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Herstellung, Gefügecharakterisierung und mechanische Prüfung 3D-gedruckter Edelstähle: Festigkeit, Anisotropie und Bruchverhalten
No full textDiese Masterarbeit präsentiert eine umfassende experimentelle Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Prozess, Gefüge und Eigenschaften von Bauteilen aus Edelstahl 316L, die mit der Laser Powder Bed Fusion (LPBF)-Technik hergestellt wurden.Die Arbeit ist in zwei Hauptkapitel unterteilt. Im ersten Abschnitt wurden eine Reihe von kubischen Proben unter Verwendung variierter LPBF-Prozessparameter gefertigt, um die Auswirkungen der volumetrischen Energiedichte (VED) auf mikrostrukturelle Merkmale wie Porosität, Schmelzbadmorphologie und Subkornstruktur zu untersuchen. Eine detail¬¬lierte Analyse erfolgte mittels Lichtmikroskopie und Raster¬elektronen¬mikroskopie (REM), wobei die Proben sowohl entlang als auch senkrecht zur Baurichtung präpariert wurden.Die zweite Phase konzentrierte sich auf das mechanische Verhalten und die Anisotropie. In diesem Zusammenhang wurden glatte Zugproben (Schulterproben) mit sieben verschiedenen Winkeln (0° bis 90° relativ zur Bauplattform) hergestellt und einem uniaxialen Zugversuch unterzogen. Die Deformation der Zugproben wurde während des Belastungsprozesses mittels Digitaler Bildkorrelation (DIC) gemessen, und einige Aspekte der Bruchprozesse wurden mit einem Rasterelektronenmikroskop (REM) untersucht. Die Ergebnisse zeigten eine starke Abhängigkeit der Zugfestigkeit und Duktilität von der Baurichtung und verdeutlichten eine ausgeprägte mechanische Anisotropie. Die Fraktografie bestätigte, dass die Brucharten von geringerer Duktilität bei den 0°-Proben zu stärker duktilen Versagensmechanismen bei den 45°- und 90°- Orientierungen übergingen, was mit den Beobachtungen der Schmelzbad- und Kornstruktur übereinstimmt.Insgesamt unterstreichen die Ergebnisse die Bedeutung der Kalibrierung von Prozessparametern, um das gewünschte Gefüge und die mechanischen Eigenschaften in gedrucktem SS316L zu erzielen. Diese Studie liefert wertvolle Leitlinien zur Anpassung der LPBF-Prozesseingaben, um Anisotropie zu kontrollieren und die Zuverlässigkeit in Anwendungen mit ausgeprägter mechanischer Belastung zu verbessernThis thesis presents an in-depth experimental investigation into the process, microstructure, property relationships of stainless steel 316L components fabricated using the Laser Powder Bed Fusion (LPBF) technique. The work is divided into two main phases. In the first phase, a series of cuboid samples were produced using varied LPBF process parameters to explore the effects of volumetric energy density (VED) on microstructural characteristics such as porosity, melt pool morphology, and sub-grain structure. A detailed examination was undertaken by employing Light Optical Microscopy (LOM) and Scanning Electron Microscopy (SEM) with the samples being cut along and perpendicular to the build direction.The second phase focused on mechanical behavior and anisotropy. In this regard, smooth dog-bone (SDB) tensile samples were made with seven different angles (0° to 90° relative to the build platform) and subjected to uniaxial tension test. The deformation of tensile specimens was measured by Digital Image Correlation (DIC) during the loading process, and some aspects of the fracture processes were also examined with a Scanning Electron Microscope (SEM). The results revealed a strong dependence of tensile strength and ductility on build orientation, highlighting directional mechanical anisotropy. Fractography confirmed that failure modes transitioned from lower ductility in the 0° samples to more ductile in the 45° and 90° orientations, consistent with melt pool and grain structure observations.Overall, the outcomes reinforce the point of significance in calibration of process factors to obtain the desired microstructure and mechanical properties in printed SS316L. This study provides valuable guidelines for tailoring LPBF process inputs to control anisotropy and improve reliability in structural applications
Passenger requirements for night train carriages
Get PDFEuropa erlebt eine neue Wertschätzung für das Reisen über Nacht auf der Schiene. Steigende Ansprüche an Klimaschutz, der Wunsch nach zeiteffizienten Verbindungen und das Bedürfnis nach Ruhe und Sicherheit lenken Aufmerksamkeit auf Züge, in denen die Reisezeit zur Schlafenszeit wird. Entscheidend für die Akzeptanz des Verkehrsmittels sind nicht nur Fahrzeit und Preis, sondern vor allem das unmittelbare Erlebnis an Bord. Dazu zählen eine gut nutzbare Innenausstattung mit ausreichend Stauraum für Gepäck, bequemen Sitz- und Liegebereichen,stabiler Stromversorgung und Konnektivität sowie Serviceleistungen mit verlässlicher Betreuung und einem geeigneten Verpflegungsangebot.Vor diesem Hintergrund untersucht die Arbeit in Kapitel 2 zuerst die Bedeutung einer bedürfnisgerechten Wagengestaltung anhand einer Literaturrecherche, ordnet die objektiven und subjektiven Determinanten