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A Comparative Probabilistic Seismic Hazard Analysis for Eastern Turkey (Bitlis) Based on Updated Hazard Map and Its Effect on Regular RC Structures
No full textDetermining the earthquake hazard of any settlement is one of the primary studies for reducing earthquake damage. Therefore, earthquake hazard maps used for this purpose must be renewed over time. Turkey Earthquake Hazard Map has been used instead of Turkey Earthquake Zones Map since 2019. A probabilistic seismic hazard was performed by using these last two maps and different attenuation relationships for Bitlis Province (Eastern Turkey) were located in the Lake Van Basin, which has a high seismic risk. The earthquake parameters were determined by considering all districts and neighborhoods in the province. Probabilistic seismic hazard analyses were carried out for these settlements using seismic sources and four different attenuation relationships. The obtained values are compared with the design spectrum stated in the last two earthquake maps. Significant differences exist between the design spectrum obtained according to the different exceedance probabilities. In this study, adaptive pushover analyses of sample-reinforced concrete buildings were performed using the design ground motion level. Structural analyses were carried out using three different design spectra, as given in the last two seismic design codes and the mean spectrum obtained from attenuation relationships. Different design spectra significantly change the target displacements predicted for the performance levels of the buildings
Computational Modelling for the Effects of Capsular Clustering on Fracture of Encapsulation-Based Self-Healing Concrete Using XFEM and Cohesive Surface Technique
No full textThe fracture of microcapsules is an important issue to release the healing agent for healing the cracks in encapsulation-based self-healing concrete. The capsular clustering generated from the concrete mixing process is considered one of the critical factors in the fracture mechanism. Since there is a lack of studies in the literature regarding this issue, the design of self-healing concrete cannot be made without an appropriate modelling strategy. In this paper, the effects of microcapsule size and clustering on the fractured microcapsules are studied computationally. A simple 2D computational modelling approach is developed based on the eXtended Finite Element Method (XFEM) and cohesive surface technique. The proposed model shows that the microcapsule size and clustering have significant roles in governing the load-carrying capacity and the crack propagation pattern and determines whether the microcapsule will be fractured or debonded from the concrete matrix. The higher the microcapsule circumferential contact length, the higher the load-carrying capacity. When it is lower than 25% of the microcapsule circumference, it will result in a greater possibility for the debonding of the microcapsule from the concrete. The greater the core/shell ratio (smaller shell thickness), the greater the likelihood of microcapsules being fractured
Isogeometric boundary element analysis and structural shape optimization for Helmholtz acoustic problems
No full textIn this thesis, a new approach is developed for applications of shape optimization on the time harmonic wave propagation (Helmholtz equation) for acoustic problems. This approach is introduced for different dimensional problems: 2D, 3D axi-symmetric and fully 3D problems. The boundary element method (BEM) is coupled with the isogeometric analysis (IGA) forming the so-called (IGABEM) which speeds up meshing and gives higher accuracy in comparison with standard BEM. BEM is superior for handling unbounded domains by modeling only the inner boundaries and avoiding the truncation error, present in the finite element method (FEM) since BEM solutions satisfy the Sommerfeld radiation condition automatically. Moreover, BEM reduces the space dimension by one from a volumetric three-dimensional problem to a surface two-dimensional problem, or from a surface two-dimensional problem to a perimeter one-dimensional problem. Non-uniform rational B-splines basis functions (NURBS) are used in an isogeometric setting to describe both the CAD geometries and the physical fields.
IGABEM is coupled with one of the gradient-free optimization methods, the Particle Swarm Optimization (PSO) for structural shape optimization problems. PSO is a straightforward method since it does not require any sensitivity analysis but it has some trade-offs with regard to the computational cost. Coupling IGA with optimization problems enables the NURBS basis functions to represent the three models: shape design, analysis and optimization models, by a definition of a set of control points to be the control variables and the optimization parameters as well which enables an easy transition between the three models.
