NEU-ERSCHEI- NUNGEN 2020 - KIT SCIENTIFIC PUBLISHING - KIT-Bibliothek
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2020 NEU- ERSCHEI- NUNGEN KIT SCIENTIFIC PUBLISHING
NEUERSCHEINUNGEN 2020
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Gedruckt auf FSC-zertifiziertem PapierKIT MONOGRAPHS – FACHGEBIETE Architektur ..................................................... 3 Bauingenieurwesen ........................................ 5 Elektrotechnik................................................. 8 Geisteswissenschaften ................................... 19 Informatik und Mathematik .......................... 23 Maschinenbau und Verfahrenstechnik ............ 29 Physik .......................................................... 39 Rechtswissenschaft........................................ 43 Wirtschaftswissenschaften ............................ 45 KIT Scientific Reports .................................... 49 Scientific People ............................................ 51
Architektur
04 // ARCHITEKTUR
Anette S. Busse
Im Spannungsfeld
brutalistischer Strömungen und
Liturgischer Bewegung
Bauten der Nachkriegsmoderne
von Klaus Franz
Bauten der Nachkriegsmoderne
von Klaus Franz
brutalistischer Strömungen und
Liturgischer Bewegung
Im Spannungsfeld
Anette S. Busse
Anette S. Busse Peng Liu
Im Spannungsfeld brutalistischer Smart Plot Division, Research
Strömungen und Liturgischer on the Morphological Evolution
Bewegung - Bauten of Nanjing South Historic Urban
der Nachkriegsmoderne Area and its Plot Redivision
von Klaus Franz since 1949
Die Kunstentwicklung des frühen Taking Nanjing old south area as an
20. Jhdts befruchtete die Architek- example, this research analyses the
tur, deren Diskurs zunehmend auch changes and problems of the plot
den Kirchenbau beeinflusste, der division mechanism since 1949 and
innerhalb des klar definierten Pro- its impact on urban forms. Changes
gramms eine hohe schöpferische in the plot division mechanism show
Dichte hervorbrachte und ein Sur- that megaplots have been a constant
rogat aus theoretisch-religiösen und in the ever-changing land develop-
architektonisch-modernen Formen ment system since 1949, leading to
entfaltete. elimination of historic land subdivi-
sions. In this sense, it is necessary to
establish a set of smart plot division
strategies to promote the restoration
of this historic urban area.
– –
ISBN 978-3-7315-0969-1 ISBN 978-3-7315-0964-6
71 € // 446 S. // 17 x 24 cm 64 € // VII, 297 S. // DIN A4BAuingenieurwesen
06 // BAUINGENIEURWESEN
35 36
SYMPOSIUM KARLSRUHER BERICHTE ZUM INGENIEURHOLZBAU KARLSRUHER BERICHTE ZUM INGENIEURHOLZBAU
16. Symposium Baustoffe und Bauwerkserhaltung
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 19. März 2020
H. J. Blaß N. Meyer
Klima, Risse und Co. M. Flaig
Klima, Risse und Co.
Tragfähigkeit mechanischer und geklebter Verbindungsmittel in Buchenfurnierschichtholz
KLIMA, RISSE UND CO.
Betonbau im herausfordernden Umfeld
Blockscheren von Holzbauteilen im
Verbindungsbereich axial beanspruchter
Tragfähigkeit
Vollgewindeschrauben
mechanischer und
geklebter Verbindungsmittel
in Buchenfurnierschichtholz
NOLTING | DEHN | MERCEDES KIND (Hrsg.)
U. Nolting // F. Dehn // Hans Joachim Blaß Nico Meyer
V. Mercedes Kind (Hrsg.) und Marcus Flaig Tragfähigkeit mechanischer und
Klima, Risse und Co. – Betonbau Blockscheren von Holzbauteilen geklebter Verbindungsmittel in
im herausfordernden Umfeld im Verbindungsbereich axial bean- Buchenfurnierschichtholz
16. Symposium Baustoffe und spruchter Vollgewindeschrauben
Bauwerkserhaltung, Karlsruher
Institut für Technologie (KIT)
Klimatische Veränderungen stell- Ein bestehendes Bemessungsmodell Buchenfurnierschichtholz weist ge-
ten die am Bau Beteiligten in den für Anschlüsse mit axial beanspruch- genüber Brettschichtholz aus Na-
letzten Jahren vor immer größer ten Holzschrauben, die Kraftkom- delholz eine bis zu dreimal so hohe
werdende Herausforderungen. Ris- ponenten rechtwinklig zur Faser- Zugfestigkeit auf. Aufgrund dessen
se durch frühen Zwang und eine richtung in Holzbauteile einleiten, ist Buchenfurnierschichtholz der ide-
schlechtere Verarbeitbarkeit des wurde auf der Grundlage beste- ale Werkstoff, um weitgespannte und
Frischbetons infolge hoher Tempe- hender und neuer Versuchsergeb- gleichzeitig filigrane Tragwerke aus
raturen können die Betonbauquali- nisse modifiziert. Das modifizierte Holz zu realisieren. Innerhalb dieser
tät deutlich reduzieren und führen Modell ermöglicht eine einfache Arbeit wurden die Bemessungs- und
nicht selten zu Rechtsstreitigkeiten. Bemessung von Verbindungen mit Konstruktionsgrundlagen für eine
Der vorliegende Tagungsband gibt axial beanspruchten Schrauben wirtschaftliche Dimensionierung der
einen Überblick über diese Sach- und Lastkomponenten rechtwinklig notwendigen Verbindungen zwischen
verhalte und zeigt Lösungsansätze zur Faser. Buchenfurnierschichtholz-Bauteilen
hinsichtlich des zukünftigen Bauens geschaffen.
mit Beton auf.
Tagungsband Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0994-3 ISBN 978-3-7315-0976-9 ISBN 978-3-7315-1042-0
34 € // VII, 65 S. // DIN A4 33 € // III, 51 S. // DIN A5 55 € // X, 302 S. // DIN A5BAUINGENIEURWESEN // 07
KArLSruhEr rEIhE
Massivbau
Baustofftechnologie
Hilgert · Erstellung von Wochenaktivitätenplänen für Verkehrsnachfragemodelle
Materialprüfung
Formadaptive Tensegrity-Strukturen – Ein Beitrag zur numerischen Simulation
hEfT 85
Tim Hilgert
Erstellung von Wochen-
aktivitätenplänen für
Ein Beitrag zum Energiedissipationsvermögen von Betonschrauben
Verkehrsnachfragemodelle StePhaN Müller
STEFAN RACK
Ein Beitrag zum Energiedissipationsvermögen
von Betonschrauben
Formadaptive Tensegrity-Strukturen
Ein Beitrag zur numerischen Simulation
75
STEFAN RACK
S. Müller
Tim Hilgert Stefan Rack Stephan Müller
Erstellung von Wochen- Formadaptive Tensegrity-Strukturen Ein Beitrag zum Energiedissipations-
aktivitätenplänen für Ein Beitrag zur numerischen vermögen von Betonschrauben
Verkehrsnachfragemodelle Simulation
Die Arbeit präsentiert actiTopp, In der vorliegenden Arbeit wird ein Bei der seismischen Bemessung von
ein Modell zur Erstellung von Ak- numerisches Verfahren zur Simulati- nichttragenden Bauteilen wird die
tivitätenplänen. Diese werden für on des Formadaptionsprozesses von Energiedissipation der Befestigungs-
Verkehrsnachfragemodellierungen Tensegrity-Strukturen vorgestellt. mittel nur vereinfacht über einen
benötigt und bilden, basierend auf tabellierten Verhaltensbeiwert be-
Daten des Deutschen Mobilitätspa- rücksichtigt. Vor diesem Hintergrund
nels, alle Aktivitäten einer Woche ab. wird das zyklische Trag- und Dämp-
Durch die Integration dieser, in vielen fungsverhalten von Befestigungs-
Modellen bisher nicht vorhandenen, mitteln, speziell von Betonschrauben
Längsschnittperspektive ermöglicht untersucht und ein duktiler Schrau-
actiTopp die Abbildung von Auswir- banker entwickelt. Zudem wird ein
kungen aktueller und zukünftiger Ansatz vorgestellt, wie die Energie-
Fragestellungen der Verkehrsplanung dissipation von Befestigungsmitteln
sowie Verbesserungen der gesamten über einen Verhaltensbeiwert ermit-
Prozesskette. telt werden kann.
