Verteidigungstermine

[Fakultät 5]
Untersuchung und Modellierung der Korrosion an Kanten und Flanschen unter unterschiedlichen Klimabedingungen und räumlichen Anordnungen, Herr Konstantin Leon Kapfer, M.Sc.

Freitag, 2. Dezember 2022, 14:00 Uhr
Hörsaal Metallkunde, MET-2065, Haus Metallkunde, Gustav-Zeuner-Straße 5

Die Absicherung des Fahrzeuges hinsichtlich Korrosion basiert im heutigen Fahrzeugentwicklungsprozess maßgeblich auf versuchstechnischen Untersuchungen und der Expertise erfahrener MitarbeiterInnen. Im Zuge der Digitalisierung des Entwicklungsprozesses und immer kürzer werdender Entwicklungszyklen wird bei der Mercedes-Benz AG eine numerische Simulation des Korrosionsprozesses entwickelt. Kanten und Flansche stellen am Fahrzeug aus physikalischen und produktionsbedingten Gründen besonders korrosionskritische Bereiche dar. Der Fokus der Arbeit liegt auf der experimentellen Untersuchung und numerischen Modellierung der Klimaeinflüsse auf die Korrosion solcher konstruktiven Schwachstellen, wie sie typischerweise in zyklischen Klimawechseltests vorkommen. Da-rüber hinaus wird der Einfluss der räumlichen Orientierung von Prüfkörpern auf deren Korrosion untersucht und möglichst allgemeingültige Gesetzmäßigkeiten für geometrisch komplexere Bauteile abgeleitet.

[Fakultät 3]
Cutting Force Component-Based Rock Differentiation Utilising Machine Learning, Herr Dipl.-Ing. Bruno Grafe

Freitag, 9. Dezember 2022, 09:00 Uhr
Raum 3.11, Tagebautechnikum, Gustav-Zeuner-Straße 1 a

Die Dissertation evaluiert Möglichkeiten und Grenzen der Gebirgserkennung bei der schneidenden Gewinnung von Festgesteinen mit Rundschaftmeißeln unter Nutzung maschinellen Lernens – in Verbindung mit aus hochaufgelösten Schnittkraftmessungen abgeleiteten Kennwerten. Es wird auf linearen Schneidversuchen aufbauend gezeigt, dass Schichtgrenzen mit Genauigkeiten unter 3,7 cm identifiziert werden können. Ferner wird gezeigt, dass durch Risse geschwächte Geesteine gut identifiziert werden können und dass anisotropes Gesteinsverhalten möglicherweise problematisch auf den Klassifizierungserfolg wirkt. In einer Fallstudie wird gezeigt, dass die überwachten Algorithmen Künstliches Neurales Netz und Distributed Random Forest teils sehr gute Ergebnisse erzielen und unüberwachtes k-means-Clustering begrenzte Genauigkeiten für komplexe Situationen liefert. Die Ergebnisse werden in einer einfachen Web-App visualisiert. Aus den Ergebnissen wird abgeleitet, dass ein mögliches Sensorsystem mit den vorgeschlagenen Auswerteroutinen gute Ergebnisse erzielen kann, die gleichzeitig robust gegen Änderungen der Schneidparameter sind.

[Fakultät 3]
Researches regarding the evolution, magnitude and complexity of the impact generated by the economic activities on the East Jiu River, Herr Alexandru-Florin Simion, M.Sc.

Freitag, 9. Dezember 2022, 15:00 Uhr
Raum 3.11, Tagebautechnikum, Gustav-Zeuner-Straße 1 a

The Phd thesis entitled „Researches on the evolution, magnitude, and complexity of the impact generated by the economic activities on the East Jiu River“ was written based on observations made in situ regarding the quality of water from the East Jiu River during the monitoring program in accordance with the Water Framework Directive 2000/60/CE. The assessment of the water quality has been made taking into consideration the economic activities of the Eastern part of Jiu Valley (especially the mining industry, but also timber exploita-tion and processing, local agriculture, animal husbandry, and inappropriate waste storage). Study of the evolution of the impact on the East Jiu was carried out by mathematical modelling, with finite volumes, of the East Jiu River basin and plotting of pollutant dispersion maps. The magnitude and complexity of impact generated by economic activities was studied by using a complex system based on fuzzy logic, designed based on interactions between natural and artificial systems, between physical-chemical indicators of water and ecosystem.

[Fakultät 3]
Habilitation: Diversität und Verbreitung kretazischer/paläogener Koniferen aus hohen geographischen Breiten anhand systema-tischer xylotomischer Untersuchungen ausgewählter Holz-gattungen  und deren Vergleich mit paläogenen/neogenen Floren Europas und Sibiriens, Frau Dr. Martina Dolezych

Montag, 12. Dezember 2022
Hörsaal Geophysik, MEI-0080, Otto-Meißer-Bau, Gustav-Zeuner-Straße 12

12:30 Uhr - Wissenschaftlicher Vortrag zum Thema:
"Mutterpflanzen des Bernsteins der präquartären Holarktis"

14:00 Uhr - Probevorlesung zum Thema:
"Die Eroberung des Festlandes durch Pflanzen"

[Fakultät 4]
CFD Modeling of Top-Submerged-Lance Smelting Processes, Herr Daniele Obiso, M.Sc.

