Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen – serie

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Del 49 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Nicht-lokale Versagensformulierung zur Simulation des spannungsratenabhängigen Bruchverhaltens von Verbundsicherheitsglas und ihre Anwendung beim Kopfaufprall auf Windschutzscheiben
AvChristian Alter
Häftad, Tyska, 2019
682 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
Dieses Buch behandelt sowohl experimentelle als auch numerische Aspekte des Kopfaufpralls auf die Windschutzscheibe. Ziel der Untersuchungen ist die Umsetzung eines nicht-lokalen Berechnungsmodells mit dem das Bruchverhalten der Windschutzscheibe unter Impaktbelastung prognosesicherer abgebildet werden kann.Darüber hinaus wird die verwendete FE-Modellierungstechnik dargestellt und die Vor- und Nachteile klassischer Versagenskriterien herausgearbeitet.Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen wird ein bruchmechanisch motivierter, nicht-lokaler Ansatz zur Regularisierung der Methode der Elementlöschung erarbeitet und anhand der durchgeführten Kopfaufprallversuche validiert.
Del 50 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Exkursion China 2018
Beijing, Changsha, Shanghai, Zhangjiaje
AvJens Schneider,Ulrich Knaackm. fl.
Inbunden, Tyska, 2019
319 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
Eine Reise im „Reich der Mitte“ von der Perspektive der Fachgebiete Statik, Fassadentechnik und Stahlbau der Technische Universität Darmstadt. In der Landeshauptstadt Peking konnten neben dem Besuch von kulturellen Sehenswürdigkeiten wie der verbotenen Stadt, sich im Bau befindende Hochhausprojekte hautnah erkundet werden. Ein Höhepunkt war die Besichtigung der Firma North-Glass, die zusammen mit nur einem weiteren Unternehmen die Weltspitze für Spezialfassadengläser bildet. Nach dem Besuch der größten Stahlbrückenbau-Firma Chinas und der Besichtigung des „Dragon’s Head“, dem östlichsten Teil der Chinesischen Mauer am Golf von Bohai, stand ein zweitägiger Aufenthalt im Nationalpark von Zhangjiajie auf dem Reiseplan. Die Glasbodenbrücke und die atemberaubende Landschaft waren Höhepunkte der gesamten Exkursion. Workshops an der Central South University von Changsha und der Partneruniversität der TU Darmstadt, der Tongji University in Shanghai, boten die Möglichkeit, didaktische Konzepteund aktuelle Forschungsarbeiten der beteiligten Universitäten kennen zu lernen. Die Gespräche der Studierenden untereinander über den Alltag im Studienleben waren ein großer Erfolg, da hier nicht nur das Studium betreffende Inhalte sondern auch alltägliche und kulturelle Besonderheiten ausgetauscht werden konnten. Die Besichtigung der 26 Mio. Metropole Shanghai stellt den krönenden Abschluss der Bildungsreise dar. Unter anderem wurden das Urban Planning Museum, der Oriental Pearl Tower sowie verschiedene historische Sehenswürdigkeiten der Stadt besucht.
Del 51 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
E3 – A parametric model to evaluate trade-offs between the Energetic, Economic, and Ecological lifecycle performance of building projects
AvMira Conci
Häftad, Engelska, 2019
439 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
This doctoral dissertation presents a model to evaluate trade-offs between the energetic, economic, and environmental lifecycle performance of building projects. The model is explained so as to be replicable. The model is then applied for decision-making on different strategies for existing buildings in Germany. Results from the case-study show that current state-of-the-art building strategies considerably increase the risk of missing climate change mitigation targets in exchange to a relatively small economic improvement over innovative building strategies.
Del 52 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Stochastic Approach to Rupture Probability of Short Glass Fiber Reinforced Polypropylene based on Three-Point-Bending Tests
AvNikolai Sygusch
Häftad, Engelska, 2019
439 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
A method for incorporating and comparing stochastic scatter of macroscopic parameters in crash simulations is developed in the present work and applied on a 30 wt.% short glass fiber reinforced polypropylene. Therefore, a statistical testing plan on the basis of three point bending tests with 30 samples for each configuration is carried out. The tests are conducted at 0°, 30°, 45° and 90° orientation angles and at strain rates of 0.021/s and 85/s. The obtained results are evaluated statistically by means of probability distribution functions. An orthotropic elastic plastic material model is utilized for the numerical investigations. Monte Carlo Simulations with variations in macroscopic parameters are run to emulate the stochastic rupture behavior of the experiments.
Del 53 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
On the anisotropic plastic behaviour of short fibre reinforced thermoplastics and its description by phenomenological material modelling
AvFelix Dillenberger
Häftad, Engelska, 2019
547 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
A requirement for the safe design of thermoplastic parts is the ability to precisely predict mechanical behaviour by ﬁnite element simulations. Typical examples include the engineering of relevant components in automotive applications. For this purpose adequate material models are essential. In this context, the present work introduces a material modelling approach for short fibre reinforced thermoplastics (SFRTPs). SFRTP parts are processed cost-effectively by injection moulding and show a varying degree of anisotropy due to the locally inhomogeneous ﬁbre distributions that arise during the moulding process. The presented material model considers linear-elastic behaviour and non-linear orthotropic stress-state dependent viscoplastic deformation for arbitrary fibre distributions. The constitutive equations are verified with the experiments of a PPGF30 material regarding different stress-states and orientations.