Schriftenreihe Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0973-8 ISBN 978-3-7315-0574-7 ISBN 978-3-7315-0943-1
43 € // XIX, 181 S. // DIN A5 60 € // VIII, 262 S. // 17 x 24 cm 78 € // XXXI, 325 S. // 17 x 24 cm8 // BAUINGENIEURWESEN
KARLSRUhER REIhE
Massivbau
Baustofftechnologie
Materialprüfung
86 hEFT 86
Ertüchtigung von Mauerwerk gegen seismische Einwirkungen mit geklebten Textilien
BERNHARD WALENDY
Ertüchtigung von nicht tragendem
Mauerwerk gegen seismische Einwirkungen
mittels aufgeklebter Textilien
B. Walendy
Bernhard Walendy
Ertüchtigung von nicht tragendem
Mauerwerk gegen seismische
Einwirkungen mittels
aufgeklebter Textilien
Bestandsaufnahmen belegen die
oftmals zerstörerische Wirkung von
Erdbeben auf Mauerwerk. Dies gilt
insbesondere für biegebelastete
Wände (out-of-plane). In dieser
Arbeit wird ein für diesen Anwen-
dungsfall entwickeltes Ertüchtigungs-
system untersucht (auf Wandober-
fläche geklebtes Glasfasergewebe).
Als Klebstoff wird ein sehr weiches
Material auf Polyurethanbasis ver-
wendet. Es wird ein Quantifizie-
rungskonzept für die Verstärkungs-
wirkung des Systems erarbeitet.
Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0975-2
55 € // XXXIII, 256 S. // 17 x 24 cmelektrotechnik
10 // ELEKTROTECHNIK
Herausgeber Forschungsberichte aus der
Industriellen Informationstechnik
22
BIG
M. HEIZMANN
LOW-LATENCY
Nicholas Tan Jerome_
T. LÄNGLE
Adaptive Modulationsverfahren für NB-PLC in Niederspannungsnetzen
VISUALISATION
DATA
Cornelius Kaiser
FORUM BILDVERARBEITUNG 2020
BIG DATA
Adaptive Modulationsverfahren
VISUALISATION
für die schmalbandige
Powerline-Kommunikation
LOW-LATENCY
in Niederspannungsnetzen
FORUM
2020
B I LD VER A R B E ITU N G
Cornelius Kaiser
(Hrsg.)
Nicholas Tan Jerome_
HEIZMANN | LÄNGLE
Nicholas Tan Jerome Thomas Längle (Hrsg.) // Cornelius Kaiser
Low-latency big data visualisation Michael Heizmann (Hrsg.) Adaptive Modulationsverfahren
Forum Bildverarbeitung 2020 für die schmalbandige
Powerline-Kommunikation
in Niederspannungsnetzen
The scope of this research focuses on Bildverarbeitung spielt in vielen Bei der Powerline-Kommunikation
managing Big Data and eventually Bereichen der Technik zur schnellen wird das bestehende Energieverteil-
visualising the core information of the und berührungslosen Datenerfassung netz zur Informationsübertragung
data itself. Specifically, I study three eine Schlüsselrolle, etwa in der Qua- genutzt. In dieser Arbeit wird das
large-scale experiments that feature litätssicherung oder in der Robotik. Niederspannungsnetz als Über-
two Big Data challenges: large data Der vorliegende Tagungsband des tragungskanal für Frequenzen bis
size (Volume) and heterogeneous „Forums Bildverarbeitung“, das am 500 kHz untersucht. Basierend auf
data (Variety), and provide the final 26. und 27.11.2020 in Karlsruhe als einer Kanalcharakterisierung unter
visualisation through the web brows- gemeinsame Veranstaltung des Karls- Berücksichtigung der zyklostationä-
er in which the size of the input data ruher Instituts für Technologie und ren Eigenschaften werden neuartige
has to be reduced while preserving des Fraunhofer-Instituts für Optronik, adaptive Übertragungsverfahren ent-
the vital information. Systemtechnik und Bildauswertung wickelt. Die vorgestellten adaptiven
stattfand, enthält die Aufsätze der Verfahren werden unter realistischen
Beiträge. Kanalbedingungen evaluiert.
– Tagungsband Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0940-0 ISBN 978-3-7315-1053-6 ISBN 978-3-7315-1010-9
46 € // VII, 221 S. // DIN A5 61 € // VIII, S. 424 // DIN A5 42 € // IX, 205 S. // DIN A5Charakterisierung, Modellentwicklung und Simulation von mehrschichtigen Brenngaselektroden in SOFC
ELEKTROTECHNIK // 11
SEBASTIAN DIERICKX SOPHIA GANTENBEIN
Impedanzbasierte Modellierung von Lithium-Ionen Zellen und deren Degradationsverhalten
Michael Weiss
Charakterisierung, Modellentwicklung Impedanzbasierte Modellierung
und Simulation von mehrschichtigen von Lithium-Ionen Zellen und impedanzgestützte lebensdaueranalyse
Impedanzgestützte Lebensdaueranalyse von Lithium-Ionen Batterien
Brenngaselektroden in Festoxid-Brennstoffzellen deren Degradationsverhalten von lithium-ionen Batterien
GANTENBEIN
DIERICKX
Weiss
Sebastian Dierickx Sophia Gantenbein Michael Weiss
Charakterisierung, Modellentwick- Impedanzbasierte Modellierung Impedanzgestützte Lebens-
lung und Simulation von mehr- von Lithium-Ionen Zellen und daueranalyse von Lithium-
schichtigen Brenngaselektroden deren Degradationsverhalten Ionen Batterien
in Festoxid-Brennstoffzellen
Essentiell für die Kommerzialisie- Modelle, die das Verhalten einer Lithium-Ionen Batterien sind auf-
rung der Festoxid-Brennstoffzelle Lithium-Ionen Batterie beschreiben grund ihrer hohen Energie- und Leis-
ist eine Leistungsoptimierung der können, sind sowohl für die Pro- tungsdichte in vielen Anwendungen
Brenngaselektrode, die aus zwei duktentwicklung als auch für die weit verbreitet. Ein wichtiger Faktor
porösen Schichten mit unterschied- zuverlässige Steuerung des Batterie- ist hierbei aber auch die Lebensdauer.
lichen Mikrostruktur- und Materi- betriebs durch ein Batteriemanage- So kommt es während des Betriebs
aleigenschaften aufgebaut ist. In mentsystem unabdingbar. In dieser sowohl zu einem Kapazitätsverlust,
dieser Arbeit wird ein Ersatzschalt- Arbeit wird ein Modell entwickelt, als auch zu einem Anstieg des Innen-
bild-basiertes Modell zur Prädiktion parametriert und validiert, das in der widerstandes. Ziel der Arbeit ist die
des dynamischen Verhaltens mehr- Lage ist, das elektrische Verhalten Identifikation und Quantifizierung
schichtiger Elektroden vorgestellt, einer Lithium-Ionen Zelle während der Degradationsanteile bei kalenda-
das alle Verlustprozesse in den ihrer gesamten Lebensdauer zu prä- rischer und zyklischer Belastung und
Elektrodenschichten abbildet und dizieren. die Auswirkung der Elektrodenmikro-
den Einfluss des Elektrodendesigns struktur auf das Alterungsverhalten.
berücksichtigt.