Montag, 12. Dezember 2022, 15:00 Uhr
Seminarraum 318, DBI-Gebäude, Reiche Zeche, Fuchsmühlenweg 9

The Ph.D. thesis focuses on the development of a CFD modeling approach for the simulation of the Top-Submerged-Lance furnace, a reactor operating in non-ferrous metallurgical processes. The research addresses issues related to hydrodynamics and heat transfer in a two-phase gas-liquid system with top-submerged gas injection. An initial parametric study on the physical properties of the liquid showed the relevance of these for the main flow features in these reactors, highlighting the limitations of water bath studies widely used in the literature. Therefore, a benchmark study was performed using a liquid metal bath, namely the eutectic alloy GalnSn. The VOF-based CFD model was largely validated against experimental data based on X-ray rapid imaging. The simulations predicted all flow features, including bubble frequencies, bubble size distributions, and average void fraction distributions. The study was extended to cylindrical vessels focusing on the phenomenon of rotational sloshing waves. After an analysis of experimentally measured slag physical properties and their effect on the dynamics of multiphase flows, the model was applied to simulate a pilot-scale TSL furnace with real slag bath. The results showed good prediction of bubbles and bath frequencies compared to real furnace data.

[Fakultät 5]
Numerical Modeling of a Copper Waste Heat Boiler,
Frau Amélia Marie Schmidt, M.Sc.

Dienstag, 13. Dezember 2022, 09:00 Uhr
Hörsaal Wärmetechnik, LAM-2090, Lampadius-Bau, Gustav-Zeuner-Straße 7

Copper is an irreplaceabel material – because of its unique properties, but also due to its enabling position in the Circular Economy. The increasing demand requires on-going optimization of the (energy) efficiency of the primary production. To approach the thermodynamic limits of each process unit, fundamental understanding through modeling is a necessity.The Flash Smelting Furnace is the first metallurgical smelting unit, for which the down-stream Waste Heat Boiler (WHB) can be a major bottleneck. This study aims to improve the Computational Fluid Dynamics (CFD) based optimization of this complex thermo-chemical system by including the significant chemical reactions and prediction of accretion formation into an industrial-scale 3D model. Uniquely, this work implements homogeneous and dust-catalyzed SO3 formation with experimentally derived kinetics, finding good agreement with industrial data. For the dust reactions, oxidation was found to occur rapidly while sulfatization was diffusion limited. The accretion prediction was based on the dust softening temperature as a sticking subroutine, predicting transient accretion patterns comparable to the industrial WHB. Dust reactions, compositional analysis and sticking mechanisms were investigated with a sampling study, validating the simulation results.

[Fakultät 6]
Chatbots als Instrument zur Reduzierung von Consumer
Confusion und Produktcommoditisierung,
Frau Dipl.-Wirt.-Ing. Fernanda Sepúlveda Simon

Dienstag, 13. Dezember 2022, 11:00 Uhr
Raum 2.101, Schlossplatzquartier, Schlossplatz 1

Die Produktcommoditisierung ist ein wichtiger Treiber der Unternehmensleistung und kann die Wettbewerbsvorteile von Unternehmen beeinflussen. Auf der Grundlage einer umfassenden bibliometrischen Analyse und von Konsumentenbefragungen wurde die Produktcommoditisierung und ihre Dimensionen definiert. Weiterhin wurde in einer Vor- und einer Hauptstudie eine neue Skala zur Messung der Produktcommoditisierung entwickelt und validiert. Zusätzlich zur Produktcommoditisierung wurde die Consumer Confusion untersucht, da beide Phänomene durch suboptimale Informationen erzeugt werden können. Im Rahmen dieser Arbeit wird, unter Berücksichtigung des aktuellen technologischen Wandels, untersucht, ob Chatbots ein Instrument zur Verringerung dieser beiden Phänomene sein können. Die Ergebnisse zeigen, dass die Produktcommoditisierung und die Consumer Confusion einen negativen Einfluss auf die Markeneinstellung haben und dieser durch die Nutzung von Chatbots verringert werden kann. Dies wiederum führt, bei einer häufigen Chatbotnutzung, zu besseren Markeneinstellungen der Konsumenten gegenüber den Unternehmen.

[Fakultät 3]
Numerical simulation of geomembranes at large deformations,
Herr Duc Vinh Nguyen, M.Eng.

Mittwoch, 14. Dezember 2022, 14:00 Uhr
Hörsaal Helmut-Härtig-Bau, HHB-1035, Helmut-Härtig-Bau, Gustav-Zeuner-Straße 1

This thesis present the development of a simulation strategy to model the behavior of geomembranes at large deformations using FLAC3D. The geomembrane is repesented by „Liner“ elements which have 2 interactions with the overlying and underlying materials. The simula-tion of uniaxial pull-out tests were built to validate the proposed „Liner“ model concept and compares it with the built-in „geogrid“ element. The „Liner“ models under biaxial loading were investigated to define the potential failure of the geomembrane. A parameter study with special focus on stiffness and frictional behavior of the „Liner“ element using a simplified waste dump. A new constitutive model (Femesalz) is developed to describe the creep behavior of crushed salt. The „Liner“ element and the Femesalz constitutive model were applied to simulate salt dump models in 2D and 3D on different terrain types (mountain, valley, plain) for a time of 100 years to generate large deformations.

