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We present new numerical results for shape optimization problems of interior Neumann eigenvalues. This field is not well understood from a theoretical standpoint. The existence of shape maximizers is not proven beyond the first two eigenvalues, so we study the problem numerically. We describe a method to compute the eigenvalues for a given shape that combines the boundary element method with an algorithm for nonlinear eigenvalues. As numerical optimization requires many such evaluations, we put a focus on the efficiency of the method and the implemented routine. The method is well suited for parallelization. Using the resulting fast routines and a specialized parametrization of the shapes, we found improved maxima for several eigenvalues.
Three-dimensional (3D) full-field measurements provide a comprehensive and accurate validation of finite element (FE) models. For the validation, the result of the model and measurements are compared based on two respective point-sets and this requires the point-sets to be registered in one coordinate system. Point-set registration is a non-convex optimization problem that has widely been solved by the ordinary iterative closest point algorithm. However, this approach necessitates a good initialization without which it easily returns a local optimum, i.e. an erroneous registration. The globally optimal iterative closest point (Go-ICP) algorithm has overcome this drawback and forms the basis for the presented open-source tool that can be used for the validation of FE models using 3D full-field measurements. The capability of the tool is demonstrated using an application example from the field of biomechanics. Methodological problems that arise in real-world data and the respective implemented solution approaches are discussed.
Thermohydrodynamic analysis of thrust-bearing with circular pads running on bubbly oil (BTHD-theory)
(1985)
Traditional vulcanization mold manufacturing is complex, costly, and under pressure due to shorter product lifecycles and diverse variations. Additive manufacturing using Fused Filament Fabrication and high-performance polymers like PEEK offer a promising future in this industry. This study assesses the compressive strength of various infill structures (honeycomb, grid, triangle, cubic, and gyroid) when considering two distinct build directions (Z, XY) to enhance PEEK’s economic and resource efficiency in rapid tooling. A comparison with PETG samples shows the behavior of the infill strategies. Additionally, a proof of concept illustrates the application of a PEEK mold in vulcanization. A peak compressive strength of 135.6 MPa was attained in specimens that were 100% solid and subjected to thermal post-treatment. This corresponds to a 20% strength improvement in the Z direction. In terms of time and mechanical properties, the anisotropic grid and isotropic cubic infill have emerged for use in rapid tooling. Furthermore, the study highlights that reducing the layer thickness from 0.15 mm to 0.1 mm can result in a 15% strength increase. The study unveils the successful utilization of a room-temperature FFF-printed PEEK mold in vulcanization injection molding. The parameters and infill strategies identified in this research enable the resource-efficient FFF printing of PEEK without compromising its strength properties. Using PEEK in rapid tooling allows a cost reduction of up to 70% in tool production.
In times of short product life cycles, additive manufacturing and rapid tooling are important methods to make tool development and manufacturing more efficient. High-performance polymers are the key to mold production for prototypes and small series. However, the high temperatures during vulcanization injection molding cause thermal aging and can impair service life. The extent to which the thermal stress over the entire process chain stresses the material and whether it leads to irreversible material aging is evaluated. To this end, a mold made of PEEK is fabricated using fused filament fabrication and examined for its potential application. The mold is heated to 200 ◦C, filled with rubber, and cured. A differential scanning calorimetry analysis of each process step illustrates the crystallization behavior and first indicates the material resistance. It shows distinct cold crystallization regions at a build chamber temperature of 90 ◦C. At an ambient temperature above Tg, crystallization of 30% is achieved, and cold crystallization no longer occurs. Additional tensile tests show a decrease in tensile strength after ten days of thermal aging. The steady decrease in recrystallization temperature indicates degradation of the additives. However, the tensile tests reveal steady embrittlement of the material due to increasing crosslinking.