Schriftenreihe Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0960-8 ISBN 978-3-7315-0987-5 ISBN 978-3-7315-0991-2
56 € // V, 220 S. // 17 x 24 cm 55 € // II, 185 S. // 17 x 24 cm 61 € // IV, 210 S. // 17 x 24 cm12 // ELEKTROTECHNIK
Karlsruher Forschungsberichte aus dem Band Karlsruher Forschungsberichte aus dem Band Karlsruher Forschungsberichte aus dem Band
Institut für Hochfrequenztechnik und Elektronik Institut für Hochfrequenztechnik und Elektronik Institut für Hochfrequenztechnik und Elektronik
93 92 95
Akanksha Bhutani Mekdes Girma Jerzy Kowalewski
Capacity Enhancement by Pattern-Reconfigurable Antennas
Short Range Millimeter-wave Miniaturized Radar Systems
Low Temperature Co-fired Concepts for Short Range Capacity Enhancement
LTCC for System-in-Package Applications at 122 GHz
Ceramics for System-in-Package Millimeter-wave Miniaturized by Pattern-Reconfigurable
Applications at 122 GHz Radar Systems with Multiple Antenna Systems
Built-in Self-Test in Vehicular Applications
J. Kowalewski
A. Bhutani
M. Girma
Akanksha Bhutani Mekdes Girma Jerzy Kowalewski
Low Temperature Co-fired Concepts for Short Range Capacity Enhancement by Pattern-
Ceramics for System-in-Package Millimeter-wave Miniaturized Radar Reconfigurable Multiple Antenna
Applications at 122 GHz Systems with Built-in Self-Test Systems in Vehicular Applications
This work presents a low temperature This work explores short-range mil- This work presents a design meth-
co-fired ceramic (LTCC) technology limeter wave radar systems, with em- odology for pattern reconfigurable
based system-in-package (SiP) op- phasis on miniaturization and overall antennas in automotive applications.
erating beyond 100 GHz. The SiP system cost reduction. The design- Channel simulation is used to identify
encloses a semiconductor transceiver ing and implementation processes, the relevant beam directions prior to
chip in a pea-sized LTCC package. The starting from the system level design the design of the antenna. Based on
SiP is efficient and robust in terms of considerations and characterization this knowledge several reconfigur-
its electrical, thermal and mechanical of the individual components to fi- able multiple antenna systems are
characteristics. Moreover, it is low- nal implementation of the proposed designed. These antennas are evalu-
cost and requires only standard man- architecture are described briefly. ated by the channel capacity calcula-
ufacturing and assembly techniques. Several D-band radar systems are tion from virtual and real-world test
Finally, two fully-integrated 122 GHz developed and their functionality drives. An increase of the channel
radar sensors are demonstrated in and performances are demonstrated. capacity by a factor of 2 compared
LTCC technology. to a conventional system is observed.
Schriftenreihe Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0945-5 ISBN 978-3-7315-0938-7 ISBN 978-3-7315-0997-4
47 € // XVIII, 215 S. // DIN A5 42 € // XI, 145 S. // DIN A5 41 € // XVIII, 146 S. // DIN A5ELEKTROTECHNIK // 13
Karlsruher Forschungsberichte aus dem Band Karlsruher Forschungsberichte aus dem Band Karlsruher Forschungsberichte aus dem Band
Institut für Hochfrequenztechnik und Elektronik Institut für Hochfrequenztechnik und Elektronik Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik
94 96 15
15
Pushing the KIT 2 MW Coaxial-Gyrotron Towards a DEMO Design
Oberflächenwellenerzeuger für Millimeterwellen-Leckwellenantennen
Jochen Schäfer Christian Weber Sebastian Ruess
Oberflächenwellenerzeuger Verfahren zur automatischen Pushing the KIT 2 MW
für Millimeterwellen- Spektralanalyse für die Coaxial-Cavity Short-Pulse
Gyrotron Towards
Verfahren zur automatischen Spektralanalyse
Leckwellenantennen Optimierung drahtloser
Kommunikation und Sensorik a DEMO Relevant Design
J. Schäfer
C. Weber
S. Ruess
Jochen Schäfer Christian Weber Sebastian Ruess
Oberflächenwellenerzeuger Verfahren zur automatischen Pushing the KIT 2 MW
für Millimeterwellen- Spektralanalyse für Coaxial-Cavity Short-Pulse
Leckwellenantennen die Optimierung drahtloser Gyrotron Towards
Kommunikation und Sensorik a DEMO Relevant Design
In dieser Arbeit werden Methoden Ein effizientes Frequenzmanagement Magnetic fusion is one approach
zur Erzeugung von TE0 - und TM 0 - ist essentiell, um dem Bedarf an to generate thermonuclear fusion
Oberflächenwellen für die Anwen- interferenzfreier Funkkommunika- power in an environmental friendly
dung in mmW-Leckwellenantennen tion gerecht zu werden. In diesem way. The Electron Cyclotron Reso-
nach dem holografischen Prinzip Zusammenhang wird das Konzept nance Heating is considered as the
vorgestellt und untersucht. Ziel ist eines automatischen Spektrum- major concept for startup, heating
dabei, die Integrierbarkeit der Ober- Monitoring-Systems vorgestellt, and control of the fusion plasma.
flächenwellenerzeuger in mmW-Sys- welches die lokale spektrale Effizi- Megawatt-class gyrotrons generate
teme zu vereinfachen und gleich- enz ermittelt. Hierzu wird in einem the required microwave power.
zeitig die Abstrahleigenschaften der neuartigen Ansatz eine multiple Para-
Leckwellenantennen zu verbessern. meterschätzung zur Funksignaliden-
tifikation realisiert. Zudem werden
neue Verfahren in der automatischen
Kanalsegmentierung und Modulati-
onsartenerkennung eingeführt.
