Open-Access-Journals @ Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg
Not a member yet
2156 research outputs found
Sort by
Zwischen kontrollieren und kontrolliert werden: Jugendliche im Spannungsfeld zwischen digitaler Selbst- und Fremdbestimmung
No full textDer Umgang mit Daten stellt eine zentrale gesellschaftliche und individuelle Herausforderung dar. Aus Perspektive der Medienbildung geht diese Arbeit der Frage nach, wie Jugendliche mit dieser Herausforderung umgehen und welche Strategien des Umgangs sie in Bezug auf die gegenwärtig dominanten Bedingungen der Datenerhebung, -speicherung und -verarbeitung entwickeln. Der Fokus wird dabei gezielt auf Jugendliche gelegt, die die sich mit den Strukturen des Internets intensiv auseinandersetzen: Wie realisieren netzaktive Jugendliche im Spannungsfeld zwischen digitaler Selbst- und Fremdbestimmung tentative Erfahrungsverarbeitungen? Die Arbeit verfolgt das Ziel, das Problembewusstsein sowie konkrete tentative Erfahrungsverarbeitungen, Handlungspraxen sowie Suchbewegungen netzaktiver Jugendlicher im Spannungsfeld zwischen digitaler Selbst- und Fremdbestimmung zu rekonstruieren und somit die Lebenswelt dieser Jugendlichen von innen heraus zu beschreiben
Lastwechselmethoden für Siliziumkarbid-MOSFETs unter Berücksichtigung von deren Schwellspannungsinstabilität
No full textDie Anwendung von etablierten Qualifizierungstestroutinen wie Lastwechseltests auf SiC-MOSFETs ist mit Herausforderungen verbunden: Die Schwellspannung Uth von SiCMOSFETs ist kein stabiler Parameter, was sowohl die Sperrschichttemperaturerfassung während der Testdurchführung beeinflusst als auch zu einer unerwünschten Verschiebung des Einschaltwiderstandes führt. Innerhalb dieser Arbeit wird ein Konzept zur Uth- Erfassung während einer Lastwechselprüfung erarbeitet und umgesetzt. Hierauf aufbauend erfolgt zunächst eine umfangreiche Charakterisierung von Schwellspannungsinstabilitäten unter lastwechseltypischen Gate-Bedingungen. Es werden die wesentlichen Einflussfaktoren herausgearbeitet und deren Einfluss auf Lastwechseltests diskutiert sowie ein Konzept zur Unterdrückung unerwünschter Drifteffekte während der Lastwechselprüfung mittels Vorkonditionierung abgeleitet. Der Vergleich erster Lastwechseltests mit und ohne Vorkonditionierung validiert dessen Eignung und impliziert ferner einen signifikanten Einfluss von Uth auf das Lastwechselergebnis. Zusätzlich wird eine von Uth-Instabilitäten unabhängige Temperaturerfassung mittels chip-integriertem Sensor eingeführt und mit der etablierten USD(T)-Methode verglichen. Im Ergebnis dieser Arbeit werden die wesentlichen Herausforderungen zur Anwendung von Lastwechseltests auf SiC-MOSFETs aufgezeigt, Methoden zum Umgang mit diesen erarbeitet und experimentell verifiziert. Exemplarische Untersuchungen erfolgen sowohl an speziell angefertigten Forschungsmustern als auch an käuflichen SiC-MOSFETs unterschiedlicher Hersteller und Spannungsklassen.The application of established qualification test routines like power cycling to SiC MOSFETs is not as straightforward as it may seem: The threshold voltage Vth of SiC MOSFETs is not a stable parameter, affecting junction temperature sensing during the test execution and yielding an undesired shift of the turn-on resistance. Within this work, a Vth-monitoring concept is proposed and applied. Based on this approach, an extensive characterisation of Vth-instabillities under power cyclinge like gate conditions is carried out, the main influencing factors are identified and a concept to suppress parasitic drift effects during a power cycling test based on preconditioning is derived. The comparison of first power cycling results with and without prior applied preconditioning validates this approach and further implicates a significant impact of Vth on the test outcome. In addition, a junction temperarure measurement approach independent on Vth-instabilities based on a chip-integrated sensor is introduced and compared to the established VSD(T)-method. As result of this work, the main challenges of the application of power cycling tests to SiC MOSFETs are pointed out, methods dealing with them are proposed and verified by using special engineering samples as well as commercial SiC MOSFETs of different manufactures and voltage classes as exemplary devices under test
Consistent Time Window Assignments for Stochastic Multi-Depot Multi-Commodity Pickup and Delivery
No full textIn this paper, we present the problem of assigning consistent time windows for the collection of multiple fresh products from local farmers and delivering them to distribution centers for consolidation and further distribution in a short agri-food supply chain with stochastic demand. We formulate the problem as a two-stage stochastic program. In the first stage, the time windows are assigned from a set of discrete time windows to farmers and in the second stage, after the demand is realized, the collection routes are planned by solving yet a newly introduced multi-depot multi-commodity team orienteering problem with soft time windows. The objective is to minimize the overall travel time and the time window violations. To solve our problem, we design a (heuristic) progressive hedging algorithm to decompose the deterministic equivalent problem into subproblems for a sampled set of demand scenarios and guide the scenarios toward consensus time windows. Through numerical experiments, we show the value of considering demand uncertainty over solving the deterministic expected value problem and the superiority of our approach over benchmarks when it comes to reducing the routing cost as well as the inconvenience for farmers.
