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Hochfeste Stähle sind aufgrund ihres guten Preis-Leistungs-Verhältnisses vor allem für hohe Produktionsstückzahlen ein essentieller Baustein zur Umsetzung des werkstofflichen Leichtbaus. Um den höheren Anforderungen an deren schweißtechnische Verarbeitung gerecht zu werden und Nahtdefekte zu vermeiden, gilt es den Schweißprozess entsprechend anzupassen. Folglich wird in der vorliegenden Arbeit der Einfluss von Strahloszillation auf die Schmelzbadgeometrie und die Erstarrungsbedingungen beim Schweißen hochfester Stähle analysiert. Ziel ist die Unterdrückung von Nahtmittenrissen, die sich laut Stand der Technik durch drei Strategien vermeiden lassen. So führen eine Reduzierung der Dehnungsgeschwindigkeiten während der Erstarrung, eine Ablenkung der Erstarrungsrichtung zum Schmelzbad hin durch eine Vergrößerung des Winkels der Erstarrungsfronten sowie eine Verringerung der im Prozess auftretenden Dehnungen zu einer verminderten Heißrissgefahr. Durch die anfängliche Ermittlung kritischer Schmelzbadformen und die anschließende systematische Untersuchung der Parameter Oszillationsfigur, -amplitude, -frequenz, Streckenenergie, Fokusdurchmesser und Schutzgas wird eruiert, wie die Schmelzbadgeometrie unter Anwendung von Strahloszillation bestmöglich im Sinne der drei Strategien variiert werden kann. Abschließend wird anhand von Beispielen erfolgreich demonstriert, dass sich Nahtmittenrisse durch die Anwendung von Strahloszillation beim Laserstrahlschweißen vermeiden lassen., Due to their good price-performance ratio, high strength steels are a key element for building lighter products especially for high production volumes. In order to meet the challenges of welding those materials and to avoid seam defects, the welding process has to be adapted. For this purpose, the present thesis investigates the influence of beam oscillation on the melt pool shape as well as the solidification conditions during laser beam welding of high strength steels. The aim is to suppress the appearance of centerline cracks, which are assigned to the category of solidification cracks and can be avoided by means of three strategies which were identified in the state of the art. Accordingly, a reduction of the strain rates during solidification, a redirection of the solidification structures by increasing the angle of solidification fronts of the melt pool and a de-crease of the strains appearing in the process contribute to lessen hot cracking susceptibility. By the primarily determination of critical melt pool geometries and the subsequent analysis of the influence of the parameters oscillation figure, amplitude, frequency, energy per unit length, focal diameter and shielding gas, suitable ways to manipulate the melt pool shape according to the three strategies are determined. Finally, the avoidance of centerline cracks by using beam oscillation in laser beam welding is demonstrated by means of three examples., FAU Studien aus dem Maschinenbau; 386

Abgesteifte vertikale Baugrubensicherungen müssen verschiedenen Einwirkungen standhalten, um die Standsicherheit sowie Gebrauchstauglichkeit gewährleisten zu können. Insbesondere durch den Einfluss der Temperatur, die auf Grund von Tag- und Nachtwechsel stark streuen kann, entstehen hohe Zwangskräfte in den Stahlprofilen. Dies wird zwar von Normen und Regelwerken berücksichtigt, dennoch besteht zu dieser Problematik noch Aufklärungsbedarf, besonders hinsichtlich der Ansätze im praktischen Einsatz, sodass wirtschaftliche Profilgrößen der Steifen verwendet werden. Das Ziel dieser Arbeit besteht in der Überprüfung der rechnerischen Ansätze für die Temperatureinwirkung mit den Ergebnissen von Messungen. Zu diesem Zweck wurden In-situ- und Quasi-Laborversuche an Stahlsteifen durchgeführt, welche die Zwangskräfte zufolge der Temperatur näher analysieren. Dabei wurden Dehnungsmessstreifen (DMS) eingesetzt, die ebenfalls auf ihre Einsatzmöglichkeiten geprüft werden. Für die Auswertung der Messdaten wurde ein Programmcode eingesetzt, mit dem die großen Datenmengen, die bei der DMS-Messung anfallen, ausgewertet und graphisch dargestellt werden können. Bei den In-situ-Messungen sowie bei den Laboruntersuchungen wurden zwei verschiedene Systeme verwendet. Zum einen geklebte Folien-DMS und zum anderen geschraubte Dehnungsaufnehmer SLB-700A. Beide erwiesen sich als sensibel gegenüber Umwelteinflüssen, wie Sonneneinstrahlung und Niederschläge. Ein erster Vergleich zeigt, dass sie teilweise unterschiedliche Dehnungen messen. Die geschraubten SLB-700A liefern tendenziell geringere Werte als die Folien-DMS. Durch die zusätzlichen Quasi-Laborversuche konnte jedoch ein Kalibrierungsfaktor ermittelt werden, der die Systeme aneinander angleicht. Diese Versuche zeigten, dass die mit dem Dehnungsaufnehmer SLB-700A gemessenen Steifen vor dem Baustelleinsatz einer „Kalibrierungslastschleife“ unterzogen werden müssen. Dadurch wird der SLB-700A aktiviert und liefert anschließend stabile Messwerte. Mithilfe der so gemessenen Dehnungen wurden die Zwangskräfte innerhalb der Steifen bestimmt. Anschließend wurden die Kräfte mit den Ergebnissen der rechnerischen Ansätze verglichen und die festgestellten Unterschiede interpretiert. Braced construction pits must withstand various load types to ensure the structural safety and serviceability. Especially the influence of temperature, which can scatter heavily due to the day-night-rhythm, causes constraining forces within the steel profile. This is considered in many rules and standards, but still requires considerable clarification, especially regarding the practical use of the calculation approaches, in order to use cost-effective profile sizes. The purpose of this thesis is the examination of the calculation approaches of the temperature load with the results of measurement. For this in situ tests and bench tests were executed, which analyse the constraining forces caused by temperature. Therefore, strain gauges were used, which also were examined regarding their possible field of application. For the evaluation of the measurement data, a program code was used, which evaluates the huge amount of data accrued during the strain gauge measurement and is also able to plot the data as well. During the in-situ tests and bench tests two systems were used. On the one hand bonded foil strain gauges and on the other hand screw mounted active strain sensors SLB-700A. Both of them prove to be really sensitive, if they are exposed to environmental influences, like insolation and rain. A first comparison shows that both measure different strains. The screw mounted active sensor tends to provide smaller strains than the bonded foil strain. Due to the additional bench tests a correction value was determined, which is able to match both systems. The bench tests also show that bracings, which are measured with SLB-700A, must undergo a “calibration load loop”, before they can be used in the construction pit. Due to this process the active strain sensors are activated and provide steady measured values. With the help of the measured values (strains as a result of the temperature change) the constraining forces within the bracings were determined. Afterwards the forces were compared with the calculation approaches and the found differences were interpreted. vorgelegt von: Paul-Philipp Plaino Auch als Printexemplar verfügbar Masterarbeit Wien, FH Campus Wien 2021

