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Genaue Kenntnis der Spannungen und Verformungen in passiven Komponenten gewinnt man mit detailierten inelastischen FEM Analysen. Die lokale Beanspruchung läßt sich aber nicht direkt mit einer Beanspruchbarkeit im strukturmechanischen Sinne vergleichen. Konzentriert man sich auf die Frage nach der Tragfähigkeit, dann vereinfacht sich die Analyse. Im Rahmen der Plastizitätstheorie berechnen Traglast- und Einspielanalyse die tragbaren Lasten direkt und exakt. In diesem Beitrag wird eine Implementierung der Traglast- und Einspielsätze in ein allgemeines FEM Programm vorgestellt, mit der die Tragfähigkeit passiver Komponenten direkt berechnet wird. Die benutzten Konzepte werden in Bezug auf die übliche Strukturanalyse erläutert. Beispiele mit lokal hoher Beanspruchung verdeutlichen die Anwendung der FEM basierten Traglast- und Einspielanalysen. Die berechneten Interaktionsdiagramme geben einen guten Überblick über die möglichen Betriebsbereiche passiver Komponenten. Die Traglastanalyse bietet auch einen strukturmechanischen Zugang zur Kollapslast rißbehafteter Komponenten aus hochzähem Material.
Safety and reliability of structures may be assessed indirectly by stress distributions. Limit and shakedown theorems are simplified but exact methods of plasticity that provide safety factors directly in the loading space. These theorems may be used for a direct definition of the limit state function for failure by plastic collapse or by inadaptation. In a FEM formulation the limit state function is obtained from a nonlinear optimization problem. This direct approach reduces considerably the necessary knowledge of uncertain technological input data, the computing time, and the numerical error. Moreover, the direct way leads to highly effective and precise reliability analyses. The theorems are implemented into a general purpose FEM program in a way capable of large-scale analysis.
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.
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.
Abstracts of the ACHEMA 2000 - International Meeting on Chemical Engineering, Environmental Protection and Biotechnology, May 22 - 27, 2000. Frankfurt am Main. Achema 2000 : special edition / Linde. [Ed.: Linde AG. Red.: Volker R. Leski]. - Wiesbaden : Linde AG, 2000. - 56 p. : Ill., . - pp: 79 - 81
We study the possibility to fabricate an arbitrary phase mask in a one-step laser-writing process inside the volume of an optical glass substrate. We derive the phase mask from a Gerchberg–Saxton-type algorithm as an array and create each individual phase shift using a refractive index modification of variable axial length. We realize the variable axial length by superimposing refractive index modifications induced by an ultra-short pulsed laser at different focusing depth. Each single modification is created by applying 1000 pulses with 15 μJ pulse energy at 100 kHz to a fixed spot of 25 μm diameter and the focus is then shifted axially in steps of 10 μm. With several proof-of-principle examples, we show the feasibility of our method. In particular, we identify the induced refractive index change to about a value of Δn=1.5⋅10−3. We also determine our current limitations by calculating the overlap in the form of a scalar product and we discuss possible future improvements.
Werkstatt Zukunft - Die FH Aachen versteht sich als interdisziplinäre Ideenschmiede
04| Aufbruch ins Ungewisse
08| Mit Altpapierresten aus der Energiekrise
14| Mehr Power für die Energiewende
20| Pfadfinder im Datendschungel
23| Ein historischer Schritt
24| Gemeinsam vorwärts
30| Für eine gerechte Hochschule. Für alle.
32| Der grüne Reiter
34| Vom Flugsimulator bis zum Roboter
36| Unsere Azubis sind top!
38| WIR sind ein Sportteam!
