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Neuro-fuzzy control of commercial vehicles braking
No full textIncreasing dynamic performance and the general level of automation of commercial vehicles emphasize the issue of safety. Modern braking systems focus on sustaining vehicle stability, often degrading the brake performance. The major downgrades of the braking performance are nearly impossible to model using a classical mathematical approach, making them not feasible to use in real braking system controllers. In this paper, the use of combined Neural Networks and Fuzzy logic for the control of the braking system of a commercial vehicle while maximizing performance and sustaining stability is proposed. The control system comprises adhesion estimation, an inverse brake model, and a fuzzy logic controller to keep the system giving optimal control signals in various brake conditions while sustaining vehicle stability and steerability. The results based on a semi-trailer system reveal the success of the proposed AI-based braking system algorithm while braking under varying conditions
Corrosion of Spheroidal Graphite Cast Iron GGG40 in Anoxic Opalinus‐Clay Water: Influence of Hydrostatic Pressure
No full textImpact of the heterogeneity of the sandy facies of Opalinus Clay on the retention of Cs, Co and Eu
No full textTiefliegende geologische Formationen haben sich als Hauptkandidat auf der Suche nach einem geeigneten Standort für ein Endlager für hochradioaktiven Abfall zur effektiven Isolierung der hochradioaktiven Materialien von der Biosphäre herausgestellt. Unter diesen Formationen wurde der Opalinuston (OPA) als Wirtsgestein für ein Endlager des radioaktiven Abfalls der Schweiz [1] vorgeschlagen, welcher auch in Deutschland in Frage kommt [2]. Der OPA kann in eine Vielzahl von Fazies unterteilt werden, die durch ihre unterschiedliche Mineral- und Fossilzusammensetzungen gekennzeichnet sind [3]. Die sandige Fazies des OPA ist durch einen vergleichsweisen hohen Anteil an Quarz und Carbonaten gekennzeichnet und weist eine ausgeprägte Heterogenität im Milli- bis Dezimeterbereich auf. Diese Heterogenität ist eine Gemeinsamkeit mit norddeutschen Tongesteinsformationen aus der Unterkreide und dem Jura und könnte das Migrationsverhalten von Radionukliden und weitere geochemische Eigenschaften entscheidend beeinflussen. In dieser Studie werden daher umfangreiche Analysen an mehreren Bohrkernen der sandigen Fazies durchgeführt, um den Einfluss der Heterogenität auf die mineralogische Zusammensetzung und weitere geochemische Parameter zu untersuchen. Um diese Heterogenität zu quantifizieren und sie in Modellen und Sicherheitsanalysen berücksichtigen zu können, wird ein repräsentatives Elementarvolumen (REV) für die untersuchten Parameter abgeschätzt. Dabei ist das untere REV definiert als das kleinste Probenvolumen, ab welchem die Datenstreuung eine zuvor aufgestellte Grenze unterschreitet und eine Probe daher als repräsentativ und homogen im Hinblick auf den untersuchten Parameter und die untersuchte Skala angenommen werden kann [4]. Das obere REV ist das größte Probenvolumen, welches nur die untersuchte Skala umschließt und nicht benachbarte Domänen miteinbezieht [5]. Diese beiden Volumina sind wichtige Parameter, um experimentelle Daten zu modellieren. Hierbei gibt das untere REV das minimale Probenvolumen an, welches experimentelle Proben umfassen müssen um als repräsentativ angesehen werden zu können und das obere REV das maximale Probenvolumen an, zu welchem diese Daten jeweils hochskaliert werden können.
Gemäß der aktuellen Klassifizierung der OPA Fazies nach Lauper et al. (2021) [6] konnten die untersuchten Bohrkerne abschnittsweise den Subfazies SF2 und SF3 zugeordnet werden, zu welchen sie eine ausgeprägte visuelle und mineralogische Übereinstimmung aufweisen. Mit unterschiedlichen Methoden konnte eine repräsentative elementare Bohrkernlänge (REL) von ≈30–140 cm und ≈10–100 cm für SF2 und SF3 aufgestellt werden. Unter Anbetracht der Auflösung der zugrundeliegenden Bestimmung sind diese Längen vergleichbar mit Literaturdaten [6].