The paper presents the results of the language analysis of the (Early) New High German village charters from 17th and 18th centuries, which come from: Archiwum Komisji Prawniczej, Volume XI, (Warszawa/Kraków/Łódź/Poznań/Wilno/Zakopane, 1938) and Targowski, Michał (Hrsg,), Wilkierz wsi Kosowo i Chrystkowo z pierwszej połowy XVIII wieku (Gruczno 2013). The scriveners are unknown. The center of attention are the ways of marking of the long and short vowels, which came into being owing to the lengthening and shortening of the vowels in the Early New High German time. The aim of the article is to answer the question, how far the script fixes the features of the spoken language. The author introduces the results of his analysis showing the characteristic features with the appropriate examples. Der Beitrag stellt die Ergebnisse der Untersuchung der fnhd. Dorfwillküren aus dem 17. und 18. Jh. dar, die dem Archiwum Komisji Prawniczej, Volume XI, Warszawa/Kraków/Łódź/Poznań/Wilno/Zakopane, 1938) und dem Targowski, Michał (Hrsg,), Wilkierz wsi Kosowo i Chrystkowo z pierwszej połowy XVIII wieku (Gruczno 2013) entnommen wurden. Die Schreiber sind unbekannt. Im Fokus der Analyse stehen die Möglichkeiten der schriftlichen Fixierung von den langen und kurzen Vokalen, die infolge der Dehnung und Kürzung in der fnhd. Zeit entstanden sind. Das Ziel der Untersuchung ist, die Frage zu beantworten, ob und inwieweit die Schrift die Merkmale der gesprochenen Sprache wiedergibt, was auch mit den entsprechenden Exemplifikationen untermauert wird.

[no abstract]

Der cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) ist ein Cl–-leitender Ionenkanal in der apikalen Membran verschiedener Epithelien des menschlichen Körpers. Eine Vielzahl von CFTR-exprimierenden Geweben, wie z.B. Lunge, Darm, sind dauerhaft in Bewegung und somit mechanischen Kräften, wie Scherkraft (SK) und Dehnung ausgesetzt. In der Lunge resultieren aus den Atembewegungen mechanischen Kräfte. Es gibt erste Hinweise darauf, dass die Aktivität des CFTR durch mechanische Stimuli reguliert werden kann. Darüber hinaus ist aus Studien anderer mechanosensitiver Ionenkanäle bekannt, dass sowohl die Membranzusammensetzung als auch die Verbindungen mit dem Zytoskelett an der Wahrnehmung und Weiterleitung mechanischer Kräfte beteiligt sein können. Basierend auf diesen Hinweisen waren die Ziele der vorliegenden Arbeit: 1) die Untersuchung von SK und/oder Dehnung als adäquater mechanischer Stimulus der Regulation der CFTR-Aktivität, 2) die Verifizierung der mechanosensitiven CFTR-Aktivierung in einem nativen Epithel sowie 3) die Aufklärung der zugrunde liegenden Mechanismen einer mechanosensitiven CFTR-Aktivierung. Ziel 1) Der humane CFTR (hCFTR) wurde heterolog in Oozyten des Afrikanischen Krallenfrosches Xenopus laevis exprimiert und die Aktivität des hCFTR wurde durch Forskolin und IBMX (F/I) induziert und mittels der two-electrode voltage-clamp (TEVC)-Technik bestimmt. Es wurde kein Einfluss von SK, in einer physiologisch relevanten Größenordnung (1,3 dyn/cm2), auf die Aktivität des hCFTR nachgewiesen. Über die Erhöhung des Oozytenvolumens durch osmotische Zellschwellung oder durch Injektion einer intrazellulär-analogen Lösung erfolgte die Membrandehnung, wodurch sich die F/I-induzierte hCFTR-Aktivierung erhöhte. Wurde der hCFTR mit F/I vorstimuliert, erhöhte sich die hCFTR-Aktivität unmittelbar durch den Dehnungsstimulus. Dieser Effekt konnte durch den hCFTR Blocker CFTRinh-172 inhibiert werden. Die Dehnungs-induzierte Aktivierung konnte zudem auch bei den zwei häufigen CFTR-Mutationen, delF508 und G551D, nachgewiesen werden und war unverändert im Vergleich zum Wildtyp hCFTR. Ziel 2) Um die Dehnungs-sensitive CFTR-Aktivität in einem nativen pulmonalen Epithel zu untersuchen, wurden Ussing-Kammer-Experimente mit Lungenpräparaten von Xenopus durchgeführt. Die Dehnung des Epithels wurde durch eine Erhöhung des hydrostatischen Drucks (HD; 5 cm und 10 cm Flüssigkeitssäule) induziert. Unter Kontrollbedingungen resultierte die Applikation von HD in einem Stromabfall und in einer Aktivierung der Cl–-Sekretion. In Anwesenheit des CFTR-Inhibitors GlyH-101 war der HD-induzierte Stromabfall vergrößert, was die Dehnungs-sensitive Aktivierung des CFTR unter Kontrollbedingungen bestätigt. Ziel 3) Um zu überprüfen, ob die Membranfluidität an der Mechanosensitivität des hCFTR beteiligt ist, wurde die Membranfluidität von hCFTR-exprimierenden Oozyten pharmakologisch erhöht oder reduziert. Die Dehnungs-induzierte hCFTR-Aktivität war sowohl bei erhöhter als auch reduzierter Membranfluidität verringert im Vergleich zu unbehandelten Oozyten. Zur Überprüfung einer möglichen Beteiligung von Zytoskelettelementen an der Dehnungs-wahrnehmung des hCFTR wurden Aktinfilamente und Mikrotubuli pharmakologisch destabilisiert und stabilisiert. Während die Destabilisierung der Aktinfilamente sowie der Mikrotubuli keine Änderung der Dehnungs-induzierten hCFTR-Aktivität zur Folge hatte, führte die Stabilisierung beider Zytoskelettelemente zu einer verringerten Dehnungswahrnehmung des hCFTR. Mittels zielgerichteter Mutagenese wurden drei C-terminale Aminosäuren (TRL) des hCFTR deletiert, da diese einen Verknüpfungspunkt zum Zytoskelett darstellen. Die Dehnungswahrnehmung dieser delTRL hCFTR-Mutante war signifikant vermindert im Vergleich zum Wildtyp hCFTR. Zusammenfassend konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass Dehnung sowohl im in vitro System der Xenopus Oozyten als auch in einem nativen Lungenepithel der adäquate mechanische Stimulus für die Regulierung der CFTR-Aktivität ist. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse zum ersten Mal, dass die Membranfluidität, ein intaktes Zytoskelett und die Aktin-Bindestelle am C-Terminus des hCFTR notwendig für die Wahrnehmung des Dehnungsstimulus des hCFTR sind. The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) is a Cl– conducting ion channel, which is located in the apical membrane of various epithelia of the human body. A variety of CFTR expressing tissues are permanently in motion and thus exposed to mechanical forces. In the lung, mechanical forces including shear force (SF) and strain occur during the breathing movements. Beside known factors (e.g. ATP, protein kinases) there is preliminary evidence that mechanical forces could also represent a factor that influences CFTR activity. As known from other mechanosensitive ion channels, the membrane composition and a connection with the cytoskeleton could be involved in the detection and transmission of mechanical forces. Based on recent knowledge, and to further explore if the CFTR is a mechanosensitive channel and how it senses mechanical forces, the aims of the present doctoral thesis were: 1) to determine if SF and/or strain are adequate mechanical stimuli for regulating CFTR activity, 2) to verify mechanical activation of CFTR in a native epithelium, as well as 3) to characterise the underlying mechanisms of the mechanically-induced CFTR activation. Aim 1) The human CFTR (hCFTR) was heterologously expressed in oocytes of the African clawed frog Xenopus laevis. The activity of hCFTR was measured by the two-electrode voltage-clamp technique (TEVC) and CFTR-mediated currents were elicited by the application of forskolin and IBMX (F/I) in absence and presence of a mechanical stimulus. SF in a physiological relevant range (1.3 dyn/cm2) had no influence of hCFTR activity and seems not to be the adequate stimulus for a mechanosensitive hCFTR regulation. By contrast, membrane strain was induced by increasing the oocyte’s volume either by osmotic cell swelling or by injection with an intracellular analogous solution. The strain stimulus (osmotic or injection) increased the F/I-induced hCFTR activation. Further, hCFTR activity was directly augmented by the strain stimulus (injection) after pre-stimulation with F/I and this effect could be inhibited with the CFTR blocker CFTRinh-172. The strain response in channels carrying the common mutations delF508 and G551D was similar compared to wild type CFTR. These results identified membrane strain as a regulator of hCFTR activity. Aim 2) The strain-induced CFTR activation was further assessed in Ussing chamber measurements using freshly dissected Xenopus lung preparations. Tissues were mechanically stimulated by exposure to hydrostatic pressure (HP) due to increasing the fluid column at the apical side of the chamber to either 5 cm or 10 cm. Under control conditions HP decreased the ion currents and activated a Cl– secretion. Application of the CFTR inhibitor GlyH-101 augmented the HP-induced current decrease, confirming a strain-sensitive activation of CFTR under control conditions. Aim 3) To examine a possible impact of membrane fluidity in strain-sensing of hCFTR the membrane cholesterol of oocytes was pharmacologically increased or decreased. The strain-induced hCFTR activity was lowered by both strategies compared with untreated oocytes. This indicates that the membrane composition participates in sensation of strain by hCFTR. In order to investigate on a putative role of the cytoskeleton in the strain-sensing of hCFTR the actin and tubulin filaments were pharmacologically destabilized or stabilized. The destabilisation of actin filaments as well as tubulin filaments had no influence in the strain-sensing of hCFTR. By contrast, stabilization of both actin and tubulin filaments led to a decrease in the strain-sensing of hCFTR. It is known that the C-terminus of hCFTR is connected to actin cytoskeletal elements. Using site-directed mutagenesis, the three C-terminal amino acids threonine (T), arginine (R) and leucine (L) were deleted (delTRL) and this delTRL hCFTR mutant was subsequently expressed in Xenopus oocytes to compare the strain-sensing with wild type hCFTR. With this approach a significantly reduced strain-induced effect of delTRL hCFTR was detected. These results identify for the first time that the strain-sensing of hCFTR requires an intact cytoskeleton as well as the actin-binding motif at the C-terminal end of hCFTR. In conclusion, these data demonstrate activation of CFTR in vitro and in a native pulmonary epithelium in response to membrane strain. The underlying mechanisms revealed an essential role of the membrane fluidity as well as the cytoskeleton in the strain-sensing of hCFTR in the oocyte expression system.

