University of Kaiserslautern
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Prozesstechnik für die Herstellung duroplastischer Faser-Kunststoff-Verbunde mit interlaminaren Elastomerschichten mittels Flüssigimprägnierverfahren
Get PDFUm die Leichtbaugüte von Faser-Kunststoff-Verbunden zu erhöhen, können Zusatzfunktionen in lasttragende Bauteile integriert werden. Ein Beispiel sind interlaminare Elastomerschichten, die z. B. die Dämpfung verbessern. Während für die Verarbeitung im Prepreg-Prozess Verfahrensanweisungen existieren, fehlten diese noch für Flüssigimprägnierverfahren (LCM) und wurden in dieser Arbeit neu entwickelt. Dabei wurde festgestellt, dass herkömmliche LCM-Verfahren für diese Materialkombination nur bedingt geeignet sind. Vulkanisation und Harzaushärtung sollten möglichst gleichzeitig ablaufen, wofür angepasste Rezepturen, eine sauerstofffreie Verarbeitung und ausreichender Druck während der Vulkanisation erforderlich sind, was beispielsweise durch isobare Verarbeitung erreicht werden kann. Um auch eine vollständige Imprägnierung großer Bauteile zu ermöglichen, ist die Nutzung von LCM-Verfahren mit Imprägnierung in Dickenrichtung hilfreich, wozu eine Perforation der Elastomerschicht erfolgen muss. Es konnte gezeigt werden, dass neben der Gesamtperforationsfläche auch der Lochdurchmesser und die Ebenenpermeabilität der Verstärkungstextilien einen Einfluss auf die Gesamtdickenpermeabilität einer solchen Preform haben.To enhance the lightweight quality of fiber-reinforced polymers, additional functions can be integrated into load-bearing components. One example are interlaminar elastomer layers, which improve damping, for example. While process instructions for prepreg processes exist, none were available for liquid impregnation and have been newly developed. It was found that conventional liquid impregnation processes are not completely suitable. Vulcanization and resin curing should take place simultaneously which requires optimized formulations, oxygen-free processing and sufficient pressure during vulcanization, which can be achieved, for example, by isobaric processing. To enable complete impregnation of large components, the use of liquid impregnation processes with impregnation in the thickness direction is helpful. However, the elastomer layer must be perforated to enable this. It was shown that, in addition to the total perforation area, the hole diameter and the in-plane permeability of the reinforcement textiles have an influence on the total thickness per-meability of such a preform
Herausforderung Elternberatung. Wie Lehrkräfte lernen, mit einer professionellen Aufgabe umzugehen, für die sie nicht ausgebildet werden
Get PDFVor dem Hintergrund der zunehmenden Bedeutung von Elternberatung innerhalb des Lehrberufs und der diesbezüglich prekären Vorbereitung im Rahmen der Lehramtsausbildung widmet sich die vorliegende Studie dem Umgang von Lehrkräften mit der als ungewiss zu verstehenden Aufgabe der Elternberatung. Erkenntnisse zum praktischen Handlungswissen von Lehrkräften in diesem Bereich liegen bisher nicht vor, obschon es bereits einige, meist quantitativ begründete Forschungsprojekte gibt, die Beratungskompetenz in der Schule in den Blick nehmen. Ausgehend von einer praxis- und lerntheoretischen Verortung wurden in der vorliegenden Studie die beratungsbezogenen Lernorientierungen von Lehrkräften erforscht, sprich die Herangehensweise an das sich als begrenzt erweisende oder in Konflikt geratende Wissen bezüglich Beratung bzw. dessen Entwicklung. Hierzu wurden berufsbiographisch-narrative Interviews mit Lehrkräften unterschiedlicher Schulformen und Erfahrungsstufen geführt und mithilfe der Dokumentarischen Methode ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass Lehrkräfte unterschiedlich mit ihren beratungsbezogenen Herausforderungen umgehen. Es ließen sich diesbezüglich vier Typen rekonstruieren: ein absichernder, ein gestaltender, ein kooperierender und ein abgrenzender. Die Studie diskutiert die gewonnenen Erkenntnisse u. a. in Anknüpfung an den Forschungsstand zum Umgang von Lehrkräften mit Diskrepanzerfahrungen im Unterricht sowie aus expertisetheoretischer Perspektive und zeigt schließlich Implikationen für die Lehrkräftebildung auf.Against the background of the increasing importance of parent counseling within the teaching profession