@article{SchoenrockMuckeltHastermannetal.2024, author = {Schoenrock, Britt and Muckelt, Paul E. and Hastermann, Maria and Albracht, Kirsten and MacGregor, Robert and Martin, David and Gunga, Hans-Christian and Salanova, Michele and Stokes, Maria J. and Warner, Martin B. and Blottner, Dieter}, title = {Muscle stiffness indicating mission crew health in space}, series = {Scientific Reports}, volume = {14}, journal = {Scientific Reports}, number = {Article number: 4196}, publisher = {Springer Nature}, address = {London}, issn = {2045-2322}, doi = {10.1038/s41598-024-54759-6}, pages = {13 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Muscle function is compromised by gravitational unloading in space affecting overall musculoskeletal health. Astronauts perform daily exercise programmes to mitigate these effects but knowing which muscles to target would optimise effectiveness. Accurate inflight assessment to inform exercise programmes is critical due to lack of technologies suitable for spaceflight. Changes in mechanical properties indicate muscle health status and can be measured rapidly and non-invasively using novel technology. A hand-held MyotonPRO device enabled monitoring of muscle health for the first time in spaceflight (> 180 days). Greater/maintained stiffness indicated countermeasures were effective. Tissue stiffness was preserved in the majority of muscles (neck, shoulder, back, thigh) but Tibialis Anterior (foot lever muscle) stiffness decreased inflight vs. preflight (p < 0.0001; mean difference 149 N/m) in all 12 crewmembers. The calf muscles showed opposing effects, Gastrocnemius increasing in stiffness Soleus decreasing. Selective stiffness decrements indicate lack of preservation despite daily inflight countermeasures. This calls for more targeted exercises for lower leg muscles with vital roles as ankle joint stabilizers and in gait. Muscle stiffness is a digital biomarker for risk monitoring during future planetary explorations (Moon, Mars), for healthcare management in challenging environments or clinical disorders in people on Earth, to enable effective tailored exercise programmes.}, language = {en} } @incollection{SchneiderWisselinkCzarneckietal.2024, author = {Schneider, Dominik and Wisselink, Frank and Czarnecki, Christian and N{\"o}lle, Nikolai}, title = {Benefits and framework conditions for information-driven business models concerning the Internet of Things}, series = {Digitalization in companies}, booktitle = {Digitalization in companies}, publisher = {Springer}, address = {Wiesbaden}, isbn = {978-3-658-39093-8 (Print)}, doi = {10.1007/978-3-658-39094-5_5}, pages = {59 -- 75}, year = {2024}, abstract = {In the context of the increasing digitalization, the Internet of Things (IoT) is seen as a technological driver through which completely new business models can emerge in the interaction of different players. Identified key players include traditional industrial companies, municipalities and telecommunications companies. The latter, by providing connectivity, ensure that small devices with tiny batteries can be connected almost anywhere and directly to the Internet. There are already many IoT use cases on the market that provide simplification for end users, such as Philips Hue Tap. In addition to business models based on connectivity, there is great potential for information-driven business models that can support or enhance existing business models. One example is the IoT use case Park and Joy, which uses sensors to connect parking spaces and inform drivers about available parking spaces in real time. Information-driven business models can be based on data generated in IoT use cases. For example, a telecommunications company can add value by deriving more decision-relevant information - called insights - from data that is used to increase decision agility. In addition, insights can be monetized. The monetization of insights can only be sustainable, if careful attention is taken and frameworks are considered. In this chapter, the concept of information-driven business models is explained and illustrated with the concrete use case Park and Joy. In addition, the benefits, risks and framework conditions are discussed.