TY - JOUR A1 - Lindner, Simon A1 - Burger, René A1 - Rutledge, Douglas N. A1 - Do, Xuan Tung A1 - Rumpf, Jessica A1 - Diehl, Bernd W. K. A1 - Schulze, Margit A1 - Monakhova, Yulia T1 - Is the calibration transfer of multivariate calibration models between high- and low-field NMR instruments possible? A case study of lignin molecular weight JF - Analytical chemistry N2 - Although several successful applications of benchtop nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy in quantitative mixture analysis exist, the possibility of calibration transfer remains mostly unexplored, especially between high- and low-field NMR. This study investigates for the first time the calibration transfer of partial least squares regressions [weight average molecular weight (Mw) of lignin] between high-field (600 MHz) NMR and benchtop NMR devices (43 and 60 MHz). For the transfer, piecewise direct standardization, calibration transfer based on canonical correlation analysis, and transfer via the extreme learning machine auto-encoder method are employed. Despite the immense resolution difference between high-field and low-field NMR instruments, the results demonstrate that the calibration transfer from high- to low-field is feasible in the case of a physical property, namely, the molecular weight, achieving validation errors close to the original calibration (down to only 1.2 times higher root mean square errors). These results introduce new perspectives for applications of benchtop NMR, in which existing calibrations from expensive high-field instruments can be transferred to cheaper benchtop instruments to economize. Y1 - 2022 SN - 1520-6882 U6 - http://dx.doi.org/10.1021/acs.analchem.1c05125 VL - 94 IS - 9 SP - 3997 EP - 4004 PB - ACS Publications CY - Washington, DC ER - TY - JOUR A1 - Butenweg, Christoph A1 - Marinkovic, Marko A1 - Phlipp, Michel A1 - Lins, Robin A1 - Renaut, Philipp ED - Haghsheno, Shervin T1 - Isolierung und BIM-basiertes Bauwerksmonitoring des neuen Gebäudekomplexes für das BioSense-Institut in Novi Sad, Serbien JF - Bauingenieur N2 - Im Norden von Serbien erfolgt in Novi Sad der Neubau eines modernen Forschungsgebäudes für das BioSense-Institut mit finanzieller Unterstützung durch die Eu-ropäische Union. Der Gebäudeteil mit Laboren wird zum Schutz und zur Sicherstellung des reibungslosen Betriebs der sensiblen und kapitalintensiven technischen Einbauten mit ei-ner Erdbebenisolierung mit integrierter Körperschallisolation versehen. Zusätzlich wird der entkoppelte Laborteil des For-schungsgebäudes mit einem BIM-basierten Bauwerksmonito-ring versehen, um Änderungen des Gebäudezustands jederzeit abfragen und beurteilen zu können. KW - BIM KW - Sensor KW - Monitoring KW - Bauwerksüberwachung KW - Basisisolierung Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.37544/0005-6650-2022-06-28 SN - 1436-4867 SN - 0005-6650 N1 - D-A-CH-Teil VL - 97 IS - 6 SP - S3 EP - S5 PB - VDI Fachmedien CY - Düsseldorf ER - TY - JOUR A1 - Kempt, Hendrik A1 - Freyer, Nils A1 - Nagel, Saskia K. T1 - Justice and the normative standards of explainability in healthcare JF - Philosophy & Technology N2 - Providing healthcare services frequently involves cognitively demanding tasks, including diagnoses and analyses as well as complex decisions about treatments and therapy. From a global perspective, ethically significant inequalities exist between regions where the expert knowledge required for these tasks is scarce or abundant. One possible strategy to diminish such inequalities and increase healthcare opportunities in expert-scarce settings is to provide healthcare solutions involving digital technologies that do not necessarily require the presence of a human expert, e.g., in the form of artificial intelligent decision-support systems (AI-DSS). Such algorithmic decision-making, however, is mostly developed in resource- and expert-abundant settings to support healthcare experts in their work. As a practical