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Berücksichtigung von No Fault Found im Diagnose- und Instandhaltungssystem von Schienenfahrzeugen
(2020)
Intermittierende und nicht reproduzierbare Fehler, auch als No Fault Found bezeichnet, treten in praktisch allen Bereichen auf und sorgen für hohe Kosten. Diese sind häufig auf unpräzise Fehlerbeschreibungen zurückzuführen. Im vorliegenden Beitrag werden Anpassungen der Vorgehensweise bei der Entwicklung und Anpassungen des Diagnosesystems vorgeschlagen.
For short take-off and landing (STOL) aircraft, a parallel hybrid-electric propulsion system potentially offers superior performance compared to a conventional propulsion system, because the short-take-off power requirement is much higher than the cruise power requirement. This power-matching problem can be solved with a balanced hybrid propulsion system. However, there is a trade-off between wing loading, power loading, the level of hybridization, as well as range and take-off distance. An optimization method can vary design variables in such a way that a minimum of a particular objective is attained. In this paper, a comparison between the optimization results for minimum mass, minimum consumed primary energy, and minimum cost is conducted. A new initial sizing algorithm for general aviation aircraft with hybrid-electric propulsion systems is applied. This initial sizing methodology covers point performance, mission performance analysis, the weight estimation process, and cost estimation. The methodology is applied to the design of a STOL general aviation aircraft, intended for on-demand air mobility operations. The aircraft is sized to carry eight passengers over a distance of 500 km, while able to take off and land from short airstrips. Results indicate that parallel hybrid-electric propulsion systems must be considered for future STOL aircraft.
Dimensionen 1-2019: Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - Wir sind FH Aachen!
(2019)
Inhaltsverzeichnis:
6 Wir sind FH!
8 Steigen Sie ein : Wir nehmen Sie mit auf eine Reise der Roboter und Maschinen
18 Grenzenlose Förderung : Das Stipendienprogramm geht in das zehnte Jahr
20 Marias neue Kleider : Wissenschaftler unterstützen die Domschatzkammer
24 Die Sprengstoffschnüffler : Fliegerbomben im Erdreich: Neues Verfahren auf Basis der Neutronenaktivierungsanalyse
26 Geschafft! : Erster marokkanischer Elektrotechnikstudent macht seinen Doppelabschluss an der FH Aachen
28 Maßgeschneidert : Dr. Denise Milinnus vom INB entwickelt digitale Biosensoren für die personalisierte Medizin
32 Auf Höhenflügen : Tobias Barth macht außergewöhnliche Luftaufnahmen
36 Über alle Berge : Talentscouting eröffnet neue Wege
38 Der etwas andere Reiseführer : FH-Studentinnen entwerfen Stadtplan für junge Menschen
42 Warum kommt mein Zug zu spät? : FH-Experten im Interview über Probleme und Lösungen der Schiene
48 Der Alina-Weg : Alina Richter promoviert bei der Volkswaren-Konzernforschung
51 Selbst ist die Frau : Die 31-jährige Meral Dural studiert erfolgreich Elektrotechnik am FH-Campus Jülich
52 An der Schnittstelle : INFORM-Professur für angewandte Mathematik und Informatik
53 Kopfnuss
54 Einmal scannen bitte : Forschungsprojekt am MASKOR-Institut wird vom Bund gefördert
56 Inspiriert vom Tier- und Pflanzenmeer : FH-Absolventin Lara Bispinck gewinnt "Future Impact Maker"
60 Schmusekurs mit dem Tiger : FH Aachen führt Kooperationsverbund mit taiwanesischen Hochschulen an
62 Impressum
A light-addressable potentiometric sensor (LAPS) is a field-effect-based (bio-) chemical sensor, in which a desired sensing area on the sensor surface can be defined by illumination. Light addressability can be used to visualize the concentration and spatial distribution of the target molecules, e.g., H+ ions. This unique feature has great potential for the label-free imaging of the metabolic activity of living organisms. The cultivation of those organisms needs specially tailored surface properties of the sensor. O2 plasma treatment is an attractive and promising tool for rapid surface engineering. However, the potential impacts of the technique are carefully investigated for the sensors that suffer from plasma-induced damage. Herein, a LAPS with a Ta2O5 pH-sensitive surface is successfully patterned by plasma treatment, and its effects are investigated by contact angle and scanning LAPS measurements. The plasma duration of 30 s (30 W) is found to be the threshold value, where excessive wettability begins. Furthermore, this treatment approach causes moderate plasma-induced damage, which can be reduced by thermal annealing (10 min at 300 °C). These findings provide a useful guideline to support future studies, where the LAPS surface is desired to be more hydrophilic by O2 plasma treatment.
