Offenburg University of Applied Sciences
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Analyse und Qualifikation einer akustischen Messeinrichtung
No full textDer Eignungsnachweis von Prüfprozessen ist sowohl für die Industrie, als auch für Forschungszwecke ausschlaggebend. Dabei sind die Genauigkeit, Präzision sowie die Messbeständigkeit der Messergebnisse von der zu untersuchenden Messeinrichtung mit statistischen Methoden auszuwerten. Mit Leitfäden wird unter einer sog. Messsystemanalyse die Fähigkeit einer Messeinrichtung mit den dazugehörigen statistischen Kennwerten beurteilt. Die Messsystemanalyse unterteilt sich in zwei Typen, wobei die Konsistenz bzw. Messdatenstreuung mit den entsprechenden Kennwerten beurteilt werden können. Unter MSA Typ 1 wird anhand Mittelwerte und Standardabweichungen von Wiederholmessungen die Konsistenz und Genauigkeit mit den Cg- bzw. Cgk-Indizes bewertet, die höher als 1,33 sein müssen, um die Messeinrichtung als fähig zu klassifizieren. Durch MSA Typ 2 wird die Präzision mit dem % R&R-Kennwert (Wiederholbarkeit & Reproduzierbarkeit) bewertet. Messeinrichtungen mit einem % R&R-Kennwert unterhalb 20 % liefern Messdaten mit einer ausreichenden Präzision, d.h. dass die Mittelwerte der Messdaten nicht signifikant voneinander unterscheiden. Die im Rahmen dieser Arbeit untersuchte akustische Messeinrichtung weist einen Cg-Index von 1, 58, einen Cgk-Index von 2, 13 und einen % R&R-Wert von 6, 56 % auf, weshalb die Messdaten mit einer hohen Konsistenz und Präzision erfasst werden
Estimation and projecting total steel industry production costs from 2019 to 2030 for Germany
No full textThis thesis analyses the total production cost of the German steel industry from 2019 to 2022, as well as a projection of the German steel industry's total production cost until 2030. The research separates the costs of steel production into their primary components, such as raw materials, energy, CO2 cost, capital expenses and operating expenses. The cost of steel production is determined separately for primary steelmaking with the blast furnace and basic oxygen furnace (BF-BOF) and secondary steelmaking with the electric arc furnace (EAF).
The analysis indicates that, following the COVID-19 disaster and the fuel crisis, the overall cost of producing steel in Germany has progressively risen over the previous few years, reaching its peak in the first half of 2022. In addition, there are considerable disparities between the production costs of primary and secondary steelmaking processes, with primary steelmaking generally being more expensive.
In this analysis, the total cost of production for the German steel industry in the year 2030 has been estimated by taking into account historical trends as well as other predictions that are currently available.
This thesis provides overall insights on the economics of the German steel sector. By giving thorough information on production costs and changes over time, this research can assist guide crucial future investment decisions in this essential industry. To ensure long-term success, our findings emphasize the significance of investing in more sustainable and ecologically friendly steel production processes
Dehnungsverhalten von Schuhen mit elastischem Obermaterial beim Laufen und Gehen in verschiedenen Geschwindigkeiten
No full textIn dieser Bachelorarbeit wurde eine Studie zum Dehnungsverhalten von Schuhen mit elastischem Obermaterial beim Gehen und Laufen bei verschiedenen Geschwindigkeiten durchgeführt. Aktuell gibt es auf diesem Gebiet keine belastbaren Daten. Hierfür wurde von 33 Probandinnen und Probanden mit vier verschiedenen Schuhgrößen die Dehnung des Schuhobermaterials durch markerbasiertes Motion Capturing aufgenommen. Hierzu wurde eine Markerkette von insgesamt 6 Markern über dem Mittelfußbereich angebracht. Auf einem Laufband wurden im Gehen drei Geschwindigkeiten zwischen 1,0 m/s und 1,5 m/s und im Laufen sieben Geschwindigkeiten zwischen 1,5 m/s und 4,5 m/s aufgenommen. Die Datenauswertung erfolgte zum Großteil mittels von Matlab. Die Ergebnisse zeigen für die maximale Dehnung des Obermaterials im Gehen signifikante Unterschiede von p < 0,001. Auch das Laufen zeigt diese Signifikanz jedoch ausschließlich in den Vergleichen der niedrigen Laufgeschwindigkeiten. Die Dehnungsgeschwindigkeit zeigt im Gehen und in den meisten Bereichen des Laufens eine Signifikanz von p < 0,001. Die Ergebnisse der Dehnungsbeschleunigung weisen ebenfalls eine Signifikanz von p < 0,001 auf. Die Betrachtung der Teilbereiche der Markerkette zeigt in der Dehnung und der Dehnungsgeschwindigkeit Signifikanzen von p < 0,001. Die größte Dehnung entstand im mittleren Markerbereich, wohingegen die Randbereiche signifikant weniger gedehnt wurden. Die Dehnungsgeschwindigkeit zeigt jedoch eine signifikant höhere Geschwindigkeit in den Randbereichen im Vergleich zu dem mittleren Bereich. Im direkten