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Dichte, Transit, Domestizität: Lehren aus Tokios Gewerbearchitekturen des Wohnens außer Haus für die Zukunft des Wohnraums in der Metropole
Full text linkThis dissertation examined the spatial composition of Tokyo’s home away from home (HAFH) businesses and their capability to mitigate the city’s limited domestic space. At the building and urban scale, this involved several instances of classifications, as well as literature reviews and GIS-based analytical mappings. A total of twelve key commercial types were identified and analyzed through the use of data obtained from industry-specific search engines, sample building observations, case studies and previous studies. These commercial types include karaoke boxes, love hotels, manga cafés, leisure baths, public baths, coin laundries, convenience stores, vending machines and several gastronomic establishments. The findings present a typology of commercial spaces based on a classification of their domestic functions and concepts of domesticity. This typology was ordered from multifunctional, seclusion- and privacy-focused spaces to monofunctional, circulation- and convenience-focused spaces with comfort-focused businesses in between. Accordingly, the sum of these business types is able to compensate all domestic functions of small residences and may even provide a functional surplus through a high specialization in certain everyday spaces and services. A review of the development history of each type revealed important evolutionary drivers for the HAFH, including urban growth, the socio-economic disruption following the 1990s recession, as well as short building lifespans and loose building and zoning regulations. At the urban scale, the acquired business data was geocoded and integrated with official GIS-based data on census, built structure and traffic infrastructure. The findings indicate a correlation between HAFH business agglomerations, Tokyo’s railway stations, as well as daily commuter volumes. The heterogenous composition and density of these businesses near stations, as well as their location within the railway network mark different types of urban agglomeration of the HAFH. These agglomerations fulfill distinctive roles in providing domestic functions outside the home in various daily situations. A high degree of walkability, a dense and heterogenous mixture of small to medium-scale buildings, and a proximity to residential zones were identified as key factors in attracting a diverse and dense array of HAFH businesses. This dissertation’s final discussion highlighted the beneficial synergy of high building and population densities, transit-oriented development and domesticity away from home. Collectively these elements provide an accessible spatial and functional surplus to Tokyo’s limited residential space. This knowledge of the qualities and challenges of Tokyo’s HAFH venues and their mode of development provides a foundation for future research on this topic or a conscious modification through planning and policy. This may assist in addressing the constraints on residential space and livability by high-density urban areas in Tokyo and potentially other regions.Diese Dissertation untersucht die räumliche Zusammensetzung von Tokio’s Gewerbetypen des “Wohnens außer Haus” und ihre Fähigkeit, den begrenzten Wohnraum in der Stadt zu kompensieren. Zu diesem Zweck werden mehrere Klassifizierungen sowie Literaturauswertungen und GIS-basierte analytische Kartierungen auf der Gebäude- und Stadtebene angewandt. Mit Hilfe von Daten aus branchenspezifischen Suchmaschinen sowie von Gebäudebeobachtungen, Fallstudien und früheren Studien wurden insgesamt zwölf relevante Gewerbetypen ermittelt und analysiert. Dazu gehören Karaoke-Boxen, Love-Hotels, Manga-Cafés, Freizeitbäder, öffentliche Bäder, Waschsalons, Convenience-Stores, Verkaufsautomaten und verschiedene gastronomische Einrichtungen. Als Ergebnis der Analysen wurde eine Typologie kommerzieller Räume erstellt, die auf einer Klassifizierung ihrer Wohnfunktionen und ihrer Konzepte von Domestizität beruht. Sie reicht von multifunktionalen, auf Privatheit ausgerichteten Räumen über komfort-orientierte Geschäfte bis hin zu monofunktionalen, auf Besucherfluktuation und Zweckmäßigkeit fokussierten