}, language = {en} } @article{Bung2024, author = {Bung, Daniel Bernhard}, title = {Kamerabasierte Fließtiefen- und Geschwindigkeitsmessungen}, series = {Wasserwirtschaft}, volume = {114}, journal = {Wasserwirtschaft}, number = {4}, publisher = {Springer Vieweg}, address = {Wiesbaden}, issn = {0043-0978}, pages = {47 -- 53}, year = {2024}, abstract = {In der wasserbaulichen Forschung werden neben klassischen Messinstrumenten zunehmend kamerabasierte Verfahren genutzt. Diese erlauben neben der Bestimmung von Fließgeschwindigkeiten auch die Detektion der freien Wasseroberfl{\"a}che oder zeitliche Vermessung von Kolken. Durch die hohen r{\"a}umlichen und zeitlichen Aufl{\"o}sungen, welche neueste Kamerasensoren liefern, k{\"o}nnen neue Erkenntnisse in turbulenten, komplexen Str{\"o}mungen gewonnen werden. Auch in der Praxis k{\"o}nnen diese Verfahren mit geringem Aufwand wichtige Daten liefern.}, language = {de} } @article{MoehrenBergmannJanseretal.2024, author = {M{\"o}hren, Felix and Bergmann, Ole and Janser, Frank and Braun, Carsten}, title = {Assessment of structural mechanical effects related to torsional deformations of propellers}, series = {CEAS Aeronautical Journal}, journal = {CEAS Aeronautical Journal}, publisher = {Springer}, address = {Wien}, issn = {1869-5590 (eISSN)}, doi = {10.1007/s13272-024-00737-7}, pages = {22 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Lifting propellers are of increasing interest for Advanced Air Mobility. All propellers and rotors are initially twisted beams, showing significant extension-twist coupling and centrifugal twisting. Torsional deformations severely impact aerodynamic performance. This paper presents a novel approach to assess different reasons for torsional deformations. A reduced-order model runs large parameter sweeps with algebraic formulations and numerical solution procedures. Generic beams represent three different propeller types for General Aviation, Commercial Aviation, and Advanced Air Mobility. Simulations include solid and hollow cross-sections made of aluminum, steel, and carbon fiber-reinforced polymer. The investigation shows that centrifugal twisting moments depend on both the elastic and initial twist. The determination of the centrifugal twisting moment solely based on the initial twist suffers from errors exceeding 5\% in some cases. The nonlinear parts of the torsional rigidity do not significantly impact the overall torsional rigidity for the investigated propeller types. The extension-twist coupling related to the initial and elastic twist in combination with tension forces significantly impacts the net cross-sectional torsional loads. While the increase in torsional stiffness due to initial twist contributes to the overall stiffness for General and Commercial Aviation propellers, its contribution to the lift propeller's stiffness is limited. The paper closes with the presentation of approximations for each effect identified as significant. Numerical evaluations are necessary to determine each effect for inhomogeneous cross-sections made of anisotropic material.