Reinforcement Learning Variants for Stochastic Dynamic Combinatorial Optimization Problems in Transportation
No full textWith rising customer expectations and increasing computational potential, many transportation services face real-time decision making in stochastic and dynamic environments. They often need to find and adapt complex plans that are effective now but also flexible with respect to future developments. Mathematically, these three challenges of searching the large and complex decision space for effective and flexible decisions are reflected in the three parts of the famous Bellman Equation, namely the reward function (effective), the value function (flexible), and the decision space (search). In the transportation literature, reinforcement learning (RL) has shown potential to quickly evaluate the reward- and value function of the Bellman Equation for a limited number of decisions but struggles to search a complex, constrained decision space immanent in most transportation problems. The question of how to combine the thorough search of the complex decision space with RL-evaluation techniques is still open.We propose three RL-based solutions, each inspired by one component of the Bellman Equation, to search for and evaluate decisions in an integrated manner. The first and second method learn to dynamically manipulate the reward function and decision space to encourage effective and flexible and prohibit inflexible decisions, respectively. The third method models the Bellman Equation as a mixedinteger linear programming formulation in which the value function is given by a neural network approximator. We compare our proposed solution methods in a structured analysis for carefully designed problem classes based on longhaul, medium-haul, and short-haul transportation logistics. We demonstrate the overall effectiveness of our methods compared to prominent benchmark methods and highlight how the methods’ performances depend not only on the problem classes but also on the instances’ parameterizations
Automatischer Seifenspender
No full textZiel des Projektseminars Elektrotechnik/Informationstechnik (LEGO-Mindstorms) 2023 an der Otto-von-Guericke-Universit¨at Magdeburg war die Entwicklung eines Roboters. Basierend auf der Programmierung und Konstruktion mit dem zur Verf¨ugung gestellten LEGO-NXT Set und MATLAB sollte der Roboter bestimmte Funktionen ausf¨uhren. Ein automatisierter Seifenspender war die Wahl für dieses Projekt und der Prozess, die damit verbundenen Herausforderungen und die Ergebnisse werden im Folgenden beschrieben. Um das Projekt abzuschließen, wurde der entwickelte automatische Seifenspender in Form einer Pr¨asentation vorgestellt und seine Funktionalit¨at demonstriert
Automatischer Seifenspender
No full textIn der heutigen Welt schreitet die Technologie mit einem beispiellosen Tempo voran und hat das Ziel, das menschliche Leben zu verbessern und zu vereinfachen. Sogar einfache Aufgaben werden mittlerweile von elektrischen Maschinen ¨ubernommen. Ein gutes Beispiel daf¨ur sind automatische Seifenspender, die heute in vielen ¨offentlichen Waschr¨aumen, Krankenh¨ausern, Schulen, B¨uros und anderen ¨offentlichen Geb¨auden zu finden sind. Obwohl automatische Seifenspender eine einfache Aufgabe erf ¨ ullen, tragen sie erheblich dazu bei, die Hygiene zu verbessern, die Verbreitung von Krankheiten zu reduzieren und eine ges¨undere und hygienischere Umwelt zu schaffen.Der Mechanismus eines automatischen Seifenspenders basiert haupts¨achlich auf der Idee, dass ein Sensor die Anwesenheit von H¨anden erkennt und dann eine bestimmte Menge Seife durch einen Motor abgibt, ohne dass der Benutzer den Spender ber¨uhren muss. Im Rahmen des Projektseminars soll ein automatischer Seifenspender mit Hilfe von LEGO-Mindstorm gebaut und mit MATLAB programmiert werden
Influence of Surface Wettability on Droplet Spreading Behaviour over a Solid Substrate
No full textThe present study investigates the fluid-solid interaction phenomenon when a spherical droplet falls on the surface of a solid substrate. Numerical investigations were carried out in a 2D framework to analyse the influence of the wettability of the substrate and interfacial tension of the liquid droplet. The 2D solver establishes a good agreement with the reported experimental results. The droplet is considered to fall on the solid surface under the influence of a minimal velocity imposed on it. The results are presented in terms of droplet interface morphology and the spreading distance over the solid substrate. It is observed that the spreading tendency of a droplet is much more significant with a hydrophilic surface compared to a hydrophobic surface. It is also established that the droplet spreading increases with the decrease in Weber number. However, droplet spreading on a hydrophobic surface increases with the decrease in Weber number up to a certain limit, after which the droplet starts to contract, reducing the droplet spreading on the surface
Mechanical properties of cookie-shaped auxetics using finite elements and soft robotics appllication