Impressum | Inhalt 03
Thomas Tünnemann | Unterwegs...am Wege 04
Projekte 06
Annelie Wirtz | Arrivato 08
Sebastian Rupp | Tracce Passate 18
Henri Boh | Terrazze sopra il lago 28
Hermann Stuzmann | L´Ammissione è Gratuita 32
Vivienne Scheidz | IL Potere dei Simboli 34
Felix Keller | Strada Infinita 38
Moran Dorner | Catturato nel Posto 42
Kevin Osterkamp | Vortice 46
Kristina Foidle | La Vespa e il Fico 52
Simon Rix | Sognare Sulla Strada 58
Jennifer Sikora | Strada Pietrosa 66
Sabrina Frömbgen | Bolla di Pensiero 72
Miriam Azzab | Il Momento 78
Georg Mörke | Sentiero stretto 84
Saskia Frömbgen | Nuova Prospetiva 90
Frank Drehsen | A grado a grado 96
Caronlin Grün | Le prospettive 100
Thomas Tünnemann | Flusso nella Foresta 104
Atmosphärisches
Auf die Küche | Kulinarisches 114
Carpe Diem | Fotografisches 116
Recent analysis of scientific data from Cassini and earth-based observations gave evidence for a global ocean under a surrounding solid ice shell on Saturn's moon Enceladus. Images of Enceladus' South Pole showed several fissures in the ice shell with plumes constantly exhausting frozen water particles, building up the E-Ring, one of the outer rings of Saturn. In this southern region of Enceladus, the ice shell is considered to be as thin as 2 km, about an order of magnitude thinner than on the rest of the moon. Under the ice shell, there is a global ocean consisting of liquid water. Scientists are discussing different approaches the possibilities of taking samples of water, i.e. by melting through the ice using a melting probe. FH Aachen UAS developed a prototype of maneuverable melting probe which can navigate through the ice that has already been tested successfully in a terrestrial environment. This means no atmosphere and or ambient pressure, low ice temperatures of around 100 to 150K (near the South Pole) and a very low gravity of 0,114 m/s^2 or 1100 μg. Two of these influencing measures are about to be investigated at FH Aachen UAS in 2017, low ice temperature and low ambient pressure below the triple point of water. Low gravity cannot be easily simulated inside a large experiment chamber, though. Numerical simulations of the melting process at RWTH Aachen however are showing a gravity dependence of melting behavior. Considering this aspect, VIPER provides a link between large-scale experimental simulations at FH Aachen UAS and numerical simulations at RWTH Aachen. To analyze the melting process, about 90 seconds of experiment time in reduced gravity and low ambient pressure is provided by the REXUS rocket. In this time frame, the melting speed and contact force between ice and probes are measured, as well as heating power and a two-dimensional array of ice temperatures. Additionally, visual and infrared cameras are used to observe the melting process.
