02 Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
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Item Open Access Simulation von Mehrphasenvorgängen in porösen Medien unter Einbeziehung von Hysterese-Effekten(1999) Sheta, Hussam; Helmig, Rainer (Prof. Dr.)Die vorliegende Arbeit entstand im Rahmen des Forschungsprogramms der Versuchseinrichtung zur Grundwasser- und Altlastensanierung VEGAS. Sie beschäftigt sich mit einem zentralen Thema zur Beschreibung von Transport und Schadstoffausbreitung im natürtlichen Untergrund.Item Open Access Der mikrobielle Abbau von Etherverbindungen unter besonderer Berücksichtigung von Aralkyl- und Alkylethern(1999) Kim, Yong-Hak; Engesser, K.-H. (Prof. Dr. rer. nat. habil.)Die meisten Aralkylether- und Alkylether-abbauenden Stämme gehörten zu Rhodococcus. Die zwei Rhodococcus Stämme DEOB100 und DEOB200 bauten durch eine O-Dealkylierungsreaktion 1,4-Diethoxybenzol, 1,3- und 1,4-Dimethoxybenzole ab. Die Rhodococcus Stämme St127 und DEE5151 bauten jeweils nach der Anzucht mit Anisol oder Phenetol Aralkylether via 1-Hydroxy-2-Alkoxybenzole ab. Der mit Diethylether angezogene Stamm DEE5151 setzte dazu diese Chemikalien durch eine O-Dealkylierungsreaktion zu Phenol um. Der bisher taxonomisch nicht klassifizierte Stamm MOB600, der ein breites Substratspektrum an substituierten Benzolen und Phenolen wie z.B. Benzol, Toluol, Styrol, Anisol, Phenetol, o/m/p-Kresole, 2-Methoxyphenol und 3-Methoxyphenol sowie an Biphenyl besaß, wies eine primäre Dioxygenierungsreaktion zum Abbau von Aralkylethern hin. Der aliphatische Alkylether-abbauende Stamm DEE5151 besaß ein breites Substratspektrum an aliphatischen Alkylethern, Phenetol und Dibenzylether. Während seines Wachstums mit geeignetem Ether (z.B. Diethylether) wurden die O-Dealkylase und die Alkohol-Oxidase induziert. Ethylvinylether und Glutaraldehyd hemmten spezifisch die beiden O-Dealkylase und Alkohol-Oxidase. Aus den Hemmexperimenten damit wurde festgestellt, daß die beiden Enzymsysteme während des Stoffwechsels von Diethylether zusammenwirkend aktiv sind. Aus den vergleichenden Untersuchungen mit den Dibenzylether-abbauenden Sphingomonas Stämmen BZE101 und BZE102 her, wird bestätigt, daß die O-Dealkylase vom Stamm DEE5151 bevorzugt ein O-Methylen-C-Atom attackierte. Im Vergleich dazu ergaben die cyclische Alkylether-abbauenden Stämme THF100 und THF400 ein unterschiedliches Oxidationsmuster mit cyclischen, aliphatischen und halogenierten Alkylethern. Daraus wurde hypothetisch postuliert, daß die THF-Hydroxylase nur cis-Rotationsisomer von Diethylether, das der Struktur von Tetrahydrofuran ähnelt, spezifisch oxidieren kann.Item Open Access Quantitative zerstörungsfreie Prüfung von Baustoffen mittels Schallemissionsanalyse und Ultraschall(1996) Grosse, Christian; Reinhardt, Hans-Wolf (Prof. Dr.-Ing.)Diese Arbeit beschreibt zunächst den Stand der Technik in der zerstörungsfreien Prüfung im Bauwesen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf Methoden, die elastische Wellen verwenden, wie z. B. die Schallemissionsanalyse, die Ultraschalltechnik und die Impact-Echo-Methode. Nach einer Einführung in die Theorie werden Anwendungsbeispiele gezeigt, sowie neue Analyse-Methoden vorgestellt, bei denen die Signale quantitativ ausgewertet werden. Signal-basierte Verfahren werden beschrieben, mit denen mehr Informationen aus den Daten für die Analyse der Schädigungsentwicklung verwendet werden können als bisher. Die beschriebenen Untersuchungen wurden an Werkstoffen aus Beton, Mörtel, Stahlbeton, Stahlfaserbeton, Stein und Holz durchgeführt.Item Open Access Übergreifungsstöße zugbeanspruchter Rippenstäbe mit geraden Stabenden(1979) Eligehausen, Rolf; Rehm, Gallus (Prof. Dr.-Ing.)Die vorliegende Arbeit soll zum besseren Verständnis des Tragverhaltens von Übergreifungsstössen gerippter Stäbe mit geraden Stabenden beitragen. Die Untersuchungen gelten für Stösse, die im Kurzzeitversuch belastet und/oder einer Dauer- oder wiederholten Belastung in Höhe der Gebrauchslast unterworfen werden.Item Open Access Theorie und Numerik einer dreidimensionalen Schalenformulierung(1999) Bischoff, Manfred; Ramm, Ekkehard (Prof. Dr.