TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Direct FEM Limit and Shakedown Analysis with Uncertain Data N2 - The structural reliability with respect to plastic collapse or to inadaptation is formulated on the basis of the lower bound limit and shakedown theorems. A direct definition of the limit state function is achieved which permits the use of the highly effective first order reliability methods (FORM) is achieved. The theorems are implemented into a general purpose FEM program in a way capable of large-scale analysis. The limit state function and its gradient are obtained from a mathematical optimization problem. This direct approach reduces considerably the necessary knowledge of uncertain technological input data, the computing time, and the numerical error, leading to highly effective and precise reliability analyses. KW - Finite-Elemente-Methode KW - Einspielen KW - FEM KW - Einspielanalyse KW - shakedown KW - limit load KW - reliability analysis KW - FEM KW - direct method Y1 - 2000 ER - TY - GEN A1 - Bellenberg, Markus T1 - Optimierung einer Roboter-Schweißzelle als Basis eines E-Learning Systems T1 - Optimization of a Robot-welding Station as the Basis for an E-Learning System N2 - Ziel war die technische Überarbeitung und Optimierung des vorliegenden Prototypen, um eine Basis für ein E-Learning System (Internet unterstütztes Lernen) zu schaffen. Zu diesem Zweck wurde das Programm der Robotersteuerung neu erstellt, notwendige mechanische Änderungen an Roboterequipment und Materialförderung vorgenommen sowie eine neue Internet-Anbindung geschaffen. Wesentliche Ergebnisse der Arbeit sind: • Erzeugen roboterbasierter kreisinterpolierter Bahnschweißnähte • Kommunikation des Lernsystems via Internet • Lernorientierte Steuerungssoftware N2 - The main goal of this final thesis was the revision and optimization of the given prototype as a basis for an E-Learning environment. All components of the system, including specific technical aspects, are discussed in order to create the basis for future training documentation. Similarly, the programs for the robot motion sequences and welding processes were renewed in order to create well-structured, clear and properly documented software that is suitable for use in a formal training program. KW - Roboter KW - MAG-Schweißen KW - MIG-Schweißen KW - Schweißen KW - Mechatronik KW - Kawasaki KW - E-Learning KW - Roboter-Schweißen KW - welding KW - welded joint KW - mechatronics Y1 - 2002 ER - TY - GEN A1 - Balzar, Christoph Rupert T1 - Land in land N2 - [...] Darin suche ich „Zwischenräume“ in der digitalen Verschmelzung von Fotos unterschiedlicher Orte und durchleuchte diese neu geschaffenen Landschaften auf ihren Sinn für mich. Anhand der so ge-wonnenen Erkenntnisse belebe ich diese Plätze später mit Menschen, Tieren und Fundstücken, die mir das Schicksal auf meinen „Walkabouts“ durch den australischen Kontinent zugespielt hat und denen ich zu den neu entstandenen Orten passende Bedeutungen beimesse. [...] Neben meinen flächigen, fotografischen und installativen Werken stelle ich auch ein umfassendes Rahmen- und Begleitprogramm zur Ausstellung her, beispielsweise eine CI und eine Homepage. KW - Digitale Photographie KW - Photomontage KW - Naturphotographie KW - Aborigines KW - Fotografie KW - Digitale Montage KW - Bilderserie KW - Ureinwohner KW - Australien KW - Inszenierte Photographie KW - Photography KW - Digital montage KW - Series KW - Aboriginal people KW - Australia KW - Set-up photography Y1 - 2005 ER - TY - JOUR A1 - Kämper, Klaus-Peter A1 - Picard, Antoni A1 - Brill, Manfred A1 - Cassel, Detlev A1 - Jentsch, Andreas A1 - Merten, Sabine A1 - Rollwa, Markus T1 - The Virtual Clean Room - a new tool in teaching MST process technologies N2 - The Virtual Clean Room - a new tool in teaching MST process technologies University education in high-technology fields like MST is not complete without intensive laboratory sessions. Students cannot fully grasp the complexity and the special problems related to the manufacturing of microsystems