Magnetische Formgedächtnsilegierungen haben die besondere Fähigkeit, sich im äußeren Magnetfeld zu verformen. Dies geschieht aufgrund von Zwillingsgrenzenbewegung in der martensitischen Tieftemperaturphase. Da der Effekt bislang an Einkristallen untersucht wurde, ist es das Ziel dieser Arbeit, den Effekt an polykristallinen Proben nachzuweisen. Dafür wurden Proben nach dem Prinzip der gerichteten Erstarrung präpariert. Deren Kristallstruktur wurde durch geeignete Zusammensetzung und Wärmebehandlung einphasig eingestellt. Mechanisches Training und weitere Wärmebehandlungen ermöglichten schließlich die Demonstration der magnetischen Dehnung von ca. 1 % an polykristallinen Proben. Durch zusätzliche Einkopplung akustischer Wellen konnte die Dehnung auf 2,2 % gesteigert werden.

Der Betrieb kerntechnischer Anlagen führt zur Kontamination von Oberflächen, das heißt der Verunreinigung mit Radionukliden, innerhalb des Containments. Die Stilllegung kerntechnischer Anlagen erfordert die Dekontamination metallischer Komponenten und Baustrukturen zur Minimierung von Masse und Volumen des radioaktiven Abfalls. Stand der Technik ist die Nutzung von chemischen und mechanischen Dekontaminationsverfahren. Die Reinigung von Oberflächen mittels gescannter Laserstrahlung ermöglicht die Bearbeitung großer Flächen bei hohen Flächenraten. Gleichzeitig ist der Laserabtrag ein kontaktloses, nahezu kräftefreies Verfahren, welches zur Minimierung oben genannter Abfälle durch Einsatz für die Dekontamination beitragen kann. In der vorliegenden Arbeit werden die Ergebnisse aus der internationalen Forschung für die Auswahl eines geeigneten Lasers aufgegriffen und auf ein praxistaugliches Lasersystem übertragen. Der ns-gepulste Nd:YAG-Laser mit einer mittleren Leistung von 150 W wird für den Einsatz im kerntechnischen Umfeld durch den Einschluss der Reaktionszone angepasst und so die Rekontamination durch mobilisierte Radionuklide verhindert. Die Nutzung kurzgepulster Laser führt zum Abtrag durch Schmelzen und Verdampfen auf metallischen Oberflächen, wobei eine maximale Schmelztiefe von 1,8 μm ermittelt wird. Durch Analysen an Querschliffen mittels Auflichtmikroskopie und Rasterelektronenmikroskopie kann die Gefügeänderung der metallischen Substrate unterhalb dieser Tiefe bei Pulsfolgefrequenzen von 12 kHz ausgeschlossen werden. Der Abtrag von Dekontaminationsanstrichen erfolgt ab einer Fluenz von 1,8 J/cm² bei hohen Abtragraten um 1,1 μm/(J cm²) im Vergleich zu sehr geringen Abtragraten um 0,006 μm/(J cm²) von ferritischem Stahl. Der vollständige Abtrag von Beschichtungen ist somit äußerst selektiv, was zur Abfallminimierung beiträgt. Der Dekontaminationseffekt wird in vergleichenden Untersuchungen zwischen stabilen und radioaktiven Isotopen geprüft. Für beide Verunreinigungen werden Präparationsroutinen zur reproduzierbaren Herstellung kontaminierter Proben entwickelt. Die Aktivität der radioaktiven Proben wird durch den Laserabtrag um mehr als 97 % reduziert, was auf die sehr gute Eignung des Laserverfahrens für die Dekontamination hinweist.:1 Einleitung 2 Kontamination in kerntechnischen Anlagen 3 Grundlagen der laserbasierten Dekontamination 4 Untersuchungen zur laserbasierten Dekontamination 5 Experimentelle Ergebnisse 6 Zusammenfassung und Ausblick / The operation of nuclear sites results in contamination of surfaces within their containment. Decommissioning of nuclear sites requires decontamination of metal surfaces and building structures to minimize the mass and volume of radioactive waste products. State of the art decontamination technologies are based on chemical and mechanical approaches, which achieve high decontamination factors, but result in the generation of chemical and secondary radioactive waste. Cleaning of surfaces by scanned laser beams renders the processing of large surfaces at high surface rates possible. Laser cleaning is simultaneously free of contact and restoring forces and could lead to the further reduction of radioactive waste from decommissioning of nuclear sites. The results of international state of science are summarized and applied for the choice of a laser, which is able to comply with the demands for application in decontamination tasks. Within this thesis a ns-pulsed Nd:YAG-laser with a mean power of 150 W is modified for the utilization in nuclear sites by enclosing the process zone around the ablation area to omit the spread of the mobilized radionuclides. Laser/substrate-interaction results in metal removal via melting and vaporization and a maximum melt depth of 1,8 μm is detected. No further changes within the grain structure of metal substrates are found by the analysis of cross-sections using microscopy and scanning electron microscopy when pulse frequencies of 12 kHz are applied. The removal of decontamination paint is achieved for fluences above 1,8 J/cm² at high removal rates of 1,1 μm/(J cm²), compared to the very low removal rate for ferritic steel of 0,006 μm/(J cm²). Complete and selective removal of the paints can thus be realized, which contributes to the waste minimization in decontamination projects. Laser-based decontamination is exercised for stable as well as radioactive isotopes in comparative experiments. For this purpose, sample preparation methods are developed to provide replicable contaminated surfaces. The activity of radioactive samples is reduced to less than 3 % of the starting value by laser-based decontamination, which is proof of the very good suitability of the process for the application in nuclear decommissioning.:1 Einleitung 2 Kontamination in kerntechnischen Anlagen 3 Grundlagen der laserbasierten Dekontamination 4 Untersuchungen zur laserbasierten Dekontamination 5 Experimentelle Ergebnisse 6 Zusammenfassung und Ausblick