100 Jahre Design Feier(n) - zwischen Gestern und Morgen; In Gedanken lebt sie weiter - Abriss der ehemaligen Werkkunstschule an der Südstraße; Die Kampfzeit hautnah miterlebt: Rückblick der ehemaligen Dekanin und Rektorin Prof. Dr. Hildegard Reitz; EuRegio-Design-Preis; AachenDesign: ein starker Partner und eine Visitenkarte der Region; "Kegeln": auf der EuroShop 2005; sub-art: gestalterische Faszination einer Naturgewalt; It's Showtime:"Vorhang auf und Filme ab"; "visperanto": Entwicklung einer visuellen Zeichensprache; Harmonie im Zusammenspiel von Kunst und Ausstellungsarchitektur: Ausstellung "Albrecht Dürer - Apelles des Schwarz-Weiß" im Suermondt-Ludwig-Museum; Mamba am Aachener Klinikum; "Gestaltungsoffensive": Designstudierende entwerfen Werbekonzepte für Aachener Online-Tageszeitungen; Ein "Boxhorn" gibt's nicht zweimal; Ziele und Zukunft: "Gestaltung: Kommunikation, Produkt und Medien";
Magazin der Fachhochschule Aachen / Aachen University of Applied Sciences . Nr. 2/2007 Hochschule im Umbruch: FH Aachen am Zug Herausgeber: Rektor der Fachhochschule Aachen Redaktion: Dr. Roger Uhle, Stefanie Erkeling, Sabine Krükel, Daniela Voßenkaul, Cornelia Driesen Übersetzung: Julia Schulze Gestaltung: Prof. Dipl.-Des. Doris Casse-Schlüter, Dipl.-Des. Markus Nailis Dimensionen erfahren 06 Bachelor welcome! 16 Die Bestimmung der Studienbeiträge 19 Auch die Fachhochschule Aachen hat ihre Exzellenz 20 Neue Freiheiten und ein neues Gremium 22 Campus Jülich im Wandel 24 Hochschulmarketing: Mahr als Werbung 25 Auf zu neuen (Service-) Ufern! 26 Der neue Campus Jülich Forschung entwickeln 28 Der Neugierige: Ein Porträt über Prof. Dr. Marcus Baumann ... 30 Wie viel Schadstoff verträgt die Pflanze? 31 "OP der Zukunft" 33 Im Wirkungskreis des Blitzes 34 Schicht für Schicht zum individuellen Produkt 36 Forschen heute für die Herausforderungen von morgen 38 500.000 Euro für "Polymere Materialien" 39 Konstruieren - Simulieren - Produzieren 40 Meldungen: Forschung Studium erleben 42 Auf den Hut gekommen: Jan Lengwenat verhilft seiner Diplomarbeit dem "alten Hut" zu neuem Glanz. 44 Prozesstechnik berufsbegleitend 45 Ein wichtiger Baustein in der Lehre 47 Einblick statt Blackbox 49 Ausstellungen bereichern die Lehre 52 Aufatmen im Triebwerklabor 54 Kreativität und "Kriminalität" 55 Was Studierende studieren, wenn sie gerade nicht studieren... 56 Viel Beifall für die Eigenbau-Humoreske 58 Girls Day mit dem Staatssekretär 61 Messen und Ausstellungen 66 Meldungen: Studium International denken 70 Kompetenzen im Dialog: Prof. Willy Kuhlmann berichtet ... 74 Endlich offiziell: Euregionaler Studiengang C-MD ... 75 Ehrung für besonderes Engagement 76 FH-Wirtschaftsstudierende grüßen aus aller Welt 79 Genau die richtige Mischung 80 Professor, außerordentlich! 81 Der Zeit voraus Personen begegnen 82 Standortfaktor: Wissenschaft 84 Studenten 2.0 86 Wer nicht fragt, ist selber Schuld! 88 Lo(u)s, bergauf! 90 Preise und Auszeichnungen 95 Diplome 2006/2007 98 Personalia Service bieten 100 Vom Auslandsaufenthalt bis zur Jobmesse 102 Das alfha.net in neuem Gewand 105 Der Hochschulsport in Aachen 107 Neuer Blick auf die Didaktik 108 Zeile für Zeile 110 Was ist eigentlich ... ECDL? 111 Impressum