without a thorough hands-on experience in a MST clean room. KW - Virtuelle Maschine KW - VM KW - Mikrosystemtechnik KW - MST KW - virtual clean room Y1 - 2003 ER - TY - JOUR A1 - Picard, Antoni A1 - Brill, Manfred A1 - Cassel, Detlev A1 - Jentsch, Andreas A1 - Rollwa, Markus A1 - Kämper, Klaus-Peter A1 - Merten, Sabine T1 - Neue Medien für die praktische MST-Ausbildung N2 - Im Studiengang Mikrosystemtechnik des Fachhochschulstandortes Zweibrücken werden zwei neue moderne Anlagen für die Herstellung von mikrotechnischen Komponenten in Betrieb genommen: Ein Oxidationsofen für Herstellung dünner Oxidschichten auf Silizium-Einkristallen und eine Belichtungsapparatur für die Fotolithografie - das Besondere an diesen Anlagen: Sie existieren nur virtuell, d.h. als Animationen in einer Computerwelt. KW - Mikrosystemtechnik KW - Photolithographie KW - Mikrotechnik KW - mikrotechnische Komponenten KW - Oxidationsofen KW - Oxidschicht KW - multimediale Lernsoftware KW - micro technology KW - micro-technical components KW - oxidation furnace KW - oxide coating Y1 - 2002 ER - TY - CHAP A1 - Merten, Sabine A1 - Kämper, Klaus-Peter A1 - Brill, Manfred A1 - Picard, Antoni A1 - Cassel, Detlev A1 - Jentsch, Andreas A1 - Rollwa, Markus T1 - Vom virtuellen Wafer zum realen Drucksensor N2 - Das Technologiepraktikum „Virtuelle Sensor-Fertigung“ ist ein Beispiel für die medientechnische Aufbereitung von Lern- und Lehrmaterial unter didaktischen Gesichtspunkten. Studierende lernen einen Fertigungsprozess mit Hilfe von virtuellen Maschinen kennen, bevor sie die reale Prozesskette im Laborpraktikum im Reinraum durchführen. N2 - The technology course “Fabrication of a microsensor” represents a multimediabased approach towards education in high technology production in consideration of didactical aspects. The students learn the operation of a complex microfabrication line with the help of virtual fabrication machines before they perform the actual process in a hands-on training in an actual clean room. KW - Virtuelle Maschine KW - VM KW - Virtuelle Sensor-Fertigung KW - virtual fabrication of a microsensor Y1 - 2003 ER - TY - CHAP A1 - Merten, Sabine A1 - Kämper, Klaus-Peter A1 - Brill, Manfred A1 - Picard, Antoni A1 - Cassel, Detlev A1 - Jentsch, Andreas A1 - Rollwa, Markus T1 - Virtuelle Sensor-Fertigung: Hightech mit LabVIEW N2 - Eine neue Generation von Praktika an Hochschulen wächst heran. Moderne Wege beim Verstehen und Erlernen naturwissenschaftlicher Zusammenhänge sowie industrieller Fertigungsprozesse sind gefordert. Das Technologiepraktikum „Virtuelle Sensor- Fertigung“, entwickelt im Verbundprojekt INGMEDIA an den Fachhochschulen Aachen und Zweibrücken, trägt als neuartiges Lern- und Lehrmodul dieser Forderung Rechnung. Die Studierenden lernen einen vollständigen Fertigungsprozess mit Hilfe von virtuellen, in LabVIEW programmierten Maschinen kennen, bevor sie die reale Prozesskette im Reinraum durchführen. N2 - A new generation of university laboratory courses is presently being developed. Modern concepts for the understanding and learning of applied science and industrial fabrication processes are required. The technology course “Fabrication of a microsensor”, developed by the Universities of Applied Sciences Aachen and Zweibrücken in the joint research project INGMEDIA, represents a new approach towards education in high technology production. The students learn the operation of the complex microfabrication line with the help of virtual fabrication machines, programmed in LabVIEW, before they perform the actual process in a genuine clean room. KW - LabVIEW KW - Virtuelle Sensor-Fertigung KW - Fertigungsprozess KW - virtuelle Maschinen KW - virtual sensor fabrication KW - manufacturing process KW - virtual KW - virtual machines Y1 - 2003 ER - TY - CHAP A1 - Fabo, Sabine T1 - Audio-visual hybrids : between immersion and detachment N2 - Close interrelations between sound and image are not a mere phenomenon of today’s multimedia technology. The idea of the synthesis of different media lies at the core of the concept of the Gesamtkunstwerk in the second half of the 19th century and it can also be traced back to the synaesthesia debate at the beginning of the 20th century [...]