Mittels Konzeptauswahlmethoden werden die leitradlose konstante Radialturbine und die teilbeaufschlagte Turbine als favorisierte Turbinenkonzepte für Brennstoffzellensysteme identifiziert, da sie einen guten Kompromiss der zuvor ermittelten Systemanforderungen (in Kap. 3) ermöglichen. Aus den Ergebnissen der Systemsimulation geht hervor, dass im Fall einer konstanten Radialturbine eine aktive Druckregelung mit einem Ventilsystem am Austritt der Turbine notwendig ist, um die geforderte Anforderung hinsichtlich der Ansprechzeit zu erfüllen. Aufgrund der geringeren Sensitivität zwischen Verteilervolumen und minimaler Ansprechzeit des Systems ist eine Anwendung auch für Systeme mit einer höheren Anzahl an Brennstoffzellen möglich. Die Ergebnisse der Untersuchungen mit der teilbeaufschlagten Turbine zeigen, dass die geforderte Ansprechzeit mit 25% Beaufschlagungsgrad im Vollastpunkt möglich ist, was jedoch zu deutlich schlechteren Turbinenwirkungsgraden führt als im Fall einer konstanten Radialturbine. Da sich das Konzept der leidradlosen konstanten Radialturbine sowohl im Rahmen der Konzeptevaluation als auch anhand der durchgeführten Systemsimulationen als vielversprechend erweist, wird es für die nächsten Auslegungsschritte in Abb. 2 verwendet. In zukünftigen Arbeiten werden zusätzlich dazu alternative Möglichkeiten zur Teilbeaufschlagung entwickelt, welche einen höheren Wirkungsgrad im Volllastbetriebspunkt ermöglichen.

Brennstoffzellentechnologien gelten als effizient, lokal CO2-neutral und können vielfältig eingesetzt werden. Dennoch stellen sie bislang keine kostengünstige Lösung dar und kommen in PKW selten vor. Um Entwicklungs- und Produktionskosten zu reduzieren und gleichzeitig eine höhere Systemsichtbarkeit zu erreichen, widmen sich die Autoren der Erstellung eines Modularisierungskonzepts für ein Brennstoffzellensystem zu dessen Nutzung in verschiedenen Anwendungen. Ziel ist es, ein modulares Brennstoffzellensystemkonzept zu entwickeln, das den Anforderungen aus der Kopplung verschiedener Anwendungsszenarien gerecht wird. Unter Berücksichtigung der Bauraumanforderungen sowie mechanischer und elektrischer Schnittstellen zwischen den Modulen und den Anwendungen wird ein Design für das Integrationskonzept des modularen Brennstoffzellensystems vorgeschlagen. Der Target Weighing Ansatz (TWA) wird herangezogen, um Leichtbaupotenziale auf Systemebene zu erkennen und zu bewerten. Zur Optimierung ausgewählter Komponenten wird die Methode der Topologieoptimierung angewandt, um bei gegebener Massenreduktion die Steifigkeit zu maximieren. Thermische Simulationen zeigen zudem die Wärmeabfuhr der Brennstoffzellen aus dem System unter Last. / Fuel cell technologies are considered efficient, locally CO2-neutral and can be used in a variety of ways. Nevertheless, they have not yet been a cost-effective solution and are rarely used in passenger cars. In order to reduce development and production costs and at the same time to achieve higher system visibility, the authors are dedicated to the creation of a modularization concept for a fuel cell system for its use in various applications. The aim is to develop a modular fuel cell system concept that meets the requirements arising from the coupling of different application scenarios. Considering the installation space requirements as well as me-chanical and electrical interfaces between the modules and the applications, a design for the integration concept of the modular fuel cell system is proposed. The Target Weighing Approach (TWA) is used to identify and evaluate lightweighting potentials on system level. The topology optimization method is applied to optimize selected components to maximize stiffness for a given mass reduction. Thermal simulations also show the heat dissipation of the fuel cells from the system under load.