}, language = {en} } @article{KochBoehnischVerdoncketal.2024, author = {Koch, Christopher and B{\"o}hnisch, Nils and Verdonck, Hendrik and Hach, Oliver and Braun, Carsten}, title = {Comparison of unsteady low- and mid-fidelity propeller aerodynamic methods for whirl flutter applications}, series = {Applied Sciences}, volume = {14}, journal = {Applied Sciences}, number = {2}, publisher = {MDPI}, address = {Basel}, issn = {2076-3417}, doi = {10.3390/app14020850}, pages = {1 -- 28}, year = {2024}, abstract = {Aircraft configurations with propellers have been drawing more attention in recent times, partly due to new propulsion concepts based on hydrogen fuel cells and electric motors. These configurations are prone to whirl flutter, which is an aeroelastic instability affecting airframes with elastically supported propellers. It commonly needs to be mitigated already during the design phase of such configurations, requiring, among other things, unsteady aerodynamic transfer functions for the propeller. However, no comprehensive assessment of unsteady propeller aerodynamics for aeroelastic analysis is available in the literature. This paper provides a detailed comparison of nine different low- to mid-fidelity aerodynamic methods, demonstrating their impact on linear, unsteady aerodynamics, as well as whirl flutter stability prediction. Quasi-steady and unsteady methods for blade lift with or without coupling to blade element momentum theory are evaluated and compared to mid-fidelity potential flow solvers (UPM and DUST) and classical, derivative-based methods. Time-domain identification of frequency-domain transfer functions for the unsteady propeller hub loads is used to compare the different methods. Predictions of the minimum required pylon stiffness for stability show good agreement among the mid-fidelity methods. The differences in the stability predictions for the low-fidelity methods are higher. Most methods studied yield a more unstable system than classical, derivative-based whirl flutter analysis, indicating that the use of more sophisticated aerodynamic modeling techniques might be required for accurate whirl flutter prediction.}, language = {en} } @masterthesis{Liedtke2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Liedtke, Janna}, title = {Lehrmaterial f{\"u}r den Tiroler Skilehrerverband: Konzeption f{\"u}r eine crossmediale Neugestaltung}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, school = {Fachhochschule Aachen}, pages = {68 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Der Tiroler Skilehrerverband bereitet angehende Skilehrer:innen auf die verschiedenen Schneesportlehrer-Pr{\"u}fungen vor. Skilehrer:innen spielen eine entscheidende Rolle im Erfolg des Wintertourismus, was ihre gesellschaftliche und wirtschaftliche Relevanz unterstreicht. Die zeitgem{\"a}ße Neugestaltung des Lehrmaterials soll eine effektive Vermittlung von Lerninhalten erm{\"o}glichen. Durch die Kombination von Informationsdesign, Corporate Design und Editorial Design wird die Verst{\"a}ndlichkeit und Attraktivit{\"a}t des Materials gesteigert. Die Integration einer Lernapp erm{\"o}glicht eine interaktive und multimediale Lernerfahrung sowie mehr Flexibilit{\"a}t f{\"u}r die Lernenden. Die crossmediale Neugestaltung wirkt den Problemen veralteter Darstellungsformen entgegen. Es wird deutlich, dass gut gestaltetes Lehrmaterial bei gleichbleibenden Inhalten zu einer besseren Lernerfahrung f{\"u}hrt.}, language = {de} } @masterthesis{Ackermann2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Ackermann, Vincent}, title = {Filos : Design eines Front-Ends f{\"u}r das robotergef{\"u}hrte Laser-Osteotom-System STELLA.}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {70 Seiten}, year = {2024}, abstract = {In der Abschlussarbeit „FILOS" wurde in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer-Institut f{\"u}r Lasertechnik (ILT) ein Front-End f{\"u}r das laserbasierte Osteotom STELLA entwickelt. STELLA soll Kraniotomie (das Er{\"o}ffnen des Sch{\"a}dels) im wachen Zustand erm{\"o}glichen und erfordert eine benutzerfreundliche Bedienungsplattform sowie ein funktionales und {\"a}sthetisches Design. Das Ziel von „FILOS" war es, ein Geh{\"a}use zu entwerfen, das den medizinischen Anforderungen entspricht, und ein Bedienkonzept zu entwickeln, dass die Akzeptanz bei Patient:innen und Anwender:innen f{\"o}rdert. Durch Expert:innen-Interviews mit Neurochirurg:innen und enge Zusammenarbeit mit dem ILT wurde ein durchdachtes Design entwickelt. Dieses soll den Anforderungen der Anwender:innen gerecht werden, das zuk{\"u}nftige Operationssystem repr{\"a}sentieren und somit einen Mehrwert in der Medizin schaffen.