TY - GEN A1 - Samm, Doris T1 - Mathematisches Pendel (Simulation in Java) N2 - Die Anwender können die Länge des Pendels und die Auslenkung einstellen. Es werden die Änderung der potentiellen und kinetischen Energie sowie des Auslenkwinkels als Funktion der Zeit dargestellt. KW - Pendel KW - Auslenkung KW - Javasimulation Y1 - 2003 ER - TY - GEN A1 - Samm, Doris T1 - Vertikal schwingende Feder (Simulation in Java) N2 - Die Anwender können die Federkonstante, die Amplitude und die Masse einstellen. Die Änderung der kinetischen und potentiellen Energie werden angezeigt und die Auslenkung als Funktion der Zeit dargestellt. KW - Feder KW - Amplitude KW - Auslenkung KW - Javasimulation Y1 - 2003 ER - TY - GEN A1 - Samm, Doris T1 - Horizontal schwingende Feder (Simulation in Java) N2 - Die Anwender können die Federkonstante, die Amplitude und die Masse einstellen. Es werden die Änderung der kinetischen und potentiellen Energie angezeigt und die Auslenkung als Funktion der Zeit dargestellt. KW - Feder KW - Amplitude KW - Auslenkung KW - Javasimulation Y1 - 2003 ER - TY - GEN A1 - Samm, Doris A1 - Witte, Tim T1 - Virtuelles Labor zur Verarbeitung elektronischer Signale N2 - Oberfläche zur Simulation einfacher Praktikumsversuche mit dem NIM System. Programmiert mit Flash MX. Die Simulation verschafft virtuellen Einblick in ein Pulselektroniklabor. KW - Impulstechnik KW - Signalquelle KW - Simulation KW - Virtuelle Realität KW - Pulselektroniklabor Y1 - 2003 ER - TY - GEN A1 - Samm, Doris A1 - Perteck, Patrik T1 - Der Helium-Neon-Laser N2 - In der Lerneinheit werden zunächst anschaulich die Eigenschaften verschiedener Lichtquellen sowie wichtige Begriffe erläutert. Anschließen wird das physikalische Prinzip des HeNe-Lasers erklärt. Die Lerneinheit endet mit der Beschreibung des technischen Aufbaus eines HeNe-Lasers. KW - Helium-Neon-Laser KW - Lichtquelle KW - Lichtabsorption KW - Lichtemission KW - Resonator KW - Simulation KW - Virtuelle Realität KW - Lichtbetrachtung KW - Besetzungsinversion KW - He-Ne Laser KW - He-Ne Schema Y1 - 2003 ER - TY - GEN A1 - Samm, Doris A1 - Meurer, Marcel T1 - Die elektrische Leitung und Supraleitung N2 - Die Lerneinheit stellt in anschaulicher Weise die verschiedenen Modelle der elektrischen Leitung dar und führt über diese zur Erklärung der Supraleitung. Effekte und Anwendungen der Supraleitung werden in Animationen und Bildern vorgeführt. Ein umfangreiches Glossar erläutert wichtige Begriffe. KW - Elektrische Leitung KW - Supraleitung KW - Elektronengas KW - Bändermodell KW - Festkörper KW - Elektrische Leitung KW - Supraleitung Y1 - 2003 ER - TY - BOOK A1 - Merten, Sabine T1 - Verbesserung der Ausbildung in der Mikrosystemtechnik - virtuelle Labore bereiten auf die Herstellung realer Drucksensoren vor (2 Fassungen: konvertiert und original N2 - Die Ausbildung in Hochtechnologien wie beispielsweise der Mikrosystemtechnik ist oft durch einen hohen Grad an Komplexität charakterisiert. Damit verbunden sind hohe Kosten für die Errichtung und den Betrieb der speziellen Laborräume und ihre häufig geringe Verfügbarkeit für die Studierenden. Zukünftige Ingenieure sammeln während ihrer Ausbildung aus diesen Gründen nur in beschränktem Umfang praktische Erfahrungen. Die Industrie hingegen fordert Personal mit hoher fachlicher Kompetenz, also fundiertem theoretischen Wissen und umfangreichen praktischen Kenntnissen. Dieser Diskrepanz – qualifizierte Ingenieure auf der einen Seite und eine eher theoretisch ausgerichtete Ausbildung auf der anderen Seite – wird mit einem neuen Blended-Learning-Konzept für MST-Technologiepraktika begegnet. Lernende werden über ein virtuelles Labor, das einen echten Reinraum mit realen Anlagen simuliert, intensiv auf reale Laborpraktika vorbereitet. Dabei geht es im virtuellen Labor gleichermaßen um die Vermittlung von Theorie und Praxis. Nur trainierte Teilnehmer mit einer intensiven Vorbereitung sind in der Lage, relativ eigenständig ein echtes MST-Bauteil innerhalb des anschließenden einwöchigen Laborkurses zu fertigen. Die Wirksamkeit des Konzeptes und die Steigerung des Lernerfolges durch die kombinierten virtuellen und realen Laborkurse wurden im Rahmen der Dissertation begleitend untersucht. Die Ergebnisse flossen direkt in die Weiterentwicklung der Technologiepraktika ein. Die Konzepte und Erkenntnisse sind zudem sehr interessant für die Entwicklung von Blended-Learning-Angeboten in ähnlichen oder anderen Fachgebieten sowie für weitere Bildungseinrichtungen. (Die Dissertation liegt hier in 2 Fassungen vor: Die Originalfassung ist nur bei guter Rechnerausstattung und guter Netzanbindung nutzbar, die konvertierte Fassung ist unverändert, allerdings sind Qualitätseinbußen beim Ausdruck einiger Grafiken möglich) N2 - Education in high technologies, like e.g. Microsystems technology, is usually characterized by a high degree of complexity. In addition it is usually connected with large economic efforts for invest, operation and maintenance of the special laboratory facilities. The access to such facilities for educational purposes is often quite limited. Therefore engineering students rather rarely gather practical experience in such technologies during their university studies. In contrast, industry has a large demand for engineers with high professional competence, i.e. profound theoretical knowledge combined with substantial practical experience. The