and the precarious preparation in this regard within the framework of teacher training, this study is dedicated to how teachers deal with the task of parent counseling, which is to be understood as uncertain. To date, there are no findings on teachers' practical knowledge in this area, although there are already several research projects, most of which are quantitatively based, that focus on counseling skills in schools. Based on a practice and learning theory approach, the present study investigated the counseling-related learning orientations of teachers, i.e. the approach to or development of the knowledge regarding counseling that proves to be limited or comes into conflict. To this end, professional biographical-narrative interviews were conducted with teachers from different types of schools and levels of experience and evaluated using the documentary method. The results show that teachers deal with their counseling-related challenges in different ways. In this respect, four types could be reconstructed: a self-protecting, a forming, a cooperating and a distancing type. The study discusses the insights gained, among other things, in connection with the state of research on how teachers deal with experiences of discrepancy in the classroom and from an expertise theory perspective, and finally points out implications for teacher training
Amtliche Bekanntmachung der RPTU Kaiserslautern-Landau 2025.02
Get PDFAmtliche Bekanntmachung der RPTU Nr. 2/11.03.202
Robust Multi-Objective Optimization: Analysis and Algorithmic Approaches
Get PDFMany real-world optimization problems not only involve multiple conflicting objective functions, but also a degree of uncertainty in these functions.
This thesis considers problems where the outcome of any chosen solution from the decision space is not known precisely.
For example, this may be due to measurement errors or unknown future developments.
In order to find robust solutions to uncertain multi-objective optimization problems, several approaches are developed:
First, the problem can primarily be seen as a robust optimization problem.
Such problems can be solved either by an iterative optimization-pessimization approach or through reformulation.
We also show that these methods can be applied to uncertain multi-objective problems.
Specifically, we show for four different concepts of multi-objective robustness that
optimization-pessimization can be used to determine robust solutions
and that lower and upper bounds are produced in the process.
Convergence conditions are derived.
For a particular type of problem, we also show that reformulation is a viable approach.
Alternatively, the problem can be seen as a multi-objective optimization problem, but with the added difficulty that the aim is to find a robust solution.
A generalized version of the dichotomic search method from bi-objective optimization is developed, in which, in every iteration, an uncertain single-objective problem has to be solved.
Convergence of this method for polyhedral uncertainty sets is shown.
On the way, some other results are derived: The dichotomic search is extended from bi-objective linear problems to bi-objective linear minmax problems.
By applying the abovementioned methods, we receive various algorithms that enable finding point-based minmax robust and regret robust efficient solutions.
The numerical properties of these algorithms are compared and discussed.
Throughout the thesis, the concepts of (extreme) supported efficiency and nondominance play an essential role.
However, different characterizations of (extreme) supported nondominance exist.
The relationship between the different definitions is investigated in this thesis for general problems and special problem classes such as discrete, linear, or bi-objective problems.
The notion of (extreme) supported nondominatedness/efficiency is extended to multi-objective robust optimization.Viele reale Optimierungsprobleme beinhalten nicht nur mehrere miteinander in Konflikt stehende Zielfunktionen, sondern auch ein gewisses Maß an Unsicherheit in diesen Funktionen. In dieser Arbeit werden Probleme betrachtet, bei denen der Zielfunktionswert einer gewählten Lösung aus dem Entscheidungsraum nicht genau bekannt ist. Dies kann zum Beispiel auf Messfehler oder auf unbekannte zukünftige Entwicklungen zurückzuführen sein.
