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Die Anwendbarkeit des Master Curve-(MC-)Konzepts zur Charakterisierung des Zähigkeitszustandes bestrahlter Reaktordruck¬behälter-(RDB-)Stähle wurde an drei RDB-Stählen überprüft: IAEA-Referenzstahl 3JRQ57, 1JFL11 (vergleichbar mit 22NiMoCr3-7) sowie russischer WWER-440 Grundwerkstoff KAB-B. In Zugversuchen, Charpy-V-Tests, Risswiderstandskurven nach ASTM E1820 und Master Curve Tests zur Bestimmung der Referenztemperatur T0 nach ASTM E1921 wurden der unbestrahlte Ausgangszustand, je drei Bestrahlungszustände bis hin zu Neutronenfluenzen von 100∙10^18 n/cm² (E>1MeV) sowie bei 475°C/100h thermisch ausgeheilte Zustände untersucht. Mit zusätzlichen auf dem MC-Konzept basierenden Auswerteverfahren nach SINTAP, multimodalem MC-Ansatz (MML) sowie der Unified Curve erfolgte die Bewertung des Einflusses von Materialinhomogenitäten und möglicher MC-Formänderung bei hohen Fluenzen. Wie erwartet geht Neutronenbestrahlung mit Verfestigung und Duktilitätsabnahme einher, d.h. Härte, Festigkeitskennwerte, Charpy-V-Übergangstemperaturen T28J und T41J sowie T0 steigen mit der Neutronenfluenz, während die Bruchdehnung und Hochlagenzähigkeit abnehmen. Am bestrahlungsempfindlichsten reagiert der Stahl 3JRQ57, gefolgt von KAB-B und 1JFL11. Durch die Ausheilbehandlung von 475°C/100h erholen sich die Werkstoffkennwerte der Zugversuche, Charpy-V-Tests und MC-Versuche auf den jeweiligen unbestrahlten Ausgangszustand. Die technischen Ersatzkennwerte für duktile Rissinitiierung bleiben relativ unbeeinflusst von der Neutronenbestrahlung. Die MC nach ASTM E1921 beschreibt die Bruchzähigkeits-Temperaturverläufe für alle drei RDB-Stähle in allen Bestrahlungs- und Ausheilzuständen gut. Bei den niedrig und mittel bestrahlten Zuständen liegen meist mehr als 5% der KJc(1T)-Werte unterhalb der MC-Kurve für 5% Versagenswahrscheinlichkeit. Die MC beschreibt den hoch bestrahlte Zustand (ca. 100∙10^18 n/cm², E>1MeV) aller drei RDB-Stähle sehr gut, auch für Daten außerhalb des Gültigkeitsbereiches T0±50K, und auch für den bestrahlungsempfindlichen 3JRQ57 mit inhomogenem Gefüge. Die Unified Curve überbewertet den Einfluss der Neutronenbestrahlung auf die MC-Kurvenform. Eine mögliche Formänderung der MC durch Neutronenbestrahlung konnte bei keinem der drei untersuchten RDB-Stähle nachgewiesen werden.