Am Anfang einer jeden Forschungsarbeit steht das Literaturreview, das heißt die systematische Aufarbeitung des Stands der Wissenschaft, Forschung und Technik. Im wissenschaftlichen Umfeld wohnt diesem Teil der wissenschaftlichen Arbeit aufgrund der rapide ansteigenden Anzahl von Publikationen weltweit eine größer werdende Herausforderung inne. Um diesen Schritt so effektiv und effizient wie möglich zu gestalten, ist der Einsatz eines strukturierten, nachvollziehbaren und methodischen Vorgehens wichtiger. Vor allem im medizinischen und sozialwissenschaftlichen Forschungsbereich hat sich die Durchführung von systematischen Literaturreviews etabliert. Während in den genannten Forschungsdisziplinen diese Methode im Rahmen verschiedener Publikation diskutiert und determiniert ist, existiert im ingenieurwissenschaftlichen Bereich eine hohe Heterogenität in angewendeten Methoden und deren Qualität. Im folgenden Artikel wird das methodische Vorgehen des systematischen Literaturreviews auf den ingenieurwissenschaftlichen Bereich übertragen und als praktischer Handlungsleitfaden dargestellt. Dafür wird zunächst der wissenschaftliche Stand der methodischen Vorgehensweise des systematischen Literaturreviews aufgezeigt. Die überblickende Beschreibung des Gesamtprozesses schließt sich an, gefolgt von der Detailierung der zugehörigen Subprozesse. Jede Prozessbeschreibung wird zum besseren Verständnis durch eine Prozessdarstellung unterstützt. Finalisiert wird der Artikel durch eine Betrachtung von Grenzen der beschriebenen Methodik sowie durch ein Fazit.:Abstract 1 Einleitung 2 Stand von Wissenschaft und Forschung 3 Beschreibung des Gesamtprozesses 4 Dokumentation (A) 5 Konzeptionierung (B) 6 Literatursuche (C) 7 Literaturanalyse und -auswahl (D) 8 Erweiterte Literatursuche (E) 9 Kritik und Limitierung 10 Fazit Literaturverzeichnis / At the beginning of any research work you have to do a literature review, the systematic review of the state of the art in science, research and technology. In the scientific environment, this part of scientific work is increasingly challenging due to the rapidly growing number of publications worldwide. To make this step as effective and efficient as possible, the use of a structured, comprehensible and methodical approach is crucial. Especially in the medical and social science research fields, the implementation of systematic literature reviews has become established. In the mentioned research disciplines this method is discussed and determined in the context of different publications, whereas in the engineering field there is a high heterogeneity in applied methods and their quality. In the following article, the methodological procedure of systematic literature reviews is transferred to the field of engineering and presented as a practical guideline. For this purpose, the scientific state-of-the-art of the methodological approach of systematic literature reviews is first presented. The overview description of the overall process follows, after which the details of the associated sub-processes are presented. Each process description is supported by a process chart for better understanding. The article is finalized by a consideration of limitations of the described methodology as well as by a conclusion.:Abstract 1 Einleitung 2 Stand von Wissenschaft und Forschung 3 Beschreibung des Gesamtprozesses 4 Dokumentation (A) 5 Konzeptionierung (B) 6 Literatursuche (C) 7 Literaturanalyse und -auswahl (D) 8 Erweiterte Literatursuche (E) 9 Kritik und Limitierung 10 Fazit Literaturverzeichnis

Die deutsche Textilindustrie, vorwiegend geprägt durch kleine und mittlere Unternehmen (KMU), ist wichtiger Innovationstreiber in unterschiedlichsten Forschungsfeldern wie Fahrzeugbau, Medizin und Architektur. Um dem zunehmenden globalen Wettbewerbsdruck standzuhalten, stellt die Digitalisierung einen wesentlichen Schlüsselfaktor dar. Für KMU ist dieser digitale Wandlungsprozess aufgrund historisch gewachsener Produktionssysteme und fehlendem Know-how eine besondere Herausforderung. In diesem Konferenzbeitrag wird der im Rahmen des aktuell laufenden Projektes retroTEX der Technischen Universität Chemnitz und des Sächsischen Textilforschungsinstitut e.V. erarbeitete Retrofit-Leitfaden zur Unterstützung von Digitalisierungsvorhaben in textilen KMU vorgestellt. Im Fokus dieses Beitrages steht der strukturelle und inhaltliche Aufbau des Leitfadens. Das im Projekt entwickelte Reifegradmodell, das die textilspezifischen Voraussetzungen und Zielstellungen eines Retrofit berücksichtigt, bildet dabei einen wesentlichen Bestandteil. Dieses Reifegradmodell wird im Beitrag für den repräsentativen Anwendungsfall der digitalen Auftragsüberwachung beschrieben. Ausgehend von den Erkenntnissen aus der Erarbeitung des Handlungsleitfadens werden weitere Forschungsansätze aufgezeigt.

No description available.

No description available.

No description available.

No description available.