Schriftenreihe Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0962-2 ISBN 978-3-7315-1014-7 ISBN 978-3-7315-1024-6
39 € // XII, 170 S. // DIN A5 49 € // XXIII, 256 S. // DIN A5 45 € // XV, 160 S. // DIN A514 // ELEKTROTECHNIK
Karlsruher Forschungsberichte aus dem Band
Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik
13
Band 027 Band 023
027
023
Conceptual Studies of Multistage Depressed Collectors for Gyrotrons
Steffen Dörner Sebastian Hellmann
S. Dörner Ausleseverfahren von supraleitenden Einzelphotonen-Detektoren
Research on Superconducting Current Limiting Transformers
Chuanren Wu
Multifrequenzausleseverfahren Research and Technology
Conceptual Studies of von supraleitenden Development on Superconducting
Einzelphotonen-Detektoren Current Limiting Transformers
Multistage Depressed
Collectors for Gyrotrons
S. Hellmann
C. Wu
Chuanren Wu Steffen Dörner Sebastian Hellmann
Conceptual Studies of Multistage Multifrequenzausleseverfahren Research and Technology
Depressed Collectors for Gyrotrons von supraleitenden Development on Superconducting
Einzelphotonen-Detektoren Current Limiting Transformers
The multistage depressed collector Die Arbeit demonstriert die erfolg- Grid appliances, based on super-
(MDC) shall be one of the key tech- reiche Auslese von supraleitenden conducting materials, can reduce
nologies to achieve the required Einzelphotonen-Detektoren im Fre- the threats to power grids posed
gyrotron efficiency in the DEMOn- quenzbereich mit zwei neu entwi- by lowered grid impedances due to
stration fusion power plant. For the ckelten Ausleseverfahren. decentralization in grid topology and
first time, this work presents a com- offer further advantages. This book
prehensive study of possible gyro- introduces superconducting materi-
tron MDC concepts. Concepts, only als, the functionality of a supercon-
using axisymmetric E- and B-field ducting current limiting transformer
components are shown to be insuf- and the design and optimization
ficient. Instead, promising concepts process behind such a device. It fur-
using the E×B drift are proposed. ther presents the manufacturing of a
A detailed study of a novel MDC superconducting hybrid transformer
concept using an azimuthal electric of the 1 MVA-class and its experi-
field is presented. mental testing.
Schriftenreihe Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0934-9 ISBN 978-3-7315-0961-5 ISBN 978-3-7315-0804-5
45 € // XXI, 196 S. // DIN A5 50 € // V, 172 S. // 17 x 24 cm 52 € // IX, 188 S. // 17 x 24 cmELEKTROTECHNIK // 15
Band 028 Band 031 Band 029
029
028
031
Michael Merker Alan Preuß Wolfgang-Gustav Ekkehart Schmidt
Superconducting integrated Development of high-temperature Superconducting Nanowire
Development of HTS cables for high DC applications
SNSPDs for Quantum Photonic Circuits
Superconducting integrated THz receiver
THz receiver superconductor cables for high Single-Photon Detectors for
direct current applications Quantum Photonic Integrated
Circuits on GaAs
W.-G. E. Schmidt
M. Merker
A. Preuß
Michael Merker Alan Preuß Wolfgang-Gustav Ekkehart Schmidt
Superconducting integrated Development of high-temperature Superconducting Nanowire
THz receiver superconductor cables for high Single-Photon Detectors for
direct current applications Quantum Photonic Integrated
Circuits on GaAs
The operation frequency of super- A design process for HTS DC cables Superconducting nanowire single-
conducting integrated THz receivers was developed for high current appli- photon detectors (SNSPDs) are very
can be enhanced by replacing the cations. Based on the design process, promising as integrated detectors for
commonly used elementary niobium a 35 kA HTS DC cable demonstrator future quantum photonic integrated
with niobium nitride. This work pre- was developed. The superconducting circuits. In this work, main technolog-
sents the technology development elements of the demonstrator were ical challenges for the integration of
of high-quality niobium nitride thin manufactured and tested individually NbN based SNSPDs onto GaAs based
films and superconductor-insulator- at 77 K. Afterwards, the demonstra- phonic circuits are addressed. A new
superconductor multilayers along tor cable was assembled and tested approach to improve the performance
with the simulation and realization at 77 K. The assembled demonstrator of meander style SNSPDs based on a
of high-frequency circuits for a super- successfully reached 35 kA at 77 K variable thickness is introduced and
conducting integrated THz receiver and self field conditions. the first full integration of a quantum
using niobium nitride electrodes. photonic chip on a scalable mono-
lithic platform is demonstrated.
Schriftenreihe Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0970-7 ISBN 978-3-7315-1041-3 ISBN 978-3-7315-0980-6
58 € // XIII, 201 S. // 17 x 24 cm 46 € // VII, 171 S. // 17 x 24 cm 60 € // VIII, 216 S. // 17 x 24 cm16 // ELEKTROTECHNIK
BAND 22 | SPEKTRUM DER LICHTTECHNIK Band 24 | Spektrum der Lichttechnik BAND 21 | SPEKTRUM DER LICHTTECHNIK
Budanow
BArTheL
22 MAXIMILIAN BArTheL Marina Budanow PATRIC JAHN
AUFMERKSAMKEITSLENKUNG MITHILFE Entwicklung EinEs lichtbasiErtEn BEWERTUNGSMODELL ZUR EVALUATION
Aufmerksamkeitslenkung mithilfe Innenraumbeleuchtung im Automobil
INNENRAUMBELEUCHTUNG IM AUTOMOBIL FahrErassistEnzsystEms HOCHAUFLÖSENDER, LICHTBASIERTER
FAHRERASSISTENZSYSTEME
Entwicklung eines lichtbasierten Fahrerassistenzsystems
Maximilian Barthel Marina Budanow Patric Jahn
Aufmerksamkeitslenkung Entwicklung eines lichtbasierten Bewertungsmodell zur Evaluation
mithilfe Innenraumbeleuchtung Fahrerassistenzsystems hochauflösender, lichtbasierter
im Automobil Fahrerassistenzsysteme
Diese Arbeit thematisiert die Untersu- In der vorliegenden Arbeit wird die Modernste Scheinwerfer können
chung und Entwicklung einer neuen Entwicklung eines lichtbasierten Fah- beliebige Symbole auf die Straße
Lichtfunktion mit Hilfe der Innen- rerassistenzsystems mittels Projekti- projizieren. Die möglichen Anwen
raumbeleuchtung im Automobil. Die onen auf der Fahrbahn beschrieben. dungsszenarien sind Fahrerassistenz/-
in aktuellen Fahrzeugen verbaute In- Unter realitätsnahen Bedingungen information oder Kommunikation
nenraumbeleuchtung wird durch eine zeigt sich, dass Informationsübertra- mit anderen Verkehrsteilnehmern.
Animation erweitert und ruft damit gung an den Fahrer bei Nacht mit- Neben allen Möglichkeiten darf auch
eine Aufmerksamkeitslenkung des tels Projektionen vor dem Fahrzeug die Gefahr durch Ablenkung nicht
Fahrers hervor. Die Ausgestaltung im möglich ist: Probanden fahren siche- außer Acht gelassen werden. Die vor-
manuellen sowie im automatischen rer durch Engstellen und reagieren liegende Arbeit zeigt Möglichkeiten
Fahren und der Weiterentwicklung früher auf Hindernisse. Durch einen auf, das Ablenkpotenzial zu opera-
der Lichtfunktion wird mithilfe meh- straßentauglichen Prototyp wird die tionalisieren und zu quantifizieren.
rerer Probandenstudien im Simulator seriennahe Umsetzung eines solchen Mithilfe dieser Bewertung kann dann
und im Realfahrzeug dargelegt. Scheinwerfer-Projektionssystems ge- über eine Zulassung der Lichtfunktion
zeigt. entschieden werden.