consequence, the normative standards and requirements for such algorithmic decision-making in healthcare require the technology to be at least as explainable as the decisions made by the experts themselves. The goal of providing healthcare in settings where resources and expertise are scarce might come with a normative pull to lower the normative standards of using digital technologies in order to provide at least some healthcare in the first place. We scrutinize this tendency to lower standards in particular settings from a normative perspective, distinguish between different types of absolute and relative, local and global standards of explainability, and conclude by defending an ambitious and practicable standard of local relative explainability. KW - Clinical decision support systems KW - Justice KW - Medical AI KW - Explainability KW - Normative standards Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s13347-022-00598-0 VL - 35 IS - Article number: 100 SP - 1 EP - 19 PB - Springer Nature CY - Berlin ER - TY - CHAP A1 - Fissabre, Anke ED - Soldwisch, Ines ED - Schmitz, Stefan T1 - kirchen-bauhaus? – Die Kunstgewerbeschule in Aachen unter Rudolf Schwarz T2 - Zwischen den Zeiten - Besatzung und Aufbruch in Aachen, 1919-1932 Y1 - 2022 SN - 978-3-9825016-0-4 N1 - Zeitreisen Sammlung Crous, Schriftenreihe 15. SP - 54 EP - 65 PB - Aachener Karnevalsverein (AKV) CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Voth, Emily T1 - KiWA : Die Garderobe für kleine Selbstständige N2 - Kindertagesstätten bieten Kleinkindern den Zugang zu unbeschwertem und spielerischem Lernen. Was also, wenn schon der Eingangsbereich die Reizüberflutung bereit hält, der Stauraum der Entfaltung der Kinder nicht gerecht wird und ihre Eigenständigkeit ungefördert bleibt? Es kommt zu unzufriedenen Kindern und Frustration aller Beteilligten. "KIWA" ist das Garderobensystem für Kinder zur Stärkung der heranwachsenden Selbstständigkeit. Mithilfe von persönlichen Wiedererkennungsmerkmalen wird Eigenverantwortung geschult. Leicht und sicher zu erreichender Stauraum sorgt für Ordnung. Spielerisches lernen trotz Ordnung. KW - Kindermöbel KW - Kindergarten KW - Möbeldesign KW - Ordnung KW - Kleinkinder Y1 - 2022 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Schmitz, Moritz T1 - Kochen inklusiver gestalten. : Bedürfnisorientiertes Küchensystem für Menschen mit Sehbeeinträchtigungen N2 - Es ist nachweislich gesünder und häufig günstiger selber zu kochen und es gibt dem Menschen mehr Kontrolle über seine Ernährung. Bis dato wird keine Küchenmaschine angeboten, die von blinden Menschen bedient werden kann, obwohl gerade solche Produkte den Alltag dieser Gruppe enorm vereinfachen könnten. „Clu.“ ist ein modulares Küchensystem, welches von einer App unterstützt wird. Die Basis besteht aus einer Küchenmaschine, die über Sprache und haptische Bedienelemente gesteuert wird. Durch die Anwendung des Mehr-Sinne-Prinzip, der Simplifizierung von Funktionen und der Einbindung von Smart Home Komponenten werden nicht nur Menschen mit Sehbeeinträchtigungen profitieren. Beispielsweise funktioniert das Kochen nach Rezept nun ähnlich wie das Hören eines Hörbuches und die User können sich dem in ihrem favorisierten Tempo annehmen. „Clu.“ ist ein Ansatz für eine neue Kategorie von Produkten, die zeigen, wie attraktiv inklusivere Produktlösungen aussehen können. KW - Industrie Design KW - Concept Design KW - Inclusive Design KW - Visual impairment KW - Food processor Y1 - 2022 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Wolf, Nina T1 - Koexistieren : Die Stufen der Mensch-Tier-Beziehung – Vom Nutztier bis zum Personenrecht N2 - Seit 2002 ist der Tierschutz fest im Grundgesetz verankert, jedoch herrscht immer noch ein enormes Ungleichgewicht bei der letztendlichen Durchsetzung gegenüber der Tiernutzungsinteressen. Die Nichteinhaltung des Tierschutzes stellt nicht nur aus Tierwohlsicht, sondern auch aus Klimaschutzgründen eine ernst zu nehmende