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- ItemPotenziale und Herausforderungen von Building Information Modeling im Facility Management : Eine Fallstudie zur Untersuchung ausgewählter BIM-Anwendungsfälle mit Power BI(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2024) Ernstorfer, ElenaDespite the potential benefits that Building Information Modelling (BIM) can offer in the operation and maintenance phase of buildings, BIM has so far mainly been used in the design and construction phase in the construction industry. Until now the use of BIM methods in FM inhibited by a lack of standards and uniform processes, among other things. Many companies are deterred by the high upfront costs for software, hardware and staff training. In order to promote the acceptance of BIM-based FM, low-threshold solutions are necessary. This thesis investigates the approach of using Power BI to facilitate targeted access to FM-relevant data of a BIM model and to link these with further data sources. With the help of a plug-in called Tracer, any data up to floor plan and 3D views can be extracted from a BIM model and integrated into Power BI dashboards. The case study conducted as part of this work shows that Power BI offers a solution approach to BIM integration that addresses some of the identified challenges. An expert survey confirms the user-friendliness, functionality and optimisation potential of the Power BI Dashboard solution for the processes considered.
- ItemAbschlussbericht DFG 448696650 : Entwicklung und Optimierung der Strukturüberwachung und Schädigungslokalisierung in Elementen der Massivbaustrukturen mittels piezoelektrischer Wandler und Smart Aggregate(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025) Nestorovic, Tamara; Diab, AlaaDas Projekt konzentriert sich auf die Entwicklung und Optimierung von Methoden zur frühzeitigen Schädigungserkennung und -lokalisierung in massiven Betonstrukturen. Eine frühzeitige Erkennung solcher Schädigungen kann nicht nur kostspielige Reparaturen und Wartungen reduzieren, sondern auch die Sicherheit und die Lebensdauer von Bauwerken wie Brücken, Hochhäusern und Infrastrukturanlagen erhöhen. Dieses Projekt liefert eine Methodik zur Zustandserkennung von massiven Strukturen und zur Lokalisierung von Schädigungen auf der Basis der Ultraschallwellenausbreitung. Die Methode ist sowohl für die 2D- (in Platten) als auch für die 3D-Schadenslokalisierung (in massiven Elementen) geeignet und basiert auf dem Einsatz von numerischen Simulationswerkzeugen und experimentellen Messungen, um eine kostengünstige und zuverlässige Lösung für die Schadenslokalisierung zu gewährleisten. Ein wichtiger Aspekt des Projektes ist die Entwicklung eines Ansatzes, der für großflächige Strukturen geeignet ist und gleichzeitig minimale Rechenressourcen beansprucht, um eine praktische und wirtschaftliche Anwendung in der Bauwerks-überwachung zu ermöglichen. Im Rahmen des Projektes werden piezoelektrische Materialien in aktive Sensoren und Aktoren integriert, um mögliche Schädigungszustände in Strukturen zu detektieren. Strukturveränderungen prägen sich in die Signalantwort ein und können durch eine geeignete Signalanalyse erkannt werden. Im Rahmen des Projekts wurden neue Methoden und Verbesserungen bestehender Methoden entwickelt, die eine genauere Lokalisierung der Schädigung ermöglichen. Um die Methoden zu testen, wurden umfassende numerische Simulationen in ABAQUS/EXPLICIT durchgeführt, um das Wellenverhalten in verschiedenen Schadensszenarien zu untersuchen. Durch die numerischen Untersuchungen konnten die relevanten Parameter wie Netzgröße, Zeit-inkremente und Wellenankunftszeiten optimal angepasst werden, um in weiteren Schritten die Effizienz der Interpolationsverfahren zu maximieren. Die 3D-Methode wurde erstmals erfolgreich in realitätsnahen Simulationen validiert, was ihre Anwendbarkeit für komplexere Betonstrukturen zeigt. Für die experimentelle Validierung wurden prismatische Betonproben mit unterschiedlichen Positionen der Schädigungszonen untersucht. Tests an diesen Proben zeigten die Wirksamkeit der Methode, indem das Auftreten von Schädigungen durch kugelförmige Hohlräume simuliert wurde. Durch die effiziente Interpolation und Filterung können Schäden zusätzliche Sensoren oder aufwändige Messaufbauten präzise lokalisiert werden. Diese Effizienz macht die Methode besonders geeignet für kostensensible Anwendungen. Darüber hinaus bieten die Methoden Potenzial für weiterführende Untersuchungen, darunter die Anwendung auf unterschiedliche Materialien und Bauwerke sowie die Integration der Algorithmen in Echtzeit Überwachungssysteme zur kontinuierlichen Strukturüberwachung.