Der cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) ist ein Cl -leitender Ionenkanal in der apikalen Membran verschiedener Epithelien des menschlichen Körpers. Eine Vielzahl von CFTR-exprimierenden Geweben, wie z.B. Lunge, Darm, sind dauerhaft in Bewegung und somit mechanischen Kräften, wie Scherkraft (SK) und Dehnung ausgesetzt. In der Lunge resultieren aus den Atembewegungen mechanischen Kräfte. Es gibt erste Hinweise darauf, dass die Aktivität des CFTR durch mechanische Stimuli reguliert werden kann. Darüber hinaus ist aus Studien anderer mechanosensitiver Ionenkanäle bekannt, dass sowohl die Membranzusammensetzung als auch die Verbindungen mit dem Zytoskelett an der Wahrnehmung und Weiterleitung mechanischer Kräfte beteiligt sein können. Basierend auf diesen Hinweisen waren die Ziele der vorliegenden Arbeit: 1) die Untersuchung von SK und/oder Dehnung als adäquater mechanischer Stimulus der Regulation der CFTR-Aktivität, 2) die Verifizierung der mechanosensitiven CFTR-Aktivierung in einem nativen Epithel sowie 3) die Aufklärung der zugrunde liegenden Mechanismen einer mechanosensitiven CFTR-Aktivierung.Ziel 1) Der humane CFTR (hCFTR) wurde heterolog in Oozyten des Afrikanischen Krallenfrosches Xenopus laevis exprimiert und die Aktivität des hCFTR wurde durch Forskolin und IBMX (F/I) induziert und mittels der two-electrode voltage-clamp (TEVC)-Technik bestimmt. Es wurde kein Einfluss von SK, in einer physiologisch relevanten Größenordnung (1,3 dyn/cm2), auf die Aktivität des hCFTR nachgewiesen. Über die Erhöhung des Oozytenvolumens durch osmotische Zellschwellung oder durch Injektion einer intrazellulär-analogen Lösung erfolgte die Membrandehnung, wodurch sich die F/I-induzierte hCFTR-Aktivierung erhöhte. Wurde der hCFTR mit F/I vorstimuliert, erhöhte sich die hCFTR-Aktivität unmittelbar durch den Dehnungsstimulus. Dieser Effekt konnte durch den hCFTR Blocker CFTRinh-172 inhibiert werden. Die Dehnungs-induzierte Aktivierung konnte zudem auch bei den zwei häufigen CFTR-Mutationen, delF508 und G551D, nachgewiesen werden und war unverändert im Vergleich zum Wildtyp hCFTR.Ziel 2) Um die Dehnungs-sensitive CFTR-Aktivität in einem nativen pulmonalen Epithel zu untersuchen, wurden Ussing-Kammer-Experimente mit Lungenpräparaten von Xenopus durchgeführt. Die Dehnung des Epithels wurde durch eine Erhöhung des hydrostatischen Drucks (HD; 5 cm und 10 cm Flüssigkeitssäule) induziert. Unter Kontrollbedingungen resultierte die Applikation von HD in einem Stromabfall und in einer Aktivierung der Cl -Sekretion. In Anwesenheit des CFTR-Inhibitors GlyH-101 war der HD-induzierte Stromabfall vergrößert, was die Dehnungs-sensitive Aktivierung des CFTR unter Kontrollbedingungen bestätigt.Ziel 3) Um zu überprüfen, ob die Membranfluidität an der Mechanosensitivität des hCFTR beteiligt ist, wurde die Membranfluidität von hCFTR-exprimierenden Oozyten pharmakologisch erhöht oder reduziert. Die Dehnungs-induzierte hCFTR-Aktivität war sowohl bei erhöhter als auch reduzierter Membranfluidität verringert im Vergleich zu unbehandelten Oozyten. Zur Überprüfung einer möglichen Beteiligung von Zytoskelettelementen an der Dehnungs-wahrnehmung des hCFTR wurden Aktinfilamente und Mikrotubuli pharmakologisch destabilisiert und stabilisiert. Während die Destabilisierung der Aktinfilamente sowie der Mikrotubuli keine Änderung der Dehnungs-induzierten hCFTR-Aktivität zur Folge hatte, führte die Stabilisierung beider Zytoskelettelemente zu einer verringerten Dehnungswahrnehmung des hCFTR. Mittels zielgerichteter Mutagenese wurden drei C-terminale Aminosäuren (TRL) des hCFTR deletiert, da diese einen Verknüpfungspunkt zum Zytoskelett darstellen. Die Dehnungswahrnehmung dieser delTRL hCFTR-Mutante war signifikant vermindert im Vergleich zum Wildtyp hCFTR. Zusammenfassend konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass Dehnung sowohl im in vitro System der Xenopus Oozyten als auch in einem nativen Lungenepithel der adäquate mechanische Stimulus für die Regulierung der CFTR-Aktivität ist. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse zum ersten Mal, dass die Membranfluidität, ein intaktes Zytoskelett und die Aktin-Bindestelle am C-Terminus des hCFTR notwendig für die Wahrnehmung des Dehnungsstimulus des hCFTR sind., The cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) is a Cl conducting ion channel, which is located in the apical membrane of various epithelia of the human body. A variety of CFTR expressing tissues are permanently in motion and thus exposed to mechanical forces. In the lung, mechanical forces including shear force (SF) and strain occur during the breathing movements. Beside known factors (e.g. ATP, protein kinases) there is preliminary evidence that mechanical forces could also represent a factor that influences CFTR activity. As known from other mechanosensitive ion channels, the membrane composition and a connection with the cytoskeleton could be involved in the detection and transmission of mechanical forces. Based on recent knowledge, and to further explore if the CFTR is a mechanosensitive channel and how it senses mechanical forces, the aims of the present doctoral thesis were: 1) to determine if SF and/or strain are adequate mechanical stimuli for regulating CFTR activity, 2) to verify mechanical activation of CFTR in a native epithelium, as well as 3) to characterise the underlying mechanisms of the mechanically-induced CFTR activation.Aim 1) The human CFTR (hCFTR) was heterologously expressed in oocytes of the African clawed frog Xenopus laevis. The activity of hCFTR was measured by the two-electrode voltage-clamp technique (TEVC) and CFTR-mediated currents were elicited by the application of forskolin and IBMX (F/I) in absence and presence of a mechanical stimulus. SF in a physiological relevant range (1.3 dyn/cm2) had no influence of hCFTR activity and seems not to be the adequate stimulus for a mechanosensitive hCFTR regulation. By contrast, membrane strain was induced by increasing the oocyte s volume either by osmotic cell swelling or by injection with an intracellular analogous solution. The strain stimulus (osmotic or injection) increased the F/I-induced hCFTR activation. Further, hCFTR activity was directly augmented by the strain stimulus (injection) after pre-stimulation with F/I and this effect could be inhibited with the CFTR blocker CFTRinh-172. The strain response in channels carrying the common mutations delF508 and G551D was similar compared to wild type CFTR. These results identified membrane strain as a regulator of hCFTR activity.Aim 2) The strain-induced CFTR activation was further assessed in Ussing chamber measurements using freshly dissected Xenopus lung preparations. Tissues were mechanically stimulated by exposure to hydrostatic pressure (HP) due to increasing the fluid column at the apical side of the chamber to either 5 cm or 10 cm. Under control conditions HP decreased the ion currents and activated a Cl secretion. Application of the CFTR inhibitor GlyH-101 augmented the HP-induced current decrease, confirming a strain-sensitive activation of CFTR under control conditions.Aim 3) To examine a possible impact of membrane fluidity in strain-sensing of hCFTR the membrane cholesterol of oocytes was pharmacologically increased or decreased. The strain-induced hCFTR activity was lowered by both strategies compared with untreated oocytes. This indicates that the membrane composition participates in sensation of strain by hCFTR.In order to investigate on a putative role of the cytoskeleton in the strain-sensing of hCFTR the actin and tubulin filaments were pharmacologically destabilized or stabilized. The destabilisation of actin filaments as well as tubulin filaments had no influence in the strain-sensing of hCFTR. By contrast, stabilization of both actin and tubulin filaments led to a decrease in the strain-sensing of hCFTR. It is known that the C-terminus of hCFTR is connected to actin cytoskeletal elements. Using site-directed mutagenesis, the three C-terminal amino acids threonine (T), arginine (R) and leucine (L) were deleted (delTRL) and this delTRL hCFTR mutant was subsequently expressed in Xenopus oocytes to compare the strain-sensing with wild type hCFTR. With this approach a significantly reduced strain-induced effect of delTRL hCFTR was detected. These results identify for the first time that the strain-sensing of hCFTR requires an intact cytoskeleton as well as the actin-binding motif at the C-terminal end of hCFTR.In conclusion, these data demonstrate activation of CFTR in vitro and in a native pulmonary epithelium in response to membrane strain. The underlying mechanisms revealed an essential role of the membrane fluidity as well as the cytoskeleton in the strain-sensing of hCFTR in the oocyte expression system.