Considering the hypothetical core melt down scenario for a light water reactor (LWR) a possible failure mode of the reactor pressure vessel (RPV) and its failure time has to be investigated for a determination of the loadings on the containment. Numerous experiments have been performed accompanied with material properties evaluation, theoretical, and numerical work /REM 1993/, /THF 1997/, /CHU 1999/. For pre- and post-test calculations of Lower Head Failure experiments like OLHF or FOREVER it is necessary to model creep and plasticity processes. Therefore a Fi-nite Element Model is developed at the FZR using a numerical approach which avoids the use of a single creep law employing constants derived from the data for a limited stress and temperature range. Instead of this a numerical creep data base (CDB) is developed where the creep strain rate is evaluated in dependence on the current total strain, temperature and equivalent stress. A main task for this approach is the generation and validation of the CDB. Additionally the implementation of all relevant temperature dependent material properties has been performed. For an evaluation of the failure times a damage model according to an approach of Lemaitre is applied. The validation of the numerical model is performed by the simulation of and com-parison with experiments. This is done in 3 levels: starting with the simulation of sin-gle uniaxial creep tests, which is considered as a 1D-problem. In the next level so called "tube-failure-experiments" are modeled: the RUPTHER-14 and the "MPA-Meppen"-experiment. These experiments are considered as 2D-problems. Finally the numerical model is applied to scaled 3D-experiments, where the lower head of a PWR is represented in its hemispherical shape, like in the FOREVER-experiments. This report deals with the 1D- and 2D-simulations. An interesting question to be solved in this frame is the comparability of the French 16MND5 and the German 20MnMoNi55 RPV-steels, which are chemically nearly identical. Since these 2 steels show a similar behavior, it should be allowed on a lim-ited scale to transfer experimental and numerical data from one to the other.

Die Anwendbarkeit des Master Curve-(MC-)Konzepts zur Charakterisierung des Zähigkeitszustandes bestrahlter Reaktordruck¬behälter-(RDB-)Stähle wurde an drei RDB-Stählen überprüft: IAEA-Referenzstahl 3JRQ57, 1JFL11 (vergleichbar mit 22NiMoCr3-7) sowie russischer WWER-440 Grundwerkstoff KAB-B. In Zugversuchen, Charpy-V-Tests, Risswiderstandskurven nach ASTM E1820 und Master Curve Tests zur Bestimmung der Referenztemperatur T0 nach ASTM E1921 wurden der unbestrahlte Ausgangszustand, je drei Bestrahlungszustände bis hin zu Neutronenfluenzen von 100∙10^18 n/cm² (E>1MeV) sowie bei 475°C/100h thermisch ausgeheilte Zustände untersucht. Mit zusätzlichen auf dem MC-Konzept basierenden Auswerteverfahren nach SINTAP, multimodalem MC-Ansatz (MML) sowie der Unified Curve erfolgte die Bewertung des Einflusses von Materialinhomogenitäten und möglicher MC-Formänderung bei hohen Fluenzen. Wie erwartet geht Neutronenbestrahlung mit Verfestigung und Duktilitätsabnahme einher, d.h. Härte, Festigkeitskennwerte, Charpy-V-Übergangstemperaturen T28J und T41J sowie T0 steigen mit der Neutronenfluenz, während die Bruchdehnung und Hochlagenzähigkeit abnehmen. Am bestrahlungsempfindlichsten reagiert der Stahl 3JRQ57, gefolgt von KAB-B und 1JFL11. Durch die Ausheilbehandlung von 475°C/100h erholen sich die Werkstoffkennwerte der Zugversuche, Charpy-V-Tests und MC-Versuche auf den jeweiligen unbestrahlten Ausgangszustand. Die technischen Ersatzkennwerte für duktile Rissinitiierung bleiben relativ unbeeinflusst von der Neutronenbestrahlung. Die MC nach ASTM E1921 beschreibt die Bruchzähigkeits-Temperaturverläufe für alle drei RDB-Stähle in allen Bestrahlungs- und Ausheilzuständen gut. Bei den niedrig und mittel bestrahlten Zuständen liegen meist mehr als 5% der KJc(1T)-Werte unterhalb der MC-Kurve für 5% Versagenswahrscheinlichkeit. Die MC beschreibt den hoch bestrahlte Zustand (ca. 100∙10^18 n/cm², E>1MeV) aller drei RDB-Stähle sehr gut, auch für Daten außerhalb des Gültigkeitsbereiches T0±50K, und auch für den bestrahlungsempfindlichen 3JRQ57 mit inhomogenem Gefüge. Die Unified Curve überbewertet den Einfluss der Neutronenbestrahlung auf die MC-Kurvenform. Eine mögliche Formänderung der MC durch Neutronenbestrahlung konnte bei keinem der drei untersuchten RDB-Stähle nachgewiesen werden.

