stochastisches Konzept).

Inhaltsverzeichnis

Zum deterministischen und stochastischen Effekt des Materie-Energie-Feldes 2

1 Einleitung 2

2 Zum deterministischen Konzept des Materie-Energie-Feldes 2

3 Zum stochastischen Konzept des Materie-Energie-Feldes 3

4 Zusammenfassung 6

Literatur 7

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Industrie 4.0 – Visionen der Steuerungstechnik im MES-Umfeld
Authors: Brecher Christian , Krüger Jörg , Uhlmann Eckart , Klemm Peter , Verl Alexander
Published: December 2020

Der vorliegende Band dokumentiert die Aktivitäten der produktionstechnischen Institute aus ­Aachen (WZL/IPT), Berlin (IWF/IPK) und Stuttgart (ISW) im Zusammenhang mit dem Thema ­Industrie 4.0 und gibt einen Ausblick auf mögliche Anwendungsfelder und Entwicklungs­richtungen dieses Themenbereichs. Im Rahmen der vorliegenden Ausgabe werden verschiedene Aspekte von Industrie 4.0 wie Einsatz von Cloudsystemen zur Steuerung und Simulation, ­intelligente Ver­arbeitung, Auswertung und Bereitstellung von Daten sowie Intelligente Vernetzung behandelt. Die in diesem Band behandelten Aspekte werden grundlegend untersucht, bieten aber ebenfalls erste Ansätze für den zukünftigen industriellen Einsatz.

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Model-Based Control of a Turbocharged Diesel Engine with High- and Low-Pressure Exhaust Gas
Authors: Mrosek Matthias Patrick Alexander
Published: December 2020

“Model-Based Control of a Turbocharged Diesel Engine with High- and Low-Pressure Exhaust Gas Recirculation“ presents the complete scope for a model-based control design with regard to the control objective dynamical driving cycle emissions. A semi-physical air path model delivers system properties of the controlled system. Experimental models for stationary and dynamical engine raw emissions are the base for stationary and dynamical optimisations of emissions and engine torque and allow to motivate deviations between stationary and dynamical emission formation. The control concept directly incorporates semi-physical relationships and model parameters of the air path model for control of HP-EGR, LP-EGR and charging pressure. The control performance is rated with quantified stationary and dynamical contributions to the overall driving cycle emissions. All models and control methods have been experimentally parameterised and validated at an engine test bench.

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Schätzung des Schwimmwinkels und fahrdynamischer Parameter zur Verbesserung modellbasierter Fahrdynamikregelungen
Authors: Bechtloff Jakob Philipp
Published: December 2020

Kurzzusammenfassung

Die vorliegende Arbeit wendet sich an Ingenieure und Wissenschaftler im Bereich der Fahrdynamikregelungen. Sie befasst sich mit der Entwicklung einer Methode zur Schätzung der nichtmessbaren Bewegungsgrößen Schwerpunktgeschwindigkeit und Schwimmwinkel. Dafür wird lediglich die Sensorik der Electronic Stability Control genutzt. Damit eine modellbasierte Steuerung oder ein Führungsmodell auf Veränderung des querdynamischen Fahrverhaltens reagieren kann, werden zusätzlich die fahrdynamisch wichtigsten Parameter, wie die Schräglaufsteifigkeiten und der maximale Reibwert während des Fahrbetriebs geschätzt. Hierzu werden Fahrdynamikmodelle entwickelt, die alle erforderlichen Situationen, wie die Fahrt in der Steilkurve, Fahrten im physikalischen Grenzbereich auf Hoch- und Niedrigreibwert genau genug modellieren. Es wird gezeigt, warum ein Unscented Kalman-Filter im fahrdynamischen Grenzbereich durch die Berücksichtigung der Nichtlinearität der Achsquerkraftken...
Online-Methoden zur effizienten Vermessung von statistischen und dynamischen Verbrennungsmotormodellen
Authors: Kowalczyk Marek
Published: December 2020