Within the scope of this doctoral thesis methods and concepts were examined detecting the wear of textile ropes. Ropes are employed in a variety of applications such as fixation of goods during transportation, on ships, and for sports such as climbing and sailing. To ensure the safety of ropes they are usually inspected by eye, but there is no clear criterion when a rope needs to be replaced. This inspection is expensive and time consuming by expert staff. A sensor system must not causes additional damage in a rope. Therefore, the only possibility was to use sensors which were braided together with other yarns in the rope. Eventually silver coated yarns were employed whose resistance is increased by straining and wear. Because of the very different application terms of ropes, only one concept could not satisfy all demands. Instead, different concepts were suitable for different cases. In very thin ropes, as for example parachute tethers, only a single sensor yarn was braided into the tethers. Very long and thick ropes required several sensor yarns and also the possibility to detect multiple breaks of a sensor yarn. Ropes are used predominantly outdoors. Therefore, it was important to know the behaviour of the sensor yarns as a function of temperature and humidity. The experiments showed that the sensor yarn changed its electric resistance permanently by repeated temperature cycles. Also air humidity affects the electric resistance. Therefore, no reliable information about the wear of a rope can be obtained from the measurement of the electrical resistance of a sensor yarn. Hence, it was concluded that the only reliable way of wear measurement is to employ sensor yarns which break at a given load. A break can be also detected a long time afterwards by an easy measurement of the electric resistance of the sensor yarn. It was found out that the strain of the rope at which the sensor yarn breaks is a function of the position where the sensor yarn was braided into the rope. Beside the measurement of the electrical resistance by contacts at both ends of a rope other methods were examined as for example measuring of the run time of an electric pulse or acoustic signal along the sensor yarn. In addition, wireless reading out textile transponder coils braided into ropes was investigated. For the fabrication of textile transponder coils a fully isolated contact between electrically conducting yarns was required. For these contacts a process was developed which allows generating such contacts by ultrasonic welding in less than 1 s. Such electric contacts can be integrated into the braiding process.