Del 54 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
On the Fracture Behaviour and the Fracture Pattern Morphology of Tempered Soda-Lime Glass
AvNavid Pour-Moghaddam
Häftad, Engelska, 2019
547 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
The main criteria for assessing the load-bearing behaviour and risk potential of monolithic glass are its fragmentation and the morphology of the fragments. These depend strongly non-linearly on the strain energy density present in the glass at the time of fracture, which can be converted into fracture energy. Thus, the design and optimization of structural glazing in engineering requires both knowledge of the relevant parameters and mechanisms during the fracture process in glass and an understanding of the characteristics of the fracture structure. Based on fracture mechanics considerations and comprehensive experimental investigations, various aspects and physical quantities of fracture behaviour as well as characteristics and parameters of fracture pattern morphology of fragmented, tempered soda-lime glass were studied and correlated with the stored strain energy. The relationship between fragmentation behavior and strain energy was elaborated using the energy criterion in Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM) related to the initial strain energy before fragmentation and in the post-fracture state. Furthermore, a machine learning inspired approach for the prediction of 2D macro-scale fragmentation of tempered glass was developed and elaborated based on fracture mechanics considerations and statistical analysis of the fracture pattern morphology. A method was deduced and applied in which the fracture pattern of tempered glass is predicted and simulated by Voronoi tessellation of point patterns based on Bayesian spatial point statistics fed with energy conditions in LEFM.
Del 55 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Constitutive Modelling and Failure Prediction for Silicone Adhesives in Façade Design
AvMichael Drass
Häftad, Engelska, 2020
1 194 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
This book provides readers with an elementary understanding of the material behavior of structural silicones in façades. Based on extensive experimental investigations on a transparent structural silicone adhesive (TSSA), the material behavior, failure, and microscopic effects such as stress whitening, cavitation failure, and the Mullins effect are analyzed. In turn, novel hyperelastic material models are developed to account for nonlinear material behavior under arbitrary deformations. The development of a volumetric hyperelastic model makes it possible for the first time to approximate the structural behavior of TSSA under constrained tensile load and cavitation. The material models discussed here were implemented in a finite element code for validation, and their quality was confirmed by three-dimensional numerical simulations, in which an additional stretch-based failure criterion was evaluated for failure prediction. The numerical studies are in good agreement with the experimental results.
Del 56 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Design to Manufacture of Complex Building Envelopes
Single Layer Envelopes: Mullion-Transom Systems + 3D printed Metal Nodes
AvAlamir Mohsen
Häftad, Engelska, 2020
1 086 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
This book discusses a new method for the design and engineering of complex façades. Based on the file-to-factory concept, the method combines parametric design approaches and additive manufacturing. Parametric design and additive manufacturing are both growing trends that open up new possibilities. Parametric design approaches change how planners / designers perceive building details. Further, new engineering concepts are needed to cope with the increasing complexity of architectural geometries due to the rapid developments in areas such as façade systems, modeling software and digital manufacturing techniques.
Del 57 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
From Bulk to Structural Failure: Fracture of Hyperelastic Materials
AvPhilipp Laurens Rosendahl
Häftad, Engelska, 2020
547 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
This thesis investigates the fracture of nearly incompressible hyperelastic media. It covers the different characteristics of bulk material failure under dilatational or distortional loads and develops a unified description of the corresponding failure surface. It proposes a coupled strain and energy failure criterion for the assessment of notch-induced crack nucleation and presents a weak-interface-model that allows for efficient stress, strain and failure analyses of hyperelastic adhesive lap joints. Theoretical concepts for the measurement of fracture properties of nonlinear elastic materials are provided. The methodology is developed using two exemplary hyperelastic silicones, DOWSIL 993 Structural Glazing Sealant and DOWSIL Transparent Structural Silicone Adhesive, and is validated using large sets of experiments of different loading conditions.
Del 58 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Fabrik Formwork