Eine Untersuchung zur Abhängigkeit der Datenstreuung der mineralogischen Zusammensetzung vom Probenvolumen zeigt das zu erwartende Verhalten, dass kleinere Proben spezifischer sind und eine größere Bandbreite an Werten annehmen. Am Beispiel des Illitgehalts zeigt sich bei abnehmendem Probenvolumen von 2000 cm³ auf 1 cm³ eine Vergrößerung der Streuung von ± 0,75 Gew% auf ± 8,0 Gew%. Als minimales REV für die Mineralogie kann ein Volumen von mindestens 85 cm³ vorgeschlagen werden, ab welchem die mineralogische Zusammensetzung mit der zugeordneten Subfazies übereinstimmt. Es wurden Andeutungen gefunden, dass ein Volumen von ≤2000 cm³ größer als das obere REV sein könnte und sich damit über mehrere Subfazies erstrecken würde. Parallel zur Schichtung des Tongesteins zeigt sich eine ausgeprägte Homogenität auf einer Länge von bis zu 20 m. Innerhalb dieser Reichweite schwankt die mineralogische Zusammensetzung weniger als die analytische Unsicherheit der Bestimmungsmethode. Eine Probe mit einer Dicke von 2 cm (Volumen von 85 cm³) kann daher als repräsentativ für weite laterale Distanzen in diesem vergleichsweise heterogenen Tongestein angesehen werden.
Neben der Auswirkung der Heterogenität auf die mineralogische Komposition des Tongesteins, untersucht diese Studie die Auswirkung auf das Sorptionsverhalten gegenüber Caesium (Cs 137), Cobalt (Co 60) und Europium (Eu 152). Diese Nuklide wurden beispielhaft als ein Spaltprodukt, Aktivierungsprodukt und Homolog dreiwertiger Actinide ausgesucht, um das Verhalten von ein-, zwei, und dreiwertigen Kationen zu untersuchen. In Batch Sorptionsexperimenten werden Verteilungskoeffizienten (log10(Rd) Werte in log10(L/kg)) im Bereich von 2,3–3,1 für Caesium, von 1,8–2,9 für Cobalt und von 4,3–5,5 für Europium bestimmt. Diese Bandbreite stimmt gut mit vorhandenen Daten für die tonige Fazies überein. Bei der Untersuchung der Abhängigkeit der Sorptionsdatenstreuung vom Probenvolumen zeigt sich im Gegensatz zur Mineralogie nur eine sehr geringe Variation der Adsorption von Caesium und Cobalt über alle untersuchen Volumina. Im Vergleich zur durchschnittlichen Verteilung wird eine Streuung der log(Rd) Werte von weniger als ± 0,3 log Einheiten beobachtet. Eine Probe mit einem Volumen von nur 8 cm³ kann daher als repräsentativ für die ganze zugrundeliegende sandige Fazies angesehen werden, sogar über die Subfazies-Klassifizierung hinweg [6]. Ein leicht größeres REV von 27 cm³ wird für die Adsorption von Europium vorgeschlagen, was durch die generell sehr starke Sorption von trivalenten Kationen an OPA bedingt ist.
Die Rückhaltefähigkeit der tonigen Fazies des OPA und anderer Tongesteine lässt sich sehr gut durch Modellrechnungen reproduzieren [7, 8]. Im sogenannten „bottom-up approach“ werden die Sorptionseigenschaften alleinig wenigen Tonmineralen zugeschrieben, um experimentell gewonnene Daten zu simulieren. Um zu überprüfen, ob sich die zugrundeliegenden Annahmen des Modells auch auf die sandige Fazies mit einem geringeren Tonmineralanteil übertragen lassen, wurden geochemische Modelle mit dem Modellierungscode PhreeqC aufgesetzt.