der Verkehrsmittelwahl ein und leitet den theoretischen Rahmen ab. Darauf aufbauend bildet eine Onlinebefragung die Hauptgrundlage der empirischen Untersuchung für die Kapitel 3 und 4. Diese wurde sowohl über Flyer mit QRCodes in Nacht- und Tageszügen als auch digital auf einschlägigen Internetplattformen verbreitet. Insgesamt wurden in einem Zeitraum von August 2024 bis März 2025 1.883 Fragebögen vollständig ausgefüllt. Erfasst wurden in der Umfrage unter anderem soziodemografische Merkmale, soziale Strukturen, Motive der Verkehrsmittelwahl,Reisezwecke und Reisedauern sowie positive und negative Erfahrungen entlang der Reisephase. Ergänzend dazu fand am 03. April 2025 ein moderiertes Fokusgruppengespräch an der Technischen Universität Wien statt. Darin wurden die unterschiedlichen Aspekte der Nachtzugfahrt qualitativ diskutiert und die Erkenntnisse aus der Umfrage erweitert.Die Ergebnisse zeigen, dass die Gestaltung von Nachtzugwagons neben objektive auch subjektive Bedürfnisse der Fahrgäste berücksichtigen muss, da diese maßgeblich zur Wahrnehmung von Komfort und Zufriedenheit beitragen und dadurch die Entscheidung der Verkehrsmittelwahl beeinflussen. Aus den Befragungen geht hervor, dass der Großteil der Nutzerinnen und Nutzer 20- bis 50-jährige Personen sind und mehrheitlich angeben, im Freizeitkontext für eine kurze bis mittlere Dauer zu reisen (bis zu sieben Tage). Die meistgenannten Motive sind Umweltorientierung, Zeitgewinn und der Wunsch nach stressärmeren Reisen. Als häufigste negative Faktoren im Kontext der Schlafqualität und des allgemeinen Reiseerlebnisses im Nachtzug werden starke Bewegungen des Zuges, Geräusche von Mitreisenden und von außen, unbequeme Schlafplätze, fehlender Gepäckstauraum sowie ungünstige Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsverhältnisse genannt. Positiv hervorgehoben werden dagegen die empfundene Sicherheit im Zug, sicher verstautes Gepäck, das Reiseerlebnis und das freundliche Zugpersonal. Für zukünftige Nachtzugwagons wird in Kapitel 4.8 eine umfassende Liste an Handlungsempfehlungen für die Elemente der Nachtzugausstattung dargestellt. Die darin enthaltenen Maßnahmen beschreiben die Anforderungen der Befragten an Funktions- und Komfortelemente, technische Elemente sowie Informations- und Serviceelemente.Europe is experiencing a renewed appreciation for overnight rail travel. Growing demands forclimate protection, the desire for efficient connections, and the need for peace and security are drawing attention to trains that allow passengers to sleep while they travel. Decisive factors in the acceptance of this mode of transport include not only travel time and price, but also the actual on-board experience. This includes practical interior design with ample luggage storage,comfortable seating and sleeping areas, a reliable power supply and connectivity, as well as services offering dependable support and a suitable range of catering options.Against this backdrop, Chapter 2 of this thesis first examines the importance of needs-based carriage design through a literature review. It then classifies the objective and subjective determinants of transport mode choice and derives the theoretical framework. Building on this,an online survey forms the basis of the empirical study in Chapters 3 and 4. It was distributed via flyers with QR-codes on night and day trains, as well as digitally on relevant internet platforms. A total of 1,883 questionnaires were completed between August 2024 and March 2025. The survey recorded respondents’ sociodemographic characteristics, social structure,motives for choosing a mode of transport, travel purpose and durations, as well as positive and negative experiences during the journey. Additionally, a moderated focus group discussion washeld at the Vienna University of Technology on 3rd April 2025. This qualitative discussion addressed various aspects of night train travel and expanded on the survey findings.The results indicate that the design of night train carriages should consider both the objectiveand subjective needs of passengers, as these significantly impact their perception of comfortand satisfaction, thus influencing their choice of transport. The surveys show that most users are between 20 and 50 years old and travel for short to medium durations (up to seven days) for leisure purposes. The most frequently cited motives are environmental awareness, time savings and less stressful travel. The most frequently cited negative factors in the context of sleep quality and overall travel experience on night trains are strong train movements, noise from fellow passengers and from outside, uncomfortable sleeping accommodations, lack of luggagestorage facilities, and unfavorable temperature and humidity conditions. On the other hand,perceived safety on the train, securely stowed luggage, travel experience, and friendly train staffare highlighted as positive factors. For future train carriages, Chapter 4.8 presents acomprehensive list of recommendations for action regarding night train equipment. The measures contained therein reflect the respondents’ requirements for functional and comfort elements, technical elements, as well as information and service elements