Um robuste Lösungen für unsichere Mehrzieloptimierungsprobleme zu finden, werden mehrere Ansätze entwickelt:
Erstens kann das Problem primär als ein \emph{robustes} Optimierungsproblem betrachtet werden. Solche Probleme können entweder durch einen iterativen Ansatz von abwechselnder Optimierung und Pessimierung oder durch Umformulierung gelöst werden. Wir zeigen, dass diese Methoden auch auf unsichere \emph{multikriterielle} Probleme angewendet werden können. Konkret zeigen wir für vier verschiedene Konzepte der Mehrzielrobustheit, dass Optimierung-Pessimierung verwendet werden kann, um robuste Lösungen zu bestimmen und dass dabei untere und obere Schranken erzeugt werden. Konvergenzbedingungen werden abgeleitet. Für einen speziellen Problemtyp wird gezeigt, dass auch Reformulierung einen gangbaren Weg darstellt.
Alternativ kann das Problem als ein multikriterielles Optimierungsproblem betrachtet werden, allerdings mit der zusätzlichen Schwierigkeit, dass eine robuste Lösung gefunden werden soll. Es wird eine verallgemeinerte Version der dichotomischen Suche aus der bikriteriellen Optimierung entwickelt, bei der in jeder Iteration ein unsicheres einkriterielles Problem gelöst werden muss. Die Konvergenz dieser Methode für polyedrische Unsicherheitsmengen wird gezeigt. Auf dem Weg dorthin werden einige weitere Ergebnisse abgeleitet: Die dichotomische Suche wird von linearen bikriteriellen Problemen auf lineare bikriterielle Minmax-Probleme erweitert.
Durch Anwendung der oben beschriebenen Methoden erhalten wir verschiedene Algorithmen, die es ermöglichen, point-based minmax-robuste und regret-robuste effiziente Lösungen zu finden. Die numerischen Eigenschaften dieser Algorithmen werden verglichen und diskutiert.
In der gesamten Arbeit spielen die Konzepte der (extremen) supported efficiency eine wichtige Rolle. In der Literatur existieren jedoch unterschiedliche Charakterisierungen hiervon. Die Beziehung zwischen den verschiedenen Definitionen wird in dieser Arbeit sowohl für allgemeine Probleme als auch für spezielle Problemklassen wie diskrete, lineare oder bikriterielle Probleme untersucht. Der Begriff der (extreme) supported efficiency wird auf die multikriterielle robuste Optimierung erweitert
Prozesskette zur Herstellung epoxidbasierter Feststoffharzprepregs und deren Verarbeitung zu Faser-Kunststoff-Verbunden
Get PDFIn dieser Arbeit wurde eine Prozesskette zur Herstellung epoxidbasierter Feststoffharzprepregs und deren Verarbeitung zu Faser-Kunststoff-Verbunden entwickelt und umgesetzt. Das Ziel war hierbei insbesondere die Kompensation bestehender Herausforderungen bei der Verwendung bisheriger Prepregsysteme auf Feststoffharzbasis,wie eine robuste Verarbeitung im Vacuum-Bag-Only (VBO)-Verfahren sowie Einschränkungen durch eine limitierte Drapierbarkeit bei Raumtemperatur. Zur Lösung beider Herausforderungen wurde die Textiloberfläche nicht länger vollflächig, sondern partiell in Musterform imprägniert. Die zwischen den Musterelementen verbleibenden trockenen Textilstellen ermöglichen sowohl eine Drapierung als auch eine effizientere Evakuierung von Gasen und Feuchtigkeit aus dem Vakuumaufbau, wodurch die Prozessrobustheit erhöht wird. Die Herstellung der Prepregs erfolgte mittels einem Siebdruck- sowie einem 3D-Druck-Verfahren. Im Rahmen der Arbeit wurden zwei Forschungsfragen beantwortet. Bei der ersten Frage wurde betrachtet, inwiefern die Musterimprägnierung das Biege- und Scherungsverhalten der Prepregs beeinflusst. Bei der zweiten Frage wurde der Einfluss von Prepreg- und Prozessparametern auf die Laminatqualität bei der VBO-Verarbeitung untersucht. Bei den Drapierversuchen zeigte sich, dass das Biegeverhalten durch Anpassen der Musterkantenlänge in Biegerichtung beeinflusst wird. Je niedriger die Musterkantenlänge, desto geringere Radien können abgeformt werden. Im Kontrast hierzu beeinflusst der Bedeckungsgrad (BG) des Musters die Biegeeigenschaften nicht. Das Scherverhalten wird, gegensätzlich zum Biegeverhalten, primär vom BG beeinflusst. Die Musterelemente blockieren lokal die Scherung. Bei hinreichend hohem BG (ab 60 %) wird die Scherung im bedeckten Bereich großflächig blockiert, auch zwischen den Musterelementen, und in unbedeckte Bereiche verlagert. Die Laminatqualität wird ebenfalls von dem BG und der Musterelementgeometrie beeinflusst. Bei ungeeigneter Auslegung des Musters entstehen Faserondulationen in den Laminaten. Im Hinblick auf den Porenvolumengehalt ist eine ausreichend lange Trocknung der Prepregs von zentraler Bedeutung. Die benötigte Trocknungsdauer hängt von der Musterelementgeometrie und den verwendeten Textilien ab. Aufbauend auf den Untersuchungen wurden Richtlinien entlang der Prozesskette abgeleitet und durch die Fertigung von Demonstratorbauteilen in Form von Omega-Profilen validiert
Das Königreichmodell in der Primarstufe. Eine Interventionsstudie in Klassenstufe vier.
