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Dissertation
Numerical Simulation of Ground Water Flow in Dual Porous Media of the Karun 4 Dam (Iran) Foundation and Abutments
(2019)
Beim Bau von Staudämmen und Reservoirs in Karst, die für ihre hohe Pererverenz aufgrund von Auflösungsfehlern und Leitungen bekannt sind, besteht das vorherrschende Risiko im Wasserverlust. Der Wasserverlust durch das Fundament und die Widerlager der in den Karstgebieten errichteten Dämme führt zu erheblichen Kosten und zur Nichtproduktivität der Staudämme. Obwohl die Konstruktion eines Dichtungsschleiers die gebräuchlichste Methode zur Verringerung oder Verhinderung von Wasserverlust ist, kann sie das Problem nur ...
Konferenzveröffentlichung
The logarithmic finite element method
(International Center for Numerical Methods in Engineering (CIMNE), 2018)
The Logarithmic finite element (LogFE) method extends the Ritz-Galerkin method to approximations on a non-linear finite-dimensional manifold in the infinitedimensional solution space. Formulating the interpolant on the logarithmic space allows for a novel treatment of the rotational component of the deformation, and induces a strong coupling between rotations and translations. The Logarithmic finite element method provides
a transformation of the initial configuration that is not restricted to an isoparametric formulation.
Dissertation
Fluoreszenzmikroskopische in-situ-Untersuchungen zu Wechselwirkungen von Fließmitteln und Partikeln in zementären Systemen
(2021)
Effektive rheologiemodifizierende Zusatzmittel sind aus der modernen Betontechnologie nicht mehr wegzudenken. Sei es der wirtschaftlichere, weil schnellere Einbau von fließfähigem Normalbeton oder die Herstellung von hoch- und ultrahochfesten Betonen; die so genannten Fließmittel spielen eine zentrale Rolle beim Einsatz und bei der Entwicklung zeitgemäßer, zementgebundener Baustoffe. Zur detaillierten Untersuchung der Wirkungsmechanismen wurde in dieser Arbeit eine Methode entwickelt, die die Beobachtung der ...
Aufsatz
Fluorescence Microscopic Investigations of the Retarding Effect of Superplasticizers in Cementitious Systems of UHPC
(2020-02-27)
The adsorption of superplasticizer molecules to particle surfaces in cementitious systems is a very important aspect for the desired liquefaction of pastes and concretes. This way, the comb shaped polymers shield attractive forces between the particles and induce a well-dispersed, homogeneous suspension. These admixtures allow the usage of fine fillers even in combination with low amounts of mixing water, and thus, are the basis for modern high performance concretes. However, the adsorption does not cause beneficial ...
Dissertation
Wechselwirkungen zwischen der Bitumenstruktur und Zusätzen bei Alterung
(2020)
Asphalt wird aus Gesteinskörnungen und Bitumen hergestellt. Dabei beeinflussen insbesondere die temperaturabhängigen visko-elastischen Bindemitteleigenschaften das Gebrauchsverhalten des Baustoffes und somit die Dauerhaftigkeit und Nutzungsdauer einer Asphaltstraße maßgeblich. Hierbei ist vor allem die Alterungsempfindlichkeit des Bitumens von großer Bedeutung. Bitumenalterung bewirkt eine Veränderung der chemischen und physikalischen Bitumeneigenschaften. Der mit der Bindemittelalterung einhergehende Verlust an ...
Dissertation
Integrierte hydrologische Modellierung von Oberflächen- und Grundwasser in dem mesoskaligen Einzugsgebiet des Rautenbach, Nordhessen
(2021-07)
In den vergangenen Jahren kam es in Europa vermehrt zu sommerlichen Dürreperioden mit erheblichen Beeinträchtigungen der Ökosysteme sowie für Land- und Forstwirtschaft. Die dadurch zunehmenden Herausforderungen an das Wasserressourcenmanagement fordern ein erweitertes Systemverständnis, welches durch realitätsnahe hydrologische Modellierung gewonnen werden kann.
Integrierte hydrologische Modelle ermöglichen die räumlich und zeitlich differenzierte Abbildung ober- und unterirdischer Abflüsse und derer Wechselwirkungen. ...
Aufsatz
Coupled atomistic-continuum simulation of the mechanical properties of single-layered graphene sheets
(2019-11-18)
The purpose of this work is the multiscale modeling of a single-layered graphene sheet. The model is divided into three parts. One is an atomistic domain which is simulated with the atomic-scale finite element method (AFEM). Another is a continuum domain. In this domain, the mechanical properties are investigated by using a finite element based on a nonlocal continuum shell model with a high order strain gradient. To be exact, it is a 4-node 60-generalized degree of freedom (DOF) Mindlin–Reissner finite shell element ...
Aufsatz
Introducing the Logarithmic finite element method: a geometrically exact planar Bernoulli beam element
(2016-09-15)
We propose a novel finite element formulation that significantly reduces the number of degrees of freedom necessary to obtain reasonably accurate approximations of the low-frequency component of the deformation in boundary-value problems. In contrast to the standard Ritz–Galerkin approach, the shape functions are defined on a Lie algebra—the logarithmic space—of the deformation function. We construct a deformation function based on an interpolation of transformations at the nodes of the finite element. In the case ...
Dissertation
Analysis and Projection of spatio-temporal Drought and Climate Change Impacts on Groundwater Resources and Surface-Groundwater Interactions for three Iranian Case Studies
(2018-08)
Der Klimawandel und deren Variabilität, wie z.B. die Dürre, wirken sich auf die Wasserressourcen und insbesondere auf die wertvolle Grundwasserressource aus, die im Iran mehr als 80% des Wasserbedarfs aller Bereiche (Landwirtschaft, Haushalt und Industrie) ausmacht. Es ist von größter Bedeutung, Anpassungsstrategien zur Bewältigung dieser Probleme zu finden, um ein nachhaltiges Wasserressourcenmanagement sicherzustellen. In dieser Hinsicht sind physikalisch basierte hydrologische Modelle gekoppelt mit Grundwassermodellen ...