Schriftenreihe Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-1011-6 ISBN 978-3-7315-1018-5 ISBN 978-3-7315-1009-3
47 € // V, 296 S. // DIN A5 55 € // V, 314 S. // 17 x 24 cm 46 € // VI, 240 S. // DIN A5ELEKTROTECHNIK // 17
Karlsruhe Series in Photonics & Communications, Vol. 25
07 KARLSRUHER BEITRÄGE ZUR REGELUNGS-
UND STEUERUNGSTECHNIK 06 KARLSRUHER BEITRÄGE ZUR REGELUNGS-
UND STEUERUNGSTECHNIK
07 06
Simon Schneider Optical coherence tomography for nanocomposite characterization
Simon Schneider
Verteilte Zustandsschätzung fraktionaler Systeme und ihre Anwendung auf Lithium-Ionen-Batterien
Modellierung und zentrale prädiktive Regelung von multimodalen Energieverteilnetzen
Optical coherence tomography
Martin Kupper Patrick S. Sauter
for characterization of
nanocomposite materials
Modellierung und zentrale
Verteilte Zustandsschätzung prädiktive Regelung
fraktionaler Systeme und ihre von multimodalen
Anwendung auf Lithium- Energieverteilnetzen
Ionen-Batteriesysteme
Patrick S. Sauter
Martin Kupper
25
Martin Kupper Patrick S. Sauter Simon Schneider
Verteilte Zustandsschätzung Modellierung und zentrale Optical coherence tomography
fraktionaler Systeme und ihre prädiktive Regelung von multi- for characterization
Anwendung auf Lithium-Ionen- modalen Energieverteilnetzen of nanocomposite materials
Batteriesysteme
Es ist notwendig, dass die Zustände In dieser Arbeit wird ein prädiktives Major challenges in nanoparticle and
aller Zellen innerhalb einer Lithium- Regelungskonzept für multimodale nanocomposite development are the
Ionen-Batterie bekannt sind, um Energieverteilsysteme vorgestellt. control of particle size and shape, and
einen sicheren und optimalen Be- Zunächst wird ein durchgängiges to achieve uniform particle dispersi-
trieb zu gewährleisten. Zur Ermitt- Modellierungskonzept für alle Arten on. In this book, the application of
lung dieser Zustände werden in von multimodalen Verteilnetzzellen optical coherence tomography (OCT)
dieser Arbeit drei neue Methoden entwickelt. Mithilfe dieser Modelle for nanocomposite and nanoparticle
zur verteilten Zustandsschätzung wird dann eine modellprädiktive characterization is investigated. In-
hergeleitet, welche auf fraktionalen Regelungsstrategie zum optimalen dustrial requirements are robustness,
Modellen und dem Kalman-Filter Betrieb des multimodalen Energie- small system cost and size, and an
basieren. Mithilfe dieser Verfahren verteilsystems entworfen. Die Er- open path towards parallelization.
lassen sich zusätzlich die Teilströme gebnisse zeigen, dass sowohl eine We design and investigate silicon
der Batterie schätzen, wodurch sich Betriebskostenreduktion als auch photonic integrated OCT systems
Sensoren einsparen lassen. eine lokalere Nutzung von EE erreicht that comply with these requirements.
werden kann.
Schriftenreihe Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0971-4 ISBN 978-3-7315-0963-9 ISBN 978-3-7315-1027-7
53 € // LXXIII, 169 S. // 17 x 24 cm 51 € // LII, 139 S. // 17 x 24 cm 41 € // XIV, 184 S. // DIN A5geisteswissenschAften
20 // GEISTESWISSENSCHAFTEN
P. Dobroć / A. Rothenhäusler (Hrsg.)
Die deutsche militärische Luftbildaufklärung
KARLSRUHER STUDIEN
TECHNIK UND KULTUR
Philipp Vogler
Von den Anfängen bis 1945
Die deutsche
militärische
2000 Revisited
Visionen der Welt von morgen
Luftbildaufklärung im Gestern und Heute
2000 Revisited
Paulina Dobroć /
Von den Anfängen bis 1945 Andie Rothenhäusler (Hrsg.)
Philipp
Vogler
11
Quartier Zukunft, O. Parodi, Philipp Vogler Paulina Dobroć,
H. Trenks, C. Waitz, A. Seebacher, Die deutsche militärische Andie Rothenhäusler (Hrsg.)
S. Meyer-Soylu, A. Quint (Hrsg.) Luftbildaufklärung 2000 Revisited
Dein Quartier und Du Von den Anfängen bis 1945 Visionen der Welt von morgen
Nachhaltigkeitsexperimente im im Gestern und Heute
Reallabor zu Nachbarschaften,
Bienen, Naschbeeten, Kreativität
und Konsum
Dein Quartier und Du ist ein Buch Die Wurzeln des militärische Luft- Zukunftsvisionen entfalten eine per
über das Forschen, Machen und bildwesens reichen bis in die Zeit formative Wirkung, da sie politische
Loslegen - in Richtung einer guten vor dem Ersten Weltkrieg zurück. Debatten anstoßen und gesell-
Zukunft für uns alle. Wir stellen vier Die Entwicklungslinien in den deut- schaftliche Missstände, Hoffnungen
Experimente vor, die Ideen verwirk- schen Staaten bis 1945 nachzuverfol- und Ängste artikulieren. In ihnen an
licht haben und erzählen Geschichten gen, ist Gegenstand dieses Buches. gedachte Zeithorizonte – etwa das
über Gemeinschaft, Entschleunigung, Im Mittelpunkt stehen Frage nach Jahr 2000 – werden mitunter zu ei-
Nachhaltigkeit und darüber, wie diese dem Zusammenwirken von Militär nem Synonym für die Zukunft selbst.
ganz konkret gelebt werden können. und dieser Technologie. Diese Ver- Der vorliegende Band führt Fallstu-
Das Buch schlägt eine Brücke zwi- öffentlichung hat propädeutischen dien aus Geschichte, Philosophie,
schen der wissenschaftlichen Real- Charakter, indem sie diese Grund- Soziologie und Technikfolgenab-
laborforschung und der Lebendigkeit lagen für die deutschen Luftaufnah- schätzung zusammen und veran
derer, die bereits begonnen haben, men erläutert und auf Zugangs- und schaulicht die Wirksamkeit der Zu-
etwas zu ändern. Verwendungsmöglichkeiten hinweist. kunftsvisionen und die Bedeutung
von soziotechnischen Deadlines.
– – Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0733-8 ISBN 978-3-7315-0985-1 ISBN 978-3-7315-1022-2
59 € // 299 S. // 17 x 24 cm 69 € // XV, 591 S. // 17 x 24 cm 60 € // VIII, 369 S. // 17 x 24 cmGEISTESWISSENSCHAFTEN // 21
Technikdiskurse
Karlsruher Studien zur Technikgeschichte
Nr. 16
Reedereivillen im Cuxhavener Hafen der 1920er Jahre
Rolf-Jürgen Gleitsmann-Topp (Hrsg.)
Zur Geschichte der Reedereigebäude
an der Elbstraße bei der Alten Liebe
in Cuxhaven seit den 1920er Jahren
Rolf-Jürgen Gleitsmann-Topp
16
Rolf-Jürgen Gleitsmann-Topp
Zur Geschichte der
Reedereigebäude an der Elbstraße
bei der Alten Liebe in Cuxhaven
seit den 1920er Jahren
Die Studie beschreibt die Bau-, Ent-
stehungs- und Nutzungsgeschichte
von drei markant Reedereivillen im
Hafen von Cuxhaven. Diese Bauwerke
nahe der „Alten Liebe“ und südlich
des Leuchtturms gelegen, wurden
sämtlich Mitte der 1920er Jahre
errichtet. Das Erkenntnisinteresse
der Studie verengt sich nicht auf eine
spezielle Bauhistoriographie, sondern
umfasst eine gesamthistorisch kon-
textualisierende Betrachtungsweise,
die u.a. auch Motive und Handlungs-
strategien der beteiligten Akteure
beleuchtet.
Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-1052-9
55 € // VIII, 191 S. // 17 x 24 cminformAtik & mAthemAtik
24 // INFORMATIK & MATHEMATIK
H EN DRIKJ E PAU ER VOL. 06
Matthias Heinrich Nagel
Sensordatenfusion mit Anwendung in der Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik
Auf metrischen und differentialgeometrischen
Konzepten basierende neue mathematische Algorithmen KARLSRUHE SERIES ON
zur Sensordatenfusion mit Anwendungen in der HUMANOID ROBOTICS
FASER-BRAGG-GITTER-
FORMSENSORIK
Matthias Heinrich Nagel
Anonymous Point JONAS BEIL
Gelenkmechanismen für Exoskelette der unteren Extremitäten
Anonymous Point Collection – Improved Models and Security Definitions
Collection – Improved Kinematisch kompatible
Models and Security Gelenkmechanismen für Exoskelette
Definitions H EN DRIKJ E PAU ER der unteren Extremitäten
J. BEIL
Matthias Nagel Hendrikje Pauer Jonas Beil
Anonymous Point Auf metrischen und Kinematisch kompatible
Collection - Improved Models differentialgeometrischen Gelenkmechanismen
and Security Definitions Konzepten basierende neue mathe- für Exoskelette der unteren
matische Algorithmen Extremitäten
zur Sensordatenfusion mit
Anwendungen in der
Faser-Bragg-Gitter-Formsensorik
This work is a comprehensive, formal In dieser Arbeit wird ein Faser-Bragg- Ein augmentierendes Exoskelett wird
treatment of anonymous point collec- Gitter(FBG)-Formsensor zur Erfas- bestenfalls erst vom Benutzer wahr-
tion. The proposed definition does sung der Form fexibler Strukturen genommen, wenn es unterstützende
not only provide a strong notion of vorgestellt. Verwendung finden Drehmomente auf die Gelenkachsen
security and privacy, but also cov- solche Sensoren besonders in der des Benutzers aufprägt. Die vorlie-
ers features which are important for Medizintechnik. gende Arbeit befasst sich deshalb
practical use. An efficient realization mit der Entwicklung von kinematisch
is presented and proven to fulfill the kompatiblen Gelenkmechanismen für
proposed definition. The resulting Beinexoskelette und deren Evaluie-
building block is the first one that rung über die Interaktionskräfte an
allows for anonymous two-way trans- der Mensch-Roboter-Schnittstelle.
actions, has semi-offline capabilities, Basierend auf diesen Interaktions-
yields constant storage size, and is kräften wird zudem ein Ansatz zur
provably secure. Online-Klassifikation von 13 Bewe-
gungstypen vorgestellt.
– – Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-1023-9 ISBN 978-3-7315-0659-1 ISBN 978-3-7315-1015-4
45 € // VI, 271 S. // 17 x 24 cm 50 € // XI, 199 S. // 17 x 24 cm 49 € // V, 264 S. // DIN A 5INFORMATIK & MATHEMATIK // 25
Mahsa Mohammadikaji Masoud Roschani Karlsruhe Series on
22
Intelligent Sensor-Actuator-Systems
Simulation-based Planning Probabilistische
Simulation-based Inspection Planning
MTT Using Orientation Estimation for Optical Belt Sorting
of Machine Vision Planungsverfahren für
Planungsverfahren für die Deflektometrie
Inspection Systems die deflektometrische
Florian Pfaff
with an Application to Oberflächeninspektion
Laser Triangulation Multitarget Tracking Using
Orientation Estimation for
Optical Belt Sorting
Mohammadikaji
Roschani
Schriftenreihe Automatische Sichtprüfung und Bildverarbeitung | Band 17 Schriftenreihe Automatische Sichtprüfung und Bildverarbeitung | Band 16
Pfaff
Mahsa Mohammadikaji Masoud Roschani Florian Pfaff
Simulation-based Planning of Probabilistische Planungsverfahren Multitarget Tracking Using
Machine Vision Inspection Systems für die deflektometrische Orientation Estimation for
with an Application to Laser Oberflächeninspektion Optical Belt Sorting
Triangulation
Nowadays, vision systems play a Bei der optischen Inspektion von In optical belt sorting, accurate pre-
central role in industrial inspection. spiegelnden Oberflächen wird die dictions of the bulk material particles’
The experts typically choose the Deflektometrie eingesetzt. Mittels motions are required for high-quality
configuration of measurements in eines robotergeführten Sensorkopfes results. By implementing a multitar-
such systems empirically. For com- können auch Oberflächen untersucht get tracker tailored to the scenario
plex inspections, however, automat werden, für die der Messbereich des and deriving novel motion models,
ic inspection planning is essential. Sensors zu klein ist, indem mehrerer the predictions are greatly enhanced.
This book proposes a simulation- Messungen mit unterschiedlichen The tracker’s reliability is improved by
based approach towards inspection Konfigurationen ausgeführt werden. also considering the particles’ orien-
planning by contributing to all com- Diese Arbeit untersucht das Problem tations. To this end, new estimators
ponents of this problem: simulation, der automatisierten Bestimmung for directional quantities based on
evaluation, and optimization. As an optimaler Konfigurationen für eine orthogonal basis functions are pre-
application, inspection of a complex vollständige Oberflächeninspektion sented and shown to outperform the
cylinder head by laser triangulation mittels probabilistischer Planungs- state of the art.
is studied. verfahren.
Schriftenreihe Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0989-9 ISBN 978-3-7315-0907-3 ISBN 978-3-7315-0932-5
44 € // XX, 205 S. // DIN A5 44 € // XVI, 208 S. // DIN A5 51 € // XVII, 236 S. // DIN A526 // INFORMATIK & MATHEMATIK
Karlsruher Schriften Karlsruher Schriften Karlsruher Schriften
zur Anthropomatik zur Anthropomatik zur Anthropomatik
Band 44
Band 45
Band 46
Band 46 Band 45 Band 44
Proceedings of the 2019 Joint Workshop
Image-based 3D Reconstruction of Dynamic Objects
Dynamic Switching State Systems for Visual Tracking
Stefan Becker Jürgen Beyerer, Tim Zander (Eds.) Sebastian Bullinger
Dynamic Switching State Systems Proceedings of the 2019 Joint Image-Based 3D Reconstruction of
for Visual Tracking Workshop of Fraunhofer IOSB Dynamic Objects Using Instance-Aware
and Institute for Anthropomatics, Multibody Structure from Motion
Vision and Fusion Laboratory
J. Beyerer, T. Zander (Eds.)
S. Bullinger
S. Becker
Stefan Becker Jürgen Beyerer (Hrsg.) // Sebastian Bullinger
Dynamic Switching State Tim Zander (Hrsg.) Image-Based 3D Reconstruction
Systems for Visual Tracking Proceedings of the 2019 Joint of Dynamic Objects Using
Workshop of Fraunhofer IOSB Instance-Aware Multibody
and Institute for Anthropomatics, Structure from Motion
Vision and Fusion Laboratory
This work addresses the problem of In 2019 fand wieder der jährliche This work proposes a Multibody
how to capture the dynamics of ma- Workshop des Fraunhofer IOSB und Structure from Motion (MSfM) algo-
neuvering objects for visual tracking. des Lehrstuhls für Interaktive Echt- rithm for moving object reconstruc-
Towards this end, the perspective of zeitsysteme des Karlsruher Insitut für tion that incorporates instance-aware
recursive Bayesian filters and the per- Technologie statt. Die Doktoranden semantic segmentation and multiple
spective of deep learning approaches beider Institutionen präsentierten view geometry methods. The MSfM
for state estimation are considered den Fortschritt ihrer Forschung in pipeline tracks two-dimensional
and their functional viewpoints are den Themen Maschinelles Lernen, object shapes on pixel level to de-
brought together. Machine Vision, Messtechnik, Netz- termine object specific feature cor-
werksicherheit und Usage Control. respondences, in order to reconstruct
Die Ideen dieses Workshops sind in 3D object shapes as well as 3D object
diesem Buch gesammelt in der Form motion trajectories.
technischer Berichte.