. KW - Elektronische Kunst KW - Klangkunst KW - Hybride Kunst KW - Medienkunst KW - Hybrid Art KW - Sound Art KW - Audio-visual Art Y1 - 2004 ER - TY - JOUR A1 - Fabo, Sabine T1 - Das Museum lebt? Der Diskurs der Vernetzung im virtuellen Kunstraum JF - Zeitenblicke N2 - Kunstwerke sowie ihre Präsentation und Vermittlung werden zunehmend von digitalen Technologien unterstützt. Virtuelle Ausstellungen, Internet-Projekte und komplexe Datenarchive stellen das Kunstwerk in einen medialen Kontext, der weit über das Moment einer technischen Reproduzierbarkeit hinausgeht. Das allgegenwärtige Konzept der Vernetzung dynamisiert Kunst, ihre Rezipienten und Ausstellungsorte. Die Beziehungen zwischen diesen Feldern werden mit Hilfe physiologischer Metaphern definiert und visualisiert. Frühere Speicher und Archive geraten in einen prozessualen Sog, in dem alles fluktuiert, sich kurzweilig verknüpft, auflöst und in permanente Dialoge mit seiner Umgebung tritt - das virtuelle Museum gerät in aktuellen Standortbestimmungen in die definitorische Nähe des Künstlichen Lebens. KW - Elektronische Kunst KW - Netzkunst KW - Museum KW - Museumsorganisation KW - Virtuelles Museum KW - Virtuelle Ausstellung KW - Digitales Museum KW - Vernetzung KW - Elektronische Kunst KW - Virtual Art KW - Virtual Museum KW - Virtual Exhibition KW - Digital Museum KW - Electronic Art Y1 - 2003 VL - 2(2003) IS - 1 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - LISA - a European project for FEM-based limit and shakedown analysis N2 - The load-carrying capacity or the safety against plastic limit states are the central questions in the design of structures and passive components in the apparatus engineering. A precise answer is most simply given by limit and shakedown analysis. These methods can be based on static and kinematic theorems for lower and upper bound analysis. Both may be formulated as optimization problems for finite element discretizations of structures. The problems of large-scale analysis and the extension towards realistic material modelling will be solved in a European research project. Limit and shakedown analyses are briefly demonstrated with illustrative examples. KW - Einspielen KW - Traglast KW - Finite-Elemente-Methode KW - Traglastanalyse KW - Einspielanalyse KW - FEM KW - limit analysis KW - shakedown analysis Y1 - 2001 ER - TY - CHAP A1 - Staat, Manfred T1 - Design by Analysis of Pressure Components by non-linear Optimization N2 - This paper presents the direct route to Design by Analysis (DBA) of the new European pressure vessel standard in the language of limit and shakedown analysis (LISA). This approach leads to an optimization problem. Its solution with Finite Element Analysis is demonstrated for some examples from the DBA-Manual. One observation from the examples is, that the optimisation approach gives reliable and close lower bound solutions leading to simple and optimised design decision. KW - Analytischer Zulaessigkeitsnachweis KW - FEM KW - Einspiel-Analyse KW - design-by-analysis KW - finite element analysis KW - limit and shakedown analysis Y1 - 2003 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Basis Reduction for the Shakedown Problem for Bounded Kinematic Hardening Material N2 - Limit and shakedown analysis are effective methods for assessing the load carrying capacity of a given structure. The elasto–plastic behavior of the structure subjected to loads varying in a given load domain is characterized by the shakedown load factor, defined as the maximum factor which satisfies the sufficient conditions stated in the corresponding static shakedown theorem. The finite element dicretization of the problem may lead to very large convex optimization. For the effective solution a basis reduction method has been developed that makes use of the special problem structure for perfectly plastic material. The paper proposes a modified