Entwicklung und Bewertung eines textilen Schalungssystems
AvSascha Hickert
Häftad, Tyska, 2020
562 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
Unter Fabrik formwork versteht man die Herstellung von Schalungen aus einem handelsüblichen zweidimensionalem Textil. Das Problem der Bauwirtschaft in der Herstellung und dem Streben der Gestalter nach immer spektakuläreren geometrischen Baukörpern inspirierte den Autor dieses Buches dazu, die etablierte Schalung für Betonbauteile anders zu denken. Je komplexer die Geometrie, desto schneller gelangen konventionelle Schalungssysteme an ihre Grenzen, sodass Alternativen gesucht werden müssen. Etablierte Schalungssysteme weisen ein meist rigides, wenig duktiles Verformungsverhalten auf, was den Wunsch nach individuellen Bauteilkonturen stark einschränkt. Um diesen Umstand aufzubrechen wurden in diesem Buch die Grundlagen und die Anforderungen an etablierte Schalungssysteme untersucht und eine neuartige weitaus flexiblere Schalungsmethode zu entwickeln bzw. zu erproben. Kurz: aus einem zweidimensionalen Material wird ein dreidimensionaler Baukörper. In zahlreichen, meist experimentellen Versuchsaufbauten wird diese Methode vorgestellt, untersucht und bewertet. Die durchgeführten Versuche, die Realisierung von zum Teil freigeformten Prototypen mit Hinterschneidungen in der Geometrie und die Bewertung der textilen Schalung zeigen ein erhebliches Potential in der Entwicklung des neuen Typus Schalung für Betonbauteile auf und das sowohl konstruktiv wie auch gestalterisch.
Del 59 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Methodology to Model the Statistical Fracture Behavior of Acrylic Glasses for Stochastic Simulation
AvMarcel Berlinger
Häftad, Engelska, 2021
406 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
A statistical modelling method for simulating the fracture behaviour of acrylic glass is presented using the application case of an automotive rear side window. The collection of the necessary measurement data and their analysis is described. The aim is to give guidance to users of comparable materials. Finally, the model is integrated into the finite element simulation of a head impact test of the pane. Based on the resulting spread of the head injury criterion, the relevance of a statistical material characterisation for product safety is discussed.
Del 60 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Experimental Investigations on Joining Techniques for Paper Structures
A Showcase of Principles, Case Studies & Novel Connections Created in the Spirit of Architectural Engineering
AvEvgenia Kanli
Häftad, Engelska, 2021
601 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
The background of this research is related to innovative lightweight construction methods for short-term applications realized with highly recyclable materials produced from renewable resources. Specifically, the possibility of using selected paper-based products for design purposes is examined. The main topic discussed regards the state of the art and future potential of joining techniques for assemblies and structures designed with paper-based products. In this context, the preference on paper-tubes for a variety of designs is examined closely. A collection of case studies for selected joining techniques supported with digital tools, fabrication of prototypes and targeted structural experiments demonstrates possibilities and considerations. This book presents the research process and aims to inspire architects, designers and engineers who are eager to discuss on material innovation and the steps that need to be taken to examine the feasibility of such ideas.
Del 61 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
HYGGiency - Raumhygiene und Behaglichkeit durch energetische Sanierung im Quartier
HYGGiency - Room hygiene and comfort through energetic refurbishment in district
AvDavid Bewersdorff
Häftad, Tyska, 2022
864 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
Dieser Band setzt sich mit den Grundlagen der energetischen Sanierung auseinander und überführt diese zu einer ganzheitlichen Betrachtung im Quartier. Dazu werden energetische Maßgaben anhand von Behaglichkeitsansprüchen, sozialen Faktoren und ökologischen Auswirkungen angepasst sowie Ausführungs- und Berechnungsempfehlungen gegeben.Das Buch zeigt dazu die Verbindung von genauen energetischen Simulationen mit der gleichzeitigen Möglichkeit der Behaglichkeitsoptimierung und legt deren Vorteilhaftigkeit dar, um große energetische und soziale Potenziale in Breitenwirkung zu heben. Die notwendigen entwickelten Vereinfachungen beschleunigen die Simulationen und liefern verlässliche Ergebnisse. Dadurch können ganzheitlich vorteilhafte Sanierungsstrategien mit geringer Dämmstärke identifiziert werden, die sich auch bei der Übertragung in eine Quartiersbetrachtung bestätigen lassen. Der Nutzerfokus erleichtert die Sanierungsmaßnahmen und zeigt auch Vorteile bei sozialen, stadtklimatischen,behaglichen und energetischen Zielen. Dies konnte in allen Berechnungsstufen aufgezeigt werden, von der statischen bis hin zur optimierten Quartierssimulation. Hieraus wurde ein Handlungsleitfaden mit Sensitivitäten abgeleitet.
Del 63 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Model for the Stochastic Fracture Behavior of Glass and Its Application to the Head Impact on Automotive Windscreens
AvChristopher Brokmann
Häftad, Engelska, 2022
601 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