Acoustic shape optimization for various frequencies in different mediums is performed with PSO and the results are compared with the benchmark solutions from the literature for different dimensional problems proving the efficiency of the proposed approach with the following remarks:
- In 2D problems, two BEM methods are used: the conventional isogeometric boundary element method (IGABEM) and the eXtended IGABEM (XIBEM) enriched with the partition-of-unity expansion using a set of plane waves, where the results are generally in good agreement with the linterature with some computation advantage to XIBEM which allows coarser meshes.
-In 3D axi-symmetric problems, the three-dimensional problem is simplified in BEM from a surface integral to a combination of two 1D integrals. The first is the line integral similar to a two-dimensional BEM problem. The second integral is performed over the angle of revolution. The discretization is applied only to the former integration. This leads to significant computational savings and, consequently, better treatment for higher frequencies over the full three-dimensional models.
- In fully 3D problems, a detailed comparison between two BEM methods: the conventional boundary integral equation (CBIE) and Burton-Miller (BM) is provided including the computational cost. The proposed models are enhanced with a modified collocation scheme with offsets to Greville abscissae to avoid placing collocation points at the corners. Placing collocation points on smooth surface enables accurate evaluation of normals for BM formulation in addition to straightforward prediction of jump-terms and avoids singularities in integrals eliminating the need for polar integration. Furthermore, no additional special treatment is required for the hyper-singular integral while collocating on highly distorted elements, such as those containing sphere poles. The obtained results indicate that, CBIE with PSO is a feasible alternative (except for a small number of fictitious frequencies) which is easier to implement. Furthermore, BM presents an outstanding treatment of the complicated geometry of mufflers with internal extended inlet/outlet tube as an interior 3D Helmholtz acoustic problem instead of using mixed or dual BEM
Falsa Seringueira: Rubber Trees and the Materiality of the Unseen
No full textThe theme of this project is the colonial history of the natural rubber industry. It focuses on two species of tropical plants: Ficus elastica and Hevea brasiliensis. Geographically their native habitat is very distant from each other, but they connect by European influence through the exploitation of latex.
The many forms and outcomes from this work manifest the attempt of the artist to create an association between a common household plant, the origin of its name, and the source of rubber. As a ghostly connective tissue, the latex surrounds reconstructed history, old prints, live plants, and drawings, accepting the material's capacity to both erase and preserve the past
Lebensdauerabschätzung von Bauteilen aus globularem Grauguss auf der Grundlage der lokalen gießprozessabhängigen Werkstoffzustände
No full textDas Ziel der Arbeit ist, eine mögliche Verbesserung der Güte der Lebensdauervorhersage für Gusseisenwerkstoffe mit Kugelgraphit zu erreichen, wobei die Gießprozesse verschiedener Hersteller berücksichtigt werden.
Im ersten Schritt wurden Probenkörper aus GJS500 und GJS600 von mehreren Gusslieferanten gegossen und daraus Schwingproben erstellt.
Insgesamt wurden Schwingfestigkeitswerte der einzelnen gegossenen Proben sowie der Proben des Bauteils von verschiedenen Gussherstellern weltweit entweder durch direkte Schwingversuche oder durch eine Sammlung von Betriebsfestigkeitsversuchen bestimmt.
Dank der metallografischen Arbeit und Korrelationsanalyse konnten drei wesentliche Parameter zur Bestimmung der lokalen Dauerfestigkeit festgestellt werden: 1. statische Festigkeit, 2. Ferrit- und Perlitanteil der Mikrostrukturen und 3. Kugelgraphitanzahl pro Flächeneinheit.
Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde ein neues Festigkeitsverhältnisdiagramm (sogenanntes Sd/Rm-SG-Diagramm) entwickelt.
Diese neue Methodik sollte vor allem ermöglichen, die Bauteildauerfestigkeit auf der Grundlage der gemessenen oder durch eine Gießsimulation vorhersagten lokalen Zugfestigkeitswerte sowie Mikrogefügenstrukturen besser zu prognostizieren.