No full textAuxetische Materialien, die im Vergleich zu natürlichen Materialien eine negative Poisson-Zahl und damit einen inversen Verformungsmechanismus aufweisen, gewinnen zunehmend an Interesse. Dieses Interesse ist auf die ungewöhnlichen Eigenschaften zurückzuführen, die diese aufweisen und die für natürliche Materialien ungewöhnlich sind. In dieser Arbeit wird durch eine Reihe von Gleichungen eine keksförmige Struktur mit 4 Blütenblättern erzeugt. Das generierte parametrische Design wird mithilfe der Finite-Elemente-Analyse (FEA) untersucht. Sowohl Poisson-Zahl als auch die Steifigkeit werden für jeden Parameter berechnet. Der Mindestwert der Querkontraktionszahl wurde mit -0,2369 ermittelt, und die Steifigkeit wurde mit Werten von etwa 14 bis 314 kN/m berechnet. Nach dieser Analyse wird als Fallstudie ein Gitter der zuvor generierten auxetischen Struktur als Füllung einer greiferförmigen Struktur platziert. Diese Anwendung untersucht die Fähigkeit der Struktur, Objekte aufgrund ihrer Geometrie zu halten, sowie die möglicherweise bessere Verteilung der Spannungen, die während des Haltevorgangs innerhalb des Netzes entstehen. Aus den Ergebnissen der Anwendung geht hervor, dass die Struktur tatsächlich als Greifer fungieren kann und dass die Spannungen im Vergleich zu einer anderen Art von auxetischer Füllung gleichmäßiger über die Länge der Struktur verteilt sind.Auxetic materials, which present a negative Poisson ratio and, by extension, an inverse deformation mechanism compared to natural materials, are gaining more and more interest. This interest is due to the unusual characteristics presented by these and are uncommon to natural materials. In this work, through a set of equations, a 4-petal cookie-shaped structure is generated. The generated parametric design is studied with the use of finite element analysis (FEA). Both Poisson\u27s ratio and the stiffness are calculated for every parameter. The minimum value of the Poisson\u27s ratio was found equal to -0.2369 and the stiffness was calculated to have values approximately from 14 to 314 kN/m. After this analysis, as a case study, a grid of the previously generated auxetic structure is placed as an infill of a gripper shaped structure. This application investigates the ability of the structure to hold objects due to its geometry as well as the potentially better distribution of the stresses created within the mesh during the holding process. From the results of the application it is clear that the structure can indeed function as a gripper as well as that the stresses are more evenly distributed along the length of the structure in comparison with another type of auxetic infill
Postwachstumsansätze in der Stadtplanung: Warum Verzicht einen Gewinn für alle darstellt
No full textDieser Artikel widmet sich der analytischen Konzeptualisierung einer auf Postwachstum ausgerichteten Stadt- und Raumplanung mit Bezug auf Themenfelder der Wohnungspolitik, Mobilität und regionalen Wirtschaft. Vor dem Hintergrund der aktuellen klimatischen Herausforderungen gewinnen Nachhaltigkeitskonzepte zunehmend an gesellschaftspolitischer Bedeutung. Allzu häufig stehen dabei die Prinzipien der Effizienz und Konsistenz im Vordergrund, weshalb der vorliegende Artikel gezielt die Notwendigkeit der Suffizienz und deren Bedeutung für einen nachhaltigen Transformationsprozess herausstreicht.This article aims for an analytical conceptualization of a post-growth oriented urban and spatial planning, concentrating on housing policy, mobility and regional economy. Taking the current climatic challenges into account, sustainability concepts are of increasing socio-political importance. Too often, the principles of efficiency and consistency take center stage in this process, which is why this article highlights the need for sufficiency and its importance for a sustainable transformation
Fast jets from bubbles close to solid objects: examples from pillars in water to infinite planes in different liquids
No full textThe dynamics of a single, laser-induced cavitation bubble on top of a solid cylinder and right at a plane solid boundary is studiedboth experimentally and numerically. The most intriguing phenomenon that occurs for a millimeter sized bubble right at a flatsolid boundary in water is the formation of a fast jet that is directed towards the solid with a speed of the order of 1000 m/s.Paradoxically, in this setting, fast jet formation causally is related to the viscosity of the liquid.Thus, results from numericalsimulations with varying liquid viscosity and bubble size are presented. Bubble dynamics and jet formation mechanisms arediscussed. It is shown, that fast jet formation persists for a wide range of liquid viscosities, including e.g. 50 cSt silicone oil. Forbubbles generated close to the flat top of a long, thin cylinder the parameter space of initial distance to the cylinder, bubble size andcylinder radius is scanned numerically and partly compared to experiments. When the maximum radius of the bubble exceeds theone of the cylinder the bubble collapses in the form of a mushroom or can resemble a trophy, depending on the values of thegeometry parameters. Complex patterns of jet formation with jet speeds ranging from the order of a few hundred m/s to severalthousand m/s are found.The results represent a contribution to understand the behavior of bubbles collapsing close to solid surfaces,in particular, how thin, fast jets are generated