Transforming STEM Education with Extended Reality: A Replicable Framework for University Integration
No full textThe integration of immersive technologies like extended reality has the potential to transform Science, Technology, Engineering and Mathematics education, particularly in learning factory environments. Although extended reality has the potential to enhance student engagement and skill acquisition, its adoption in higher education remains inconsistent and fragmented. This paper proposes a structured framework for systematically integrating extended reality into university-level education, using the Vienna University of Technology as a case study. The framework outlines essential elements for successful extended reality adoption, including 3D content development, cross-platform compatibility, staff training, support systems, and resource management. Key findings highlight the benefits of collaborative and immersive learning, along with challenges such as content complexity, hardware limitations, and accessibility. The results serve as a replicable framework for other learning environments to implement extended reality technologies effectively in higher multidisciplinary education
Suitability of copper sulphate pentahydrate for thermochemical energy storage in a suspension reactor
No full textThis study investigates the performance of copper sulphate pentahydrate in the context of thermochemical energy storage in a three-phase suspension reactor using oil as the inert suspension medium. The suspension approach aims to overcome common limitations of the salt hydrate, such as poor heat transfer, slow hydration, and poor cycle stability over several dehydration-hydration cycles by avoiding agglomeration and employing liquid water for hydration. Suspension density measurements show that suspensions with up to 30 wt% oil maintain comparable volumetric energy densities (~1 GJ m⁻³) to bulk salt, despite oil dilution. Dehydration rates reach up to 1.7·10⁻³s⁻¹ at 130 °C, and flash dehydration achieves over 98.66 ± 0.19 % conversion within 5 min, confirming fast reaction kinetics under optimal heat input. Cycle stability is demonstrated over 30 dehydration-hydration cycles in a mineral‑silicone oil mixture and 15 cycles in high-oleic sunflower oil, with minimal performance loss and final hydration levels of 99.25 ± 0.11 % after 30 runs. In contrast, rapeseed oil degraded quickly in only 10 cycles, limiting its suitability and highlighting the importance of a high oleic acid content for thermal stability. Temperature lifts of up to 17.7 ± 0.2 K are recorded during hydration in the batch reactor, while insulated tests at higher salt content achieve up to 66.5 ± 0.3 K (at 60 wt% salt). Overall, CuSO₄·5H₂O in an oil-based suspension shows a promising performance in terms of reaction rate, temperature lift, and cycle stability, making it a viable candidate for thermochemical energy storage in the temperature range of 90–145 °C in the suspension reactor
Designing self-airy shells with unreinforced boundaries
No full textA self-Airy membrane shell is a special type of shell structure whose shape coincides with the shell’s Airy stress surface. It provides the convenient property that any polyhedral discretization of such a surface will automatically generate a mesh in funicular equilibrium. A self-Airy shell designed for a uniform vertical load would simply have a constant isotropic Gaussian curvature. However, a challenge in implementing a self-Airy shell in architecture is the lack of a design method, especially in designing unreinforced boundaries. Those are singular planar curves, where the two principal curvatures approach 0 and ∞
individually. This paper presents methods for designing unreinforced boundaries of self-Airy shells, including both smooth and discrete methods. These methods work for both positively and negatively curved surfaces. The proposed methods work linearly without iteration. The preliminary results show that the seemingly very restrictive conditions admit a variety of non-trivial surfaces
Frauengerechter Wohnbau in Österreich: Gleichstellungspolitischer Anspruch und strukturelle Relevanz von Modellprojekten
Get PDFWohnen ist eine zentrale soziale Infrastruktur und zugleich ein politisches Handlungsfeld, in dem Geschlechterverhältnisse und Sorgearbeit bis heute ungleich verankert sind. Der frauengerechte Wohnbau entstand aus feministischen Planungsdebatten, macht strukturelle Ausschlüsse sichtbar und hinterfragt vermeintlich neutrale Normen in der Planung. Mit der gleichberechtigten Einbindung von Frauen als Auftraggeberinnen, Planerinnen und Nutzerinnen sowie der Berücksichtigung von Alltagspraktiken, vielfältigen Haushaltsformen und gemeinschaftlichen Räumen formuliert er einen grundlegenden Transformationsanspruch für den öffentlichen Wohnbau.