Etablissements. Die Summe dieser Gewerbetypen ist somit in der Lage, alle alltäglichen Funktionen kleiner Wohnungen zu kompensieren und kann durch eine hohe Spezialisierung auf bestimmte Alltagsräume und -dienstleistungen sogar einen funktionalen Mehrwert bieten. Aus der Betrachtung der Entwicklungsgeschichte jedes Gewerbetyps konnten wesentliche Evolutionsfaktoren des Wohnens außer Haus gewonnen werden: Urbanes Wachstum, der sozio-ökonomische Umbruch nach der Rezession in den 90er Jahren, die kurze Lebensdauer von Gebäuden sowie lockere Bebauungsvorschriften. Die erfassten Unternehmensdaten wurden auf der Stadtebene geokodiert und mit amtlichen GIS-basierten Zensus-Daten sowie Daten zur Bebauung und Verkehrsinfrastruktur in Zusammenhang gesetzt. Die Ergebnisse weisen auf eine starke Korrelation zwischen Wohnen außer Haus-Gewerben, Tokios Bahnhöfen und ihrem täglichen Pendleraufkommen hin. Die heterogene Zusammensetzung und Dichte von Unternehmen in der Nähe von Bahnhöfen sowie ihre Lage innerhalb des Bahnnetzes kennzeichnen verschiedene Arten von urbanen Agglomerationen des Wohnens außer Haus, die in verschiedenen Alltagssituationen unterschiedliche Rollen in der Bereitstellung von Wohnfunktionen einnehmen. Ein hohes Maß an fußläufiger Erreichbarkeit, eine dichte und heterogene Mischung kleiner bis mittelgroßer Gebäude und die Nähe zu Wohngebieten wurden als entscheidende Faktoren für die Ansiedlung eines vielfältigen und dichten Spektrums von Wohnen außer Haus-Gewerben ermittelt. In der abschließenden Diskussion wird die vorteilhafte Synergie hoher Bebauungs- und Bevölkerungsdichte, verkehrsorientierter Entwicklung und Domestizität in Räumen außerhalb des Zuhauses hervorgehoben. Gemeinsam bieten diese Elemente einen leicht zugänglichen räumlichen und funktionalen Mehrwert zum begrenzten Wohnraum in Tokio. Die Erkenntnisse über die Eigenschaften, Herausforderungen und Entwicklung des Wohnens außer Haus in Tokio stellt die Grundlage für weitere Forschung zu diesem Thema sowie für seine strategische Anpassung durch Stadtplanung und Politik dar. Dies könnte dazu beitragen, die Einschränkungen des Wohnraums und der Lebensqualität in Quartieren mit hoher Dichte in Tokio und möglicherweise in anderen Regionen zu kompensieren
Modeling of die filling on rotary tablet presses
Full text linkTabletten sind die am häufigsten genutzte feste Darreichungsform für Arzneimittel. Für die industrielle Herstellung werden Rundlauftablettenpressen genutzt, die bis zu 1,6 Millionen Tabletten pro Stunde produzieren können. Um eine gleichbleibende und vollständige Matrizenfüllung und somit Tablettenmasse zu gewährleisten, muss der Pulverfluss zeitlich konstant und ausreichend hoch sein. Füllschuhe, die ein oder mehrere rotierende Flügelräder mit einstellbarer Drehzahl besitzen, ermöglichen dabei den Pulvertransport. Zudem werden zwei Füllmechanismen unterschieden, die gravimetrische und unterdruckgetriebene Befüllung. Letztere tritt beim Niederzug des Unterstempels während des Füllvorgangs auf und resultiert im Allgemeinen in höheren Füllgraden. Neben dem Füllmechanismus bestimmt das Zusammenspiel aus Pulvereigenschaften und genutzten Prozess- und Maschinenparametern die gefüllte Pulvermasse. Bis heute ist auf Grund dieser komplexen Zusammenhänge eine prädiktive Auslegung des Füllprozesses nicht oder nur unzureichend möglich, sodass eine unvollständige oder inkonsistente Matrizenfüllung eine der häufigsten Ursachen für eine verminderte Tablettenqualität darstellt. In dieser Arbeit wird die Matrizenbefüllung an Rundlauftablettenpressen vom Pilot- bis zum Produktionsmaßstab mit einem einflügligen und einem zweiflügligen Füllschuh für die beiden beschriebenen Füllmechanismen tiefgreifend untersucht. Für die gravimetrische Befüllung in einer Pilotpresse wird ein Prozessmodell entwickelt, das basierend auf Pulvereigenschaften, Prozess- und Maschinenparametern die minimal benötigte Flügeldrehzahl für die vollständige Matrizenfüllung vorhersagt. Eine Weiterentwicklung des Modells ermöglicht die Skalierbarkeit zwischen Pilot- und Produktionstablettenpressen für die gravimetrische Füllung mit einem einflügligen und einem zweiflügligen Füllschuh. Es wird gezeigt, dass der dynamische Luftdruck in der Matrize, der von der Bahngeschwindigkeit der Matrizen abhängt, für die Vorhersage der Pulvervolumenströme