Versionen des „Generalized Cesium" (GCs)- und des „two-site protolysis non-electrostatic surface complexation and cation exchange“-Sorptionsmodells (2SPNE SC/CE), die von Bradbury und Baeyens [8-10] eingeführt wurden, liefern eine vom Illitgehalt abhängige Einschätzung des Sorptionsverhaltens für alle drei untersuchten Kationen. Diese Modellrechnungen beschreiben das Sorptionsverhalten von Caesium gut und weichen nur leicht vom beobachteten Sorptionsverhalten von Cobalt ab. Für die Europium-Sorption unterschätzt das Modell die experimentell bestimmten Sorptionskoeffizienten. Modell- und Laborergebnisse stimmen jedoch darin überein, dass mehr als 99,5 % des Europiums adsorbiert. Die Unterschiede können daher auch durch experimentelle- und Datenunsicherheiten verursacht worden sein.
Zeitaufgelöste Laserfluoreszenzspektroskopie (TRLFS) mit Curium wurde durchgeführt, um die für die Sorption dreiwertiger Kationen relevanten Mineralphasen und Spezies zu überprüfen. Die Ergebnisse deuten auf die Bildung ternärer Oberflächen-Carbonat-Sorptionsspezies auf den reinen Tonmineralen und Calcit hin, charakterisiert durch eine verlängerte Fluoreszenzlebensdauer und einer bathochromen Verschiebung des Spektrums. Die Sorption an natürlichem OPA findet überwiegend an Illit statt. Anzeichen einer gleichzeitigen Sorption an anderen Tonmineralen und Calcit werden aber ebenfalls beobachtet. Die Untersuchung an einem dem natürlichem OPA nachgebildeten Gemisch aus Mineralen zeigt dasselbe Verhalten, aber mit einem stärkeren Einfluss des Calcits, was sich durch eine stärkere Ausprägung von Einbauspezies zeigt. Dies ist erklärbar durch den Einsatz von synthetischem Calciumcarbonat als Ersatz für natürlich gealterten und äquilibrierten Calcit. Durch eine Verlängerung der Sorptionszeit von einem Tag auf dreißig Tage wird eine ausgeprägtere Sorption auf fast allen untersuchten Mineralphasen beobachtet.
Um die Auswirkung der Heterogenität auf einer intakten OPA-Oberfläche mikroskopisch zu untersuchen, wurde diese mit einem Elektronenmikroskop analysiert. Anschließend wurden Autoradiographie-Experimente mit den drei zuvor genannten Kationen durchgeführt. Hier zeigt sich die starke Tonmineralabhängigkeit in der Caesiumsorption, wobei bedingt durch experimentelle Schwierigkeiten bei der Sorption von Cobalt und Europium keine eindeutige Zuordnung zu Mineralphasen möglich war.
Die vorliegende Doktorarbeit wurde im Rahmen des Verbundprojekts iCross durchgeführt, unter Förderung durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (02NUK 053 C), sowie durch die Helmholtz-Gemeinschaft (SO-093)
How to Train Your Llama – Efficient Grammar-Based Application Fuzzing Using Large Language Models
Get PDFAutomatic Performance Modeling and Analysis of Configurable Scientific Software and Workflows
No full textThis work reduces the cost of automatic performance modeling and enables comparative analysis of workflow orchestration performance. We use parametric profiles to cut measurement costs, a method to identify performance-irrelevant options, and a serverless workflow benchmarking suite based on a Petri Net model. These contributions help developers and scientists better understand, model, and optimize application performance across diverse platforms and configurations
Making it Count for Carbon-Conscious Buildings: the data provision landscape
Get PDFAs the built environment accounts for a significant share of global greenhouse gas emissions, achieving whole life cycle net zero carbon buildings has become a pressing objective. Reliable, standardized, and transparent data is critical to support WLC accounting, inform design decisions, and underpin regulatory frameworks. This paper presents the interim findings of collaborative research focusing on the role of GHG emissions databases in supporting WLC assessments of buildings. Building on analysis of data coverage and quality, policy integration and institutional support, the paper delineates a global maturity landscape of existing databases. It also outlines current practices and challenges in data provision and devises a reference framework based on features that highlevel data systems should pursue
Methode zur referenzbasierten Herstellkostenschätzung mit semantischen Technologien am Beispiel von Getriebekomponenten elektrischer Antriebssysteme = Method for reference-based manufacturing cost estimation using semantic technologies on the example of gear components for electric drive systems
Get PDFIn schwierigen Marktsituationen gestalten Unternehmen zur Sicherung der Profitabilität aktiv ihre Produktkosten. Dabei werden Herstellkostenschätzungen als Grundlage für Design- und Managemententscheidungen verwendet. Herstellkostenschätzungen erfordern fundiertes Wissen an der Schnittstelle zwischen Konstruktion und Fertigung und verursachen einen hohen manuellen Zeitaufwand bei der Erstellung. Daher ist das Ziel der vorliegenden Arbeit die Entwicklung einer Methode, die die Erstellung von Herstellkostenschätzungen durch die zielgerichtete Identifikation und Verwendung von Referenzsystemelementen unterstützt. Hierzu werden semantische Technologien eingesetzt.