[Fakultät 5]
Schädigungsmechanismen in PKW-Turbinengehäusen und
Anpassung des Gussgefüges im GX40NiCrSiNb38-19 zu deren Vermeidung, Herr Dipl.-Ing. Nico Scheidhauer

Donnerstag, 15. Dezember 2022, 13:00 Uhr
Hörsaal Formgebung, FOR-0270, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Straße 4

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Versagensmechanismen hitzebeständiger Stähle bei thermozyklischer Belastung. Anhand schadhafter PKW-Turbinengehäuse wurde eine dominierende Schädigung der interdendritischen, chinesenschriftartigen M(C,N)-Karbidnetzwerke sowie der M7C3-Karbide festgestellt. Um die beobachtete Schädigung abzuschwächen, wurden die M(C,N)-Karbidnetzwerke mithilfe geeigneter Al-reicher Substrate und einer minimalen Ti-Zugabe im Werkstoff 1.4849 kompakter und räumlich voneinander getrennt ausgeschieden. Die Substrate wurden über EBSD-Messungen als α-Al2O3 und metastabiles γ-Al2,67O4 identifiziert, welche kristallographisch betrachtet die heterogene Keimbildung von Ti,Nb-Karbonitriden, Deltaferrit und Austenit ermöglichen, da die Gitterfehlpassung gering ist. Die Form der M(C.N)-Karbide wurde über einen Formfaktor in Relation mit der Bildungstemperatur der Karbide sowie dem Rest-Al- und Rest-Ti-Gehalt gesetzt. Die Versuche zur Ermittlung relevanter Eigenschaften ergaben keine signifikanten Unterschiede in Abhängigkeit von der Karbidform, wobei das LCF-Werkstoffversagen bei 600 °C vom abrupten zum weniger kritischen, zyklischen Risswachstum hin verändert wurde.

[Fakultät 4]
Study of the hydrothermal aging of Pd/γ-Al2O3 catalysts for lean CO oxidation, Frau Dipl.-Ing. Maria Consuelo Revilla Nebreda

Freitag, 16. Dezember 2022, 09:00 Uhr
Seminarraum 318, DBI-Gebäude, Reiche Zeche, Fuchsmühlenweg 9

To limit the environmental impact from fuel based transport of goods and mobility, the knowledge-based improvement of Pd exhaust catalysts hydrothermal long-term stability is demanded. Thus, the present study evaluates the performance of hydrothermally aged Pd/γ-Al2O3 powder catalysts on lean CO oxidation (60–200°C) in the presence of H2O, and discusses structure-activity correlations. A decline in the number of Pd surface sites is quantified with growing aging temperature (650–950°C), and correlates with the decrease in the CO oxidation activity in transient state. However, unexpected shifts in the activation energy of the steady state CO oxidation are observed for the different aging temperatures and total time on stream. The characterization of the active Pd sites of the aged and non-aged catalysts before and after the CO oxidation indicate that the oxidation state of Pd changes during the lean and wet CO oxidation. The observed trends of the oxidation state of Pd correlate with the determined variations of the activation energy, successfully elucidating structure sensitivity of the CO oxidation at temperatures of 750\,°C or higher, and with changing total time on stream.

[Fakultät 4]
Rotierende Balken und Schalen als Berechnungsmodelle für lang kragende Fräswerkzeuge mit Hohlschaft zur Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, Herr Rico Schmidt, M.Sc.

Freitag, 16. Dezember 2022, 14:30 Uhr
Hörsaal Maschinenbau, WEI-1051, Julius-Weisbach-Bau, Lampadiusstraße 4

Die Verwendung von lang kragenden Schaftfräsern im Bereich der Hochgeschwindigkeits-bearbeitung birgt besondere Herausforderungen bezüglich der Prozessdynamik. In diesem Zusammenhang werden verschiedene kontinuumsmechanische Berechnungsmodelle für Werkzeuge mit Hohlschaft vorgestellt. Dabei wird eine teilweise Füllung des Schaftes mit einer fließfähigen Ausgleichsmasse zum Zweck des automatischen Wuchtens berücksichtigt. Ausgehend von der Verformungskinematik wird die systembeschreibende Variationsformulierung mit Hilfe des HAMILTONschen Prinzips hergeleitet. Dabei wird auch auf den Einfluss von stochastisch verteilten Unwuchten, geometrischen Nichtlinearitäten und Schubdeforma-tionen eingegangen. Zur Ortsdiskretisierung werden sowohl lokale als auch globale Methoden angewendet und miteinander verglichen. Die Auswertung stellt den Einfluss von verschiedenen geometrischen sowie prozessbedingten Parametern auf die Eigenfrequenzen, stationäre Deformation, Stabilität sowie Zeitlösung dar.





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