Get PDFDer vorliegende Beitrag stellt Ergebnisse zur Wirksamkeit des Königreichmodells zur Förderung der Kommakompetenz von Viertklässler:innen vor. Die Studie vergleicht eine Interventionsgruppe (N = 39), die das Modell in ihrem Unterricht erlernte, mit einer Kontrollgruppe (N = 34), die keine spezifische Förderung erhielt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Schüler:innen der Interventionsgruppe signifikante Fortschritte bei der Setzung normkonformer obligatorischer Kommas erzielten, während die Häufigkeit normwidrig gesetzter Kommas deutlich abnahm. Dagegen zeigten die Schüler:innen der Kontrollgruppe keine signifikanten Veränderungen. Die Setzung fakultativer Anfangs- und Schließkommas blieb in beiden Gruppen unverändert, was darauf hinweist, dass die Schüler:innen hier auf eigene Strategien zurückgriffen. Die Studie legt nahe, dass das Königreichmodell besonders geeignet ist, um Viertklässler:innen den sicheren Umgang mit Satzgrenzenkommas zu vermitteln
Untersuchung und Charakterisierung des ribosomalen Reifungsproteins Mak16 mit seinem Bindungspartner Rpf1
Get PDFDas Hauptinteresse dieser Arbeit lag auf der Charakterisierung des Eisen–Schwefel–Proteins Mak16 aus Saccharomyces cerevisiae. Mittels Koexpression von Mak16 mit seinem gekürzten Interaktionspartner Rpf1 konnte ein stabiler Proteinkomplex isoliert werden. Diese Komplexbildung wurde durch Größenausschlusschromatographie analysiert. Anschließend konnte in vitro mittels biochemischen Methoden, durch UV/Vis–, ESR– und Mößbauer–Spektroskopie, die Anwesenheit eines [4Fe–4S]–Clusters im Mak16/Rpf1–Komplex gezeigt werden. Die funktionelle Analyse der Cysteinreste von Mak16 wurde mit Plasmid–kodierten Einzel– und Doppelmutanten in vivo mittels Tüpfeltest durchgeführt, bei denen die Cysteinreste im N–Terminus von Mak16 in Alanine mutiert wurden. Nach der Depletion des endogenen Mak16 waren die C28A– und die C43A–Mutanten nicht in der Lage, die Lebensfähigkeit der Zellen zu gewährleisten und wurde deswegen als essenziell identifiziert. Die C38A–Mutante rettete den Wachstumsdefekt nur teilweise, während die Mutante C15A das Wildtyp–Wachstum fast komplett wiederherstellen konnte. Die Wirkung der Doppelmutation C15A/C38A auf das Zellwachstum führte unter nicht–permissiven Bedingungen zu einem verstärktem Wachstumsdefekt im Vergleich zur C38A–Mutante. Durch die Isolierung und Aufreinigung der Mak16 Cystein–Mutanten–Komplexe mit gekürztem Rpf1 in vitro konnten diese ebenfalls spektroskopisch charakterisiert und als Liganden identifiziert werden. Zusammenfassend sind die vier Cysteinreste: C15, C28, C38 und C43 entscheidend für die Eisen–Schwefel–Cluster–Koordination in Mak16, während die beiden nicht konservierten Cysteinreste C55 und C108 nicht Teil der Metallbindung sind. Um die Rolle des Eisen–Schwefel–Clusters in der Ribosomenbiogenese auf molekularer Ebene zu untersuchen, wurden mehrere in vivo Analysen durchgeführt. Dabei wurde die Auswirkung von depletierten CIA–Maschinenproteinen in Verbindung mit einer eingeschränkten Eisen–Schwefel–Cluster–Koordination in einer Mak16–Mutante (C38A) auf den Phänotyp und dabei das Konzept der synthetischen Letalität untersucht. Für