berücksichtigt werden muss. Um die Mechanismen der gravimetrischen Befüllung tiefer zu verstehen, werden Füllversuche mit elf Materialien durchgeführt, die sich in ihrer Partikelgrößenverteilung, der Feststoff-, Schütt- und Stampfdichte sowie ihrer Morphologie unterscheiden. Dabei wird nachgewiesen, dass das Füllergebnis mit der Archimedeszahl, die zur Berechnung der Sinkgeschwindigkeit von Einzelpartikeln genutzt wird, in Verbindung gebracht werden kann. Untersuchungen unterschiedlicher Stempeldurchmesser (5 – 20 mm) zeigen außerdem, dass die minimale Flügeldrehzahl näherungsweise unabhängig von dem Matrizendurchmesser ist und die Stempelfläche zur Normierung des Pulverflusses genutzt werden kann. Schließlich kann der Modellansatz unter Berücksichtigung strömungsmechanischer Zusammenhänge für die unterdruckgetriebene Befüllung weiterentwickelt werden. Hier stellt insbesondere die Niederzugsgeschwindigkeit des Unterstempels einen wesentlichen Einflussfaktor dar. Die vorliegende Arbeit trägt maßgeblich zum Prozessverständnis der gravimetrischen und unterdruckgetriebenen Matrizenbefüllung an Rundlauftablettenpressen bei. Die entwickelten Modelle können zukünftig die Prozessentwicklung beschleunigen sowie für Prozessoptimierungen genutzt werden und ermöglichen so eine robuste und materialsparende Methode zur Prozessentwicklung.Tablets are the most commonly used solid oral dosage form. For industrial production, rotary tablet presses are used, which can produce up to 1.6 million tablets per hour. The powder flow has to be constant and sufficiently high to ensure consistent and complete die filling, and therefore tablet weight. Feed frames, which have one or more rotating paddles with adjustable speed, support the powder flow into the dies. Two filling mechanisms can be distinguished: gravity and suction filling. The latter occurs when the lower punch is pulled downwards during the filling process and generally results in higher filling levels. In addition to the filling mechanism, the interaction of powder properties and the process and machine parameters used determines the filled powder mass. Due to these complex relationships, a predictive design of the filling process is still not or only insufficiently possible, so that incomplete or inconsistent die filling is one of the most frequent causes of reduced tablet quality. In this work, die filling on rotary tablet presses from pilot to production scale using feed frames with one and two paddles and considering the two described filling mechanisms is investigated in depth. A process model for gravity filling in a pilot press is developed that predicts the minimum required paddle speed for complete die filling based on powder properties, process, and machine parameters. In order to allow the scalability between pilot and production-scale tablet presses with feed frames with one or two paddles, the process model for gravity filling is extended. Therefore, the dynamic air pressure inside the die, which depends on the rotational speed, is to be taken into account to predict powder volume flows. In order to gain a deeper understanding of the mechanisms of gravity filling, experiments are carried out with eleven materials that differ in their particle size distribution, solid, bulk, and tapped density and morphology. The filling results are linked to the Archimedes number, which is used to calculate the sedimentation velocity of individual particles. Investigations of different die diameters (5-20 mm) show that the minimum paddle speed is approximately independent of the die diameter. Additionally, the die surface area is used to normalize the powder flow. Finally, the model approach is extended for suction filling, taking into account fluid mechanical relationships. Here, the pull-down velocity of the lower punch in particular is a significant influencing factor. The present work contributes to the process understanding of gravity and suction filling on rotary tablet presses. The models developed can accelerate process development in the future. Additionally, they can be used for process optimization, thus enabling a robust and material-saving method for process development
Die Rolle von Selbstwirksamkeit und Vertrauen für die Risikowahrnehmung und das Schutzverhalten in der COVID-19-Pandemie