Grenzgänge: Op jöck in Vaals mit Peter Sparla
Inhaltsverzeichnis
6 "Mr. Vaals": Ein Spaziergang mit Peter Sparla durch die niederländische Gemeinde
14 Ein Verein hebt ab: Von der Theorie in die Praxis: Die Flugtechnische Arbeitsgemeinschaft will Studierende fürs Fliegen begeistern
18 Vom Flugplatzkind zur Ingenieurin: Sarah Hamacher hat Luft- und Raumfahrt studiert und arbeitet jetzt bei der ADAC-Luftfahrttechnik
20 Mit Sonne im Tank durch das australische Outback: FH-Student Enno Dülberg berichtet von der World Solar Challenge
24 Es steckt mehr dahinter: Eine Eschweiler Firma entwickelt Elektronik-Lösungen für Anhängerkupplungen - mit Unterstützung der FH Aachen
27 Von Meknès nach Jülich: Die Geschichte von Rabab Azizi
28 Das blaue Wunder neu erleben: Aachener Tuchtradition soll wieder in Mode kommen
32 Es werde Licht: Markus van Hauten macht spektakuläre Landschaftsfotos
36 Maschinenbau von morgen: Dr. Julia Kessler forscht zu additiv gefertigten Leichtbaustrukturen
39 Vier Siebenen und eine Eins: Kopfnuss
40 Auf Tuchfühlung mit der Praxis: Das ausbildungsintegrierende Studium ist anspruchsvoll und fordernd. Aber es bietet den Studierenden und Unternehmen auch viel.
44 Eine große Bühne für die Forschung: FH aachen präsentiert das Spektrum ihrer wissenschaftlichen Arbeit
46 Eine Erfolgsstory: Das Institut für Nano- und Biotechnologien feiert sein 10-jähriges Jubiläum
49 Das Ingenieurstudium früher und heute: Der Verein "Ingenieurfreunde der FH Aachen" blickt auf eine ereignisreiche Zeit zurück
50 Ist es ein Flugzeug? Ist es ein Multikopter: Nein es ist PhoenAix! Das Fluggerät soll Vorteile von Flugzeug- und Hubschraubertechnik kombinieren
54 Güterwagen der Zukunft: Im Studiengang Schienfahrzeugtechnik wird an intelligenten und hoch technisierten Güterwaggons gearbeitet
58 Wenn Gedanken Gestalt annehmen: Prof. Thomas Tünnemann zum Projekt Neo Forma
60 Vorhang auf für die Wissenschaft: Future-Lab-Gala im Theater Aachen
62 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
Dimensionen 1-2017 : Magazin der FH Aachen University of Applied Sciences - Struktur und Freiheit
(2017)
Inhalt Dimensionen 01-2017:
6 Struktur und Freiheit : Wie die Digitalisierung die Lehre beeinflusst
12 Wie wir in Zukunft konsumieren : Vom intelligenten Kühlschrank bis zur selbst gedruckten Brille
16 Baby unter Beobachtung : Forscher der FH decken massive Sicherheitsmängel bei Babymonitoringsystem auf
18 "In unserem Auge ist viel los" : Anissa Frank hat sich in ihrer Bachelorarbeit mit dem Phänomenen des kreisrunden Makulaloches beschäftigt
20 #totallove : Was kommt nach dem "Hotel Total"?