basis reduction method for direct application to the two-surface plasticity model of bounded kinematic hardening material. The considered numerical examples show an enlargement of the load carrying capacity due to bounded hardening. KW - Finite-Elemente-Methode KW - Einspielen KW - Basis Reduktion KW - konvexe Optimierung KW - FEM KW - Druckgeräte KW - Basis reduction KW - Convex optimization KW - FEM KW - Shakedown analysis Y1 - 2000 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Shakedown and ratchetting under tension-torsion loadings: analysis and experiments N2 - Structural design analyses are conducted with the aim of verifying the exclusion of ratchetting. To this end it is important to make a clear distinction between the shakedown range and the ratchetting range. The performed experiment comprised a hollow tension specimen which was subjected to alternating axial forces, superimposed with constant moments. First, a series of uniaxial tests has been carried out in order to calibrate a bounded kinematic hardening rule. The load parameters have been selected on the basis of previous shakedown analyses with the PERMAS code using a kinematic hardening material model. It is shown that this shakedown analysis gives reasonable agreement between the experimental and the numerical results. A linear and a nonlinear kinematic hardening model of two-surface plasticity are compared in material shakedown analysis. KW - Einspielen KW - Einspielen KW - Ratchetting KW - Zug-Druck Belastung KW - shakedown KW - ratchetting KW - tension–torsion loading Y1 - 2003 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Direct finite element route for design-by-analysis of pressure components N2 - In the new European standard for unfired pressure vessels, EN 13445-3, there are two approaches for carrying out a Design-by-Analysis that cover both the stress categorization method (Annex C) and the direct route method (Annex B) for a check against global plastic deformation and against progressive plastic deformation. This paper presents the direct route in the language of limit and shakedown analysis. This approach leads to an optimization problem. Its solution with Finite Element Analysis is demonstrated for mechanical and thermal actions. One observation from the examples is that the so-called 3f (3Sm) criterion fails to be a reliable check against progressive plastic deformation. Precise conditions are given, which greatly restrict the applicability of the 3f criterion. KW - Einspielen KW - Plastizität KW - Deformation KW - Analytischer Zulaessigkeitsnachweis KW - Einspiel-Analyse KW - fortschreitende plastische Deformation KW - alternierend Verformbarkeit KW - Einspiel-Kriterium KW - Design-by-analysis KW - Shakedown analysis KW - Progressive plastic deformation KW - Alternating plasticity KW - Shakedown criterion Y1 - 2005 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Local and global collapse pressure of longitudinally flawed pipes and cylindrical vessels N2 - Limit loads can be calculated with the finite element method (FEM) for any component, defect geometry, and loading. FEM suggests that published long crack limit formulae for axial defects under-estimate the burst pressure for internal surface defects in thick pipes while limit loads are not conservative for deep cracks and for pressure loaded crack-faces. Very deep cracks have a residual strength, which is modelled by a global collapse load. These observations are combined to derive new analytical local and global collapse loads. The global collapse loads are close to FEM limit analyses for all crack dimensions. KW - Finite-Elemente-Methode KW - Grenzwertberechnung KW - Axialbelastung KW - FEM KW - Grenzwertberechnung KW - Axialbelastung KW - Traglastanalyse KW - Limit analysis KW - Global and local collapse KW - Axially cracked pipe KW - Pressure loaded crack-face Y1 - 2005 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Cyclic plastic deformation tests to verify FEM-based shakedown analyses N2 - Fatigue analyses are conducted with the