Considering the hypothetical core melt down scenario for a light water reactor (LWR) a possible failure mode of the reactor pressure vessel (RPV) and its failure time has to be investigated for a determination of the loadings on the containment. Numerous experiments have been performed accompanied with material properties evaluation, theoretical, and numerical work /REM 1993/, /THF 1997/, /CHU 1999/. For pre- and post-test calculations of Lower Head Failure experiments like OLHF or FOREVER it is necessary to model creep and plasticity processes. Therefore a Fi-nite Element Model is developed at the FZR using a numerical approach which avoids the use of a single creep law employing constants derived from the data for a limited stress and temperature range. Instead of this a numerical creep data base (CDB) is developed where the creep strain rate is evaluated in dependence on the current total strain, temperature and equivalent stress. A main task for this approach is the generation and validation of the CDB. Additionally the implementation of all relevant temperature dependent material properties has been performed. For an evaluation of the failure times a damage model according to an approach of Lemaitre is applied. The validation of the numerical model is performed by the simulation of and com-parison with experiments. This is done in 3 levels: starting with the simulation of sin-gle uniaxial creep tests, which is considered as a 1D-problem. In the next level so called "tube-failure-experiments" are modeled: the RUPTHER-14 and the "MPA-Meppen"-experiment. These experiments are considered as 2D-problems. Finally the numerical model is applied to scaled 3D-experiments, where the lower head of a PWR is represented in its hemispherical shape, like in the FOREVER-experiments. This report deals with the 1D- and 2D-simulations. An interesting question to be solved in this frame is the comparability of the French 16MND5 and the German 20MnMoNi55 RPV-steels, which are chemically nearly identical. Since these 2 steels show a similar behavior, it should be allowed on a lim-ited scale to transfer experimental and numerical data from one to the other.

Le Modèle Standard de la physique des particules a jusqu’alors extrêmement bien réussi à décrire les particules élémentaires et leurs interactions. Malgré cela, il demeure toujours des questions ouvertes. La possibilité de répondre à ces questions grâce la Supersymétrie est actuellement à l’étude dans les collisions proton-proton à 13 TeV dans le cadre de l’expérience ATLAS au LHC. Cette thèse présente la recherche de la production de paires de particules colorées dans ATLAS, ces dernières se désintégrant en paires de jets. Pour ce faire, les données de 2016, 2017 et 2018 ont été utilisées. De telles particules échappent aux recherches standards de la Supersymétrie du fait de l’absence d’énergie transverse manquante dans l’état final. Deux signatures furent considérées, la désintégration de stops via des couplages violant la R-parité et la production de sgluon, le partenaire scalaire du gluino. En l’absence de signal, une amélioration de 200 GeV sur la masse maximum exclue est attendue. Le HL-LHC augmentera la luminosité intégrée délivrée afin de nous permettre de rechercher des particules plus massives et d'améliorer les mesures de précision du Modèle Standard. La luminosité instantanée augmentera d’un facteur 5 et une luminosité intégrée de 4000 fb⁻¹ devrait pouvoir être atteinte à la fin du LHC en 2037.Cette thèse présente également une étude des perspectives de mesure des couplages du Higgs au HL-LHC effectuée à l’aide de SFitter. Il est démontré que dans le cadre des Delta et d’une EFT, l’augmentation de la luminosité génère une amélioration de la précision de la mesure des couplages. Finalement, le Détecteur de temps fortement segmenté, qui sera installé dans ATLAS au HL-LHC, est présenté. La simulation de ce détecteur a été développée pour prendre en compte la résolution temporelle du détecteur et fut utilisée pour optimiser sa géométrie. Les performances de ce détecteur ont été étudiées, plus de 80 % des traces ont leurs temps correctement associés avec une résolution de 20 ps avant irradiation de 50 ps après. En utilisant les informations temporelles, l’isolation des électrons peut être amélioré de 10 %. / The Standard Model of particle physics has been extremely successful in describing the elementary particles and their interactions. Nevertheless, there are open questions that are left unanswered. Whether supersymmetry can provide answers to some of these is being studied in 13 TeV proton-proton collisions in the ATLAS experiment at the LHC. In this thesis a search for pair produced colored particles in ATLAS decaying into pairs of jets using data from 2016, 2017 and 2018 is presented. Such particles would escape standard Supersymmetry searches due to the absence of missing transverse energy in the final state. Stops decaying via a R-parity violating coupling and sgluon, scalar partners of the gluino, were considered. In the absence of a signal, an improvement of 200 GeV on the limit on the stop mass is expected. The HL-LHC will increase the integrated luminosity delivered to probe even higher mass ranges as well as improving the precision of Standard model measurements. The instantaneous luminosity will be increased by a factor 5 and an integrated luminosity of 4000 fb⁻¹ should be reached by the end of the LHC in 2037.A study of the Higgs coupling measurement prospects at the HL-LHC using SFitter is performed. Using the Delta and EFT framework shows that the increase in luminosity will result in a significant improvement of the precision of the measurement of the couplings. The High granularity timing detector detector will be installed in ATLAS for the HL-LHC. A simulation of the detector that takes into account the timing resolution was developed and used to optimize its layout. The detector performance was studied. More than 80 % of the tracks have their time correctly reconstructed with a resolution of 20 ps before irradiation and 50 ps after. Using the timing information, the electron isolation efficiency is improved by 10 %.