24 Das graue Wunder : Dirk Thal, Leon Bockstegers und Erick Regehr sind überzeugt: "Beton kann mehr"
26 Auftrieb : Zwei FH-Innovationen landen beim Luftfahrtkonzern Airbus
30 Ich möchte die Kunst demokratisieren : David Gerards bietet Künstlern mit dem "Poebel" eine Plattform
32 Zwischen Orient und Okzident : Unterwegs in Marokko
38 Einfach genau hinhören und horchen : Interview mit Prof. Dr. Hans-Joachim Blome zum Thema Gravitationswellen
42 Die Entdeckung eines Architekten : Auf den Spuren des Architekten Leonardo da Vinci
46 Über den Dächern von Chicago
48 Eine Prothese aus dem 3D-Drucker : Studierende engagieren sich für ein Projekt, das vielen Menschen in Krisenregionen helfen kann
50 Ist der Tod das Ende unserer Persönlichkeit? Prof. Dr. Walter van Laack ist Experte auf dem Gebiet Nahtoderfahrungen
52 Von Aachen in die ganze Welt : Die Summer Schools sind der Exportschlager der FH Aachen
59 Ein Stipendium zum Geburtstag
60 Keine Chance für Shimmy
58 Kopfnuss
61 Neues Buch über Prof. Rudold Schwarz
62 Silber beim PR-Bild-Award
63 Impressum
Electromechanical model of hiPSC-derived ventricular cardiomyocytes cocultured with fibroblasts
(2018)
The CellDrum provides an experimental setup to study the mechanical effects of fibroblasts co-cultured with hiPSC-derived ventricular cardiomyocytes. Multi-scale computational models based on the Finite Element Method are developed. Coupled electrical cardiomyocyte-fibroblast models (cell level) are embedded into reaction-diffusion equations (tissue level) which compute the propagation of the action potential in the cardiac tissue. Electromechanical coupling is realised by an excitation-contraction model (cell level) and the active stress arising during contraction is added to the passive stress in the force balance, which determines the tissue displacement (tissue level). Tissue parameters in the model can be identified experimentally to the specific sample.
Wireless CAN
(2018)
Das vorgestellte System zu Wireless CAN bietet die Möglichkeit, CAN kabellos zu übertragen. Beide vorgestellten und entwickelten Konzepte funktionieren korrekt und ermöglichen den Auf-bau von kabellosen CAN Schnittstellen. Durch den kleinen Aufbau kann diese Technologie auch für eingebettete Systeme verwendet werden. Zudem bietet dieser Ansatz die Möglichkeit, durch die Entwicklung von geeigneten ICs die Größe des Systems bis auf Bauteilgröße zu reduzieren, um eine noch bessere Integration in eingebettete Systeme zu ermöglichen. Dadurch wird die Technologie attraktiv für Einsatzgebiete, wo die oben aufgelisteten Vorteile zum Tragen kommen können. Diese Einsatzgebiete können sowohl im Automobil als auch im Industriebereich liegen.
Herausgeber: Prof. Dipl.-Ing. Thomas Tünnemann
Katalog Layout; Thilo Haas, Matthias Funken
Lektorat: Gerd Götschen
Titelbild: Kevin Osterkamp
Fotos, Yvonne Albers | Fotografin und die jeweiligen Verfasserinnen
Impressum | Inhalt 01
Team | Die Besetzung 03
Thomas Tünnemann | Neo Forma 05
Projekte
Carolin Grün | Fare Luce 07
Anke Mannshausen | Tetto Galleggiante 11
Kevin Osterkamp | Azione e Reazione 15
Collin Hackenbroich | Fuori Dentro 21
Lynn Thomas | La Tramoggia 25
Miriam Azzab | l‘Incontro 29
Jonas Wübbe | Le Scale 35
Matthias Funken | Il Laboratorio 39
Moran Dorner | La Via 43
Thilo Haas | Le Scale Vicino 47
Frank Drehsen | Dietro l‘Angelo 51
Felix Fischer | La Capella 55
Thomas Tünnemann | Basilica di Argento 59
Esra Ulutas | Arco Rotondo di Speranza 63
Jana Tillmanns | Punto di Rottura 67
Henri Boh | Il Portale 71
Paul Brüggentisch | Silenzio in Movimento 75
Hermann Stuzmann | Scale Antincendio 79
Atmosphärisches
Auf die Küche | Kulinarisches 81
Carpe Diem | Fotografisches 87
Research collaborations provide opportunities for both practitioners and researchers: practitioners need solutions for difficult business challenges and researchers are looking for hard problems to solve and publish. Nevertheless, research collaborations carry the risk that practitioners focus on quick solutions too much and that researchers tackle theoretical problems, resulting in products which do not fulfill the project requirements.