Problematik dar, welche wir nur gemeinsam angehen können. Die Gesellschaft sollte sich über das eigene Konsumverhalten bewusst werden, gleichermaßen müssen auch überzeugende Alternativen aufgezeigt werden. Thematisch ist die Arbeit in drei Teile gegliedert. Die Geschichte, das Recht der Tiere und die Zukunftsaussichten stehen hier im Fokus. Wichtig ist es, den Istzustand neutral darzustellen, um die Fakten nicht zu harmonisieren. Die Publikation soll nicht abschrecken, vielmehr soll sie die Leser:innen motivieren, Dinge ändern zu wollen. Denn nur miteinander können wir friedlich „koexistieren“. KW - Koexistenz KW - Tierschutz KW - Nutztier KW - Kultur KW - Gesellschaft Y1 - 2022 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - CHAP A1 - Golland, Alexander ED - Taeger, Jürgen ED - Gabel, Detlev T1 - Kommentierung von Artikel 94 bis 99 Datenschutz-Grundverordnung T2 - DSGVO - BDSG - TTDSG: Datenschutzgrundverordnung - Bundesdatenschutzgesetz - Telekommunikation-Telemedien-Datenschutzgesetz N2 - Das Werk kommentiert leicht verständlich, aktuell und praxisnah die DSGVO sowie das BDSG und - neu - auch das TTDSG (Telekommunikation-Telemedien-Datenschutzgesetz). Verantwortliche erhalten damit eine umfassende Darstellung mit Handlungsempfehlungen zum gesamten neuen Datenschutzrecht. Betriebliche Datenschutzbeauftragte können sich an den fundierten Kommentierungen orientieren, in denen Literatur und Rechtsprechung aktuell berücksichtigt wurden. KW - Telekommunikation-Telemedien-Datenschutzgesetz KW - Internationales Recht / Europarecht KW - Datenschutzfolgenabschätzung KW - EU-Datenschutzgrundverordnung KW - Betroffenenrechte Y1 - 2022 SN - 978-3-8005-1760-2 SP - 1575 EP - 1621 PB - Fachmedien Recht und Wirtschaft CY - Frankfurt am Main ET - 4., neu bearbeitete Auflage. 2022 ER - TY - THES A1 - Menrath, Maike T1 - Konzept zur Lebensmittelnahversorgung außerhalb urbaner Strukturen : Verkaufspunkt für ländliche Gebiete N2 - Ländliche Regionen sind häufig infrastrukturell schlechter versorgt als urbane Räume, was sich insbesondere auf die Versorgung mit Gütern des täglichen Bedarfs niederschlägt. Menschen außerhalb städtischer Ballungsgebiete müssen deswegen oft lange Anfahrten zu Supermärkten in Kauf nehmen. Hierbei sind sie vor allem auf das Auto angewiesen. In dieser Arbeit ist „ILSE“ entstanden. Eine Verkaufsbox, die Menschen in ländlichen Raumstrukturen besser mit Waren versorgt, indem sie dort aufgestellt wird, wo sie auch wirklich benötigt wird. Dank digitaler Verkaufstechnologien ist „ILSE“ durchgehend geöffnet, auch, wenn andere Supermärkte längst geschlossen sind. Mit einer App wird der Kundschaft der Zugang zum Verkaufsraum und das Bezahlen ermöglicht. KW - Einkauf KW - Lebensmittel KW - ländlich KW - digital KW - regional Y1 - 2022 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Wick, Dorian T1 - Konzeption und Gestaltung einer mobilen Anwendung eines nachhaltigen Unverpackt-Lieferservice N2 - Die Welt wird wortwörtlich von Plastik überschwemmt - und trotzdem ist kein Ende des trivialen Verpackungsmaterials in Sicht. Die, die sich den Konsequenzen ihres Konsumverhaltens bewusst sind, haben immer noch keinen flächendeckenden Zugang zu Unverpacktläden und es mangelt schlicht an praktischen Alternativen. Hier knüpft die App „bulk“ an und schlägt ausschließlich unverpackte Lebensmittel vor – bequem bis zur Haustür geliefert. Das Angebot ist qualitativ hochwertig und meist regional. Für ein positives Kauferlebnis veranschaulicht „bulk“, wie viel Plastik mit den Produkten im Vergleich zu einem konventionellen Wocheneinkauf eingespart werden kann. Das gibt Nutzer:Innen eine Grundlage, ihre Entscheidungen kritisch zu hinterfragen und schult den Blick für den Impact sich summierender Kleinigkeiten. KW - App KW - nachhaltig KW - unverpackt KW - Lieferservice KW - Plastik Y1 - 2022 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - 171 Seiten ER - TY - THES A1 - Inceman Cremer, Suzan T1 - Kouyou : Ort im Raum N2 - Selbstliebe, der Moment der Ruhe, sich eine mentale Pause erlauben und von allem bewusst abzuschalten, sind aktuelle Themen unserer Gesellschaft. Die Zeit, in der wir leben, bewegt sich in einer Geschwindigkeit, die alle unsere Sinne überlastet und uns nicht mehr erlaubt, selbst zuzuhören oder volle Momente der Ruhe zu erleben. Thema der Bachelorarbeit ist der Entwurf eines Sitzmöbels, welches inspiriert ist durch die sakralische Architektur. Der Stuhl soll das Gefühl von Umformung und Leichtigkeit vermitteln. Er ist aus Eiche gebaut und unterstützt den Menschen in seiner bewussten Sitzhaltung. Die Eiche ist ein Baum, der für Kraft, Durchhaltevermögen und Gerechtigkeit steht. Es heißt auch, wenn man eine Eiche sieht, sie umarmen soll, da sie heilende Kräfte hat. Hier ist aber die Eiche, die den Menschen symbolisch umarmen soll, wenn man auf ihr sitzt. Und somit spielen Architektur, Möbel und der Mensch eine spielende Rolle, und zwar ist es die menschliche Haltung im Raum. KW - Philosophie KW - Architektur KW - Möbel KW - Reise KW - Eiche Y1 - 2022 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - THES A1 - Kaspor, Alexej T1 - Kritik der digitalen Rationalisierung N2 - Digitalisierung macht’s möglich: mittlerweile beziehen sich Designer:innen in ihrer Konzeptentwicklung immer häufiger auf Referenzdesigns. Sie picken sich die Eigenschaften aus ihnen heraus, von denen sie sich die größte Marktfähigkeit versprechen, und basteln sie zu einem neuen Produkt zusammen. Voilà. Doch wie unkonventionell kann Design noch sein? Wie viel Luft bleibt der Kreativität unter dem immer enger geschnürten Korsett der Marktfähigkeit? Alexej Kaspor eröffnet die Diskussion mit einem provokanten Projekt, das einen kritischen Blick in die Zukunft des Industriedesigns wirft. Dazu fasst er gängige Designprogramme in einer Software zusammen und verbindet sie mit einer künstlichen Intelligenz, die die aktuelle Entwicklung digital rationalisieren und auf die Spitze treiben soll. Diese führt Meta-Analysen über das Nutzungsverhalten durch und prüft damit Frameworks von Referenzdesigns auf ihre Vermarktbarkeit. Aus diesen entwickelt sie dann Gestaltungsvorschläge, ohne beim Seiltanz zwischen Trendhörigkeit und Scheinindividualismus aus dem Gleichgewicht zu kommen. Innerhalb von Sekunden werden den Designer:innen perfekte Vorschläge übers Metaverse simuliert. Auf dem Silbertablett serviert, übersichtlich und gefährlich einfach. Bereit, kombiniert und in Produktion gebracht zu werden. Auch mit dem Tracking der KI kann niemand mithalten: um immer am Puls der Zeit zu bleiben, benachrichtigt sie die Designer:innen in Echtzeit über die neuesten Innovationen und Trends. Ressourcenraubendes Herumprobieren in CAD-Programmen gehört also der Vergangenheit an. Das Programm schafft Abhilfe, und verspricht dabei auch noch die höchste Effizienz, konkret: garantiertes Kapital. Schlagende Argumente, die die Schwächen der Konsumgesellschaft und Kommerzialisierung gezielt ausgenutzen. Es entsteht die perfekte Marketingmaßnahme, ein genialer Treiber für den Turbokapitalismus. Kram, den niemand braucht und zynische Statussymbole inklusive. Der Stolz der geltungsbedürftigen Designer:innen wird dabei selbstverständlich nicht untergraben. Sie sollen mitziehen. Mit zahlreichen Notches wird der Erfolg und die Konkurrenzfähigkeit des Produkts prognostiziert und ihnen Honig ums Maul geschmiert. Die beklemmende Vorahnung wird sich bestätigen. Schritt für Schritt enteignet die KI den Designer:innen ihre Kreativität, bis sie nicht mehr sind als die Kurator:innen berechenbarer Produktkonzepte. Der Spätkapitalismus hat sie in der Mangel. Versprochen: diese Arbeit lässt niemanden kalt. KW - Digitalisierung KW - Designprogramme KW - Nutzungsverhalten KW - Marktfähigkeit KW - künstliche Intelligenz Y1 - 2022 N1 - Für diese Arbeit steht kein Volltext zur Verfügung. PB - FH Aachen CY - Aachen ER - TY - JOUR A1 - Morandi, Paolo A1 - Butenweg, Christoph