In der vorliegenden Arbeit wurde das Verhalten von Polymerlösungen unter dem Einfluss von Dehnungsströmungen bei der Bildung, dem Wachstum und der Bewegung von Tropfen untersucht. Es wurde ein Zusammenhang in Form eines Skalengesetzes zwischen dem ersten Normalspannungskoeffizienten, den man aus Schermessungen (Rheometer) erhält, und der Relaxationszeit, die in Dehnungsmessungen (CaBER) bestimmt wird, gefunden; dieser Zusammenhang konnte mit einem einfachen Modell nachgewiesen werden. Für die Tropfen, die auf dem Filament einer Polymerlösung im Verlauf des Ausdünnens entstehen, konnte gezeigt werden, dass es sehr wohl Unterschiede bei deren Bildung und Wachstum gibt. Hierfür wurden verschiedene Mechanismen postuliert. Weiterhin wurde das Strömungsprofil in einem sich verjüngenden Filament visualisiert und charakterisiert. Dabei hat sich gezeigt, dass sich das Profil im Laufe der Zeit qualitativ ändert, aber am Ende der Messung dem einer Dehnungsströmung entspricht. Darüber hinaus wurde das Verhalten von kleinen Tropfen, die in Kontakt mit ruhenden und bewegten flüssigen Oberflächen gebracht werden, analysiert. Es zeigte sich ein signifikanter Unterschied zwischen Newtonschen und nicht-Newtonschen Flüssigkeiten. In the present work, the behaviour of polymer solutions was investigated in elongational flows at the formation, the growth and the movement of drops. A relationship in terms of a scaling law between the first normal stress difference received from shear measurements (rheometer) and the relaxation time determined by elongational measurements (CaBER) was found; this relationship could be proved by a simple model. For the droplets emerging from the filament of a polymer solution during thinning differences in formation and growth could be shown. For this, different mechanisms were postulated. Moreover, the flow profile in a thinning filament was visualized and characterized. Here, it was shown that the profile qualitatively changes in the course of time but at the end of measurement, it corresponds to that of an elongational flow. Furthermore the behaviour of small droplets which are brought into contact with stationary and moving liquid surfaces was analyzed. A significant difference between Newtonian and non-Newtonian liquids was shown.

Druckschwellbelastungen können im Laufe der Nutzungsdauer eines Betontragwerks zu Veränderungen im lastabhängigen Betonverhalten führen. Detaillierte Kenntnisse über das Betonverhalten in Zwischenzuständen innerhalb der Nutzungsdauer können in die Lebensdauerplanung eines Betontragwerks einbezogen werden. Hierfür stehen bisher keine aussagekräftigen Informationen über die Veränderungen der maßgeblichen mechanischen Betoneigenschaften (Druckfestigkeit, E-Modul) infolge der Druckschwellbelastung zur Verfügung. In dieser Arbeit wurden daher Druckschwellversuche an Betonprobekörpern durchgeführt. Die ggf. auftretenden Veränderungen maßgeblicher Betoneigenschaften wurden an unterschiedlichen Zwischenzuständen bestimmt. Anhand der Versuchsergebnisse konnte festgestellt werden, dass sich die Spannungs-Dehnungslinie insbesondere durch einen Abfall des statischen E-Moduls verändert. Diese Erkenntnisse mündeten in eine Beschreibung der Spannungs-Dehnungslinie von druckschwellbelastetem Beton.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den mechanischen Eigenschaften der Titanlegierung Timetal LCB und sucht mit Hilfe der TEM Hinweise für deren mikrostrukturelle Ursachen. Es wurden Zugversuche sowie spannungs- und dehnungsgeregelte Ermüdungsversuche im Zugschwellbereich an Proben durchgeführt, die aus für die Herstellung von Kfz-Fahrzeugfedern bestimmtem Draht hergestellt worden waren. Dabei wurden lösungsgeglühte als auch hochfeste endwärmebehandelte Zustände bei Raumtemperatur und unter 200\(^{o}C\) betrachtet. Die Auswertung der mechanischen Versuche zeigt das Verhalten des Materials in den untersuchten Versuchsbedingungen auf. In lösungsgeglühten Proben wurden Hinweise auf verformungsinduzierte Ausscheidung von Alpha-Phase bei hoher Ermüdungs-Dehnbelastung gefunden. Die Untersuchung der Mikrostruktur zeigte die Bildung von Subkornstrukturen in Alpha- und Beta-Phasen nach Ermüdungsbelastung. Alpha-Phasen-Subkornrotation wird als Verformungsmechanismus vorgeschlagen.

Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit den mechanischen Eigenschaften der Titanlegierung Timetal LCB und sucht mit Hilfe der TEM Hinweise für deren mikrostrukturelle Ursachen. Es wurden Zugversuche sowie spannungs- und dehnungsgeregelte Ermüdungsversuche im Zugschwellbereich an Proben durchgeführt, die aus für die Herstellung von Kfz- Fahrzeugfedern bestimmtem Draht hergestellt worden waren. Dabei wurden lösungsgeglühte als auch hochfeste endwärmebehandelte Zustände bei Raumtemperatur und unter 200oC betrachtet. Die Auswertung der mechanischen Versuche zeigt das Verhalten des Materials in den untersuchten Versuchsbedingungen auf. In lösungsgeglühten Proben wurden Hinweise auf verformungsinduzierte Ausscheidung von Alpha-Phase bei hoher Ermüdungs-Dehnbelastung gefunden. Die Untersuchung der Mikrostruktur zeigte die Bildung von Subkornstrukturen in Alpha- und Beta-Phasen nach Ermüdungsbelastung. Alpha-Phasen-Subkornrotation wird als Verformungsmechanismus vorgeschlagen.