Full text linkPsychosoziale Lage im Bevölkerungsschutz – Grundlagen, Daten und technische Umsetzung: Ergebnisse aus dem Forschungsverbund PsychoKat
Full text linkMaterial substitution to reduce environmental impacts in the automotive body shop
No full textAufgrund der fortschreitenden Elektrifizierung von Fahrzeugen und der zunehmenden Dekarbonisierung der Energieversorgung ist eine Verschiebung der produktbezogenen Umweltauswirkungen von der Nutzungsphase in die vorgelagerten Herstellungsprozesse zu verzeichnen. In diesem Zusammenhang gewinnen die Themen emissionsfreie Fahrzeugproduktion und nachhaltige Lieferketten für global agierende Fahrzeughersteller zunehmend an Bedeutung. Neben der Umstellung auf regenerative Energieträger sowie dem Einsatz umweltverträglicher Betriebsstoffe stellen die Energieeffizienz und die Wiederverwendung von Betriebsmitteln wesentliche Potentiale zur Steigerung der Umweltverträglichkeit in der automobilen Produktion dar. In einigen Produktionsstätten werden diese Maßnahmen bereits umgesetzt. Ein bislang unzureichend betrachtetes Potential zur Steigerung der Umweltverträglichkeit liegt in der Verwendung von umweltverträglichen Werkstoffen für Betriebsmitteln. Insbesondere im ressourcenintensiven Karosseriebau bietet die Werkstoffsubstitution ein ökologisches und ökonomisches Potential. Vor der Integration eines neuen Werkstoffkonzepts ist eine ganzheitliche Analyse in der frühen Planungsphase notwendig, welche ökologische, ökonomische und technische Aspekte berücksichtigt sowie auftretende Zielkonflikte entlang des vollständigen Produktlebenszyklus identifiziert. In der vorliegenden Arbeit wird daher ein standardisiertes Vorgehensmodell zur effektiven Umsetzung einer zielgerichteten Materialsubstitution im Karosserieanlagenbau entwickelt. Das Modell soll dem Anwender eine strukturierte und zugleich anwendungsorientierte Vorgehensweise bieten, die als Entscheidungshilfe für die Werkstoffauswahl in der frühen Projektplanungsphase des Gewerkes dient. Im Rahmen der Materialauswahl und der späteren Produktentwicklung werden neben den zuvor genannten multikriteriellen Aspekten auch der potentielle Nutzen gegenübergestellt sowie resultierende Sekundäreffekte analysiert und in umsetzbare Maßnahmen überführt. Hierzu orientiert sich das Modell an dem PDCA-Zyklus, wo-raus sich eine Untergliederung in vier Phasen ergibt. Neben der Werkstoffauswahl auf Basis der zuvor definierten Zielsetzung und Rahmenbedingungen umfasst das Modell die Ausarbeitung von Lösungskonzepten für die zuvor identifizierten Zielkonflikte. Weitere Bausteine sind die technische Entwicklung und Erprobung sowie die Bewertung und Optimierung des neuen Werkstoffkonzepts, bevor es im letzten Schritt standardisiert und auf andere Betriebsmittel übertragen werden kann. Abschließend wird das Vorgehensmodell anhand von zwei Fallstudien validiert. Hierzu erfolgt die Materialsubstitution für zwei divergierende Betriebsmittel des Karosseriebaus, die im Serienumfeld erprobt und entsprechend der Projektzielstellung multikriteriell unter Berücksichtigung des gesamten Lebenszyklus bewertet werden. Dabei werden neben dem Status quo der Werkstoffe auch erneuerbare, umweltverträglichere Alternativen, wie beispielsweise Holz, sowie das Produktpotential der fortschreitenden Transformation zur Dekarbonisierung in der Stahlindustrie analysiert.With the increasing electrification of vehicles and decarbonization of energy supply, product-related environmental impacts are shifting from the use phase to upstream manufacturing processes. In this context, zero-emission vehicle production and sustainable supply chains are becoming increasingly important for global vehicle manufacturers. In addition to the switch to renewable energy sources and the use of environmentally friendly fuels, energy efficiency and the re-use of fuels offer significant potential for improving the environmental performance of vehicle production. These measures are already being implemented at some production sites. The use of environmentally friendly materials for operating equipment is an area of potential environmental improvement that has not yet been sufficiently exploited. Especially in resource-intensive body shop, material substitution offers environmental and economic potential, the effectiveness of which needs to be