A1 - Breis, Khaled A1 - Beyer, Katrin A1 - Magenes, Guido ED - Ansal, Atilla T1 - Latest findings on the behaviour factor q for the seismic design of URM buildings JF - Bulletin of Earthquake Engineering N2 - Recent earthquakes as the 2012 Emilia earthquake sequence showed that recently built unreinforced masonry (URM) buildings behaved much better than expected and sustained, despite the maximum PGA values ranged between 0.20–0.30 g, either minor damage or structural damage that is deemed repairable. Especially low-rise residential and commercial masonry buildings with a code-conforming seismic design and detailing behaved in general very well without substantial damages. The low damage grades of modern masonry buildings that was observed during this earthquake series highlighted again that codified design procedures based on linear analysis can be rather conservative. Although advances in simulation tools make nonlinear calculation methods more readily accessible to designers, linear analyses will still be the standard design method for years to come. The present paper aims to improve the linear seismic design method by providing a proper definition of the q-factor of URM buildings. These q-factors are derived for low-rise URM buildings with rigid diaphragms which represent recent construction practise in low to moderate seismic areas of Italy and Germany. The behaviour factor components for deformation and energy dissipation capacity and for overstrength due to the redistribution of forces are derived by means of pushover analyses. Furthermore, considerations on the behaviour factor component due to other sources of overstrength in masonry buildings are presented. As a result of the investigations, rationally based values of the behaviour factor q to be used in linear analyses in the range of 2.0–3.0 are proposed. KW - Unreinforced masonry buildings KW - Modern constructions KW - Seismic design KW - Linear elastic analysis KW - Behaviour factor q Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1007/s10518-022-01419-7 SN - 1573-1456 SN - 1570-761X VL - 20 IS - 11 SP - 5797 EP - 5848 PB - Springer Nature CY - Cham ER - TY - JOUR A1 - Bhattarai, Aroj A1 - May, Charlotte Anabell A1 - Staat, Manfred A1 - Kowalczyk, Wojciech A1 - Tran, Thanh Ngoc T1 - Layer-specific damage modeling of porcine large intestine under biaxial tension JF - Bioengineering N2 - The mechanical behavior of the large intestine beyond the ultimate stress has never been investigated. Stretching beyond the ultimate stress may drastically impair the tissue microstructure, which consequently weakens its healthy state functions of absorption, temporary storage, and transportation for defecation. Due to closely similar microstructure and function with humans, biaxial tensile experiments on the porcine large intestine have been performed in this study. In this paper, we report hyperelastic characterization of the large intestine based on experiments in 102 specimens. We also report the theoretical analysis of the experimental results, including an exponential damage evolution function. The fracture energies and the threshold stresses are set as damage material parameters for the longitudinal muscular, the circumferential muscular and the submucosal collagenous layers. A biaxial tensile simulation of a linear brick element has been performed to validate the applicability of the estimated material parameters. The model successfully simulates the biomechanical response of the large intestine under physiological and non-physiological loads. KW - biaxial tensile experiment KW - anisotropy KW - hyperelastic KW - constitutive modeling KW - damage Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.3390/bioengineering9100528 SN - 2306-5354 N1 - Der Artikel gehört zum Sonderheft "Computational Biomechanics" VL - 9 IS - 10, Early Access SP - 1 EP - 17 PB - MDPI CY - Basel ER - TY - CHAP A1 - Tran, Ngoc Trinh A1 - Trinh, Tu Luc A1 - Dao, Ngoc Tien A1 - Giap, Van Tan A1 - Truong, Manh Khuyen A1 - Dinh, Thuy Ha A1 - Staat, Manfred T1 - Limit and shakedown analysis of structures under random strength T2 - Proceedings of (NACOME2022) The 11th National Conference on Mechanics, Vol. 1. Solid Mechanics, Rock Mechanics, Artificial Intelligence, Teaching and Training, Hanoi, December 2-3, 2022 N2 - Direct methods comprising limit and shakedown analysis is a branch of computational mechanics. It plays a significant role in mechanical and civil engineering design. The concept of direct method aims to determinate the ultimate load bearing capacity of structures beyond the elastic range. For practical problems, the direct methods lead to nonlinear convex optimization problems with a large number of variables and onstraints. If strength and loading are random quantities, the problem of shakedown analysis is considered as stochastic programming. This paper presents a method so called chance constrained programming, an effective method of stochastic programming, to solve shakedown analysis problem under random condition of strength. In this our investigation, the loading is deterministic, the strength is distributed as normal or lognormal variables. KW - Reliability of structures KW - Stochastic programming KW - Chance constrained programming KW - Shakedown analysis KW - Limit analysis Y1 - 2022 SN - 978-604-357-084-7 SP - 510 EP - 518 PB - Nha xuat ban Khoa hoc tu nhien va Cong nghe (Verlag Naturwissenschaft und Technik) CY - Hanoi ER - TY - RPRT A1 - Ghinaiya, Jagdishkumar A1 - Lehmann, Thomas A1 - Göttsche, Joachim T1 - LOCAL+ – ein kreislauffähiger Holzmodulbau mit nachhaltigem Energie- und Wohnraumkonzept T2 - Bauphysik N2 - Mit dem Beitrag des Teams der FH Aachen zum SDE 21/22 wird im Projekt LOCAL+ ein kreislauffähiger Holzmodulbau mit einem innovativen Wohnraumkonzept geplant und umgesetzt. Ziel dieses Konzeptes ist die Verringerung des stetig steigenden Wohnflächenbedarfs durch ein Raum-in-Raum Konzept. Gebäudetechnisch wird in dem Projekt nicht nur das Einzelgebäude betrachtet, sondern unter Berücksichtigung des Gebäudebestandes wird für das Quartier ein innovatives und nachhaltiges Energiekonzept entwickelt. Ein zentrales Wasserstoffsystem ist für ein Quartier geplant, um den Stromverbrauch aus dem Netz im Winter zu reduzieren. Zentraler Bestandteil des TGA-Konzepts ist ein unterirdischer Eisspeicher, eine PVT und eine Wärmepumpe mit intelligenter Regelstrategie. Ein Teil des neuen Gebäudes (Design Challenge DC) wird in Wuppertal als Hausdemonstrationseinheit (HDU) präsentiert. Eine hygrothermische Simulation der HDU wurde mit der WUFI-Software durchgeführt. Da im Innenraum Lehmmodule und -platten als Feuchtigkeitspuffer verwendet werden, spielen die Themen Feuchtigkeit, Holzfäule und Schimmelwachstum eine wichtige Rolle. KW - Energiekonzept KW - Gesamtwassergehalt KW - Feuchtigkeit KW - Verdunstungskälte KW - energy concept Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1002/bapi.202200010 SN - 0171-5445 (Print) SN - 1437-0980 (Online) VL - 44 IS - 3 SP - 136 EP - 142 PB - Ernst & Sohn CY - Hoboken ER - TY - JOUR A1 - Chloé, Radermacher A1 - Malyaran, Hanna A1 - Craveiro, Rogerio Bastos A1 - Peglow, Sarah A1 - Behbahani, Mehdi A1 - Pufe, Thomas A1 - Wolf, Michael A1 - Neuss, Sabine T1 - Mechanical loading on cementoblasts: a mini review JF - Osteologie N2 - Orthodontic treatments are concomitant with mechanical forces and thereby cause teeth movements. The applied forces are transmitted to the tooth root and the periodontal ligaments which is compressed on one side and tensed up on the other side. Indeed, strong forces can lead to tooth root resorption and the crown-to-tooth ratio is reduced with the potential for significant clinical impact. The cementum, which covers the tooth root, is a thin mineralized tissue of the periodontium that connects the periodontal ligament with the tooth and is build up by cementoblasts. The impact