The implantation of a total hip prosthesis is an operation which is performed frequently due to advanced hip jointdamage both in humans and in veterinary medicine in dogs. The long-term result of a hip prosthesis is mainly determined by aseptic loosening of the prosthesis; among other causes, abrasion particles of the tribological pairing are responsible for the loosening. For the analysis of the surface stresses with different tribological pairings, a finite element model was generated which was based on the CAD data of a commercial total hip prosthesis. After transmission of a physiological force in the components of the three tribological pairings ceramic/polyethylene, ceramic/ceramic and metal/polyethylene, stresses were calculated. Stresses in the ceramic/ceramic tribological pairings were conspicuously higher than in the other material pairings. In the future adapted prostheses have to be developed that ensure optimal friction and absorption characteristics of the components., Die Implantation einer Hüfttotalendoprothese ist ein operativer Eingriff, der in Deutschland häufig aufgrund eines fortgeschrittenen Hüftgelenkschadens sowohl beim Menschen als auch in der Veterinärmedizin beim Hund durchgeführt wird. Das Langzeitergebnis einer Hüfttotalendoprothese wird hauptsächlich durch die aseptische Lockerung der Prothese bestimmt; Abriebpartikel der Gleitpaarung sind für eine Lockerung mit verantwortlich. Zur Analyse der Oberflächenspannungen bei unterschiedlichen Gleitpaarungen wurde ein Finite-Element-Modell generiert, das auf den CAD-Daten einer handelsüblichen Hüfttotalendoprothese basiert. Nach Einleitung einer physiologischen Gelenkkraft wurden Spannungen in den Komponenten der drei Gleitpaarungen Keramik/Polyethylen, Keramik/Keramik und Metall/Polyethylen berechnet. Dabei zeigten sich bei der Gleitpaarung Keramik/Keramik deutlich höhere Spitzenspannungen als bei den beiden übrigen Gleitpaarungen. In weiteren Arbeiten sollen angepasste Prothesen entwickelt werden, die optimale Reib- und Dämpfungseigenschaften der Komponenten sicherstellen.

Erkrankungen des Herz-Kreislaufsystems sind trotz erheblicher Fortschritte in Diagnostik und Therapie noch immer die häufigste Todesursache in Deutschland. Neben bekannte Risikofaktoren wie Hypercholesterinämie, Hyperlipoproteinämie, Diabetes mellitus, Adipositas, Bewegungsmangel, Stress und hohem Alter wird eine pathophysiologisch erhöhte Bildung reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) als Ursache für deren Entstehung diskutiert. NAD(P)H-Oxidasen, von denen 7 Isoformen der katalytischen Nox-Untereinheiten bekannt sind, stellen dabei die Hauptquelle für vaskuläre Superoxidanionen und oxidativen Stress dar. In dieser Arbeit konnte die vorrangige Bedeutung eines intrazellulär lokalisierten Nox4-haltigen NAD(P)H-Oxidase-Komplexes für die konstitutive Radikalbildung in primären humanen Endothelzellen nachgewiesen werden. Weiterhin konnte gezeigt werden, dass durch chronische Applikation der biomechanischen Kräfte Schubspannung und Dehnung oxidativer Stress in humanen Endothelzellen in vitro vermindert werden kann. Die Herabregulation der Superoxidanionen-Bildung sowie die vermehrte Freisetzung von NO durch chronische Applikation biomechanischer Kräfte trägt zur positiven Balance von NO/Superoxidanionen und zum vasoprotektiven Potential physiologischer Schubspannung bzw. Dehnung bei. Durch Nox4-Promotordeletionsanalysen und Mutationsstudien konnte der Transkriptionsfaktor AP-1 als entscheidend für die schubspannungsabhängige Herabregulation von Nox4 identifiziert werden. Durch Stimulation von Endothelzellen bzw. murinen Gefäßringen mit oxidiertem LDL konnte dagegen die vaskuläre ROS-Bildung in vitro und ex vivo induziert werden. Zur weiteren Aufklärung des Mechanismus der LDL-induzierten ROS-Bildung in vivo und des Einflusses von NAD(P)H-Oxidasen wurden C57BL/6 (Wildtyp)- und Nox2-/--Mäuse 10 Wochen lang mit einer fettreichen Diät (Western diet) gefüttert und anschließend der Einfluss dieser Fütterung auf die NAD(P)H-Oxidase-Expression und ROS-Bildung analysiert. In der Aorta thoracalis beider Mausstämme zeigte sich durch das fettreiche Futter ein signifikanter Anstieg der NAD(P)H-Oxidase-Aktivität im Vergleich zum Standardfutter. Durch Western diet-Fütterung wurde die Nox4-mRNA-Expression in der A. thoracalis von Nox2-/--Mäuse und die p22phox-mRNA-Expression in beiden Mausstämmen induziert. Die Analyse weiterer Organe (Herz, Niere) zeigte keine Induktion von NAD(P)H-Oxidase-Untereinheiten durch Western diet-Fütterung. Zusammenfassend sprechen die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit für eine entscheidende Rolle der Nox4-haltigen NAD(P)H-Oxidase bei der vaskulären Radikalbildung in vitro und in vivo. Cardiovascular diseases are the most common causes of death in Germany. Beside the known risk factors hypercholesteremia, hyperlipoproteinemia, diabetes mellitus, obesity, sedentary lifestyle, stress and high age, a pathophysiologically increased formation of reactive oxygen species (ROS) are discussed as cause of development of cardiovascular diseases. Nicotine adenine dinucleotide phosphate (NADPH) oxidase complexes have been identified as main source of oxidative stress and vascular superoxide anions. There are 7 known isoforms of the catalytic Nox subunit of the NADPH oxidase. In this dissertation it was shown that NADPH oxidase subunit Nox4 is the major Nox isoform in human endothelial cells. Nox4 could be localized in the perinuclear space. Overexpression of Nox4 enhanced endothelial superoxide anion formation. Furthermore, a reduction of oxidative stress could be demonstrated by chronic application of the biomechanical forces laminar shear stress and cyclic strain in endothelial cells in vitro. The observed downregulation of superoxide anion formation and upregulation of NO formation by application of biomechanical forces contribute to the positive balance between NO and superoxide anion and the vasoprotective potential of physiological shear stress and cyclic strain. Molecular cloning and functional analysis of the human Nox4 promoter revealed that an AP-1 binding site is essential for downregulation of Nox4 by laminar shear stress. On the other hand stimulation of endothelial cells and murine vessels with oxidized lipids caused an upregulation of vascular ROS production in vitro and ex vivo. In order to examine the mechanism of LDL induced ROS formation and the influence of NADPH oxidase, C57BL/6 (wild-type) and Nox2-/- mice were feed with a diet high in fat and sugar (Western-type diet) for 10 weeks. After feeding, the influence of diet on the expression of NADPH oxidase and ROS production was analyzed in the A. thoracalis. Both mice strains showed a significant upregulation of aortic ROS production in comparison to normal chow. The mRNA expression of aortic Nox4 was induced in Nox2-/- mice. Furthermore, the aortic p22phox mRNA expression was upregulated in both mice strains. The analysis of other organs (heart, kidney) showed no influence of the Western-type diet. In conclusion, the results demonstrate a major role of a Nox4 containing NADPH oxidase in the vascular radical formation in vitro and in vivo.