aim of verifying that thermal ratcheting is limited. To this end it is important to make a clear distintion between the shakedown range and the ratcheting range (continuing deformation). As part of an EU-supported research project, experiments were carried out using a 4-bar model. The experiment comprised a water-cooled internal tube, and three insulated heatable outer test bars. The system was subjected to alternating axial forces, superimposed with alternating temperatures at the outer bars. The test parameters were partly selected on the basis of previous shakedown analyses. During the test, temperatures and strains were measured as a function of time. The loads and the resulting stresses were confirmed on an ongoing basis during performance of the test, and after it. Different material models were applied for this incremental elasto-plastic analysis using the ANSYS program. The results of the simulation are used to verify the FEM-based shakedown analysis. KW - Materialermüdung KW - Einspielen KW - Materialermüdung KW - shakedown analyses KW - thermal ratcheting KW - fatigue analyses Y1 - 2001 ER - TY - JOUR A1 - Staat, Manfred T1 - Plastic collapse analysis of longitudinally flawed pipes and vessels N2 - Improved collapse loads of thick-walled, crack containing pipes and vessels are suggested. Very deep cracks have a residual strength which is better modelled by a global limit load. In all burst tests, the ductility of pressure vessel steels was sufficiently high whereby the burst pressure could be predicted by limit analysis with no need to apply fracture mechanics. The relative prognosis error increases however, for long and deep defects due to uncertainties of geometry and strength data. KW - Druckbehälter KW - Stahl KW - Druckbelastung KW - Druckbeanspruchung KW - Rohr KW - Rohrbruch KW - Druckbehälter KW - Stahl KW - Druckbelastung KW - Druckbeanspruchung KW - Rohrbruch KW - Fehlerstellen KW - pipes KW - vessels KW - load limit KW - burst tests KW - burst pressure KW - flaw Y1 - 2004 ER - TY - RPRT A1 - Schermutzki, Margret A1 - Peters-Burns, Alice A1 - Kluss, Stefan T1 - Entwicklung und Erprobung eines integrierten Leistungspunktesystems in der Weiterentwicklung modularisierter Studienangebote am Beispiel der Ingenieurwissenschaften : BLK-Projekt N2 - AP 1 : Verknüpfung der organisatorischen Bildung von Modulen mit der Umstellung auf ein Leistungspunktesystem ; Abschlussbericht. Einleitung, Auswahl eines Leistungspunktesystems, Bedingungen bei der Einführung von ECTS, Verknüpfung der Kriterien Learning Outcomes und Workload, Konzeption eines Studiengangs, Erfassung der Arbeitsbelastung Studierender, Ergebnisse der Umfrage zu allgemeinen Kompetenzen, Diploma Supplement, Öffentlichkeitsarbeit KW - Bologna-Prozess KW - ECTS KW - Arbeitsbelastung KW - Europäisches Leistungspunktesystem KW - Bewertung von Studienleistungen . Ingenieurstudiengänge KW - European Credit Transfer System KW - Workload KW - Learning Outcomes Y1 - 2004 ER - TY - CHAP A1 - Schermutzki, Margret T1 - Zur Bedeutung der Workload N2 - Informationen zur Einführung von ECTS zur europäisch einheitlichen Bewertung von Studienleistungen Basierung der ECTS auf der tatsächlichen Arbeitsbelastung der Studierenden Möglichkeiten zur Ermittlung der Arbeitsbelastung KW - Bologna-Prozess KW - ECTS KW - Arbeitsbelastung KW - Europäisches Leistungspunktesystem KW - Bewertung von Studienleistungen . Studierendenmobilität KW - European Credit Transfer System KW - Workload Y1 - 2005 ER - TY - CHAP A1 - Schermutzki, Margret T1 - ECTS, Workload, Credits, Module ... : Neue Studienstrukturen in Europa N2 - Informationen zur Einführung von ECTS zur europäisch einheitlichen Bewertung von Studienleistungen Basierung der ECTS auf der tatsächlichen Arbeitsbelastung der Studierenden Möglichkeiten zur Ermittlung der Arbeitsbelastung KW - Bologna-Prozess KW - ECTS KW - Arbeitsbelastung KW - Europäisches Leistungspunktesystem KW - Bewertung von Studienleistungen . Studierendenmobilität KW - European Credit Transfer System KW - Workload Y1 - 2004 ER -