Vergleich zwischen Gehen und Laufen zeigt sich keine Signifikanz. Nicht signifikant sind außerdem die verschiedenen Schuhgrößen im Vergleich zueinander. Die Ergebnisse zeigen, dass die Laufgeschwindigkeit einen Einfluss auf das Dehnungsverhalten bezüglich Dehnung, Dehnungsgeschwindigkeit und Dehnungsbeschleunigung hat.In this bachelor thesis, a study was conducted on the stretching behavior of shoes with elastic uppers when walking and running at different speeds. Currently, there are no reliable data in this field. For this purpose, the stretching of the shoe upper of 33 test persons with four different shoe sizes was recorded by marker-based motion capturing. A total of six markers were placed over the metatarsal area. On a treadmill, three speeds between 1.0 m/s and 1.5 m/s were recorded during walking and seven speeds between 1.5 m/s and 4.5 m/s during running. Most data analysis was carried out using Matlab. The results are showing a significant difference of p < 0.001 in maximum stretch while walking. Running also shows this significance, but only between the comparisons of the low walking speeds. The stretching speed shows a significance of p < 0.001 in walking and in most areas of running. The results of the stretching acceleration also show a significance of p < 0.001. The examination of the sub-areas of the marker chain shows significances of p < 0.001 in stretch and stretching speed. The greatest stretching occurred in the middle marker area, whereas the edge areas were significantly less stretched. However, the stretching speed shows a significantly higher speed in the peripheral areas compared to the middle area. There is no significance in the direct comparison between walking and running. Furthermore, the different shoe sizes are not significant in comparison to each other. The results show that the walking speed has an influence on the stretching behavior in terms of stretching, stretching speed and stretching acceleration
Application of a Mechanism-Based Short Crack Growth Model for the Fatigue Analysis of an Engine Cylinder Block Including Low-Frequency Thermal and High-Frequency Dynamic Loading
No full textCast aluminum cylinder blocks are frequently used in gasoline and diesel internal combustion engines because of their light-weight advantage. However, the disadvantage of aluminum alloys is their relatively low strength and fatigue resistance which make aluminum blocks prone to fatigue cracking. Engine blocks must withstand a combination of low-cycle fatigue (LCF) thermal loads and high-cycle fatigue (HCF) combustion and dynamic loads. Reliable computational methods are needed that allow for accurate fatigue assessment of cylinder blocks under this combined loading. In several publications, the mechanism-based thermomechanical fatigue (TMF) damage model DTMF describing the growth of short fatigue cracks has been extended to include the effect of both LCF thermal loads and superimposed HCF loadings. This approach is applied to the finite life fatigue assessment of an aluminum cylinder block. The required material properties related to LCF are determined from uniaxial LCF tests. The additional material properties required for the assessment of superimposed HCF are obtained from the literature for similar materials. The predictions of the model agree well with engine dyno test results. Finally, some improvements to the current process are discussed
4D Printing: A Methodical Approach to Product Development Using Smart Materials
Get PDFIn 4D printing, an additively manufactured component is given the ability to change its shape or function in an intended and useful manner over time. The technology of 4D printing is still in an early stage of development. Nevertheless, interesting research and initial applications exist in the literature. In this work, a novel methodical approach is presented that helps transfer existing 4D printing research results and knowledge into solving application tasks systematically. Moreover, two different smart materials are analyzed, used, and combined following the presented methodical approach to solving the given task in the form of recovering an object from a poorly accessible space. This is implemented by self-positioning, grabbing, and extracting the target object. The first smart material used to realize these tasks is a shape-memory polymer, while the second is a polymer-based magnetic composite. In addition to the presentation and detailed implementation of the methodical approach, the potentials and behavior of the two smart materials are further examined and narrowed down as a result of the investigation. The results show that the developed methodical approach contributes to moving 4D printing closer toward a viable alternative to existing technologies due to its problem-oriented nature
Zugang von E-Mails zu den üblichen Geschäftszeiten
No full textUrteilsanmerkung zu BGH v. 6.10.2022 - VII ZR 895/2