investigated due to a lack of knowledge. Before integrating a new material concept, it is necessary to carry out a holistic analysis in the early planning phase, taking into account environmental, economic and technical aspects and identifying any conflicting goals along the entire product life cycle. This is necessary to ensure effective implementation of material substitution. This study therefore develops a standardized process model for the effective implementation of targeted material substitution in the body shop. The model is intended to provide the user with a structured and application-oriented approach to material selection in the early design phase of a body shop. In addition to the multi-criteria aspects mentioned above, the potential benefits and the resulting secondary effects are analyzed and implemented in the context of material selection and subsequent product development. The model is based on the PDCA cycle, which is broken down into four phases. In addition to material selection based on the previously defined goals and framework conditions, the model includes the development of solution concepts for the previously identified trade-offs. Other components include technical development and testing, as well as evaluation and optimization of the new material concept, before it can be standardized and transferred to other operating equipment in the final step. Finally, the process model is validated using two case studies. For this purpose, material substitutions will be carried out for two different operating equipment in a body shop, which will be tested in a series production environment and evaluated on the basis of the project objective using a multi-criteria approach, taking into account the entire life cycle. In addition to the status quo of materials, renewable, more environmentally friendly alternatives and the product potential of the ongoing transformation towards decarbonization in the steel industry are analyzed
Additive laser melting process for manufacturing electrically functionalized structures
No full textWesentliche Alleinstellungsmerkmale additiver Fertigungstechnologien sind die werkzeuglose Herstellung sowie der schichtweise Aufbau von Bauteilen aus formneutralem Ausgangsmaterial. Die daraus resultierende Gestaltungsfreiheit und kurze Durchlaufzeit machen sie für industrielle Anwendungen attraktiv. Besonders relevant ist die Verarbeitung metallischer Werkstoffe. Aufgrund ihrer hohen Festigkeit, Zähigkeit sowie thermischen Belastbarkeit erfüllen diese zentrale Anforderungen in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilsektor und in der industriellen Fertigung. Beispiele hierfür sind topologieoptimierte Strukturen für Leichtbauanwendungen und optimierte Kühlsysteme für Elektromotoren oder Spritzgussformen. Pulverbettbasierte Verfahren, bei denen Pulver mittels Laser selektiv verfestigt werden, haben sich in diesem Zusammenhang als besonders effektiv erwiesen und etabliert. Dennoch bleiben wesentliche Potenziale ungenutzt, da die Verfahren überwiegend auf die Monomaterialfertigung beschränkt sind. Um diese Potenziale zugänglich zu machen, ist eine Erweiterung der Verfahren hin zur kombinierten Verarbeitung verschiedener Materialien notwendig. Im Hinblick auf die damit prinzipiell erreichbare elektrische Funktionalisierung werden in dieser Arbeit der selektive Aufbau von Pulverschichten und deren laserinduzierte Verfestigung untersucht. Der Erzielung eines diesbezüglichen Erkenntnisgewinns stehen jedoch eine hohe Prozessdynamik und multivariante Teilprozesse gegenüber, was die experimentelle Ermittlung herausfordernd gestaltet. Durch die alternative Übertragung in virtuelle Versuchsumgebungen konnten detaillierte Prozessanalysen durchgeführt werden, die eine gezielte verfahrensseitige Weiterentwicklung ermöglichen. Für die Verlässlichkeit der virtuellen Experimente ist eine valide Parametrierung erforderlich. Diese ist für partikelmechanische Simulationen, die im Zusammenhang mit der selektiven Pulverbeschichtung eingesetzt werden, bisher nur eingeschränkt erreichbar. Eine Ursache ist die limitierte Eindeutigkeit der Parametrierung von Reibkoeffizienten und Oberflächenenergien. Mit der Entwicklung einer neuen generalistischen Methode wurde diese Herausforderung adressiert. Damit befähigt konnten erstmals