In der vorliegenden Arbeit werden durch den inversen piezoelektrischen Effekt kontrolliert Dehnungen in Lanthanmanganatschichten eingebracht und ihr Einfluss auf die Eigenschaften der Schichten untersucht. Dazu wird im ersten Teil der Arbeit ein Zweischichtsystem bestehend aus einer Manganatschicht aus La0,7Sr0,3MnO3, La0,8Ca0,2MnO3 oder La0,7Ce0,3MnO3 und einer piezoelektrischen Schicht aus PbZr0,52Ti0,48O3 untersucht. Der epitaktisch auf Einkristallsubstraten abgeschiedene Aufbau entspricht einer Feldeffekt-Transistor-Struktur. Neben den Effekten der Dehnung auf den elektrischen Widerstand der Manganatschicht wird auch der elektrische Feldeffekt untersucht. Durch mechanische Klemmung des Substrats können nur kleine Dehnungen in die Manganatschichten eingebracht werden. Um größere und homogene Dehnungen steuerbar in Manganatschichten einzubringen, werden im zweiten Teil der Arbeit La0,7Sr0,3MnO3 - Schichten auf piezoelektrischen Einkristallsubstraten der Verbindung (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 - xPbTiO3 mit x = 0,28 epitaktisch abgeschieden. Der Einfluss von mechanischen Dehnungen von bis zu 0,1% auf den elektrischen Transport, die ferromagnetische Übergangstemperatur und die Magnetisierung kann so eingehend untersucht werden. Es wird ein außergewöhnlich großer Einfluss von Dehnungen auf die Eigenschaften von La0,7Sr0,3MnO3 gefunden. In this work, strain arising from the inverse piezoelectric effect is induced into lanthanum manganite thin films in order to change and control their properties. In the first part of this work, manganite films of the compositions La0.7Sr0.3MnO3, La0.8Ca0.2MnO3 or La0.7Ce0.3MnO3 are combined with a piezoelectric layer of the composition PbZr0.52Ti0.48O3 in a bilayer system. This structure is grown epitaxially on single crystal substrates and corresponds to a field-effect transistor setup. Besides effects of strain on the electrical resistance of the manganite layers, field effects are observed. Due to clamping of the substrate, only small strains can be induced to the manganite films. In order to apply larger and homogeneous controllable strain to the manganite layers, thin films of La0.7Sr0.3MnO3 are grown epitaxially on piezoelectric single crystal substrates of the composition (1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3 - xPbTiO3, x = 0.28. Strain levels up to 0.1% are reached. The influence of the strain on electrical transport, ferromagnetic transition temperature and magnetization is analyzed. A remarkably large influence of the strain on the properties of La0.7Sr0.3MnO3 is found.

Einleitung: Das proximale Femur ist eine häufige Lokalisation maligner Knochentumoren. Beim proximalen Femurersatz durch eine defektüberbrückende Tumorendoprothese ist die aseptische Prothesenlockerung zur Hauptversagensursache avanciert. Mitverantwortlich dafür ist das sog. Stress Shielding durch veränderte Spannungsverhältnisse des Knochenlagers. Zielsetzung: Ziel war es, anhand einer biomechanischen Laboruntersuchung den Einfluss von Material und Länge des intramedullären Verankerungsstieles hinsichtlich einer möglichst physiologischen Krafteinleitung in das Restfemur bei verschiedenen Resektionshöhen zu bestimmen. Material und Methoden: Nach Auswertung der Daten von Tumorpatienten der Klinik für Orthopädie und Sportorthopädie der TU München sollten Rundschäfte der Längen 80 mm, 120 mm und 160 mm aus CoCrMo, TiAl4V6 und Kohlenstofffaserverbundwerkstoff (CFK) jeweils in Resektionshöhen von 80 mm, 160 mm und 240 mm distal des Femurkopfzentrums implantiert werden. Als Versuchsknochen wurden nach mechanischer Prüfung Composite Femora der Fa. Pacific Research Labs. verwendet. Um eine praxisrelevante Lastsituation zu erhalten, wurde ein Computerprogramm zur Berechnung der Belastung des gesamten Femurs während des Ganges entwickelt. Die maximale Knochenbelastung liegt kurz nach dem Aufsetzen der Ferse.Sie wurde als zu verwendende ’Standardbelastung’ festgelegt und durch eine geeignete Versuchsanordnung auf den Implantat-Knochen-Verbund übertragen. Mit Hilfe der Photoelastischen Dehnungsmessung wurden die Knochendehnungen im unresezierten Zustand und anschließend in den verschiedenen Resektionshöhen bestimmt und verglichen, wobei der versteifende Einfluss der spannungsoptischen Kunststoffschicht vorher bestimmt wurde. Die gemessenen Hauptdehnungsdifferenzen (HDD) wurden hinsichtlich der im Vergleich zum unresezierten Zustand prozentualen Verringerung der HDD ausgewertet. Ergebnisse: Direkt unterhalb der Osteotomie zeigte sich vom Implantattyp ein weitgehend unabhängiges, ausgeprägtes stress shielding, was auf ein grundsätzliches Problem in diesem Bereich schließen lässt. Im weiteren Diaphysenverlauf zeigte sich eine mit der Länge und der Steifigkeit der Schäfte zunehmendes Reduktion der Knochendehnungen, die sich mit steigender Resektionshöhe stärker auswirkte. Dabei war die Länge des Implantates mit Unterschieden bis 54 % Reduktion der HDD der entscheidende Faktor, das Material spielte mit Unterschieden bis maximal 19 % HDD-Reduktion eine geringere Rolle. Außerdem konnten Spannungsspitzen in verschiedenen Regionen lokalisiert werden. Distal der Implantate war der Spannungszustand unverändert zum intakten Femur. Folgerungen und Ausblicke: Schaftlängen über 120mm sollten soweit möglich nicht verwendet werden. Als Material ist Titan der Vorzug zu geben. Ob kürzere Stiele und andere Materialien zu besseren Langzeitresultaten führen könnten, muss erst durch weiterführende Untersuchungen überprüft werden, für die mit dieser Arbeit die Grundlage gelegt wurde. Introduction: The proximal femur is a frequent localisation of maligne bone tumors. Aseptic loosening has become the major complication in proximal femoral replacement by tumorendoprosthesis. Stress shielding in bone tissue is a factor causing aseptic loosening. Objective: The purpose of this biomechanic lab research was to evaluate the influence of intramedullary stem length and material on load transmission and strain distribution into the femoral bone in different resection heights. Material and methods: After analysing tumor patient data of the Klinik für Orthopädie und Sportorthopädie der TU München, intramedullary round stems with a length of 80 mm, 120 mm und 160 mm made from CoCrMo, TiAl4V6 and a carbon fibre reinforced epoxy material(CFK) were consecutively implantet in resection heights of 80 mm, 160 mm und 240 mm distally the femoral head. Composite Femora by Pacific Research Labs. were used after mechanical validation. To obtain a relevant load situation, a PC program to calculate the loads along the whole femur during gait cycle was developed. Maximum bone loads occur shortly after heel strike. This load situation was transmitted by a frame construction to the implant/bone compound. Bone surface strains mere measured by photoelastic coating technique, whereby the reinforcing effect of the coating was evaluated before. Strains were first measured in the intact femurs and then in the femurs with the implants after resection in the different heights. We analysed the relative (percental) reduction of the measured principal strain differences (PSD) of the resected femurs compared to the intact ones. Results: Directly underneath the osteotomy an area of strong stress shielding was seen independent to the implant type. This causes perhaps general problems in this region. Along the diaphysis, a reduction of bone strains correlating to stem length and stiffness was seen, whereby this effect was mounting with increasing resection height. Stem length was the more important factor with a maximum difference in PSD reduction of 54% between stems made of the same material, compared to the material effect, which caused max. 19% difference in PSD reduction. Furthermore, strain peaks could be localized. Distally the implant stems, strains were the same like on the intact femur. Conclusions: Stem length should not exceed 120mm if possible. Titanium alloys should be preferred. Possibly, shorter stems and new materials like CFK could lead to better long term results, but this has to be evaluated in further studies. This study builds a base for such researches concerning optimisation of proximal femoral replacement.