Die vorliegende Arbeit behandelt neue Methoden zur Reduktion des Modellierungsaufwandes und der Vermessungszeit an Motorenprüfständen. Hierfür wird eine iterative, aktiv lernende Methodik entwickelt, die erlaubt, sowohl das stationäre als auch dynamische Verhalten mit lokalen und globalen Modellen zu beschreiben. Mithilfe einer daten- und modellbasierten Messplanadaption unter Berücksichtigung von konkaven lokalen und globalen Variationsräumen sowie optimierten Stellgrößen wird der Aufwand und Umfang reduziert. Aus den daraus gemessenen Daten werden iterativ Modelle identifiziert, welche in relevanten Bereichen eine hohe Güte haben. Um die Anwendbarkeit der Methodik zu erhöhen und die benötigten Benutzereingriffe zu reduzieren, werden zusätzlich Methoden zur Anpassung der Modellstruktur entwickelt. Dadurch kann die erreichbare Modellgüte erhöht und Annahmen zur Vorausbestimmung der Modellstruktur vermieden werden. Die Anwendung der Online-Methodik wird exemplarisch für v...
Neuartiger Ansatz zur Untersuchung des tribologischen Systems Ventilspindel/Sitzring für Großgasmotoren
Authors: Lehmann Oliver
Published: December 2020

Kurzfassung

Die technische Entwicklung von Großgasmotoren in den Bereichen Marine, Lokomotive und insbesondere Kraftwerk hat zu mechanischen Wirkungsgraden von über 50 % geführt, wodurch das tribologische System Ventilspindel/Sitzring an den Grenzen seiner Funktionsfähigkeit eingesetzt wird. Problemverschärfend wirkt eine zunehmend strengere Abgasgesetzgebung. Hocheffiziente Großgasmotoren werden im Systemverbund mit neuen Technologiekonzepten als potenzieller Ansatz für einen emissions- und kostenreduzierten Betrieb gesehen. Die steigenden Zünddrücke, höheren Temperaturen und reduzierten Verbrennungsrückstände bewirken aufgrund neuartiger Betriebsbedingungen einen hohen Ventilverschleiß mit vorzeitigem Funktionsausfall.

Inhaltsverzeichnis

Formelzeichen …………………………………………………………………………………
Eine Datenspezifikationsarchitektur
Authors: Widmann Stefan
Published: December 2020

Die vorliegende Arbeit richtet sich an Ingenieure und Wissenschaftler in den Bereichen Mikroprozessorarchitektur und sicherheitsgerichtete Echtzeitsysteme. Sie beginnt mit der Identifikation von 20 datenflussbezogenen Fehler- und Angriffsarten und evaluiert anhand dieser den Stand von Wissenschaft und Technik. Anschließend wird eine neue Prozessorarchitektur, die Datenspezifikationsarchitektur, vorgestellt, welche die in Vergessenheit geratenen Merkmale von Datentyparchitekturen stark erweitert und alle Dateneigenschaften in Form zusätzlicher Kennungen untrennbar mit dem Datenwert verknüpft, überträgt, speichert und verarbeitet. Dies ermöglicht es der neuen Architektur, alle 20 Fehler- und Angriffsarten zu erkennen. Die schlussendliche Gegenüberstellung des Stands von Wissenschaft und Technik und der Datenspezifikationsarchitektur zeigt die Überlegenheit der neuen Architektur und deren hervorragende Eignung für die Realisierung sicherheitsgerichteter Anwendungen.

Inhaltsverzei...
Theory and Application of Text-representing Centroids
Authors: Unger Herwig , Kubek Mario M.
Published: December 2020

Centroid terms are single, descriptive words that semantically and topically characterise text documents and thus can act as their very compact representation in automated text processing tasks that strongly rely on the semantic similarity of texts. Algorithms to classify and cluster them make use of this information. In this book, the novel, brain- and physicsinspired concept of centroid terms is introduced and deeply discussed. Furthermore, their unique properties and practical usage in major natural language processing and text mining tasks are covered. In this regard, a new graph-based method for their fast calculation is presented as well. In contrast to methods relying on the bag-of-words model, the derived centroid distance measure can uncover

a topical relationship between texts even when their wording differs. As centroid terms can also represent short texts, the presented first fully integrated, P2P-based web search engine, called “WebEngine”, therefore makes heavy use of...
Human Pose Estimation from Monocular Images
Authors: Wandt Bastian
Published: December 2020

Abstract

This dissertation deals with the problem of capturing human motions and poses using a single camera. The frst part of the thesis proposes two closely related approaches for the 3D reconstruction of human motions from image sequences. To resolve inherent ambiguities in monocular 3D reconstruction the main idea of this part is to exploit temporal properties of human motions in combination with a human body model learned from training data. The second part of the thesis tackles the problem of reconstructing a human pose from a single image. A human body model is learned by training a deep neural network that covers nonlinearities and anthropometric constraints.