detaillierte experimentelle Untersuchungen zum mechanischen selektiven Pulverschichtaufbau durchgeführt werden. Die experimentellen Ergebnisse ermöglichten die Entwicklung einer gleichungsbasierten Applikationsmethode, die erstmals Prozessparameter und Materialeigenschaften mit Ausgangsgrößen generalistisch und zugänglich verknüpft. In Konsequenz ermöglichte dies die Entwicklung und den Einsatz eines auf den Simulationsergebnissen basierenden Pulverauftragssystems, das zur Verwendung in eine additive Fertigungsanlage integriert wurde. Die Realisierung einer integralen elektrisch funktionalisierten Struktur erfolgte unter Verwendung einer niedrig schmelzenden Aluminiumlegierung als Strukturwerkstoff. Hinsichtlich der Integration dielektrischer Werkstoffe, stellt die limitierte thermomechanische Kompatibilität von Keramiken oder Gläsern eine wesentliche Herausforderung dar. Daher wurde alternativ ein Partikelverbund aus Aluminiumnitrid und einem thermoplastischen Hochtemperaturpolymer eingesetzt. Die vergleichsweise geringe Temperaturbeständigkeit des Thermoplasts erforderte eine genaue Steuerung der thermischen Prozessbedingungen. Mit einer Untersuchung in virtueller Umgebung wurde die Grundlage für eine gezielte Anpassung der Prozessstrategie und Parametrierung erarbeitet. Nach einer gezielten experimentellen Teilvalidierung konnten die hieraus abgeleiteten Erkenntnisse erfolgreich zum Aufbau eines elektrisch funktionalisierten Technologiedemonstrators genutzt werden.The key differentiators of additive manufacturing technologies are tool-less production and the layered structuring of components from form-neutral materials. This enables shorter lead times and greater design freedom compared to traditional manufacturing technologies. These advantages, combined with the ability to process a wide range of materials, are key drivers for their increasing industrial adoption. In addition to polymers and ceramics, additive manufacturing of metallic materials is of particular importance. Metallic materials meet key requirements in aerospace, automotive and industrial manufacturing owing to their high strength, toughness and thermal stability. Examples of this potential being exploited include topology-optimized structural frameworks for lightweight applications and performance-optimized cooling systems, such as those for electric motors and injection molding tools. Powder bed processes, where layers of fusible powder are selectively solidified using a laser, have proven to be particularly effective in this context. However, significant potential remains untapped since these processes are predominantly limited to single-material production. Expanding the capability to process multiple materials in combination is essential for unlocking this potential. Focusing on electrical functionalization, this dissertation investigates the selective deposition of powder layers and their laser-induced solidification. However, gaining insights in this area is challenging due to high process dynamics and complex multivariate sub-processes, which make experimental determination demanding. To address this, the processes were transferred into virtual environments, enabling detailed investigations of the underlying interrelationships. The gained insights provide the basis for targeted experimental process development and optimization. The reliability of virtual experiments requires valid parameterization. However, for particle-mechanical simulations used in the context of selective powder deposition, such parameterization has thus far only been partially achieved. One reason is the limited uniqueness in the determination of friction coefficients and surface energies. In this dissertation, this challenge was addressed by developing a novel, generalized method. With this approach, detailed experimental investigations of the mechanical aspects of selective powder layer formation were possible for the first time. The experimental results facilitated the development of an equation-based application method which, for the first time, established a generalized and accessible link between process parameters, material properties and output variables. As a result, a powder deposition system based on simulation results was developed and implemented in an additive manufacturing system. The realization