The book deals with the stochastic strength of glass and the application to the automotive windscreen. A finite element model is derived. This is then validated using known phenomena in connection with the fracture behaviour of glass. After the strength of a windscreen has been intensively investigated, experiments with wind windscreen, experiments with windscreens are simulated by means of the model. Finally, the probability of a pedestrian suffering a head injury on impact with a windscreen is predicted. of a pedestrian hitting a windscreen is predicted, taking into account the stochastic breakage behaviour of glass. Up to now, this has not been taken into account in EuroNCAP crash tests, for example.
Del 64 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Risssystem und Festigkeit der geschnittenen Kante von Floatglas
AvSteffen Müller-Braun
Häftad, Tyska, 2022
562 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
In dieser Dissertation wird das Risssystem der geschnittenen Glaskante im Zusammenhang mit der Festigkeit behandelt. Neben theoretischen Betrachtungen werden vor allem durch experimentelle Untersuchungen diese Zusammenhänge belegt. Durch die Ausführungen wird es ermöglicht aufgrund von optischen Merkmalen an der geschnittenen Kante auf die mechanische Qualität zu schließen. Dies kann zu einer zerstörungsfreien Überprüfung einer erhöhten Kantenfestigkeit genutzt werden.Neben dieser zunächst von der Ursache für die Entstehung des Risssystems unabhängigen Betrachtung wird zudem auf die Einflüsse aus dem Schneidprozess eingegangen. Es wird dargestellt, welche Parameter des Prozesses das Risssystem in welcher Art beeinflussen. Der Zusammenhang zwischen Risssystem und Festigkeit kann somit dazu genutzt werden die Parameter des Schneidprozesses hinsichtlich der mechanischen Qualität zu optimieren.
Del 62 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Clay Printing
The Fourth Generation Brickwork
AvDennis de Witte
Häftad, Engelska, 2022
654 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
The research described in this thesis focuses on the production and use of additive manufactured silicate ceramic (clay) products in construction.Additive Manufacturing (AM) is a technology that facilitates realising products by selective placement of material in subsequent layers. It is a technology that emerged in the 1980’s and has been adopted by many industries for prototyping and the realisation of special or individualised products, which cannot be made by use of common production processes or benefit economically by the use of AM.The research shows a broad overview of AM for clay. It describes the evolution of brickmaking, how clay building products can benefit from an AM process, which production process could meet the defined demands regarding the final product, and which characteristics the printed clay products have.
Del 66 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Characterization of Laminated Safety Glass Interlayers
Thermorheology, Crystallinity and Viscoelasticity
AvMiriam Schuster
Häftad, Engelska, 2022
1 518 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
Laminated safety glass enables the safe construction of transparent structures. The mechanical behaviour depends on the polymeric interlayer both in the intact and in the post fracture state. In the present work, the mechanical behaviour of ethylene vinyl acetate-based (EVA) and ionoplastic interlayers is investigated for the intact laminated safety glass condition. In particular, the influence of the semi-crystalline structure on the stiffness behaviour is studied with X-Ray Diffraction, Differential Scanning Calorimetry and Dynamic-Mechanical-Thermal-Analysis. The studies on the mechanical behaviour of the interlayer in the fractured laminated safety glass were carried out with polyvinyl butyral-based (PVB) interlayers. First, the temperature and frequency (time) dependent linearity limits are determined in Dynamic-Mechanical-Thermal-Analyses, second, the nonlinear viscoelastic material behaviour is investigated with tensile relaxation tests at different temperatures and strain levels.
Del 65 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Contribution to Moving Force Identification in Bridge Dynamics
AvAndrei Firus
Häftad, Engelska, 2023
1 410 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
The knowledge of the real forces acting on a structure are of great importance in the condition assessment process of existing structures. In this sense, this work provides a novel approach for identification of dynamic moving forces acting on a bridge structure. It seeks to find the optimal time dependent force values that minimize the difference between the computed and measured displacement and acceleration time histories for a limited number of sensor locations. The work also presents extensive experimental investigations of the developed method on real structures in operation, which consistently show that it can be successfully used on a wide range of applications: from small structures excited by rather low pedestrian forces up to the "heavy category" of a complete train passing a railway bridge. In this context, a set of particularities and limitations arising in the practical application of the method on real structures are also discussed.
Del 67 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
On the Bi-Axial In-Plane Behavior of Laminated Paperboard Components in Construction: A Representative Engineering Model
AvNihat Kiziltoprak
Häftad, Engelska, 2023
1 410 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