Schriftenreihe Schriftenreihe // Tagungsband Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-1038-3 ISBN 978-3-7315-1028-4 ISBN 978-3-7315-1012-3
44 € // XI, 198 S. // DIN A 5 40 € // IV, 149 S. // DIN A 5 43 € // XVI, 163 S. // DIN A 5INFORMATIK & MATHEMATIK // 27
Karlsruher Schriften Karlsruher Schriften Karlsruher Schriften
zur Anthropomatik zur Anthropomatik zur Anthropomatik
Band 41
Band 42
Band 43
Band 41 Band 42 Band 43
Personenerfassung in niedrig aufgelösten Videodaten
Eine hybride Regelung der Produktionsqualität
Marco Thomas Gewohn Tianyi Guan Jürgen Metzler
Ein methodischer Beitrag zur hybriden Regelung Predictive energy-efficient motion trajectory Robuste Detektion, Verfolgung und
Predictive energy efficiency optimization
der Produktionsqualität in der Fahrzeugmontage optimization of electric vehicles Wiedererkennung von Personen in
Videodaten mit niedriger Auflösung
M. T. Gewohn
J. Metzler
T. Guan
Marco Thomas Gewohn Tianyi Guan Jürgen Metzler
Ein methodischer Beitrag Predictive energy-efficient Robuste Detektion, Verfolgung und
zur hybriden Regelung der motion trajectory optimization Wiedererkennung von Personen in
Produktionsqualität in der of electric vehicles Videodaten mit niedriger Auflösung
Fahrzeugmontage
Steigende Variantenvielfalt der Pro- This work uses a combination of ex- Mit der zunehmenden Menge an Bild-
dukte und hohe Flexibilitätsanfor- isting and novel methods to optimize daten im Videoüberwachungssektor
derungen der Prozesse resultieren the motion trajectory of an electric wächst die Chance, Straftaten besser
in zunehmender Komplexität der vehicle in order to improve the en- aufklären zu können. Allerdings ist
Automobilproduktion. Neben der ergy efficiency and other criteria for dafür ein immenser Aufwand für die
Beherrschbarkeit dieser Herausfor- a predefined route. The optimization Auswertung der Bilder erforderlich,
derungen ist zur Gewährleistung uses a single combined cost function die oft nicht mehr vollständig ohne
der Qualitätsanforderungen sowie incorporating energy efficiency, travel Computerunterstützung durch Per-
einer effizienten Qualitätsregelung safety, physical feasibility, and other sonen gesichtet werden können.
eine intensive Mensch-System-Kol- criteria. Another focus is the optimal Diese Arbeit umfasst Methoden und
laboration in der Montagelinie er- behavior beyond the regular optimi- Verbesserungen auf Basis neuartiger
forderlich. Dazu liefert diese Arbeit zation horizon. Personenrepräsentationen für die
fünf methodisch-technische Beiträ- Detektion, Verfolgung und erschei-
ge zur Regelung der Produktions- nungsbasierte Wiedererkennung von
qualität in der Fahrzeugmontage. Personen.
Schriftenreihe Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0893-9 ISBN 978-3-7315-0978-3 ISBN 978-3-7315-0968-4
58 € // XIV, 421 S. // DIN A5 52 € // XXIII, 281 S. // DIN A5 46 € // XII, 255 S. // DIN A528 // INFORMATIK & MATHEMATIK
The Karlsruhe Series on The Karlsruhe Series on
Software Design Software Design
and Quality and Quality
30 31
Quality-Describing Domain-Specific Modeling Languages
A Reference Structure for Modular Metamodels of
Impact Analysis of Software-intensive Systems
An Architecture-based Approach for Change
A Reference Structure for
An Architecture-based Approach
Modular Metamodels of
for Change Impact Analysis of
Quality-Describing Domain-
Software-intensive Systems
Specific Modeling Languages
Kiana Busch
Misha Strittmatter
π
Misha Strittmatter
Δ
Kiana Busch
Ω
Σ
Kiana Busch Misha Strittmatter
An Architecture-based Approach A Reference Structure for
for Change Impact Analysis of Modular Metamodels of Quality-
Software-intensive Systems Describing Domain-Specific
Modeling Languages
A main property of software-inten- To understand the problems in
sive technical systems is sustain- metamodeling, this work presents
ability. Sustainable systems need to an investigation of bad smells in
change continuously. A change to a metamodels. The core contribution
system element can result in further of this work is the reference structure.
changes to other system elements. It enables design, evolution, and ex-
If these elements originate from dif- tension of metamodels for modeling
ferent domains, the change can also languages used for quality analysis.
propagate between several domains. Applying the reference structure
This book presents an architecture- yields a modular metamodel. To be
based approach to change propaga- able to couple the metamodel mod-
tion analysis of software-intensive ules in a meaningful way, this book
technical systems that considers investigates metamodel extension
heterogeneous elements from dif- mechanisms.
ferent domain.
Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0974-5 ISBN 978-3-7315-0982-0
49 € // XVII, 383 S. // DIN A5 54 € // XX, 482 S. // DIN A5mAschinenBAu & VerfAhrenstechnik
30 // MASCHINENBAU & VERFAHRENSTECHNIK
Karlsruher Forschungsberichte aus dem Band
Institut für Hochleistungsimpuls- und Mikrowellentechnik
ENTWICKLUNG EINES 14
VERBRENNUNGSMODELLS
The Acoustic Hologram
FÜR WASSEREMULGIERTE K A I M E L D E
FLÜSSIGBRENNSTOFFE
A HV pulsed power modulator for fast-rising arbitrary waveforms
Tobias Michael Baust
THE ACOUSTIC
HOLOGRAM Martin Hochberg
AND PARTICLE MANIPULATION WITH
STRUCTURED ACOUSTIC FIELDS A high-voltage pulsed
KAI MELDE
power modulator for fast-rising
arbitrary waveforms
M. Hochberg
Tobias Michael Baust Kai Melde Martin Hochberg
Entwicklung eines Verbrennungs- The Acoustic Hologram and A high-voltage pulsed power
modells für wasseremulgierte Particle Manipulation with modulator for fast-rising
Flüssigbrennstoffe Structured Acoustic Fields arbitrary waveforms
Verbrennung ist der weltweit wich- This book shows how arbitrary This work presents the design and
tigste Prozess zur Umwandlung che- acoustic wavefronts can be en- testing of a new semiconductor-
misch gebundener Energie in tech- coded in the thickness profile of based pulsed power modulator meet-
nisch nutzbare Wärme. Der Einsatz a phase plate - the acoustic holo- ing the challenging requirements of a
von Wasser hat dabei das Potenzial, gram. The workflow for design and pulsed electron beam device (GESA):
Luftschadstoffe wie Stickoxide effizi- implementation of these elements a fast-rising (1012 V/s) output voltage
ent zu reduzieren. Für die Entwick- has been developed and is present- with arbitrary waveform of maximum
lung derartiger Verbrennungssyste- ed in this work along with examples 120 kV at a maximum current of 600
me sind heute Simulationen wichtige in microparticle assembly, object A for a pulse duration of up to 100 µs.