Ill., graph. Darst.

This thesis focuses on the influence of the material rheology on the quality and the prediction and optimisation of the wall thickness distribution of thermoformed parts. In particular, the technique of the Membrane-Inflation Rheometer was improved. In this rheological test thermoplastic samples are deformed in an equibiaxial strain mode under process relevant conditions for temperature and strain rate. The rheological properties of thermoforming sheets were correlated with the quality of thermoformed parts. The rheological data was additionally used to calibrate a viscoelastic material model. The material constants are used as input for Finite-Element-Analysis of the deformation step in the thermoforming process. Based on the simulation of deformation in the thermoforming process, an optimisation algorithm is presented, which is used to calculate the temperature distribution in the thermoforming sheet to obtain the most even final wall thickness distribution. For different thermoforming parts an improvement of the final wallt hickness distribution could be achieved.

Es wird eine kontinuumsbasierte Mittelflächen-Direktor-Mehrschichten-Schalentheorie vorgestellt, deren Kinematik die Berücksichtigung großer Verschiebungen und Rotationen erlaubt und die Integration beliebiger 3D- Werkstoffformulierungen auch für große Verzerrungen zulässt. Die schalenspezifischen Locking-Phänomene werden durch besondere Verfahren auf Basis der Assumed-Strain-Methoden (EAS/ANS) signifikant reduziert. Zur Simulation monotoner Beanspruchungen auf der Grundlage zeitunabhängigen elasto-plastischen und duktilen Materialverhaltens wird ein kontinuumsbasiertes Werkstoffgesetz in Variablen der Momentankonfiguration herangezogen, welches, gekoppelt mit einem isotropen Mikroporenschädigungsmodell nach ROUSSELIER, duktile Schädigungseffekte beschreiben kann. Die Validierung und Verifikation der genannten Verfahren erfolgt im Rahmen ausführlicher vergleichender numerischer Studien und Berechnungen, die die Zuverlässigkeit, Robustheit und Effizienz der angewendeten Methoden belegen.

Der Werkstofffluß kann bei Tiefziehvorgängen nur rückblickend aus dem Vergleich von Ausgangs- und Endzustand ermittelt werden. Zur Quantifizierung der aufgetretenen Umformgrade und Blechdickenänderungen werden in der Regel auf das Ausgangsblech Raster aufgebracht, die sich im Umformprozeß mit dem Werkstoff verformen und üblicherweise manuell ausgemessen werden. Die manuelle Auswertung ist allerdings zeitintensiv und subjektiv beeinflußt, verbesserte Methoden mit der 2D- Bildverarbeitung beschränken die Analysen auf kleine, näherungsweise ebene Objektausschnitte. Ein am IWU Chemnitz realisiertes System arbeitet mit einer vollständigen 3D-Vermessung von Rasterkoordinaten auch auf gekrümmten Bauteiloberflächen.

Auswirkungen mechanischer Beanspruchungen auf die Barriereeigenschaften, wie sie beim Kaschieren, auf einer Verpackungsmaschine oder beim Transport der fertigen Verpackung auftreten, wurden untersucht. Abhängigkeiten zwischen Zugbeanspruchung und Durchlässigkeiten werden dargestellt. Die belasteten Folien wurden jeweils nach Fehlstellen untersucht. Zusammenhänge zwischen Fehlstellen und Durchlässigkeitseigenschaften werden diskutiert.

Lead and lead alloys were metallographically investigated. These materials are used for shaped charge liners. The material data, i.e., hardness, strength, breaking elongation and grain size, and the measurement techniques are presented. The influence of the composition of alloys on the material data is described.

Untersucht wurden 19 harnstoffharzverleimte Möbelspanplatten ohne Oberflächenbeschichtungen von sechs verschiedenen Herstellern mit einer Dickenspannweite von 12 mm bis 44 mm. Die Ermittlung der Biegefestigkeit und des Biege-E-Moduls erfolgte in einem Prüfvorgang an demselben Prüfkörper. Es wurde ein rechnergesteuertes Prüfprogramm verwendet, das zusätzlich Kenndaten an der Proportionalitätsgrenze (Kraft, Weg bzw. Dehnung) und beim Bruch festhält. Es konnte u.a. nachgewiesen werden, daß sich das Verhältnis der Dehnung an der Proportionalitätsgrenze zur Bruchdehnung in Abhängigkeit von der Plattendicke veränderte, was auch im Verlauf der Spannungs-Dehnungskurven zu erkennen war. Dies ist auf das sich in Abhängigkeit vom Rohdichteprofil bzw. vom Festigkeitsprofil verändernde Beplankungsverhältnis zurückzuführen.

For some time past it is known that the fatigue behaviour of sintered steel above a certain threshold density is comparable to that of forged steel or spheroidal graphite cast iron resp. Hence, the trial has been undertaken to substitute conventional connecting rods by otherones made of sintered steel, with benefit if heat treated after manufacturing.

Kunststoffumreifungsbänder neigen unter Dehnung zur Spannungsrelaxation. Die Spannungsrelaxation ist insbesondere von der Art des Kunststoffs und von der Temperatur abhängig. Das beschriebene Prüfverfahren dient zur Auswahl geeigneter Materialien für Umreifungsbänder und deren Qualitätskontrolle.