Datenschutzrechtlicher immaterieller Schadensersatz
No full textUrteilsanmerkung zu EuGH v. 4.5.2023 - C-300/2
Comparison of model-based markerless motion capture technologies between a mixture of traditional image processing and artificial intelligence and a purely artificial intelligence-based tracking method
No full textThe interest of scientists to study motion sequences exists in the fields of sports science, clinical analysis and computer animation for quite some time. While in the last decades mainly markerbased motion capture systems have been used to evaluate movements, the interest in markerless systems is growing more and more. Nevertheless, in the field of clinical analysis, markerless methods have not yet proven their value, partly due to a lack of studies evaluating the quality of the obtained data. Therefore, this study aims to validate two markerless motion capture softwares from Simi Reality Motion Systems. The software Simi Shape, which is a mixture of traditional image-based tracking supported by an artificial intelligence net (AI net), and the software Crush, that uses a completely AI-based method. For this purpose, all motion data was recorded with two in-house motion capture systems. One system for recording the movements for a markerbased evaluation as gold standard and one system for markerless tracking. Within a laboratory environment, eight cameras per system were mounted around the area of motion. By placing two cameras in the same position and using the same calibration, deviations in the image data between those for markerbased and markerless tracking were extremely minimal. Based on this data, markerbased tracking was performed using the Simi Motion program, markerless tracking was performed using the Simi Shape software system and the latest software from Simi Reality Motion Systems, Crush. When comparing the markerless data with the markerbased data, an average root mean square error of 0,038 m was calculated for Simi Shape and a deviation of 0,037 m for Crush. In a direct comparison of the two markerless systems, a root mean square error of 0,019 m was scored. Based on these data, conclusions could be drawn about the accuracies of the two markerless systems. The obtained kinematic data of the tracking are in the range of high accuracy, which is limited to a deviation of less than 0,05 m according to the literature.Das Interesse von Wissenschaftlern Bewegungsabläufe zu untersuchen besteht in den Bereichen der Sportwissenschaft, Klinischen Analyse und Computeranimation schon seit längerer Zeit. Während in den letzten Jahrzehnten hauptsächlich markerbasierte Motion Capture Systeme genutzt wurden um Bewegungen auszuwerten, wächst das Interesse an markerlosen Systemen immer mehr. Doch gerade im Bereich der klinischen Analyse haben sich die markerlosen Methoden noch nicht bewährt, unter anderem aufgrund mangelnder Studien zur Evaluierung der Qualität der erlangten Daten. Diese Studie validiert zwei markerlose Motion Capture Systeme der Firma Simi Reality Motion Systems. Die Software Simi Shape, welche eine Mischung aus einem traditionellen bildbasierten Tracking mit Unterstützung von einem AI-netz ist und der Software Crush, welche eine komplett AI basierte Methode nutzt. Hierbei wurden alle Bewegungsdaten, mithilfe von zwei Motion Capture Systemen selbst aufgenommen. Ein System zur Aufnahme der Bewegungen für eine markerbasierte Auswertung als Gold-Standard und ein System zum markerlosen Tracking. Innerhalb einer laboratorischen Umgebung wurden dabei pro System acht Kameras rund um den Bewegungsraum angebracht. Durch das Anbringen von je zwei Kameras in derselben Position und das Nutzen der gleichen Kalibrierung konnten so Abweichungen in den Bilddaten zwischen den für das markerbasierte und der für das markerlose Tracking minimalisiert werden. Anhand dieser Daten erfolgte ein markerbasiertes Tracking mittels des Programms Simi Motion und das markerlose Tracking mit den Software Systemen Simi Shape sowie der neuesten Software von Simi Reality Motion Systems, Crush. Bei dem Vergleich der markerlosen Daten mit den markerbasierten Daten wurde bei Simi Shape ein durchschnittlicher „Root Mean Square Error“ von 0,038 m berechnet und bei den Daten von Crush eine Abweichung von 0,037 m. Im direkten Vergleich der zwei markerlosen Systeme wurde eine mittlere quadratische Abweichung von 0,019 m ausgewertet. Anhand dieser Daten konnten Schlüsse über die Genauigkeiten der zwei markerlosen Systeme gezogen werden. Die erlangten kinematischen Daten des Trackings liegen dabei im Bereich der hohen Genauigkeit, welcher anhand der Literatur auf eine Abweichung von unter 0,05 m begrenzt ist
Sicherheitskonzept für das Werkzeugwechselsystem WPR5000
No full textDiese Bachelorarbeit hat sich ausführlich mit der Erstellung von Sicherheitskonzepten und der damit einhergehenden Erstellung einer Risikobeurteilung beschäftigt.