40| Effizient und sicher: Der Bergbau der Zukunft
46| Mit Sonnenlicht zu sauberem Trinkwasser
48| Neue Brandmeldeanlage für den Dom zu Aachen
50| Auszeichnung für außergewöhnliches Engagement
52| Neue Ideen für Schloss Lichtenburg
55| Kopfnuss
56| One-Man-Show
60| Kämpferin für das Schöne
61| Ein charmanter Diplomat
62| Teamplay für die Zukunft
63| Impressum
06| Namibia auf der Suche nach dem Weg in die Zukunft
16| Dort arbeiten, wo andere an Urlaub denken
19| „Das macht unsere Qualität aus“
20| Sicher auf See
24| Nachhaltig im All
26| Viel Kaffee in New York
29| Wo man Digitalisierung studieren kann
30| „Ein Leben reicht nicht aus“
32| 3022 Kilometer durch Australien
36| Für die Zeit nach der Kohle
38| Der Taktgeber
40| Die Emsigen
44| Volle Kraft voraus
46| Einmal in der Zeit zurück
50| Exkursion in die Wolken
56| Echte Gefühle in virtuellen Welten
58| Wir sind FH
60| Mit Herz und Hand
61| Kopfnuss
62| Nachruf
63| Impressum
Dimensionen 2-2018: Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - Virtuelle Realitäten
(2018)
Virtuelle Realitäten
Inhaltsverzeichnis
6 Erweiterte Dimensionen: Special zum Thema Virtual Reality
10 "VR und AR werden unsere Welt durchdringen": Ein Interview zum Potenzial von Virtual und Augmented Reality
14 Lernen aus einem anderen Blickwinkel: VR wird in Studium und Lehre zunehmend angewandt
18 Parallele Realitäten in der Forschung: Virtual und Augmented Reality in Forschungsprojekten
22 Willkommen in der Welt der Möglichkeiten: Wie real ist die Illusion der Realität
24 Eine zündende Idee: Institut für Mikrowellen- und Plasmatechnik (IMP) entwickelt neue Plasmazündkerze für sparsamere Benzinmotoren
28 Der Elefant im Park: "WESTPARK story constructed": Studierende bauen skulpturales Möbel
30 Herr Bernoulli geht auf Reisen: Das "aero | race lab" bringt Experimente zur Luft- und Raumfahrt an die Schulen
32 Eine Auszeit vom Alltag: Martin Stockberg schafft Kunstwerke im Sand
36 Der Einer im urbanen Mobilitätstetris: An der FH Aachen wird urbane Elektromobilität neu gedacht
39 Der Primzahlwürfel: Kopfnuss
40 Schwarz Weiß Bunt: Die politische Kunst des FH-Absolventen Ralf Metzenmacher
44 Die Champions League des Schweißens: LaVa-X will das Laserstrahlschweißen im Vakuum etablieren
46 Auf der Suche nach dem goldenen Schnatz: Stöcke statt Besen. Spielfeld statt Arena. In Jülich spielen Studierende Quidditch.
48 Bei ihm wird Science-Fiction zu Science-Fact: Volker Schmid erzählt von seiner Arbeit beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
52 Die Ideenschmieden: Junge Menschen aus aller Welt diskutieren bei den Summerschools über Zukunftsthemen
56 Forschung auf höchstem Niveau: Dr. Jan Oberländer und Doktorand Dua Özsoylu stehen für das, was das Institut für Nano- und Biotechnologien auszeichnet
58 Der Dom und ich: Dompublikation und LEGO-Throne zum Jubiläum 40 Jahre UNESCO-Weltkulturerbe
62 Sag "Ja" zum Studium: Der neue kooperative Bachelorstudiengang "Elektrotechnik mit Orientierungssemester"
63 Impressum
Blackout : Wenn bei uns allen das Licht ausgeht
Inhaltsverzeichnis:
06 Wenn im Elfenbeinturm das Licht ausgeht: Zur gesellschaftlichen Verantwortung der Wissenschaft
12 Mekka der Solarforschung: Das Solar-Institut Jülich feiert Jubiläum- und blick nach vorn
16 Hinter den Steinen: FH Aachen und die Stiftung Smart Building entwickeln gemeinsam den neuen Studiengang Smart Building Engineering
18 Die Biogaspioniere: Das Institut NOWUM-Energy sucht neue Perspektiven für die Energieerzeugung
22 Elektrisierend: Studentin entwirft Tapuya-Bühne für Electrisize Festival
24 keep calm and don´t panic
26 Der Markt als Experimentierfeld: Die Wirtschaft wandelt sich - die FH mischt in der Gründerszene mit
30 Mit einem Studium in ein neues Leben: Betreuungskonzept für Geflüchtete an der FH Aachen
32 Spuren im Staub
34 Auf Archimedes´ Spuren: Studierende stechen mit Betonkanus in See
36 "Ich investiere in Menschen": Interview mit Alexander Wilden, Inhaber der schwartz Gruppe mit Hauptsitz in Simmerath
40 Wie im richtigen Leben: 10 Jahre pro8: Rückblick und Ausblick
42 Zwei Kreuze für die Christuskirche: Entwürfe von Architekturstudienden werden umgesetzt
44 Eine gute Ausbildung ist prkatisch: Florian Kessel macht grenzüberschreitende Karriere
46 Er will das Feuer weitergeben: Holzbaupionier Prof. Hermann Blumer lehrt an der FH
50 Aufwind für innovative Lehre: Fünf Projekte im Rahmen des SQSL-Programms ausgezeichnet
51 Der einsame Turm: Kopfnuss
52 Vom Winde verweht: Benedikt Lösch kommt bei der Segelweltmeisterschaft auf Rang 28
54 Wüstensand und fliegende Roboter: Team des MASKOR-Instituts erreicht Finalrunde beim MBZIRC-Wettbewerb
56 Die Rattan-Revolution: Das Start-up "out for space" erfindet den Werkstoff neu