C O N T E N T S

1 Introduction ….. 1

1.1 Applications and Commercial Systems . . . . . . . . . . . 1

1.2 Image-based Motion Capture . . . . . . . . . . . . . . . . 2

1.3 Contributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

1.3.1 Time Consistent Human Motion Reconstruction . 6

1.3.2 RepNet . . . . . . . ...
Pinch-based Methods for Absorption and Extraction Process and Solvent Screening
Authors: Redepenning Christian
Published: December 2020

Kurzfassung

In dieser Dissertation werden neue Näherungsverfahren für die Auslegung von Absorptions- und Extraktionskolonnen vorgestellt. Für die vereinfachte Auslegung wird ein energieeffizienter Betriebspunkt angestrebt, wofür sogenannte Pinch-Punkte herangezogen werden, die in Gegenstrom-Apparaten stets bei verschwindender thermodynamischer Triebkraft auftreten. Analogien zwischen Pinch-Punkten und sogenannten Fixpunkten nichtlinearer, dynamischer Systeme werden ausgenutzt, um erstmalig das Pinchbasierte Modell für allgemeine Gegenstromkolonnen mathematisch fundiert herzuleiten. Hieraus folgt dann konsequent die Anwendung für adiabate Absorptionskolonnen und isotherme Extraktionskolonnen. Die neuen Modelle weisen dabei einen kleineren Approximationsfehler auf als etablierte Näherungsverfahren, die nicht auf Pinch-Punkten beruhen. Außerdem erlaubt die hergeleitete mathematische Formulierung sogar die systematische Verbesserung der Schätzung bis zur Genauigkeit der rigorosen ...
Discriminação e Barreiras ao Acesso ao Serviço Nacional de Saúde Percecionados por Pessoas Trans
Authors: Rodrigues João , Lemos Carolina , Figueiredo Zélia
Published: December 2020

Introdução: A população trans, que necessita de tratamentos médicos, cirúrgicos e psicológicos específicos pela sua condição, é confrontada com discriminação, preconceito e estigma, na procura de serviços de saúde, que limitam o seu acesso. Este estudo pretende avaliar barreiras no acesso à saúde, por esta população, em três ambientes distintos do Serviço Nacional de Saúde (urgência, medicina geral e familiar e cirurgia).

Material e Métodos: Realizou‑se um estudo transversal, não controlado, com recurso a entrevista a 71 pessoas trans, após consulta de Sexologia. Um modelo de entrevista foi elaborado pelos autores, adaptando questões do Trans Pulse Project e do 2015 US Transgender Survey.

Resultados: Metade dos trans que recorreram aos três contextos estudados percecionaram discriminação por um profissional de saúde. O uso de linguagem preconceituosa foi o episódio de perceção de discriminação mais frequente e o serviço de urgência o local onde ocorreu com mais frequência. Encontramos relação entre episódios de perceção de discriminação em medicina geral e familiar, com o desconforto sentido em abordar saúde trans com o médico de família.

Discussão: A discriminação percecionada por pessoas trans foi semelhante à verificada na literatura, em contexto de urgência e medicina geral e familiar. O incumprimento e desconhecimento de guidelines de boas práticas clínicas, por profissionais de saúde, à semelhança da literatura, podem constituir barreiras de acesso a cuidados de saúde, na população estudada.

Conclusão: Verificamos que existe a necessidade de estudar, a nível nacional, o impacto da discriminação na população trans, bem como de avaliar e promover a formação de profissionais de saúde nesta área.
اسلامی تصورریاست اورغیراسلامی نظریہ ریاست کا تقابلی جائزہ
Authors: Prof. Dr. Abdul Ali Achakzai
Published: December 2020

In an Islamic state, the leader is obliged by the Quran to run the affairs of the people using ‘Shura’ (consultation). He is elected based upon confidence to lead, not on his policies, because he is obliged to derive laws based upon the Quran and Sunnah، and has no option to not implement the clear laws cont-ained therein, even if not convenient for gov:, which provides full protections for people’s rights at all times. In a (Western) secular Democracy, the leaders are not obliged to consult the people in running the affairs (nor fulfil their promises). They derive laws from what is convenient, and may (and do) take away people’s rights using that justification.In Islam, the leader remains in power until he becomes unjust or incompetent. In a (Western) secular Democracy, the leader remains in power despite being unjust or incompetent, and may get elected again if he can lie to the people to persuade them he is the lesser of two evils.