Dabei wurde festgestellt, dass eine besonders große Gefahr des Werkzeugwechselsystems durch die Gefährdung des herabfallenden Werkzeuges entsteht. Zum einen kann dies durch das Aufkommen eines Energie- bzw. Druckverlust entstehen. Dieses Risko wird durch den Einsatz einer bewährten Feder und einer selbsthemmenden Keilverbindung zwischen Verriegelungskolben und -bolzen vermindert.
Zum anderen kann durch Steuerungs- oder Programmierfehler das Werkzeugwechselsystem an nicht vorgesehener Stelle geöffnet werden und sich Fest- und Losteil trennen. Die dadurch entstehende Gefahr eines Herabfallenden Werkzeuges wird von einer steuerungsabhängigen Schutzmaßnahme verhindert, welche über eine genaue Positionsabfrage vor dem gefahrbringenden Szenario schützen sollen.
Hierbei sind verschiedene Konzepte ausgearbeitet worden, welche das von der Risikobeurteilung geforderte erforderliche PLr d erfüllen. Für die Konzepte wurden verschiedene berührungslose Sensoren und Sicherheitsschalter ausgesucht und ein Ventilschaltplan für die Erfüllung der Sicherheitsfunktion erstellt.
Auch andere Gefährdungen werden mithilfe der Anwendung von Normen, den Einsatz von inhärent sicheren Konstruktionen, technische/ergänzende Schutzmaßnahme oder Benutzerinformationen ausreichend vermindert.
Mithilfe einer weiteren Abschlussarbeit werden diese Sicherheitskonzepte und die damit einhergehende Risikobeurteilung überprüft und validiert. Hierfür wird die Norm DIN EN ISO 13849-2 verwendet
Kultivierung und biochemische Charakterisierung rekombinant exprimierter Aminopeptidasen in P. pastoris
No full textProteine spielen eine entscheidende Rolle im Stoffwechsel aller Lebewesen. Für die Lebensmittelindustrie sind die Grundbausteine der Proteine, besonders interessant, da sie den Geschmack von Lebensmitteln stark beeinflussen können, oder sich in Form von Supplementen als Nahrungsergänzungsmittel für Sportler eignen. Zur Gewinnung dieser Aminosäuren werden unteranderem Aminopeptidasen verwendet. In dieser Arbeit wurden fünf fungale Aminopeptidasen Pep 1 aus Aspergillus turcosus, Pep 4 aus Aspergillus thermomutatus, Pep 6 aus Coccidioides posadasii C735 delta SOWgp, Pep 7 aus Trichophyton interdigitale H6 und Pep 8 aus Onygena corvina in Pichia pastoris rekombinant exprimiert, mittels Ultrafiltration aufkonzentriert und biochemisch charakterisiert. Die Aminopeptidasen aus Aspergillus turcosus (Pep 1), Aspergillus thermomutatus (Pep 4) und Trichophyton interdigitale H6 (Pep 7) hatten ihr pH-Optimum bei pH 9, während die Aminopeptidasen aus Coccidioides posadasii C735 delta SOWgp (Pep 6) und Onygena corvina (Pep 8) bei pH 8,5 die höchste Aktivität aufwiesen. Die Temperaturoptima lagen bei 60 °C (Pep 1 und Pep 6) und 50 °C (Pep 4, Pep 7 und Pep 8) und alle waren zwischen 45 und 55 °C für 15 Minuten temperaturstabil. Die Aminopeptidasen hatten nach der Deglykosilierung ein Molekulargewicht von 57 (Pep 1), 52 (Pep 4 und Pep 7), 54 (Pep 6) und 53 kDA (Pep 8). Mit Leu-pNA als Substrat zeigten die fungalen Aminopeptidasen maximale spezifische Umsatzgeschwindigkeiten von 357 (Pep 1), 238 (Pep 4), 2000 (Pep 6), 56 (Pep 7) und 476 nkat/g (Pep 8). Pep 1 wurde am stärksten positiv von Bivalenten Ionen wie Mg2+, Co2+, Mn2+ und Ca2+ beeinflusst, in Gegenwart von 0,1 mM Mg2+ konnte eine relative Enzymaktivität von 345 % im Vergleich zum Referenzwert gemessen werden. Bei den anderen Aminopeptidasen konnten inhibitorische Effekte festgestellt werden. Bie allen fungalen Aminopeptidasen bei der Hydrolyse von vorhydrolysiertem Gluten die Freisetzung von Aminogruppen festgestellt werden, somit eignen sich die Aminopeptidasen in Kombination mit Endopeptidasen zur Hydrolyse von Proteingemischen. Bei der Hydrolyse konnte zudem die Freisetzung von Glutamin durch das L-Glutamine/Ammonia Assay Kit (Rapid) von Megazyme nachgewiesen werden