of tension and compression on these cells is investigated in several in vivo and in vitro studies demonstrating differences in protein expression and signaling pathways. In summary, osteogenic marker changes indicate that cyclic tensile forces support whereas static tension inhibits cementogenesis. Furthermore, cementogenesis experiences the same protein expression changes in static conditions as static tension, but cyclic compression leads to the exact opposite of cyclic tension. Consistent with marker expression changes, the singaling pathways of Wnt/ß-catenin and RANKL/OPG show that tissue compression leads to cementum degradation and tension forces to cementogenesis. However, the cementum, and in particular its cementoblasts, remain a research area which should be explored in more detail to understand the underlying mechanism of bone resorption and remodeling after orthodontic treatments. KW - Cementoblast KW - Compression KW - Tension KW - Mechanotransduction KW - Forces Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1055/a-1826-0777 SN - 1019-1291 VL - 31 IS - 2 SP - 111 EP - 118 PB - Thieme CY - Stuttgart ER - TY - CHAP A1 - Dannen, Tammo A1 - Schindele, Benedikt A1 - Prümmer, Marcel A1 - Arntz, Kristian A1 - Bergs, Thomas T1 - Methodology for the self-optimizing determination of additive manufacturing process eligibility and optimization potentials in toolmaking T2 - Procedia CIRP N2 - Additive Manufacturing (AM) of metallic workpieces faces a continuously rising technological relevance and market size. Producing complex or highly strained unique workpieces is a significant field of application, making AM highly relevant for tool components. Its successful economic application requires systematic workpiece based decisions and optimizations. Considering geometric and technological requirements as well as the necessary post-processing makes deciding effortful and requires in-depth knowledge. As design is usually adjusted to established manufacturing, associated technological and strategic potentials are often neglected. To embed AM in a future proof industrial environment, software-based self-learning tools are necessary. Integrated into production planning, they enable companies to unlock the potentials of AM efficiently. This paper presents an appropriate methodology for the analysis of process-specific AM-eligibility and optimization potential, added up by concrete optimization proposals. For an integrated workpiece characterization, proven methods are enlarged by tooling-specific figures. The first stage of the approach specifies the model’s initialization. A learning set of tooling components is described using the developed key figure system. Based on this, a set of applicable rules for workpiece-specific result determination is generated through clustering and expert evaluation. Within the following application stage, strategic orientation is quantified and workpieces of interest are described using the developed key figures. Subsequently, the retrieved information is used for automatically generating specific recommendations relying on the generated ruleset of stage one. Finally, actual experiences regarding the recommendations are gathered within stage three. Statistic learning transfers those to the generated ruleset leading to a continuously deepening knowledge base. This process enables a steady improvement in output quality. KW - Additive manufacturing KW - Laser-Powder Bed Fusion KW - L-PBF KW - Binder Jetting KW - Directed Energy Deposition Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1016/j.procir.2022.05.188 SN - 2212-8271 N1 - 55th CIRP Conference on Manufacturing Systems VL - 107 SP - 1539 EP - 1544 PB - Elsevier CY - Amsterdam ER - TY - JOUR A1 - Heuermann, Holger A1 - Emmrich, Thomas A1 - Bongartz, Simon T1 - Microwave spark plug to support ignitions with high compression ratios JF - IEEE Transactions on Plasma Science N2 - Upcoming gasoline engines should