diese Studien wurden galaktose–regulierbare Stämme entwickelt, die sowohl den Promotor von MAK16 als auch die Promotoren der CIA–Maschinenproteine unter die Kontrolle von GAL–Promotoren stellten. Die Ergebnisse zeigten, dass es eine funktionelle Korrelation zwischen den getesteten CIA–Maschinenproteinen und Mak16 gibt und dass der Phänotyp der Mak16–Mutante eng mit dem fehlerhaften Einbau vom Eisen–Schwefel–Cluster verbunden ist. Die Herunterregulierung der einzelner CIA–Faktoren führte dabei zum Zelltod der Mak16–Mutante. Interaktionsstudien in vivo mit Eisen–Schwefel–Cluster–Koordination beeinträchtigten Mak16–Mutanten und Rpf1 zeigten im Vergleich zu Wildtyp–Mak16 und Rpf1 mittels Immunpräzipitation, dass Apo–Mak16 mit Rpf1 keine Bindung eingehen kann, wohingegen der Wildtyp mit Rpf1 interagiert. Diese Ergebnisse zeigten, dass die Anwesenheit eines Eisen–Schwefel–Clusters in Mak16 sehr wahrscheinlich essenziell für die Stabilität von Mak16 selbst und indirekt für die Bindung mit Rpf1 ist. Anhand von Redox–Stresstests in vivo mit Hefezellen, wurde die Auswirkung von Paraquat, H2O2, DTT und Vitamin K3 auf den Phänotyp von Wildtyp–Mak16 und auf eine Mak16–Mutante mit Wachstumsdefekt, C38A, anhand Tüpfeltests bewertet. Mittels dieser Studien konnte sowohl ein dosisabhängiger (DTT), als auch ein substratabhängiger Effekt (H2O2, Vitamin K3) auf das Wachstum der Zellen beobachtet werden. Um den dosisabhängigen inhibitorischen Charakter von Vitamin K3 während der Wachstumsphase zu untersuchen, wurden mit Hilfe von Wachstumskurven die Verdopplungszeiten der Zellen bestimmt. Die Mutantenzellen und die Wildtypzellen wiesen dabei eine vergleichbare Verdopplungszeit auf, jedoch wiesen die stressinduzierten Mak16–Mutantenzellen eine längere Lag–Phase auf. Dies bedeutet, dass die Eisen–Schwefel–Cluster–Koordination beeinträchtigten Mak16–Zellen eine längere Zeit benötigen um sich den Stressbedingungen anpassen zu können, anschließend jedoch ein Wachstum aufwiesen wie stressinduzierte Mak16–Wildtypzellen. Dies lässt eine nützliche biologische Funktion von Mak16 in der Regulation der Ribosomenbiogenese vermuten. Zu den besonderen Merkmalen von Mak16 gehört neben dem [4Fe4S]–Cluster, die Ähnlichkeit zur ribosomalen L28e Proteinfamilie im N–Terminus und die unmittelbare Nähe zu dem Expansionssegment ES7a der ribosomalen RNA 25S. Um den Einfluss von Mak16 auf die rRNA zu untersuchen, wurden Protein–RNA Interaktionsstudien durchgeführt. Nach erfolgreicher Isolierung des rRNA–Expansionssegments ES7a zeigten erste Ergebnisse mittels dem EMSA–Assay eine Bindung zwischen der rRNA ES7a und dem Mak16/Rpf1–Proteinkomplex. Zusammenfassend konnte durch diese Arbeiten ein bedeutender Fortschritt im Verständnis zur Funktion des Eisen–Schwefel–Clusters des Mak16/Rpf1–Proteinkomplexes in der Ribosomenbiogenese erbracht werden
Feldbasierte Evaluation von Arbeitsbelastungen – Technologiegestützte biomechanische Perspektiven in der Ergonomie