newly developed blended learning concept for MST laboratory training tries to bridge the gap between the need for qualified engineers and the more theoretical university education. The learners prepare intensively for real hands-on clean room trainings with a virtual technology laboratory, i.e. a computer simulation of the clean room machines and the corresponding processes. In the virtual technology laboratory the students brush up their theoretical knowledge and at the same time learn to operate the complex clean room machines. Only well trained and intensively prepared students are capable to produce a fully functional MST component within a compact clean room laboratory course of only one week duration and an only modest amount of supervision. The effectivity of this concept and the increase of the learning success due to the specific mixture of virtual and real laboratory sessions has been accompanied and analysed by this dissertation. The results have been used to further improve the laboratory courses. Concepts and results are also very attractive for comparable blended learning proposals in other technical disciplines. KW - Mikrosystemtechnik KW - Virtuelles Laboratorium KW - Lernprogramm KW - Hochschule / Lehre / Evaluation KW - Computersimulation KW - Drucksensor KW - Blended-Learning KW - Reinraumpraktikum KW - blended learning KW - hands-on cleanroom training Y1 - 2005 N1 - Zugl.: Saarbrücken, Univ., Diss., 2005 ER - TY - JOUR A1 - Baroud, G. A1 - Wu, J.Z. A1 - Bohner, M A1 - Sponagel, Stefan A1 - Steffen, T. T1 - How to determine the permeability for cement infiltration into osteoporotic cancellous bone JF - Medical Engineering & Physics. 25 (2003), H. 4 N2 - Cement augmentation is an emerging surgical procedure in which bone cement is used to infiltrate and reinforce osteoporotic vertebrae. Although this infiltration procedure has been widely applied, it is performed empirically and little is known about the flow characteristics of cement during the injection process. We present a theoretical and experimental approach to investigate the intertrabecular bone permeability during the infiltration procedure. The cement permeability was considered to be dependent on time, bone porosity, and cement viscosity in our analysis. In order to determine the time-dependent permeability, ten cancellous bone cores were harvested from osteoporotic vertebrae, infiltrated with acrylic cement at a constant flow rate, and the pressure drop across the cores during the infiltration was measured. The viscosity dependence of the permeability was determined based on published experimental data. The theoretical model for the permeability as a function of bone porosity and time was then fit to the testing data. Our findings suggest that the intertrabecular bone permeability depends strongly on time. For instance, the initial permeability (60.89 mm4/N.s) reduced to approximately 63% of its original value within 18 seconds. This study is the first to analyze cement flow through osteoporotic bone. The theoretical and experimental models provided in this paper are generic. Thus, they can be used to systematically study and optimize the infiltration process for clinical practice. KW - Osteoporose KW - Permeabilität KW - Viskose Strömung KW - Viskosität KW - Vertebroplastie KW - Cement infiltration KW - Vertebroplasty KW - Osteoporosis KW - Permeability KW - Experiment KW - Analysis KW - Viscous flow Y1 - 2003 SN - 1350-4533 SP - 283 EP - 288 ER - TY - JOUR A1 - Kühn, Raoul-Roman A1 - Haugner, Werner A1 - Staat, Manfred A1 - Sponagel, Stefan T1 - A Two Phase Mixture Model based on Bone Observation N2 - An optimization method is developed to describe the mechanical behaviour of the human cancellous bone. The method is based on a mixture theory. A careful observation of the behaviour of the bone material leads to the hypothesis that the bone density is controlled by the principal stress trajectories (Wolff’s law). The basic idea of the developed method is the coupling of a scalar value via an eigenvalue problem to the principal stress trajectories. On the one hand this theory will permit a prediction of the reaction of the biological bone structure after the implantation of a prosthesis, on the other hand it may be useful in engineering optimization problems. An analytical example shows its efficiency. KW - Knochen KW - Knochenbildung KW - Knochenchirugie KW - Strukturanalyse KW - Schwammknochen KW - Knochendichte KW - Wolffsches Gesetz KW - bone structure KW - bone density KW - Wolff's Law KW - cancellous bone Y1 - 2004 ER - TY - JOUR A1 - Vu, Duc-Khoi A1 - Staat, Manfred T1 - An algorithm for shakedown analysis of structure with temperature dependent yield stress N2 - This work is an attempt to answer the question: How to use convex programming in shakedown analysis of structures made of materials with temperature-dependent properties. Based on recently established shakedown theorems and formulations, a dual relationship between upper and lower bounds of the shakedown limit load is found, an algorithmfor shakedown analysis is proposed. While the original problem is neither convex nor concave, the algorithm presented here has the advantage of employing convex programming tools. KW - Einspielen KW - Temperaturabhängigkeit KW - Fließgrenze KW - Shakedown KW - shakedown analysis KW - yield stress Y1 - 2004 ER -