Zunächst wird im Stand der Forschung ein Verständnis für das Modell der SGE – Systemgenerationsentwicklung nach Albers, das Cost Engineering und semantische Technologien geschaffen. Als nächstes werden Herausforderungen bei der Erstellung von Herstellkostenschätzungen in der Praxis identifiziert. Herauszuheben sind eine geringe Datenverfügbarkeit und Datenqualität, sowie ein fehlender Zusammenhang von Produkt- und Fertigungsinformationen. Darauf aufbauend wird iterativ die Cost Engineering Ontologie entwickelt, die detaillierte Zusammenhänge zwischen Komponenten und deren Fertigung beschreiben kann. Aufbauend auf der Cost Engineering Ontologie und dem Modell der SGE – Systemgenerationsentwicklung wird die Methode zur referenzbasierten Herstellkostenschätzung entwickelt. Der Mensch steht dabei im Mittelpunkt. Die Methode umfasst sechs Schritte: Bauteilinformationen erfassen, Referenz identifizieren, Prozesskette übernehmen und anpassen, Prozesskette in Herstellkosten überführen, Ergebnis prüfen und Ergebnis speichern. Anschließend wird ein Funktionsdemonstrator mit einem Softwareprototyp realisiert, der die Anwendung der Methode in der Praxis unterstützt. Der Softwareprototyp beinhaltet einen Wissensgraphen, der basierend auf der Cost Engineering Ontologie, am Beispiel von Getriebekomponenten für elektrische Antriebe erstellt wurde und die für die Methode notwendigen Zusammenhänge zwischen Bauteilen und Fertigung enthält. Mit dem Softwareprototyp ist es möglich, basierend auf einer STEP-Datei eines Bauteils, innerhalb einer Minute eine Herstellkostenschätzung zu erstellen.
Einer initialen Evaluation folgend, werden die Methode und der Softwareprototyp in einer Studie validiert. Dazu werden Interviews, Fragebögen und Beobachtungen verwendet. Während eine Reduktion des Zeitaufwandes verifiziert wird, kann eine positive Wirkung der Methode und des Softwareprototyps auf die Transparenz und die Wissensbasis nur eingeschränkt bestätigt werden. Insbesondere die automatisiert ablaufende Identifikation von Referenzsystemelementen und die Herstellkostenschätzung mit prozessspezifischen Kostenmodellen reduziert den manuellen Zeitaufwand bei der Erstellung von Herstellkostenschätzungen
Phenomenology of a Kinetic Higgs Portal
Get PDFWe explore the phenomenological consequences of non-minimal hidden sector interactions on observable correlations in the Higgs sector, mediated through the -symmetric Higgs portal. Particular attention is given to non-standard momentum dependencies of the hidden sector scalar, which arise naturally in an effective field theory (EFT) framework. We demonstrate that perturbatively reliable constraints can be derived from four-top quark production data and precision measurements of Higgs couplings. These constraints are especially relevant in parameter regions where destructive interference suppresses invisible Higgs decays to light exotic scalars, keeping them within experimentally allowed limits. Finally, we discuss the implications of such hidden sector interactions for the thermal history of the universe. We show that non-standard momentum dependencies open up the Higgs portal to account for the observed dark matter relic abundance whilst evading current direct detection constraints. They can also be probed at the (HL-)LHC and, ultimately, at future lepton colliders such as a FCC-ee