Get PDFIn der vorliegenden Dissertation wurden vier zentrale Fragestellungen bearbeitet, welche alle unter dem gemeinschaftlichen Thema "Feldbasierte Evaluation von Arbeitsbelastungen – Technologiegestützte biomechanische Perspektiven in der Ergonomie" zusammengefasst werden können. Es konnte gezeigt werden, dass begrenzte Zusammenhänge zwischen posturalen Belastungen in realen Arbeitssettings, WRMSDs sowie statischen Haltungsparametern vorliegen, wenngleich sich der Beckenschiefstand als Prädiktor des RULA-Scores herausstellte. Weiterhin wurde eine begrenzte Übereinstimmung IMU- und Pose Estimation-basierter RULA-Bestimmung gefunden und der positive Effekt einer ergonomischen Schulung auf die posturale Arbeitsbelastung bei ZFA festgestellt. Des Weiteren zeigte sich die Notwendigkeit der kombinierten Weiterentwicklung biomechanischer Methoden im Rahmen ganzheitlicher ergonomischer Risikobewertungen
Fokus in der Arbeitswelt 4.0 - Herausforderungen der Digitalisierung für die Aufmerksamkeitssteuerung und Handlungsfelder der internen Organisationsentwicklung
Get PDFIn der digitalisierten Arbeitswelt verändern sich die Bedingungen für Aufmerksamkeit und Konzentration grundlegend. Permanente Erreichbarkeit, Informationsflut und Multitasking fordern die kognitive Selbstregulation von Mitarbeitenden zunehmend heraus. Diese Arbeit beleuchtet die Relevanz und Dringlichkeit des Themas Aufmerksamkeitssteuerung aus interdisziplinärer Perspektive. Auf Basis neurowissenschaftlicher und psychologischer Erkenntnisse sowie theoretischer Ansätze der Organisationsentwicklung wird analysiert, welche Belastungen mit der Arbeitswelt 4.0 einhergehen und welche Konsequenzen sich daraus für die Gestaltung von Arbeit ergeben. Dabei werden auch zentrale Handlungsfelder aufgezeigt, mit denen Organisationen zu einer konzentrationsförderlichen Arbeitsumgebung beitragen können
Data-Driven Leadership Development: Entwicklung eines Frameworks zur datenbasierten Optimierung von Entwicklungsprozessen für Führungskräfte
Get PDFChatGPT:
Die Masterarbeit untersucht die Integration datenbasierter Ansätze in die Führungskräfteentwicklung und verortet diese sowohl theoretisch als auch praktisch im Kontext moderner Personalentwicklung. Ausgehend von den Herausforderungen dynamischer Arbeitswelten und der wachsenden Bedeutung von Evidenzorientierung werden klassische Entwicklungsansätze kritisch mit datenbasierten Verfahren verglichen. Der Fokus liegt auf der Identifikation zentraler Datenquellen, Analyseverfahren und Implementierungslogiken, die es ermöglichen, Potenziale von Führungskräften präziser zu erfassen und Entwicklungsmaßnahmen zielgerichteter zu gestalten. Anhand eines systematisch entwickelten Frameworks wird aufgezeigt, wie Datenanalysen in bestehende Entwicklungsprozesse integriert und für die nachhaltige Förderung, Bindung und Identifikation von Führungskräften nutzbar gemacht werden können. Die Arbeit verdeutlicht, dass datenbasierte Methoden nicht als Ersatz, sondern als Ergänzung traditioneller Entwicklungslogiken zu verstehen sind, um Effektivität und strategische Passung von Personalentwicklungsmaßnahmen zu erhöhen. Damit leistet die Studie sowohl einen theoretischen Beitrag zur wissenschaftlichen Fundierung datenbasierter Personalentwicklung als auch einen praktischen Nutzen für Organisationen, die ihre Führungskräfteentwicklung zukunftsorientiert ausrichten wollen