Forschungsbericht 2007
(2007)
Inhaltsverzeichnis 3 Vorwort 7 Profil der FH Aachen 8 Kontakte 9 TWT Forschungsprojekte: Fachbereich Architektur 11 Castro : Vorhersage und Management von Sturzfluten in urbanen Gebieten – URBAS Teilvorhaben Stadtplanung/Stadtentwicklung 13 Uwer : Flächenkonstanz Saar – Wege für das Land - Konzepte für ein ausgeglichenes Flächensaldo FB Bauingenieurwesen 15 Gossla : Entwicklung von Geschossdecken aus Stahlfaserbeton unter Verzicht auf herkömmliche Bewehrung aus Betonstahl 17 Vorbrüggen : Temperaturmessungen an unterirdischen Gebäuden und deren Simulation FB Angewandte Naturwissenschaften und Technik 19 Artmann : Entwicklung einer für die Routine geeigneten Apparatur zur Messung der Permeabilität an Zellmonolayern 21 Baumann : Algen als Produzenten nutzbarer Naturstoffe 22 Optimierung der biologischen Prozesse in der Biogasbildung 24 Biselli : Prozessoptimierung von Zellkulturfermentationen zur Herstellung von Biopharmazeutika 26 Breitbach : „FilterCaps” - Entwicklung eines Wärmespeichers für strömungsrichtungsinvertierende Lüftungssysteme mit integrierter Filterwirkung 27 Hochtemperatur-Druckwasserentölung und Entsalzung 27 Dikta : Time series methods to forecast patent filings 30 Dikta / Kern : Schadensradius von Blitzeinschlägen 32 Elbers : Ermittlung von Wirkschwellen für luftgetragene Schadstoffe an Gräsern mit der Nahinfrarot-Spektroskopie (IRS) 33 Elbers : Nahinfrarotspektroskopische Charakterisierung von Schwebstaub zur Herkunftsbestimmung 34 Faber : KWKK – Kraft-Wärme-Kopplung, Simulation und praxisrelevante Optimierung der Kraft-Wärme-Kopplung mit periodisch arbeitenden Sorptionsmaschinen im Leistungsbereich bis 10 kW 36 Lernen ohne Grenzen (LoG) 37 Hillen : 3D Presentation States : Parametrisierung der 3D-Darstellung segmentierter medizinischer Volumendaten 38 EXIST SEED: Medical Image Viewer : Entwicklung eines universell einsetzbaren Bildbetrachters für radiologische Bilder 40 Hodapp : Antriebe für Robotor und Werkzeugmaschinen 41 Entwicklung eines integrierten Mess-Systems für Linear- und Rundmotoren 42 Müller : EU ASIALINK – Energy and Environmental Engineering for Sustainability (EEES) : Entwicklung und Einführung eines Bachelorstudiengangs „Energie- und Umweltschutztechnik” an der Partner-Universität Vellore Institute of Technology (VIT) in Indien 43 Schöning : Wissenschaftliche Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Chemo- und Biosensoren 44 Schwarzer : Entwicklung eines Systems zur energetischen Kurzzeitanalyse von Gebäuden und deren technischen Ausstattung (TGA) (Mobila) FB Design 47 Armgardt / Boonzaaijer : Das AACHENER ZIMMER FB Elektrotechnik und Informationstechnik 49 Heuermann : Vorstudie HF-Zündung 50 Krause : EMiG - Energiemanagement in Gebäuden 51 EMSys – Energiemonitoringsystem 52 Mühl : Berührungslose Konturvermessung zur Qualitätssicherung textiler Produkte 54 Seehausen : Kenndaten-Generator/Lesegerät 55 Mikroanalytisches Disc-System zur Blutanalyse FB Luft- und Raumfahrttechnik 57 Esch : Leise elektromagnetische Ventile – Die Zukunft des nockenwellenfreien Verbrennungsmotors 59 Qualifizierungsverbund Hochschule/Forschung/Wirtschaft : Automotive/Aerospace Vehicle Integration 60 Funke : Flugmotorenprüfstand 61 Optimierung und Miniaturisierung der Mikro-Misch- Diffusionsverbrennung von Wasserstoff zur potenziellen Anwendung in einer Ultra-Mikro-Gasturbine 63 Harder : Auslegungskonzepte im Hochtemperaturbereich : Anwendung der vom IfW Darmstadt im Rahmen des Forschungsvorhabens AG Turob III entwickelten Werkstoffmodelle auf Turbinenbauteile (FEM Berechnung) 65 Ley : Compass-1 : Pico-Satelliten-Entwicklung an der FH Aachen 67 Durchführung der Vorqualifikationstests von Lithium-Polymer-Batterien 68 Röth : Stahl-Leichtmetall-Hybride 69 Schäfer : Nimbus 2000 70 Schmitz : Forschungsschwerpunkt (FSP) Mechatronik für Kfz-Anwendungen FB Wirtschaftswissenschaften 71 Grap : Analyse und Bewertung konzerninterner Wertschöpfungsketten 72 Hoepner : Marktchancen für Dienstleistungen im Bereich Reinraum 73 Pietsch : Projekt „Software-Management-Planspiel” FB Maschinenbau und Mechatronik 75 Gartzen : EXIST-SEED: CTaix 76 Laserschneiden von Naturfasern (Kooperationsprojekt mit der LBBZ GmbH) 77 Gebhardt : RTejournal, eine elektronische Zeitschrift für Rapid Technologien 83 KOPF Bioengineering 84 KOPF Energie und Umwelt 85 KOPF Polymere Materialien 86 KOPF Synergetic Aerospace and Automotive Engineering 87 Beteiligung an der KOPF Sound and Vibration Engineering (SAVE) 89 Institut für angewandte Polymerwissenschaften (IAP) 95 Institut für Industrieaerodynamik (I.F.I.) 99 Institut für Nano- und Biotechnologien (INB) 109 NOWUM-Energy 115 Solar-Institut Jülich (SIJ) 136 Aachen Institute of Applied Sciences e.V. (AcIAS) 138 Register 141 Bildnachweis
Das neue Tor zur Welt - Fachhochschule Aachen erhält ein Internet-Portal Studierende der Fachhochschule belegen die ersten Plätze beim Euregionalen Architektur-Preis 2001 Chancen im Maschinenbau Menschen aus der FH - Fatoumata Bezanger erste afrikanische Absolventin im Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik Ehemalige gesucht! Erster Preis für Design-Studierende Exkursion in die Raumfahrtzentren der USA Auslands-Erfahrungen sind wichtig. 20 Jahre internationales Wirtschaftsstudium Neueste Erkenntnisse aus der Blitzforschung vorgestellt: Adam-Herbert-Preis verliehen Personal-Info Unsere Partnerhochhsculen vorgestellt: Die Technische Hochschule Nishnij Nowgorod Cisco-Akademie am FB 5 bietet begehrte Zusatzqualifikation für Informatiker Neue Gastprofessoren für Jülich Der Transistor als Bachbett Schwerelos in Südfrankreich 70. Geburtstag des Gründungsrektors Berufsausbildung an der Fachhochschule - Frauenförderung in Männerdomänen Euro-Millionäre gesucht! Abteilung Jülich freut sich auf mehr Studenten Das Boxhorn-Magazin