An Islamic State is based upon sovereignty to the Creator, who doesn’t change his mind, it not prone to prejudice, bigotry or ignorance. A (Western) secular Democracy is based upon sovereignty of the Individual, who does change their mind, is prone to prejudice, bigotry and ignorance. This article explains deeply about Comparison of Islamic concept of state and non Islamic Idea of State.
تصور معذوریت قرآن وسنت کی روشنی میں
Authors: Muhammad Usman Khalid
Published: December 2020

The action code of Islam is impartial and strong. All human beings, disabled and abled have the right of gaining justice and bound to giving justice. Because of disableness impartial behavior is against the Islamic justice code. The “good behavior” with disabled persons is the basic law of disableness in Islam. The “good behavior” with disabled persons in Islam is not the result of mercy and pity but is the result of that right of taking equal to the life of common people which is due to the nation and community. Hence the rights of disabled persons are the result of those requirements which are created due to disableness. The meaning which we take conventional is “complete worthlessness” but it means in Islam weak and feeble. That is to say disable person is able to work but he has less ability. Or he has no ability to do one job but has the ability of high rank to do other jobs.The Holy Prophet (Peace be upon him) introduced first time this principle of disableness. The Arabs mean the word “disableness” complete uselessness. But the Holy Quran exempted the persons from Jehad not taking part in Tabuk battle because of disableness giving them the name of feebles. Islam does not appeal for mercy with disabled persons but advised to behave well with them and condemns also the injustice of society with them. Islam orders to perform one’s duties to others. Islam not only stresses on the performance of duties but also gives instructions in this connection.
حضرت محمد ﷺکے معجزۂ معراج اور اسراء کے متعلق سرسید احمد خان کا تصور
Authors: Mufti Abdul Jabbar  , Prof. Dr. Ghulam Muhammad Jafar
Published: December 2020

Amongst other miracles of the Prophet Muhammad (PBUH), ISRAA and MAIRAAJ are one of the well-known miracles that have been discussed a lot in Sirat-ul-Nabi. This article, therefore, has brought under discussion the occur-rence of this miracle in the light of Qura’n and Ahadith in details.  Furthermore, it has also been discussed whether the occurrence of this miracle was physical or spiritual in its nature.  The concept of Sir Syed Ahmed Khan regarding this miracle has also been discussed; where he support his arguments with reference to some Ahadith, that the entire situation concerning the miracles was merely a dream and this miracle did not take place in physical form. According to him, this is against the law of nature. In this article the explicit concepts of Sir Syed Ahmed Khan have been rejected with the arguments given by the Majority of the Scholars and Muslim thinkers.
اسلامی قیادت کے بنیادی اصول، سیرت نبویﷺکی روشنی میں
Authors: Dr. Syed Muhammad Shahid Tirmizi  , Dr. Riaz Ahmed Saeed
Published: December 2020

In Islamic perspective leadership is a great feature and most important quality for achievement of national goals. Therefore, all kinds of national and organizational success are based up on quality of good leadership.  Every group, society, organization, state and even the world at large need good leadership who can lead their supporters and followers and organizations towards  successful physical and spiritual growth and development  . It is also a fact that leadership is God gifted thing but we can enhance ability for eldership.  Leadership should not be confused with the role of only those who make headlines but in essence almost everyone have sometimes somewhere, somehow played a leading role. It is also a historical fact that the Holy Prophet Muhammad ﷺ was granted all kind of leadership and He established some important principles of Islamic leadership which are necessary to follow them for successful leadership. These principles are foundation of great achievements which are led by the Holy Prophet ﷺ. It is also observed that the Islamic Leadership principles practiced by the Holy Prophet Muhammad ﷺ and subsequently by his Caliphs and pious followers which if practiced will provide success principles equally useful both for Muslims and for non-Muslims minorities both in an Islamic state and society.  In this paper the efforts are made to elaborate the guiding principles of Islamic leadership in the light of the teachings of Prophet Muhammad ﷺ.
برصغیر میں عربی ادب کا تحقیقی جائزہ اور اس کے اثرات
Authors: Dr. Qari Badruddin
Published: December 2020

At the time of arrival of Muslim community in Sub-Continent Region and due to their settlement in the region Arabic Language has been prevailed and such as the system of its publication and learning has been commenced. Because the directives of Islam and laws are in the Arabic Language as per Quran & Sunna so that it is necessary to learn the Arabic language for the awareness of Islamic directions. So that to achieve the knowledge of Sharia inclu-ding the expertise the peoples of Sub-continent has been achieved the expertise of Arabic language, literature, knowl-edge Ilmul Saraf al-khawa, knowledge of al-ishtiaq & Ilmul Balaghta etc. Moreover it is clarify that Scholar of religious have shown their expertise so that the scholar of Arab have been convinced their expertise. The basic point of service in Arabic Language of Scholars of Sub-Continent that they do not served only to enhance the language but the cause of service was to serve themselves on religious matters and represents themselves on work hard and tried themselves to achieve the better performance of identification of Islam.  A positive result and effects have been achieved as a sun shining of Islam is remaining and its waves are enhancing all around the world such as the sun shining of Islam is remained in Arab world such as the publication of literature is also remaining in the Sub-Continent region in the actual shape and saved. Because the Islam will remain till the day of judg-ment and its representatives/workers will born till the date such as the scholars of literatures will also born and they will save the knowledge of Arabic.  They will alive till the Day of Judgment.
(معاصرمسلم تعلیمی حالت اور مستقبل کے چیلنجز(پاکستان کے تناظر میں
Authors: Dr. Farhadullah  , Dr. Fazli umar
Published: December 2020