In this paper we introduce an approach extending the ideas of agile and lean software development. It helps practitioners and researchers keep track of their common research collaboration goal: a scientifically enriched software product which fulfills the needs of the practitioner’s business model.
This approach gives first-class status to application-oriented metrics that measure progress and success of a research collaboration continuously. Those metrics are derived from the collaboration requirements and help to focus on a commonly defined goal.
An appropriate tool set evaluates and visualizes those metrics with minimal effort, and all participants will be pushed to focus on their tasks with appropriate effort. Thus project status, challenges and progress are transparent to all research collaboration members at any time.
Für die Verarbeitung von natürlicher Sprache ist ein wichtiger Zwischenschritt das Parsing, bei dem für Sätze der natürlichen Sprache Ableitungsbäume bestimmt werden. Dieses Verfahren ist vergleichbar zum Parsen formaler Sprachen, wie z. B. das Parsen eines Quelltextes. Die Parsing-Methoden der formalen Sprachen, z. B. Bottom-up-Parser, können nicht auf das Parsen der natürlichen Sprache übertragen werden, da keine Formalisierung der natürlichen Sprachen existiert [3, 12, 23, 30].
In den ersten Programmen, die natürliche Sprache verarbeiten [32, 41], wurde versucht die natürliche Sprache mit festen Regelmengen zu verarbeiten. Dieser Ansatz stieß jedoch schnell an seine Grenzen, da die Regelmenge nicht vollständig sowie nicht minimal ist und wegen der benötigten Menge an Regeln schwer zu verwalten ist. Die Korpuslinguistik [22] bot die Möglichkeit, die Regelmenge durch Supervised-Machine-Learning-Verfahren [2] abzulösen.
Teil der Korpuslinguistik ist es, große Textkorpora zu erstellen und diese mit sprachlichen Strukturen zu annotieren. Zu diesen Strukturen gehören sowohl die Wortarten als auch die Ableitungsbäume der Sätze. Vorteil dieser Methodik ist es, dass repräsentative Daten zur Verfügung stehen. Diese Daten werden genutzt, um mit Supervised-Machine-Learning-Verfahren die Gesetzmäßigkeiten der natürliche Sprachen zu erlernen.
Das Maximum-Entropie-Verfahren ist ein Supervised-Machine-Learning-Verfahren, das genutzt wird, um natürliche Sprache zu erlernen. Ratnaparkhi [25] nutzt Maximum-Entropie, um Ableitungsbäume für Sätze der natürlichen Sprache zu erlernen. Dieses Verfahren macht es möglich, die natürliche Sprache (abgebildet als Σ∗) trotz einer fehlenden formalen Grammatik zu parsen.
Leitung und Konzeption: Thomas Tünnemann, Professor für Gestalten, FB Architektur, FH Aachen:
Mit Beiträgen von
Miriam Azzab, Larissa Rohr, Janna Steinhart, Felix Reymann, Kevin Osterkamp, Mark Kieckhefer, Pia Bienert, Sarah Schuhmann, Hermann Stuzmann, Silvana Hecklinger, Thorsten, Köllen, Jesse Dilworth, Silke Wanders, Tomas Tünnemann und Jan Waschinzki
Low-end-Embedded-Plattformen stellen eine hohe Anforderung an die Entscheidungsfähigkeit des Entwicklers: Zum nächstgrößeren Prozessor greifen und ein Betriebssystem benutzen oder doch besser auf das Betriebssystem verzichten? Die Frage lässt sich einfach beantworten: Einen Nanokernel verwenden und das Embedded-System mit einem minimalen Footprint realisieren. Adam Dunkels Protothreads sind eine ausgesprochen effiziente Art, Mikrocontroller gut strukturiert zu programmieren und gleichzeitig auf Overhead zu verzichten. So können auch mit kleinen 8-bit-Prozessoren anspruchsvolle Aufgaben in einem Thread-Modell bearbeitet werden. Man muss also nicht immer das Rad neu erfinden oder gleich auf Linux-basierte Systeme zurückgreifen.