The present book deals with the structural characterization of paperboard materials. The main focus is set on the development of an engineering model for paperboard laminates for use in design processes. Furthermore, the bi-axial limits are examined and related to those of the single paperboard sheet, in order to enable the estimation of laminate performance from the properties of the single paperboard sheet on. Finally a simple model for failure estimation during bi-axial loading is established which relies on simple material tests.
Del 68 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Reinforcing and Detailing of Thin Sheet Metal Using Wire Arc Additive Manufacturing as an Application in Facades
AvChristopher Borg Costanzi
Häftad, Engelska, 2023
1 518 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
The presented book deals with the use of Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) as a means of stiffening and reinforcing free-form sheet metal as an application in facade. The main focus of the research is developing a methodology for welding ontop of pre-bent sheet metal; including digitizing of arbitrarily-formed sheet metal, developing of process-parameters for welding on thin sheet metal and generating force-responsive welding paths.The research is focused on singly-curved sheet metal profiles, and is concluded by the production of a number of small-scale prototypes which illustrate the potentials for reinforcing sheet metal using WAAM.
Del 69 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Ultraleichter, zementgebundener Schaum als Kernwerkstoff von Sandwichelementen
AvAndreas Maier
Häftad, Tyska, 2023
713 kr
Skickas inom 5-8 vardagar
Ausgehend von einer Entwicklung thermisch aktivierter Gebäudehüllelemente aus nahezu sortenreinen, zementgebundenen Werkstoffen, die jedoch aus einer tragenden Innenschale mit aufgebrachter Dämmung aus ultraleichtem, mineralisiertem Schaum sowie einer Vorhangfassade aus sehr dünnen, mikrobewehrten UHPC-Platten bestehen, wird die Frage diskutiert, inwiefern sich derartige Bauteile auch als tragende Sandwichelemente umsetzen lassen.Hierzu wird in einem ersten Schritt der mögliche Kerndämmstoff aus ultraleichtem, zementgebundenem Schaum mechanisch untersucht und die für eine Sandwichanwendung relevanten Werkstoffkenngrößen ermittelt. Für eine mögliche Berechnung von Sandwichelementen aus mineralisiertem, zementösem Schaum werden aus der Literatur bekannte Sandwichtheorien aufbereitet und im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit bei einem derart schubweichen Kernmaterial sowie in Bezug auf den Rechenaufwand und die daraus generierte Genauigkeit der Ergebnisse miteinander verglichen und bewertet.Im Hinblick auf die Klimaschutzziele sollte bei allen neuartigen Konstruktionen immer auch die Frage des ökologischen Fußabdrucks gestellt werden. Dies erfolgt im Rahmen einer Produktökobilanzierung des mineralisierten Schaumes, durch die Ermittlung der herstellungsbedingten CO2 – äquivalenten Emissionen sowie des Primärenergiebedarfs und eines Vergleichs mit anderen Kerndämmstoffen. Die sortenreine Trennung des Schaumes von den Deckschichten kann für die Kombination mit Stahlbeton nachgewiesen werden.Die Umsetzung als Sandwichelement erfolgt abschließend mit funktionalisierten Deckschichten aus Wabenplatten, die über eine Trägerschicht aus Gipsputz mit dem Schaum verbunden werden, wobei die hohe Schwindneigung des Schaumes sich aktuell als Hindernis für eine dauerhafte, robuste Umsetzung zeigt.
Del 70 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Concept for Measuring and Evaluating Optical Anisotropy Effects in Tempered Architectural Glass
AvSteffen Dix
Häftad, Engelska, 2023
601 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
Optical anisotropy eﬀects can occur in building envelopes made of tempered glass. The visual eﬀect has been neglected in the evaluation of the building product and increasingly leads to disputes between the parties involved. This thesis extends the state of knowledge on the cause and perception of optical anisotropic eﬀects and presents a concept for measuring and evaluating them in ﬂat monolithic tempered architectural glass.Initially, an overview and description of current photoelastic measurement methods are given, and the accuracy of the used measurement setups is veriﬁed for the ﬁrst time. The experimental basis for the concept is formed by extensive full-ﬁeld retardation measurements in the laboratory and ﬁeld studies of the maximum visibility of the anisotropy eﬀects in an outdoor test rig with accompanying polarization measurements of the sky. Various glass types, geometries, and tempering levels are selected based on typically used products, and their inﬂuence on theresulting retardation image is investigated. Determining a correlation of the retardation images with the reﬂection images of selected test specimens in the outdoor test rig complements the experiments.Based on this, digital evaluation methods are presented, further developed, and applied to the measured retardation images. From the critical analysis of these results, limit values for diﬀerent anisotropy quality classes are derived, and the concept is complemented. With the implementation of the evaluation methods and the limit values in commercial anisotropy scanners, the quality of each glass pane can be determined directly after tempering in the future. By choosing the highest quality class A, it will be possible in the future to signiﬁcantly reduce anisotropy eﬀects in constructions made of tempered glass panes.
Del 71 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Beitrag zur optimierten Vorhersage von Schwindungs- und Verzugserscheinungen spritzgegossener Kunststoffbauteile
AvMarkus Fornoff