}, language = {de} } @masterthesis{Bunar2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Bunar, Moritz}, title = {Land Rover Symbiosis : Seegras erforschen und erleben}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {149 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Seegras wird als „Rohstoff der Zukunft" betitelt, da es helfen k{\"o}nnte, eine Reihe von globalen Problemen zu bek{\"a}mpfen. Viele der erhofften Innovationen sind heute aber noch hypothetisch. Außerdem ist das Thema in der westlichen Welt trotz der Neigung zum Klimaschutz kaum bekannt. Die Idee von „Land Rover Symbiosis" ist ein nachhaltiges Tourismuskonzept, das Forschung und Erlebnisreisen miteinander verkn{\"u}pft. Auf einer 70m Katamaran Superyacht ist Platz f{\"u}r Forschungszwecke auf der einen und Raum f{\"u}r Expeditionsurlaub auf der anderen Seite. So entsteht ein Verh{\"a}ltnis an Bord, bei dem beide Parteien voneinander profitieren: Wissenschaftler:innen erhalten finanzielle Unterst{\"u}tzung und Kund:innen haben ein klimaneutrales Urlaubserlebnis, bei dem sie hautnah die Vorz{\"u}ge und Potenziale von Seegras kennenlernen.}, language = {de} } @masterthesis{Bartz2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Bartz, Markus}, title = {Dupiano : Ein aus einem Bauelement auffaltbarer Keyboradst{\"a}nder mit dem Erscheinungsbild eines akustischen Klavieres.}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {123 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Klavierspielende K{\"u}nstlerinnen und K{\"u}nstler finden sich auf der B{\"u}hne meist an einer Kombination aus Keyboard und Keyboardst{\"a}nder wieder. Zwar kann der Klang eines Klaviers technisch brillant simuliert werden, jedoch verliert das B{\"u}hnenbild den Mehrwert eines traditionellen Klaviers. Um diesem Verlust von Authentizit{\"a}t und Wohlgef{\"u}hl auf der B{\"u}hne endlich etwas entgegenzusetzen, soll ein "dupiano" g{\"a}ngige Keyboardst{\"a}nder ersetzen und s{\"a}mtliche Keyboards in das Erscheinungsbild eines akustischen Klaviers h{\"u}llen. Dadurch sollen auch die visuellen Eindr{\"u}cke, verkn{\"u}pft mit den akustischen, an Authentizit{\"a}t gewinnen und den Klavierauftritt vervollst{\"a}ndigen. Es ist leicht, stabil und ohne Werkzeug in unter 10 Sekunden aufbaubar. Auch der Abbau geschieht in unter 10 Sekunden. Verstaut werden kann es von einer Person in jedem Kofferraum. "dupiano" - was nach Klavier klingt, soll auch so aussehen!}, language = {de} } @masterthesis{Heinemann2024, type = {Bachelor Thesis}, author = {Heinemann, Katja}, title = {112 - Wenn Helfer Hilfe brauchen}, publisher = {FH Aachen}, address = {Aachen}, pages = {67 Seiten}, year = {2024}, abstract = {Der Rettungsdienst ist rund um die Uhr bei medizinischen Notf{\"a}llen im Einsatz. Wie aber ist dieser organisiert? Was belastet die Mitarbeiter*innen im Berufsalltag? Und wie kann man die Rettungskr{\"a}fte unterst{\"u}tzen? „112-WENN HELFER HILFE BRAUCHEN" bietet einen sachlichen Einblick in die Welt des Rettungsdienstes und der Ersten Hilfe. Mit kurz gefassten Fakten und Illustrationen richtet sich das Projekt vor allem an Jugendliche und junge Erwachsene. Ziel ist es, mehr Verst{\"a}ndnis und Wertsch{\"a}tzung in der Gesellschaft f{\"u}r diese Berufsgruppe zu schaffen. Zus{\"a}tzlich soll es die Leser*innen ermutigen, im Ernstfall angemessen zu handeln und „Leben zu retten". Denn jeder kann in eine Notsituation geraten und auf den Rettungsdienst und Erste Hilfe angewiesen sein. Je fr{\"u}her man sich mit der Thematik besch{\"a}ftigt, desto besser ist man im Ernstfall vorbereitet.}, language = {de} }