Viel Andrang auf der Jülicher Kontaktbörse Diplomfeier des Fachbereiches Wirtschaftswissenschaften FH Aachen auf der Hannover Messe 2002 FB Wirtschaftswissenschaften: Vortrag des Staatssekretärs Dr. Manfred Overhaus Wer langsam sinkt gewinnt! Modellflugwettbewerb am FB Luft- und Raumfahrttechnik Neue Gleichstellungsbeauftragte an der FH Der Dingsbums kommt! Neues aus der Bibliothek Eindrücke einer Chinareise von Professor Dietmar Castro Sub-art auf der „boot“ 2002 Ehrensenator Willy Folgmann Personal-Info Fachhochscule vertieft Kooperation mit Chile „Symposium on International Collaboration“ in Izmir Unsere Partnerhochschulen vorgestellt - Coventry University/Großbritannien Fachhochschule goes „Down Under“ An der FH ist Musik drin Tag der offenen Tür Jülich Professor Günter Korte wurde 70! Die Bologna-Erklärung und ihre Folgen Ausbildungsgang „Entrepreneurship“ Technisches Recht und vieles mehr Ausbau des Alumninetzwerkes: Der Rektor hilft mit Zehn Jahre Förderkreis Baubetrieb
Dimensionen 1-2007
(2007)
Dimensionen erfahren Volksrepublik (VR) China Das Salz in der Suppe ... Neugier war der Auslöser Partner in Fernost Studiensystem der Volksrepublik China Wann sonst, wenn nicht im Studium? Viele kleine Schritte führen zum großen Sprung Proudly made in China Wissenschaft auf Fachchinesisch Hochschulen verbinden Städte Karneval und Tennis mit Chinesen Konfuzius sprach Nur der ist Freund, der immer wieder kommt Forschung entwickeln Warum es Babypopos und Tunnel trocken hält Für mich ist es das große Leuchten Sicherheit hat für mich die höchste Priorität Kurztrip in die Zukunft Studium erleben Aug in Aug mit Ariane Karriere nur mit Master? Erfahren, was in der Realität möglich ist Messen und Ausstellungen International denken Sprache, Land und Kultur verstehen Straßen verbinden Hochschulen Hinter den Kulissen ... Personen begegnen Fachhochschule prägt den Wissensstandort Aachen Preise und Anerkennungen Personalia Neue Dekane und Prodekane Ehemalige treffen Bedeutung der Alumni-Arbeit erkannt Erste Firmenkontaktmesse meet@fh-aachen Was wurde aus ...? Wohin die Wege führen ... Diplome 2006 Service bieten Der Hochschulsport bietet ein riesiges Angebot Was ist eigentlich ... ECTS? Proudly presents FH-Shop Zeile für Zeile Impressum
Dimensionen 2-2008
(2008)
DIMENSIONEN erfahren * Energie - Was sie für unser Leben bedeutet * Sonne gegen den Durst - Wie Forscher am SIJ die Trinkwasserknappheit bekämpfen * Kraftpaket durch Wasserstoff - Wie Prof. Thomas Funke Wasserstoffgasturbinen optimiert * Prof. Thomas Esch über die Automobilantriebe der Zukunft * Moderne Alchemie: Aus Abfall wird Treibstoff * Mit Infrarot dem Energieverlust an Wohngebäuden auf der Spur * Das Blockheizkraftwerk des Studentenwerks Aachen ist am Netz * Carola Schneiders: Die Frau mit der grünen Seele STUDIUM erleben * Besuch des Triebwerkmuseums im Fachbereich Luft- und Raumfahrttechnik * Semesterprojekt Pro8: Bereits im Studium Lösungen für die Industrie entwickeln * Der Sommer ist nicht nur zum Grillen da: Sommerschulen an der FH Aachen * Aixtreme Racing: Erfolg und Niederlage auf dem Hockenheimring * Studenten entwickeln Perspektiven für das Lochnertor * Betriebswirtschaft mit besonderem "PLuS" * International Business Management: Ein Master für die internationale Karriere FORSCHUNG entwickeln * Die Professorinnen von morgen? FH Aachen vergibt erste Promotionsstipendien für Doktorandinnen * Studierendensatellit COMPASS-1 im All * FH-Absolvent Dr. Jürgen Trzewik: "Schuld ist der Spieltrieb" * Gründung des Instituts für Bioengineering am Campus Jülich * FH Aachen und WSP GmbH gründen das Institut für Thermoprozesstechnik INTERNATIONAL denken * Mehr Lebensqualität in den Townships Südafrikas * FH-Absolvent Erasmus Eller über das Architektenparadies Osteuropa * Gründung des Freshman-Institutes am Campus Jülich * Prof. Mattea Müller-Veggian: Vom italienischen Staat ausgezeichnet * Honorarprofessur für Dr. Arshak Poghossian PERSONEN begegnen * Birgit Malinowski: Bevorzugte Behandlung unerwünscht! * Prof. Alfred Joepen übergibt die Leitung des DBS-AC-Netzwerkes an Prof. Hans Mackenstein * Interview mit der Entrepreneurship-Absolventin Andrea Schiefke * Preise und Auszeichnungen * Personalia * Neuberufene Professoren * Neuberufene Honorarprofessoren POLITIK gestalten * Mit dem Blick nach vorne: Vorstellung des Jahresberichtes 2007 * FH Aachen stellt Antrag auf Ausbau des Studienangebotes * Kooperationvertrag zum kombinierten Studiengang Maschinenbau mit dem Berufskolleg Jülich * Aus dem Fachbereich Design wird der Fachbereich Gestaltung * FH Aachen wählt neue Gremien SERVICE bieten * Neues Onlineportal für internationale Publikationen * Girls'Day 08 * TÜV-Seminar zum Qualitätsbeauftragten * Winterprogramm des Aachener Hochschulsports * Messen und Ausstellungen * Zeile für Zeile * Was ist eigentlich... Kraft-Wärme-Kopplung?
Inhaltsverzeichnis: Kettern, Jürgen : Grußwort des Dekans Kleiker, Walter : Grußwort des Sektionsleiters Bau des alpha.net Wijnhoven, Ralf : Bauausführung von 14 Brunnenanlagen und 4 km Rohrleitung zur Regelung des Grundwasserstandes und der Vorflut in Voerde-Mehrum. S. 10-11 Ruwisch, Thomas : Spurplanänderung im Bahnhof Düsseldorf-Gerresheim : Wusch, Planung, Planrecht und die Umwelt. S. 12-13. Rickes, Tanja : Bauablaufsteuerung einer Linienbaustelle am Beispiel des Fahrbahnbaus der "HSL-Zuid". S. 14-15. Plum, Andreas : Brandschutzingenieurwesen - Eine Ingenieurdisziplim hat die Akzeptanzschwelle überschritten. Teil 1: Brandsimulationsberechnung. S. 18-19 Flesch, Tobias : Brandschutzingenieurwesen - Eine Ingenieurdisziplin hat die Akzeptanzschwelle überschritten. Teil 2: Tragwerksbemessung im Brandfall. S. 20-21. Müller, Bert : Neubau für die Mediengruppe RTL-Deutschland - High-Tech in dankmalgeschützter Fassade. S. 24-25. Hermens, Gereon : Erhöhung der Akzeptanz von Wasserkraft durch den Bau von Fischaufstiegsanlagen: Umweltschonende Energie für Natur und Klima. S. 26-27 Klitzing, Bastian : Kläranlagenoptimierung : Zukunftsweisende Planungen im Bereich Abwasserreinigung und Energiegewinnung. S. 28-29. Ginster, Marco : Die neue Rheinbrücke Wesel. S. 32-33 Tilke, Hermann ; Wersch, Ralf van : Bauen für einen schnellen Sport. S. 34-35.