The history of Muslim Education reveals that there was no difference of materialistic and religious education in the past. However, for the last two centuries, Muslim world divided into many ideologies which consequently produced separate educational institutions for every ideology. In the secular/modern educational institutions, religious and metaphysical studies are missing while, on the other hand, religious seminaries focus on the pure religious education. In such a situation, two kinds of students are graduating from our educational institutions which do not have congruence in practical life with each other. Present Muslim world in dire need of a comprehensive educational system combining the modern secular and religious subjects in an appropriate manner. Currently, if Islamic world is distressed technologically at one hand, it is divided in many sects, on the other. Therefore, acquisition of scientific and religious,both kinds of education are required for Muslims. In the present paper, the responsibilities of Muslim world are discussed to face the current and future challenges from educational perspective in order to portray a true picture of Islam and its followers.
زرتشت ازم کے شعائر،رسوم اور روایات: اسلامی تناظر میں اجمالی جائزہ
Authors: Dr. Zahid Lateef  , Dr. Riaz Ahmed Saeed
Published: December 2020

Zoroastrianism is an ancient Iranian religion founded by an Iranian Prophet and scholar Zoroaster. It is claimed by some foremost scholars that this is the most ancient religion of the world which influenced the other major religions of the world like, Judaism, Christianity and Islam. The main source to know the Zoroastrianism is Avesta, Denkart and Bundahishn (sacred books) from which we know the terminologies and traditions of this religion. Main two spirits are Ahura mazda (god of pleasure and goodness) and Ahriman (god of evil) and seven more main spirits which are called as angels are Amesha spentas which show the actual spirit and direction of this ancient religion. Some of the concepts and traditions are same which exists in Islam but with different names and features, like prayers and matters after death, heaven and hell. In this article, main focus is on tradition and terminologies of this ancient religion to know its actual spirit to get the basic information and main themes for initial reader of this religion from Islamic theological pers-pective. No doubt, Zoroastrianism is one the amended religions exist on earth yet because of the similarity of various rituals with Islam. However, Zoroastrianism is being considered reve-aled religion and Zoroaster as true prophet of Allah.
حرية الفكر والتعبيرعند الإمام بديع الزمان سعيد النورسي رحمه الله
Authors: Dr. Ikram ul Haq Azhari  , Ziaullah
Published: December 2020

The freedom of thought and expression has acquired a diversity of meanings and limitations determined by the evolving socio-historical contexts of various civilizations through the history. This piece of research briefly investigates the history of evolution of this concept in Islamic and Western intellectual circles and then intends to focus upon the elaboration of this idea by Imam Badi-uz-Zaman An-Naurasi. Iman Naurasi supports the human right of thinking and expressing ideas freely but at the same time recognizes the need of divine intervention in delimiting its boundaries. Humans, if left entirely unrestricted to make their choices in life, would only bring about disastrous results and thus lead to cessation of a collaborative social life. Therefore, Imam proposes that humanity should abide by some universal principles and high moral values inspired by the divine revelation so that the society could collectively ensure the pursuit of human progress and well-being. Imam proves his point through the instances from the Islamic history that divinely guided freedom of thought and expression provided the world with a vivid model of life which provided people the rights of choosing everything in their life ranging from faith to marital and economic decisions.
صفات الجنة في سورة الرحمن: دراسة موضوعية
Authors: Dr. Muhammas Ismaeel Bin Abdul Salam  , Dr. Abu Bakar Bahta
Published: December 2020

Thus the whole sayings or acts of the Prophet Muhammad (PBUH) proved to be the explanation of the Qur’an. Keeping this reality in view the writer has studied the whole treasure of the Hadith analytically and discussed the duty of the Prophet Muhammad (PBUH) for explanation of the Qur’an and primary and secondary sources of this pious duty pointing out different aspects of the explanation of the Qur’an by the Hadith; Qur’anic words, Qur’anic terms, Qur’anic notions, Qur’anic thoughts and even valuable points and conclusions the Prophet (PBUH) made through pondering upon this Holy Book.