Werkzeuge. In der vorliegenden Ar- propulsion and levitation in air. To
beit wird dazu der Einfluss von Was- complement these results, a fast
ser auf die Verbrennung flüssiger thermographic measurement tech-
Brennstoffe (mit Emulsionsbezug) nique has been developed to scan
durch experimentelle und numeri- and validate 3D ultrasound fields in
sche Methoden modelliert. a matter of seconds.
– – Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0959-2 ISBN 978-3-7315-0946-2 ISBN 978-3-7315-0958-5
59 € // Umfang // XVII, 427 S. 40 € // XX, 120 S. // DIN A5 44 € // XI, 170 S. // DIN A5MASCHINENBAU & VERFAHRENSTECHNIK // 31
Reihe Informationsmanagement im Reihe Informationsmanagement im
Engineering Karlsruhe Engineering Karlsruhe
Executing Strategic Product Planning
Ebru Cihan
Structure evolution in au-ni tribological interfaces
Bayesian Analytics for Industry 4.0
Matthes Elstermann Mehdi Salehi
Structure evolution in triBological
Executing Strategic Product Planning Bayesian-Based Predictive Analytics interfaceS Studied By Multilayer
A Subject-Oriented Analysis and New for Manufacturing Performance Model alloyS
Referential Process Model for IT-Tool Metrics in the Era of Industry 4.0
Support and Agile Execution of Strategic
Product Planning
Schriftenreihe deS inStitutS
für angewandte Materialien Band 87
Matthes Elstermann
Mehdi Salehi
E. Cihan
Band 3 – 2019 Band 2 – 2019
Matthes Elstermann Mehdi Salehi Ebru Cihan
Executing Strategic Product Bayesian-Based Predictive Analytics Structure evolution in tribological
Planning - A Subject-Oriented for Manufacturing Performance interfaces studied by multilayer
Analysis and New Referential Metrics in the Era of Industry 4.0 model alloys
Process Model for IT-Tool Support
and Agile Execution of Strategic
Product Planning
The origin of this research was the The research in this dissertation pro- Recent studies of deformation mech-
failed attempt or rather the impos- poses Bayesian-based predictive an- anisms of metals and alloys pioneer
sibility of creating a working and ef- alytics for modeling and prediction the better investigation of the friction
fective information system to support of the manufacturing metrics such as and wear behavior of materials with
the processes of Strategic Product cutting force, tool life and reliability well-defined initial microstructures.
Planning, based on existing process in the technological era of Industry Within this scope, in this work, the
descriptions for that domain. This 4.0. Bayesian statistics is a proba- effect of sub-surface deformations
dissertation explores the origins of bilistic method, which can quantify on the resulting friction and wear be-
the according problems. As is discov- and minimize manufacturing process havior has been searched by means
ered, the problems do not originate uncertainties. The Bayesian method of a systematic experimental study
in error containing models or simple combines previous knowledge about on Au-Ni metallic multilayer model
programming failures. Rather, as is the manufacturing models with ex- alloy system.
explored, the origin of the encoun- perimental data to predict the manu-
tered problems lies in fundament. facturing metrics.
Schriftenreihe Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0972-1 ISBN 978-3-7315-0908-0 ISBN 978-3-7315-0999-8
50 € // XIX, 332 S. // DIN A5 47 € // XVI, 176 S. // DIN A5 43 € // XIII, 158 S. // DIN A532 // MASCHINENBAU & VERFAHRENSTECHNIK
the impact of recycling on the properties of carbon fibres and cfrp
Methoden zur Ermittlung thermodynamischer Werkstoffdaten von LIB
Benjamin Sebastian Ehreiser Hans Giel Jonas Johannes Hüther
Herstellung von Stahl-Glaskeramik-Verbunden
WEITERENTWICKLUNG EXPERIMENTELLER
EINFLUSS MECHANISCHER LASTEN the iMpact of recycling on the
METHODEN ZUR ERMITTLUNG
AUF DIE HERSTELLUNG VON fiBre and the coMpoSite propertieS
THERMODYNAMISCHER WERKSTOFFDATEN
STAHL-GLASKERAMIK-VERBUNDEN of carBon fiBre reinforced plaSticS
VON LITHIUM-IONEN-BATTERIEN
SCHRIFTENREIHE DES INSTITUTS SCHRIFTENREIHE DES INSTITUTS Schriftenreihe deS inStitutS
FÜR ANGEWANDTE MATERIALIEN BAND 81 FÜR ANGEWANDTE MATERIALIEN BAND 82 für angewandte Materialien Band 84
B. S. EHREISER
J. J. HütHer
H. GIEL
81 82
Benjamin Sebastian Ehreiser Hans Giel Jonas Johannes Hüther
Einfluss mechanischer Lasten Weiterentwicklung experimenteller The Impact of Recycling on the
auf die Herstellung von Methoden zur Ermittlung thermo- Fibre and the Composite Properties
Stahl-Glaskeramik-Verbunden dynamischer Werkstoffdaten von of Carbon Fibre Reinforced Plastics
Lithium-Ionen-Batterien
Diese Arbeit untersucht die Einsatz- Um intermetallische Anoden in LIB This work addresses recycling effects
fähigkeit von Glaskeramiken als einsetzen zu können und bestehen- on carbon fibres and their compos-
Fügematerial für Hochtemperatur- de Kathoden zu optimieren, ist ein ites. Developments in single fibre
brennstoffzellen. Das Sinterverhalten detailliertes Verständnis der ther- testing, such as the consideration of
verschiedener Glaslote wird unter modyn. Eigenschaften der Material- non-circular fibre shapes and direct
Einfluss mechanischer Lasten im op- systeme notwendig. In dieser Arbeit strain measurements, are presented.
tischen Dilatometer untersucht. Da- werden experimentelle Methoden The bulk moulding compound pro-
bei konnte ein Sinterfaktor bestimmt (Coulometrische Titration, (Batterie-) cess appears to be a straightforward
werden, der den Sinterfortschritt be- Kalorimetrie) verbessert und zur recycling route for end-of-life fibres
einflusst. Die Anhaftung der Glaslote Analyse genutzt. Untersucht wer- and production waste. The investi-
am Interkonnektor wird im bruchme- den das Li-Sn-System sowie die gations shall encourage industry do
chanischen Experiment ermittelt. Kathodensysteme NMC und LCO. substitute virgin material with recy-
Mit den gewonnenen Daten können cled fibres, supporting their pursuit
thermische und elektrochemische of sustainable mobility.
Eigenschaften der LIB berechnet
werden.
Schriftenreihe Schriftenreihe Schriftenreihe
ISBN 978-3-7315-0954-7 ISBN 978-3-7315-0981-3 ISBN 978-3-7315-0983-7
47 € // V, 186 S. // DIN A5 47 € // XXIV, 212 S. // DIN A5 46 € // XXIII, 309 S. // DIN A5Sie können auch lesen