run with a larger number of fuels beginning from petrol over methanol up to gas by a wide range of compression ratios and a homogeneous charge. In this article, the microwave (MW) spark plug, based on a high-speed frequency hopping system, is introduced as a solution, which can support a nitrogen compression ratio up to 1:39 in a chamber and more. First, an overview of the high-speed frequency hopping MW ignition and operation system as well as the large number of applications are presented. Both gives an understanding of this new base technology for MW plasma generation. Focus of the theoretical part is the explanation of the internal construction of the spark plug, on the achievable of the high voltage generation as well as the high efficiency to hold the plasma. In detail, the development process starting with circuit simulations and ending with the numerical multiphysics field simulations is described. The concept is evaluated with a reference prototype covering the frequency range between 2.40 and 2.48 GHz and working over a large power range from 20 to 200 W. A larger number of different measurements starting by vector hot-S11 measurements and ending by combined working scenarios out of hot temperature, high pressure and charge motion are winding up the article. The limits for the successful pressure tests were given by the pressure chamber. Pressures ranged from 1 to 39 bar and charge motion up to 25 m/s as well as temperatures from 30◦ to 125◦. KW - Automotive application KW - ignition KW - microplasma KW - microwave (MW) plasma KW - plasma jet Y1 - 2022 U6 - http://dx.doi.org/10.1109/TPS.2022.3183690 SN - 1939-9375 IS - Early Access SP - 1 EP - 6 PB - IEEE ER - TY - CHAP A1 - Zahra, Mahdi A1 - Phani Srujan, Merige A1 - Caminos, Ricardo Alexander Chico A1 - Schmitz, Pascal A1 - Herrmann, Ulf A1 - Teixeira Boura, Cristiano José A1 - Schmitz, Mark A1 - Gielen, Hans A1 - Gedle, Yibekal A1 - Dersch, Jürgen T1 - Modeling the thermal behavior of solar salt in electrical resistance heaters for the application in PV-CSP hybrid power plants T2 - SOLARPACES 2020 N2 - Concentrated Solar Power (CSP) systems are able to store energy cost-effectively in their integrated thermal energy storage (TES). By intelligently combining Photovoltaics (PV) systems with CSP, a further cost reduction of solar power plants is expected, as well as an increase in dispatchability and flexibility of power generation. PV-powered Resistance Heaters (RH) can be deployed to raise the temperature of the molten salt hot storage from 385 °C up to 565 °C in a Parabolic Trough Collector (PTC) plant. To avoid freezing and decomposition of molten salt, the temperature distribution in the electrical resistance heater is investigated in the present study. For this purpose, a RH has been modeled and CFD simulations have been performed. The simulation results show that the hottest regions occur on the electric rod surface behind the last baffle. A technical optimization was performed by adjusting three parameters: Shell-baffle clearance, electric rod-baffle clearance and number of baffles. After the technical optimization was carried out, the temperature difference between the maximum temperature and the average outlet temperature of the salt is within the acceptable limits, thus critical salt decomposition has been avoided. Additionally, the CFD simulations results were analyzed and compared with results obtained with a one-dimensional model in Modelica. KW - Solar thermal technologies KW - Hybrid energy system KW - Concentrated solar power KW - Energy storage KW - Photovoltaics Y1 - 2022 SN - 978-0-7354-4195-8 U6 - http://dx.doi.org/10.1063/5.0086268 SN - 1551-7616 (online) SN - 0094-243X (print) N1 - 26th International Conference on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Systems 28 September–2 October 2020 Freiburg, Germany IS - 2445 / 1 PB - AIP conference proceedings / American Institute of Physics CY - Melville, NY ER -