Häftad, Tyska, 2023
864 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
In dieser Arbeit wird der Einfluss der Materialdaten und Simulationsparameter auf die Schwindungs- und Verzugssimulation untersucht. Hierzu werden experimentelle Spritzgießversuche an einem Kastenformteil durchgeführt und anschließend Schwindung und Verzug ausgewertet. Im Fokus steht ein teilkristallines Polybutylenterephthalat (PBT). Ergänzende Untersuchungen werden an einem kurzglasfaserverstärkten Polybutylenterephthalat (PBT-GF30) sowie einem amorphen Polystyrol (PS) durchgeführt. Ein Messwerterfassungssystem mit einem kombinierten Druck- und Temperatursensor (pT-Sensor) wird verwendet, um Einblicke in lokale Vorgänge während dem Spritzgießen zu erhalten. Materialdaten werden experimentell ermittelt und in die Spritzgießsimulationssoftware CADMOULD® überführt. Die ermittelten Schwindungs- und Verzugswerte, sowie die aufgenommenen Messdaten werden mit den Spritzgießsimulationen kritisch verglichen. Neben qualitativen Gegenüberstellungen von Schwindung und Verzug und des lokalen Druckverlaufs werden Haupteffektediagramme genutzt, um die Haupteinflussgrößen zu identifizieren. Die Ergebnisse zeigen, dass von allen Materialeigenschaften ein Einfluss auf Schwindung und Verzug ausgeht, wobei die Fließgrenztemperatur bei unverstärkten Thermoplasten den größten Effekt zeigt. Bei kurzglasfaserverstärkten Materialien geht zudem ein deutlicher Einfluss von richtungsabhängigen Materialdaten, wie dem Wärmeausdehnungskoeffizienten, aber auch den Modellparametern der Faserorientierungsberechnung aus. Neben den Einflüssen der Materialparameter zeigt sich ein deutlicher Einfluss des Wärmeübergangskoeffizienten zwischen Formteil und Kavität in der Nachdruckphase. Aus den Ergebnissen ergibt sich ein Leitfaden für die praktische Anwendung, zur gezielten Optimierung von Materialdaten, für eine möglichst adäquate Vorhersage von Schwindung und Verzug.
Del 72 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Einfluss der Oberflächenrauigkeit auf die mechanischen Eigenschaften hochorientierter kurzglasfaserverstärkter thermoplastischer Polymere
AvTamara Van Roo,Tamara van Roo
Häftad, Tyska, 2024
915 kr
Skickas inom 5-8 vardagar
In diesem Buch wird eine thermoplastische und hochorientierte kurzglasfaserverstärkte Prüfplatte konzeptioniert und vorgestellt. Ebenso wird der Einfluss der fräsinduzierten Oberflächenrauigkeit auf die mechanischen Eigenschaften während der Probenpräparation umfassend beleuchtet. Bisher existieren keine adäquaten Methoden zur Herstellung von spritzgegossenen Prüfplatten mit hoher und homogener Faserorientierung, die eine hinreichende Breite besitzen, um Proben in beliebigem Extraktionswinkel für die mechanische Prüfung herzustellen. Eine solche hochorientierte Prüfplatte wird in der vorliegenden Arbeit konzeptioniert und in einem Spritzgusswerkzeug realisiert. Mikrocomputertomographische Analysen der neuartigen Prüfplatte zeigen einen Faserorientierungsgrad von durchschnittlich 85.1 %. Um ein detailliertes Verständnis der Einflussfaktoren der Probenpräparation auf die mechanischen Eigenschaften zu gewinnen, werden Probekörper mit unterschiedlichen Fräsparametersätzen aus diesenhochorientierten Prüfplatten heraus gefräst. Es resultieren unterschiedliche Oberflächenrauigkeiten. Die Proben mit verschiedenen Faserorientierungen werden unter einachsiger Zugbelastung bei 23 °C (Raumtemperatur) und -10 °C untersucht. Für beide Temperaturen zeigt die systematische Analyse keinen signifikanten Einfluss der Oberflächenrauigkeit auf die mechanischen Kennwerte.
Del 73 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
3D Paper Printing for the Built Environment
Optimization of the Material Behavior & Production Process to Reach Quality Integration and Dimensional Accuracy
AvDunia Abdullah Agha
Häftad, Engelska, 2024
2 165 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
This book presents the manufacture and development of products from a novel material formulation as a bio-based paper material using 3D printing for engineering purposes. The approach is to optimize the material behavior and the manufacturing process to achieve a high level of quality and accuracy. A wide range of formulations are investigated to select homogeneous pastes with high 3D printing potential for best outcomes. This is accomplished through customization and optimization under the control of rheological behavior and printing parameters. Mechanical characterization is investigated to identify the adhesion and other properties of the paste formulation. Potential applications for the built environment in façade construction are presented, which match the material properties and benefit the most from the complexity offered by additive manufacturing technology.The contentState of ArtPrinting Configuration and PerformanceQuality & Accuracy AssessmentMaterial & Mechanical Behavior3D Models as a Case Study
Del 76 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Rolled Wall
Entwicklung eines textilen Wandschalungssystems
AvCarina Kisker
Häftad, Tyska, 2025
1 116 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
Gebäudegeometrien werden immer komplexer. Dadurch steigt der Schalungsaufwand mit etablierten Schalungssystemen. Die textile Schalung bietet Lösungsmöglichkeiten, um Zeit-, Arbeits- und Ressourcenaufwand zu reduzieren. Insbesondere die Möglichkeit, einen vollständigen Wandaufbau mit allen notwendigen Schichten vorzufertigen, zeigt das Potenzial der textilen Wandschalung auf. Am Beispiel einer textilen Wandschalung zeigt dieses Buch, welche Auswirkungen Textilien als Schalhaut auf den Baustoff Beton haben. Außerdem erarbeitet es konstruktive Lösungsmöglichkeiten zur Herstellung textiler Wandschalungen. Dabei liegt ein besonderer Schwerpunkt auf dem Einfluss von Textilien auf die Dauerhaftigkeit des Betons und den Frischbetondruck. Darüber hinaus werden die Gestaltungsmöglichkeiten beleuchtet, die der Einsatz verschiedener Textilien und Durchankerungsmöglichkeiten eröffnet.