Erstmals widmet sich dieses Buch den im frauenpolitischen Kontext entwickelten frauengerechten Modellwohnprojekten im österreichischen geförderten Wohnbau. Anhand einer qualitativ-empirischen Fallstudie werden ihre Entstehung, Umsetzung und langfristigen Wirkungen nachgezeichnet. Die Analyse macht sichtbar, wie insbesondere in Wien innovative Impulse dauerhaft in Förderinstrumente und Planungsprozesse integriert werden konnten – mit internationaler Ausstrahlung. Das Buch zeigt, wie die in frauengerechten Modellprojekten entwickelten Ansätze maßgeblich zur gendersensiblen, sozial gerechten und zukunftsfähigen Weiterentwicklung des Wohnbaus beitragen.Housing is a central social infrastructure and, at the same time, a political field of action in which gender relations and care work remain unequally anchored to this day. Women-friendly housing emerged from feminist planning debates, highlights structural exclusion and questions supposedly neutral standards in planning. By equally involving women as clients, planners and users, and considering everyday practices, diverse household forms and communal spaces, it formulates a fundamental demand for transformation in public housing.
This book is the first to focus on women-friendly model housing projects developed in the context of women's politics in Austrian subsidised housing. A qualitative empirical case study traces their development, implementation and long-term effects. The analysis reveals how, in Vienna in particular, innovative ideas have been permanently integrated into funding instruments and planning processes – with international appeal. The book shows how the approaches developed in women-friendly model projects contribute significantly to the gender-sensitive, socially just and sustainable further development of housing construction
Retreat of the Rich? The Impact of High‐Income Household Mobility on Income Segregation
No full textThis paper investigates how residential mobility among high‐income households shapes income segregation. Drawing on a unique data set covering all household relocations in Vienna between 2011 and 2018, we examine whether the movements of the top income quintile (Q5) reflect a broader ‘retreat of the rich’ to affluent clusters and, if so, how these mobility patterns influence both citywide and localized segregation. Using a combination of global and local dissimilarity indices, as well as a novel scenario‐based approach, we isolate the effects of intra‐urban mobility, income status change and in‐migration. The results show that Q5 households are consistently the most segregated group, and while they mostly tend to move between affluent areas, their mobility alone does not fully explain segregation trends. Instead, we find that the selective out‐migration of lower‐income groups from the same areas plays a critical role in reinforcing segregation. Local scenario analyses reveal that Q5 mobility can either increase or reduce segregation, depending on the spatial context, challenging simple narratives of a retreat of the rich. These findings underscore the importance of analysing segregation as a dynamic, multi‐scalar process shaped by the intersecting mobility patterns of all income groups, even in cities with inclusive housing regimes like Vienna
Jointing things - on Fritz Haller
No full textWhat is architecture when computers redefine it? Two books explore the nature and potential of architecture in the age of artificial intelligence. Inspired by architect Fritz Haller (1924-2012), a virtual persona asks him about the architecture of the future. The first book uses artificial intelligence to network the Internet of Things into a new architecture. The second presents six works by Fritz Haller in the multidisciplinary light of the 2020s and shows them like icons that already contain what was only thought of later.
The two volumes are neither historical nor analytical - they are visionary and projective and, in some respects, represent an experiment in themselves. They show an architecture that does rethink and does not evaluate
Architecture, City, Continuity
No full textThis lecture situates Vienna within a sequence of persistent urban forms whose historical permanence remains operative in the architectural imagination of the contemporary city