-Ing.)Ausgangspunkt der Arbeit ist ein 7-Parameter-Schalenmodell mit Beruecksichtigung der Dickenänderung, das von Buechter und Ramm (1992) vorgestellt wurde. Die Anwendung eines solchen 3D-Schalenmodells ist insbesondere dann sinnvoll, wenn vollständig dreidimensionale Stoffgesetze verwendet werden sollen, womit auch Probleme mit grossen Verzerrungen berechnet werden können. Im Gegensatz zu Büchter und Ramm (1992) wird das Schalenmodell in dieser Arbeit unabhängig von der FE-Formulierung als Semidiskretisierung des Schalenkontinuums in Dickenrichtung auf der Basis eines Mehrfeldfunktionals hergeleitet. So kann das 7-Parameter-Modell als zweidimensionale, kontinuierliche Theorie mit sieben kinematischen Freiheitsgraden pro materiellem Punkt der Schalenmittelfläche verstanden werden. Es wird angestrebt eine physikalische Interpretation der kinematischen und statischen Variablen zu geben. Der Schwerpunkt liegt dabei auf den Grössen, die bei konventionellen 5-Parameter-Formulierungen nicht auftreten. Für den linearen Anteil der Querschubverzerrungen wird ein neuer Schubkorrekturfaktor vorgeschlagen, der den Fehler bezüglich der vollständig dreidimensionalen Lösung vermindern kann. Es wird ausserdem gezeigt, dass die Anzahl der kinematischen und statischen Variablen in diesem 7-Parameter-Modell im Hinblick auf die Verwendung dreidimensionaler Stoffgesetze optimal' ist. Schliesslich wird ein einheitliches Konzept zur Formulierung drei- und viereckiger Schalenelemente mit Ansätzen beliebigen Polynomgrades vorgestellt. Dabei werden aus der Literatur bekannte Methoden mit eigenen Entwicklungen kombiniert. Ausserdem wird eine Verbesserung bei der Behandlung von Schalen mit Knicken vorgeschlagen. Das Konzept wird für lineare und quadratische Drei- und Viereckelemente verwirklicht. In numerischen Berechnungen linearer sowie materiell und geometrisch nichtlinearer Probleme werden die Eigenschaften der vorgestellten Elemente untersucht.Item Open Access Fluid-Struktur-Interaktion mit stabilisierten Finiten Elementen(1999) Wall, Wolfgang A.; Ramm, Ekkehard (Prof. Dr.-Ing.)Ziel dieser Arbeit ist es, numerische Verfahren zu entwickeln, die das Verhalten von gekoppelten FSI-Problemen möglichst realitätsnah beschreiben. Die physikalischen Felder sind durch die instationären, inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen und durch die Gleichungen der geometrisch nichtlinearen Elastodynamik charakterisiert. Der Ansatz für das gekoppelte FSI-Problem soll auf einem reinen FE-Konzept basieren. Dazu wird ein neues stabilisiertes FE-Verfahren zur Simulation instationärer, inkompressibler, viskoser Strömungen entwickelt. Das entwickelte Verfahren ist in der Lage, Elemente niederer und beliebiger höherer Ordnung bei gleicher Interpolationsordnung für Geschwindigkeiten und Druck einzusetzen. Die Erweiterung des Strömungslösers auf zeitveränderliche Gebiete, die auf einer Arbitrary Lagrangean Eulerian'-Betrachtungsweise (ALE) aufbaut, bildet einen zweiten Schwerpunkt. Dabei stehen eine konsistente Ableitung für die Stabilisierungsverfahren und die algorithmische Umsetzung im Vordergrund. Damit wird eine neue semi-diskrete, konsistente, voll stabilisierte ALE-FEM vorgestellt. Um eine möglichst breite Anwendungspalette zu erreichen, wird ein leistungsfähiges Werkzeug zur Beschreibung der Netzbewegung innerhalb der ALE-Formulierung zur Strömungssimulation entwickelt. Für das Struktur-Feld werden existierende Verfahren zur geometrisch nichtlinearen Elastodynamik an diese gekoppelten Problemstellungen angepasst. Sie werden ebenso wie die Strömungslöser und die Netzlöser' in eine neu entwickelte Umgebung zur Simulation von Mehrfeldproblemen eingebettet. Zur Lösung der gekoppelten Systeme werden einfache partitionierte Lösungsansätze umgesetzt. Die Kombination dieser einzelnen Bausteine mündet schliesslich in einem neuen Dreifeld-FSI-Löser. Die Wirkungsweise dieses gekoppelten Lösers und der einzelnen Verfahrenskomponenten wird durch numerische Beispiele demonstriert.Item Open Access Auf pneumatisch gestützten Schalungen hergestellte Betonschalen(1987) Sobek, Werner; Schlaich, Jörg (Prof. Dr.-Ing. Dr.-Ing. e.h.)In der vorliegenden Arbeit wird die Herstellung von dünnen Betonschalen mittels pneumatisch gestützter Schalungen im Hinblick auf Entwurf, Konstruktion und Bauausführung untersucht. Am Beginn der Arbeit steht eine Sammlung von Projekten, Versuchsbauten und Hauptausführungen. Sie zeigt den Stand der Baukunst auf diesem Gebiet auf und weist auf noch offene Fragestellungen hin. Letztere werden in zwei Gruppen eingeteilt: Fragen zum Entwurf und Fragen zur Bauausführung.