Del 43 - Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen
Charakterisierung der Kratzanfälligkeit von Gläsern im Bauwesen
Characterisation of the scratch sensitivity of glasses in civil engineering
AvSebastian Schula
Häftad, Tyska, 2015
890 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
Der spröde Werkstoff Glas wird immer häufiger für konstruktive Bauteile verwendet, sodass er heute baurechtlich den konventionellen Materialien des konstruktiven Ingenieurbaus nahezu gleichgestellt ist. Im Gegensatz zu duktilen Werkstoffen können mechanische Oberflächendefekte, wie beispielsweise Kratzer und Eindrücke, die Anwendbarkeit jedoch einschränken. Für Gläser im Bauwesen werden dabei maßgeblich die optische Qualität und auch die Materialfestigkeit beeinflusst.Auf Grundlage bruchmechanischer Betrachtungen und eines umfangreichen Versuchskonzeptes wurde die Kratzanfälligkeit von kommerziellem Kalk-Natronsilikatglas charakterisiert, wobei thermisch entspannte als auch thermisch bzw. chemisch vorgespannte Glasarten berücksichtigt wurden. Dabei wurde konsequent zwischen einer optischen und einer statisch wirksamen Kratzanfälligkeit unterschieden. Hierzu wurde das aus einem spitzen Kontakt auf Glas resultierende charakteristische Risssystem analysiert und die wesentlichen Einflussparameter auf die Ausbildung und das Wachstum der differenzierten Risse untersucht. Hierbei wurden auch Risswachstumseffekte betrachtet, welche erst nach dem eigentlichen Kontaktvorgang stattfinden. Weiterführend wurde die Sanierung von mechanischen Oberflächendefekten auf Glasoberflächen untersucht. Neben einem abrasiven Polierverfahren wurde hierzu auch das Ätzen mit Flusssäure betrachtet.
Zyklische Ermüdung von thermisch entspanntem und thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Silikatglas
Cyclic fatigue of annealed and tempered soda-lime glass
AvJonas Hilcken
Häftad, Tyska, 2015
630 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
Im vorliegenden Band wird das Verhalten von thermisch entspanntem und thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Silikatglas bei schwingender Beanspruchung anhand von Dauerschwingprüfungen im Doppelring- und 3-Punkt-Biegeversuch unter verschiedenen Randbedingungen untersucht. Zudem wird überprüft, ob Kalk- Natron-Silikatglas bei periodischer Beanspruchung eine Ermüdungsschwelle aufweist und Rissheilungseffekte zwischen den einzelnen Lastzyklen auftreten. Die Ergebnisse werden mit analytischen und numerischen Risswachstumsberechnungen auf Grundlage der theoretischen Gesetze der Bruchmechanik verglichen und hieraus letztlich Gleichungen für die praktische Bemessung von Glasbauteilen abgeleitet.
Untersuchungen zur Resttragfähigkeit von gebrochenen Verglasungen
Investigation of the residual load-bearing behaviour of fractured glazing
AvJohannes Franz
Häftad, Tyska, 2015
527 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
Im vorliegenden Band werden der Through-Cracked-Bending (TCB) Test und der Through-Cracked-Tensile (TCT) Test als zentrale Prüfmethoden zur Beurteilung des Resttragverhaltens von Verbundgläsern wie VSG und TVG beschrieben. Beide ermöglichen eine Klassifizierung der Zwischenschicht von VSG über den Vergleich mit der im Bauwesen üblicherweise verwendeten PVB-Folie und sind dem Haftzug- und Haftscherversuch sowie den derzeit genutzten Testverfahren, wie z. B. dem Pummeltest, überlegen. Für die Resttragfähigkeit kommt dem Delaminationsverhalten der Zwischenschicht im gebrochenen VSG, das als Ablösevorgang der Folie vom Glas zu interpretieren ist, eine besondere Bedeutung zu. Dieses wird anhand von PVB-Folien mit verschiedenen Haftgraden eingehend mit dem TCT Test bei unterschiedlichen Wegraten über die Bestimmung ihrer jeweiligen Energiefreisetzungsrate experimentell untersucht, wobei die Versuchsergebnisse mit Kohäsivzonenelementen der Methode der finiten Elemente abgebildet und beurteilt werden können.
Mechanisches Verhalten von Verbundglas unter zeitabhängiger Belastung und Explosionsbeanspruchung
Mechanical behaviour of laminated glass under time-dependent and explosion loading
AvJohannes K. Kuntsche
Häftad, Tyska, 2015
578 kr
Skickas inom 10-15 vardagar
Dieser Band befasst sich mit dem Tragverhalten von Verbundglas unter zeitabhängiger Belastung, insbesondere unter Explosionsbeanspruchung. Dabei betrachtet der Autor sowohl den Werkstoff Glas als auch verschiedene Zwischenschichtmaterialien sowie das Zusammenwirken beider Komponenten. Das Buch liefert neue Werte für die Kurzzeitfestigkeit von Glas, die anhand von experimentellen und theoretischen Untersuchungen ermittelt wurden. An den Zwischenschichten wurden Dynamisch-Mechanisch-Thermische Analysen sowie uniaxiale Zugversuche mit unterschiedlichen Belastungsraten durchgeführt, um die Steifigkeit in Abhängigkeit von Belastungsdauer und Temperatur vergleichend zu untersuchen. Das anschließende Vorgehen zur Parameteridentifikation für geeignete Materialmodelle wird vorgestellt. Damit ist eine zeit- und temperaturabhängige Beschreibung des mechanischen Verhaltens von Verbundglas bis zum Zeitpunkt des Glasbruchs möglich. Das mechanische Verhalten im Lastfall Explosion wurde experimentell anhand von Stoßrohrversuchen untersucht und numerisch simuliert.