- ItemDFG Abschlussbericht : Optimierung und Integration von bildbasiertem Schlieren- und Hintergrundschlierenverfahren zur zwei- und dreidimensionalen Analyse von Raumluftströmungen(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025) Völker, Conrad; Benetas, Lia; Gena, Amayu Wakoya; Alsaad, HayderZur Visualisierung und Messung von Luftströmungen werden herkömmlicherweise invasive Methoden (bspw. Anemometer, Rauch, Particle Image Velocimetry u.a.) genutzt. Jedoch werden durch den Einsatz der Messtechnik die durch geringe Gradienten definierten Raumluftströmungen stark beeinflusst. Alternativen, die die schwachen Strömungen nicht-invasiv visualisieren und in der Nachbearbeitung quantifizieren können, bilden die sogenannten Schlierenverfahren, namentlich das optische Schlierenverfahren mit Schlierenspiegel sowie das Hintergrundschlierenverfahren (engl. Background-Oriented Schlieren, kurz: BOS). Beide Methoden ermöglichen die Visualisierung von Brechungsindexgradienten, verursacht durch Dichtegradienten in Fluiden. Im Rahmen des Projekts „Optimierung und Integration von bildbasiertem Schlieren- und Hintergrundschlierenverfahren zur zwei- und dreidimensionalen Visualisierung von Raumluftströmungen“ wurden beide Methoden an der Professur Bauphysik der Bauhaus-Universität weiterentwickelt und angewendet, um Raumluftströmungen zu untersuchen. Das Forschungsprojekt beleuchtete die Systemanforderungen der Schlierenverfahren, um anhand ausgewählter Parameter die Empfindlichkeit beider Verfahren zu erhöhen. Die Sensitivitäten wurden im Rahmen des Projekts auf bis zu 0,1 K (optisches Schlierenverfahren mit Schlierenspiegel) bzw. 0,3 K (BOS) optimiert. Weiterhin wurden verschiedene Methoden entwickelt und angewendet, um die zunächst qualitativen Schlierenbilder quantitativ auszuwerten. Mithilfe des Schlierenspiegels sowie dem BOS werden die meist dreidimensionalen Dichtegradienten zunächst nur zweidimensional erfasst (Sichtlinienintegration). Jedoch bietet BOS den Vorteil, dass mithilfe mehrerer Kameras das Strömungsfeld auch mehrdimensional erfasst werden kann. Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden daher Aufbauten entwickelt, um Strömungen stereoskopisch (2,5-dimensional mit zwei Kameras) und tomographisch (dreidimensional mit elf Kameras) zu erfassen. Über den Verlauf des Projekts kamen beide Schlierenverfahren zur Visualisierung von verschiedenen, auf natürlicher wie auch erzwungener Konvektion basierenden Raumlufströmungen zum Einsatz.
- ItemVerbesserte Versagenscharakterisierung von hochfesten Stahlblechwerkstoffen anhand einer neuen Versuchsmethodik für Scherzugversuche in einachsig arbeitenden Zugprüfmaschinen(Hannover : Technische Informationsbibliothek, 2025-01-24) Behrens, Bernd-ArnoStrenge gesetzliche Regelungen zu Emissionen neuer Fahrzeuge sowie hohe Treibstoffpreise führen seit Jahren zu Veränderungen bei Fahrzeugkonzepten. Im gesamten Automobilbau ist eine deutliche Tendenz zu leichteren und sparsameren Fahrzeugen zu erkennen. Um das Gewicht ihrer Produkte zu reduzieren, setzen die Automobilhersteller verstärkt auf moderne Leichtbauwerkstoffe, wie höher- und hochfeste Stähle. Um das hohe Potenzial dieser Stahl-werkstoffe zur Reduzierung des Fahrzeuggewichts optimal nutzen zu können, bedarf es einer zuverlässigen Analyse ihres Umformungsvermögens und des Crashverhaltens der resultie-renden Blechbauteile mittels der numerischen Simulation. Diese setzt eine genaue Modellie-rung des Werkstoffverhaltens unter Prozessbedingungen voraus. Im Hinblick auf die Blechum-formung müssen dafür die Fließbedingung, das Verfestigungsverhalten und das Formände-rungsvermögen charakterisiert und modelliert werden. Zur Beschreibung des Formänderungs-vermögens werden häufig Versagensmodelle verwendet, die eine Rissbildung mit Hilfe des auf dem Spannungszustand gewichteten Vergleichsumformgrads voraussagen. Als Beispiel kann hier das modifizierte Mohr-Coulomb-Versagensmodell genannt werden. Zur Parametrisierung dieser Versagensmodelle werden Charakterisierungsversuche mit un-terschiedlichen Proben in einem breiten Spektrum von Spannungszuständen durchgeführt. Die Lastpfade weisen bei vielen Probengeometrien und Werkstoffen einen nicht konstanten Verlauf auf, sodass zur Parametrisierung von Versagensmodellen der Lastpfad von vielen An-wendern gemittelt wird und somit zu Ungenauigkeiten führt. Zur Verbesserung der Genauigkeit der Versagenscharakterisierung und -modellierung ist daher von Interesse eine Methodik zu entwickeln, mit der der Werkstoff unter konstanten Lastpfaden geprüft werden kann. Durch die Versagenscharakterisierung von Proben unter konstanten Lastpfaden kann eine genauere Versagensmodellierung für die numerische Auslegung von Umformprozessen mit hochfesten Blechwerkstoffen erzielt werden. Die Ergebnisse in diesem Forschungsvorhaben haben gezeigt, dass die neue Methodik der Butterfly-Versuche mit Winkelkorrektur einen deutlichen Einfluss auf den kritischen Vergleichs-umformgrad sowie den Spannungszustand und somit auf die Versagensmodelle haben. Es konnten konstantere Lastpfade in den Proben erzeugtund somit eine verbesserte Genauigkeit der Versagensmodelle erreicht werden. Die erhöhte Genauigkeit der neuen Methodik mit Win-kelkorrektur konnte anhand von Prozesssimulationen eines Tiefziehvorgangs und anschlie-ßendem Vergleich zu experimentellen Bauteilen bestätigt werden. Die Untersuchungen wur-den für die hochfesten Stähle DP1000 und CP800 durchgeführt.