of an additively manufactured structure with integrally embedded electrical functionality was conducted using a low-melting aluminum alloy as the structural material. Regarding dielectric materials, the limited thermomechanical compatibility of ceramics or glasses poses a major challenge. As an alternative, a composite material combining aluminum nitride and a high-temperature thermoplastic polymer was employed. However, the comparatively low thermal stability of the polymer required precise control of the thermal process conditions. A study in a virtual environment provided the foundation for a targeted adjustment of process strategies and parameters. Following targeted experimental validation, the acquired knowledge was successfully applied to realize an electrically functional technology demonstrator
Influence of Pulse Duration on Cutting-Edge Quality and Electrochemical Performance of Lithium Metal Anodes
Full text linkLithium metal is a promising anode material for next-generation batteries due to its high specific capacity and low density. However, conventional mechanical processing methods are unsuitable due to lithium’s high reactivity and adhesion. Laser cutting offers a non-contact alternative, but photothermal effects can negatively impact the cutting quality and electrochemical performance. This study investigates the influence of pulse duration on the cutting-edge characteristics and electrochemical behavior of laser-cut 20 µm lithium metal on 10 µm copper foils using nanosecond and picosecond laser systems. It was demonstrated that shorter pulse durations significantly reduce the heat-affected zone (HAZ), resulting in improved cutting quality. Electrochemical tests in symmetric Li|Li cells revealed that laser-cut electrodes exhibit enhanced cycling stability compared with mechanically separated anodes, despite the presence of localized dead lithium “reservoirs”. While the overall pulse duration did not show a direct impact on ionic resistance, the characteristics of the cutting edge, particularly the extent of the HAZ, were found to influence the electrochemical performance
Managing Timing Uncertainties in Worst-Case Design of Machine Learning Applications
Full text linkAchieving reliable worst-case timing poses a challenge for modern, high-performance, commercial off-the-shelf hardware platforms deployed for industrial applications. Particularly for safety-critical industrial systems, e.g., robot-human collaboration using convolutional neural networks, timing must be considered to operate safely. Although state-of-the-art real-time operating systems and isolation techniques provide predictable timing, they restrict design decisions as many modern hardware platforms are not supported, introducing serious performance penalties. Besides traditional timing considerations, such as the number of cache misses, process variations due to chip manufacturing become more prominent, causing chips from the same model series to exhibit different timing behavior. This circumstance complicates achieving reliable timing on a system level even further. In this work, we present examples of physical variations using most recent hardware platforms, including 12th-generation Intel-based embedded hardware and GPU-based platforms using an Nvidia Jetson AGX Xavier. We elaborate on a potential solution from the avionics domain, called Timing Diversity, which allows for masking unexpected occurrences of worst-case timing behavior by exploiting modular redundancy inherent to safety-critical systems. A key result of our work is that Timing Diversity enables the safe usage of high-performance platforms such as the Nvidia Jetson AGX Xavier, consequently yielding a significant performance boost of nearly 6x
2,3,4,6-Tetra-O-acetyl-1-[(dimethylcarbamothioyl)sulfanyl]-β-D-galactopyranose
Full text linkIn the structure of the title compound, C17H25NO9S2, the bond lengths in the C-S-C moiety are almost equal at 1.7959 (8) and 1.7877 (9) Å, with a shorter formally double C-S bond of 1.6698 (9) Å at the other sulfur atom. The eight-atom sequence O3-C3-C2-C1-S-C-N-C (using standard sugar numbering) shows an extended conformation. The packing involves 'weak' hydrogen bonds, whereby the three shortest C-H⋯O contacts combine to form layers of mol-ecules parallel to the ab plane