Mithilfe der Versuche sowie der Gießsimulation ist es gelungen, unterschiedliche Methoden der Lebensdauervorhersage unter Berücksichtigung der Herstellungsprozesse weiterzuentwickeln
A BIM Based Framework for Damage Segmentation, Modeling, and Visualization Using IFC
No full textPaper-based data acquisition and manual transfer between incompatible software or data formats during inspections of bridges, as done currently, are time-consuming, error-prone, cumbersome, and lead to information loss. A fully digitized workflow using open data formats would reduce data loss, efforts, and the costs of future inspections. On the one hand, existing studies proposed methods to automatize data acquisition and visualization for inspections. These studies lack an open standard to make the gathered data available for other processes. On the other hand, several studies discuss data structures for exchanging damage information among different stakeholders. However, those studies do not cover the process of automatic data acquisition and transfer. This study focuses on a framework that incorporates automatic damage data acquisition, transfer, and a damage information model for data exchange. This enables inspectors to use damage data for subsequent analyses and simulations. The proposed framework shows the potentials for a comprehensive damage information model and related (semi-)automatic data acquisition and processing
Schwerpunkt Medien des Rechts
Full text linkDieses Heft, das Beiträge zum Schwerpunktthema Medien des Rechts versammelt, ist kein Heft wie jedes andere. Es ist unserer Kollegin Cornelia Vismann gewidmet, die am 28. August 2010 viel zu früh gestorben ist. Cornelia Vismann war von 2008 bis zu ihrem Tod Professorin für Geschichte und Theorie der Kulturtechniken an der Bauhaus-Universität Weimar. Sie hat dieser Professur ihr eigenes Profil verliehen, indem sie zum einen die Geschichte und Theorie des Rechts als eine Theorie und Geschichte von Kulturtechniken reformulierte, zum anderen aber auch die unhintergehbare rechtliche Relevanz – die Recht setzende Gewalt – von Kulturtechniken betonte und gezielt herausarbeitete. Dadurch hat sie der Sache und der Erforschung der Kulturtechniken eine unerhörte Dringlichkeit gegeben, eine Dringlichkeit, die ihr Verhältnis zur wissenschaftlichen Forschung und Lehre überhaupt widerspiegelt
Schwerpunkt Entwerfen
Full text linkEntwerfen ist ein äusserst unscharfer Begriff. Mit ihm kann je nach Kontext ebenso Zeichnen, Planen, Modellieren, Projektieren oder Darstellen gemeint sein wie Erfi nden, Entwickeln, Konzipieren, Komponieren und ähnliches. Wenn Architekten vom Entwurf reden, verwenden sie das Wort meist in einer Bedeutung, die auf den kunsttheoretischen Diskurs zurückgeht, der im Florenz des 16. Jahrhunderts entstanden ist: Entwurf als disegno. Dementsprechend konnte Entwerfen in der kunsthermeneutischen Rezeption schließlich mit dem ›künstlerischen Schaff ensprozess‹ selbst synonym werden. Im Entwerfen meint man der geistigen Vermögen und Prozesse im künstlerischen Subjekt habhaft zu werden.
An diese Tradition soll hier bewusst nicht angeknüpft werden. Um das Entwerfen als Kulturtechnik in seiner historischen Bedingtheit zu beschreiben, muss es aus dem anthropozentrischen Ursprung herausgerückt werden, an den es der florentinische kunsttheoretische Diskurs versetzt hat. Statt das Entwerfen als fundamentalen Akt künstlerischen Schaff ens zu begreifen und als anthropologische Konstante der Geschichte zu entziehen, wäre eben diese Konzeption als historisches Resultat von diskursiven, technischen und institutionellen Praktiken zu befragen
Schwerpunkt Textil