Mechanik, Werkstoffe und Konstruktion im Bauwesen – serie

Nicht-lokale Versagensformulierung zur Simulation des spannungsratenabhängigen Bruchverhaltens von Verbundsicherheitsglas und ihre Anwendung beim Kopfaufprall auf Windschutzscheiben

Exkursion China 2018

E3 – A parametric model to evaluate trade-offs between the Energetic, Economic, and Ecological lifecycle performance of building projects

Stochastic Approach to Rupture Probability of Short Glass Fiber Reinforced Polypropylene based on Three-Point-Bending Tests

On the anisotropic plastic behaviour of short fibre reinforced thermoplastics and its description by phenomenological material modelling

On the Fracture Behaviour and the Fracture Pattern Morphology of Tempered Soda-Lime Glass

Constitutive Modelling and Failure Prediction for Silicone Adhesives in Façade Design

Design to Manufacture of Complex Building Envelopes

From Bulk to Structural Failure: Fracture of Hyperelastic Materials

Fabrik Formwork

Methodology to Model the Statistical Fracture Behavior of Acrylic Glasses for Stochastic Simulation

Experimental Investigations on Joining Techniques for Paper Structures

HYGGiency - Raumhygiene und Behaglichkeit durch energetische Sanierung im Quartier

Model for the Stochastic Fracture Behavior of Glass and Its Application to the Head Impact on Automotive Windscreens

Risssystem und Festigkeit der geschnittenen Kante von Floatglas

Clay Printing

Characterization of Laminated Safety Glass Interlayers

Contribution to Moving Force Identification in Bridge Dynamics

On the Bi-Axial In-Plane Behavior of Laminated Paperboard Components in Construction: A Representative Engineering Model

Reinforcing and Detailing of Thin Sheet Metal Using Wire Arc Additive Manufacturing as an Application in Facades

Ultraleichter, zementgebundener Schaum als Kernwerkstoff von Sandwichelementen

Concept for Measuring and Evaluating Optical Anisotropy Effects in Tempered Architectural Glass

Beitrag zur optimierten Vorhersage von Schwindungs- und Verzugserscheinungen spritzgegossener Kunststoffbauteile

Einfluss der Oberflächenrauigkeit auf die mechanischen Eigenschaften hochorientierter kurzglasfaserverstärkter thermoplastischer Polymere

3D Paper Printing for the Built Environment

Rolled Wall

Charakterisierung der Kratzanfälligkeit von Gläsern im Bauwesen

Zyklische Ermüdung von thermisch entspanntem und thermisch vorgespanntem Kalk-Natron-Silikatglas

Untersuchungen zur Resttragfähigkeit von gebrochenen Verglasungen

Mechanisches Verhalten von Verbundglas unter zeitabhängiger Belastung und Explosionsbeanspruchung