I present the results of a search for pair production of scalar top quarks (~t1) in an R-parity violating supersymmetric scenario using 322 pb_1 of pp collisions at ps = 1.96 TeV collected by the upgraded Collider Detector at Fermilab. I assume each ~t1 decays into a tau lepton and a b quark, with branching ratio B, and search for final states containing either an electron or a muon from a leptonic tau decay, a hadronically decaying tau lepton, and two or more jets. Two candidate events pass my final selection criteria, consistent with the expectation from standard model processes. I present upper limits on the cross section times branching ratio squared (~t1~t1)B2 as a function of the stop mass m(~t1). Assuming B = 1, I set a 95% confidence level limit m(~t1) > 153 GeV=c2. These limits are also fully applicable to the case of a pair produced third generation scalar leptoquark that decays into a tau lepton and a b quark.

This study is concerned with the design and development of a novel wing for UAVs that morphs seamlessly without the use of complex hydraulics, servo motors and controllers. The selected novel design is characterized by a high degree of flight adaptability and improved performance with a limited added weight. These characteristics were attained through the use of shape memory actuators in an antagonistic fashion. Unlike compliant actuators, the antagonistic setup requires the thermal energy to deform the wing but not to maintain its deformed shape. Structural analysis based upon safety factors specified by FAR23 standards and aerodynamic analysis using FLUENT were conducted on the novel design to validate its suitability as a viable wing for UAVs. In addition, thermal conditioning of the shape memory actuators was conducted using a specially designed programmable controller. This thesis does not concern itself with the design of a skin that accommodates the shape changes.

This study is concerned with the design and development of a novel wing for UAVs that morphs seamlessly without the use of complex hydraulics, servo motors and controllers. The selected novel design is characterized by a high degree of flight adaptability and improved performance with a limited added weight. These characteristics were attained through the use of shape memory actuators in an antagonistic fashion. Unlike compliant actuators, the antagonistic setup requires the thermal energy to deform the wing but not to maintain its deformed shape. Structural analysis based upon safety factors specified by FAR23 standards and aerodynamic analysis using FLUENT were conducted on the novel design to validate its suitability as a viable wing for UAVs. In addition, thermal conditioning of the shape memory actuators was conducted using a specially designed programmable controller. This thesis does not concern itself with the design of a skin that accommodates the shape changes.