Full text linkTextil: Der Titel des Schwerpunkts der vorliegenden Ausgabe der ZMK kann ein Ding, ein Material oder eine Eigenschaft bezeichnen. Als Eigenschaftswort spezifiziert textil indes nicht nur bestimmte Künste näher (den Begriff der textilen Kunst gibt es spätestens seit Gottfried Semper) und umfasst so die Weberei, die Stickerei, das Flechten, Knoten, Stricken, Häkeln, Wirken und vieles andere mehr (Semper zufolge auch die Anfänge der Baukunst), sondern neuerdings auch Medien. Die Rede von den »textilen Medien« zielt offenbar auf einen anderen Aspekt des Medienbegriffs als denjenigen, der von der Trias »Speichern, Übertragen, Verarbeiten« gebildet wird, nämlich auf das Material, nicht auf die Funktion. Nun kann man einerseits diesen Medienbegriff einfach, wie etwa im Bereich der Kunstgeschichte üblich, im Sinne der Materialität eines Bildträgers verstehen. Andererseits jedoch lenkt die Rede von den »textilen Medien«, indem sie die Materialität anstelle der Funktionalität betont, den Fokus auf eine spezifische Medialität des Textilen und darüber hinaus auf eine Medialität des Materials überhaupt. Eben darin liegt der Grund für die seit einigen Jahren zu beobachtende enorme Konjunktur des Textilen in so unterschiedlichen Bereichen wie der Kunst, der Kunstwissenschaft oder der Technik- und Sozialanthropologie. In der Kunstöffentlichkeit belegen eine Reihe von Ausstellungen diese Konjunktur, wie zum Beispiel »Kunst & Textil« in Wolfsburg, »Textiles: Open Letter« in Mönchengladbach, »Decorum. Tapis et Tapisseries d’Artistes« in Paris, »Soft Pictures« in Turin oder »To Open Eyes. Kunst und Textil vom Bauhaus bis heute« in Bielefeld. ..
Schwerpunkt Medien der Natur
Full text linkDer Schwerpunkt der vorliegenden Ausgabe der ZMK – Medien der Natur – scheint den Medienbegriff aus den Grenzen herauslösen zu wollen, die seine konventionelle Semantik ihm auferlegt hat: aus den Grenzen der Kultur und der Geschichte bzw. der Kulturgeschichte. Man greife zu einer beliebigen älteren oder neueren Mediengeschichte – mag sie mit der Feuertelegraphie in Aischylos’ Agamemnon oder mit den Höhlenmalereien von Lascaux beginnen, eins steht auf jeden Fall fest: Medien sind technische Apparaturen und Installationen, und das heißt von Menschen geschaffene Artefakte, Zeugnisse der menschlichen Kultur. Weder enthalten handelsübliche Mediengeschichten die Beschreibung der Genexprimierung, obwohl Molekularbiologen sich dabei eines explizit medientechnischen Vokabulars wie cut-and-paste oder copy-and-paste bedienen, noch feiern sie die evolutionären Errungenschaften der Tierwelt in Sachen Medientechnik. Dabei ist der Zeichenaustausch zwischen Tieren, der Singvögel etwa oder der in Schwärmen und Völkern lebenden Tiere wie der Bienen, Ameisen und Fische schon lange bekannt und bewundert. In bestimmten Fällen ist der Stand der signal intelligence der Tiere von den Menschen aber auch erst sehr spät, während des Zweiten Weltkriegs, eingeholt worden. Motten aus der Familie der Arctiidae zum Beispiel senden ultrasonische Impulse aus, wenn sie insektivore Fledermäuse detektieren. Die die Motte verfolgende Fledermaus empfängt zwischen den Echos ihres von der Motte reflektierten eigenen Signals die von der Motte gesendeten Signale, und schnappt mithin nach einem akustischen Simulacrum der Motte auf halbem Wege zwischen sich und der eigentlichen Beute. Immerhin hat Michel Serres mit dem Parasiten ein aus der Medientheorie nicht mehr wegzudenkendes Konzept geschaffen – und Parasiten sind auch im biologischen Sinne, etwa als Bakterien, in ersten Ansätzen zum Thema der kulturwissenschaftlichen Medienforschung geworden. Die Operationen der Parasiten können durchaus für die Medienforschung anschluss- und ausbaufähig werden, wie etwa im Konzept des Zwischenwirts. Der Egel Leucochloridium paradoxum zum Beispiel, dessen endlicher Wirt Insekten fressende Vögel sind, muss seinen Zwischenwirt, eine Schnecke, auf die insektivore Vögel keinen Appetit haben, optisch in eine Raupe verwandeln (indem er sich in die Augenfühler der Schnecke schiebt), um an sein Ziel (den Vogelmagen) zu kommen