Technology & Engineering

This book reviews recent achievements in the field of thermophysical property measurements of liquid multicomponent alloys. The work is centered on the question of whether the dependence of these properties on material composition can be clarified in the liquid state, as the vast majority of technically interesting alloys are multicomponent. In order to obtain a detailed understanding of the macroscopic behavior of liquid materials, a precise knowledge of their thermophysical properties is a fundamental prerequisite. The role of containerless measurement methods, such as electromagnetic- or electrostatic levitation, are therefore, particularly emphasized.

Through examples of density, surface tension and viscosity, mixing behavior is studied by moving stepwise from mono-atomic-, via binary- to ternary systems. It is hereby investigated whether common trends can be identified among similar systems and if the properties of a multicomponent alloy can be related to those of its subsystems. Established models are tested and validated.

Inter-property relations, such as the Stokes-Einstein-relation, are reviewed and critically discussed. Finally, application examples are described. The book contains a useful data collection dedicated to the practitioner, the process engineer and devoted materials simulator.

The present work contributes to a deeper understanding of the liquid phase and its thermophysical properties and to an improvement of Computer Aided Materials Design from the Melt.

Also of interest titles:

Benvenuto, Alloys and Metals, 2016

Davim (ed.), Metal Matrix Composites, 2014

Davim (Ed.), Machinability of Fibre-Reinforced Plastics, 2015

This book provides a comprehensive in-depth look into the practical application of AutomationML Edition 2 from an industrial perspective. It is a cookbook for advanced users and describes re-usable pattern solutions for a variety of industrial applications and how to implement it in software. Just to name some: AutomationML modelling of AAS, MTP, SCD, OPC UA, Automation Components, Automation Projects, drive configurations, requirement models, communication systems, electrical interfaces and cables, or semantic integration aspects as eClass integration or handling of semantic heterogeneity. This book guides through the universe of Auto­mationML from industrial perspective. It is written by AutomationML experts that have industrially implemented AutomationML in pattern solutions for a large variety of applications. This book is structured into three major parts.

• Part I: software implementation for developers

• Part II: re-usable industrial pattern solutions and domain models

• Part III: outlook into future AutomationML applications

Additional material to the book and more information about AutomationML on the website: https://www.automationml.org/about-automationml/publications/amlbook/

Die Wirtschaft ist in vielen ausländischen Märkten stabil, zukunftsorientiert und interessiert an innovativen Produkten. Aber der Eintritt in diese Märkte erscheint schwierig und riskant - für kleine und mittlere Unternehmen oft zu riskant. Der besonderen Situation von mittelständischen technisch orientierten Unternehmen widmet sich dieses Buch und zeigt praktikable Wege auf.

Ein hohes Potential, die Unfallzahlen zukünftig weiter zu reduzieren, wird der Unterstützung des Fahrers durch neue elektronische Zusatzeinrichtungen zugesprochen, den modernen Fahrerassistenzsystemen. So können bereits heute in Serie befindliche Notbremsassistenten überschlägig 28-prozentige Reduktion schwerer Unfälle mit Personenschaden vorweisen. Bei Lkw wird gar die Wirkung eines Spurhalteassistenten auf 49 Prozent weniger Unfälle durch Spurverlassen auf Autobahnen beziffert.

Ungeachtet der Zahlen tritt beim emotionsgeprägten Autokauf allerdings häufig die Bequemlichkeit in den Vordergrund. Die seit einigen Jahren verfügbaren Komfortsysteme wie Einparkassistent und stop-and-go-fähiger Abstandsregeltempomat erfreuen sich immer größerer Beliebtheit und sind längst ein bedeutendes Differenzierungsmerkmal der Fahrzeughersteller geworden. Dabei subventioniert, als bemerkenswerter Nebeneffekt, die für die Komfortassistenzsysteme erforderliche Umfeldsensorik langfristig die Verkehrssicherheit. Schließlich können die bereits im Fahrzeug befindlichen Radare, Kameras und Laserscanner von den Sicherheitssystemen mit genutzt werden. In ähnlicher Weise leisten auch zukünftige Sicherheitssysteme wiederum ihren Beitrag zur Reduzierung des Fahrzeuggewichts und damit zu einer Effizienzsteigerung, wenn Unfallpräventionssysteme wie der aktive Fußgängerschutz derart verlässlich geworden sind, dass gewichtige passive Sicherheitsmaßnahmen ersetzt werden können.

Das aus technischer Sicht hervorstechendste Merkmal der zuvor aufgeführten Sicherheits- und Komfortassistenzsysteme ist der aktive Fahreingriff. So wird beim Notbremsassistenten zur Beeinflussung der Fahrzeuglängsbewegung automatisch die Bremse betätigt, falls es aufgrund der Reaktionszeit des Fahrers für eine Warnung zu spät ist. Der Parkassistent wiederum steuert die elektromechanische Lenkung an und zirkelt damit selbständig in enge Parklücken.

Noch sind die serienmäßigen Eingriffe entweder auf niedrige Geschwindigkeiten, geringe Intensitäten oder eine kurze Aktivierungsdauer beschränkt. Die nationalen und internationalen Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten bei Fahrzeugherstellern und Automobilzulieferern zeugen allerdings vom Bestreben, langfristig über eine rein unterstützende Assistenzfunktion hinaus zu einer Teil-, Hoch- oder gar Vollautomatisierung zu gehen. Das erfordert allerdings die Aufhebung der zuvor aufgeführten Fahreingriffsbeschränkungen, sodass das volle Dynamikpotential des Fahrzeugs ausgeschöpft werden kann.

Das Buch behandelt die Optimierung und Realisierung dieser aktiven Fahreingriffe sowie deren Zusammenspiel bei der Umsetzung von Sicherheits- und Komfortfunktionen unterschiedlicher Automatisierungsgrade. Im Fokus stehen hierbei ausgewählte mathematische Methoden und Verfahren aus dem Ingenieursbereich (Regelungstechnik) und der Informatik (Robotik), die eine hochgradige Relevanz für die behandelte Thematik aufweisen oder gar bereits erfolgreich in Serien- und Prototypensystemen zur Anwendung gekommen sind. Anhand ebendieser Anwendungen aber auch neuer Funktionen wird die methodische Umsetzung der Verfahren praktisch erläutert, wodurch parallel ein tiefer Einblick in die Herausforderungen aktueller Forschungssysteme gegeben wird.

Biotechnologische Prozesse werden laufend weiter erforscht und ermöglichen damit neue Produkte und Herstellungsverfahren. Um die Prozesse im Labor effektiv untersuchen zu können muss die Herstellung automatisiert stattfinden. Grundlage für die automatisierte Produktion ist die Regelungstechnik, die für gleichmäßige Umgebungsbedingungen sorgt. So benötigen viele lebende Organismen zum Beispiel regulierte Temperaturen und eine kontrollierte Sauerstoffzufuhr.

Regelungstechnik ist eine etablierte Methodik, die in vielen Bereichen – vom Fahrzeugbereich über Luft- und Raumfahrt und Telekommunikation – ihre Anwendung findet. Die Methodik muss jedoch auf die Herausforderungen der Anwendung zugeschnitten werden.

In diesem Buch werden etablierte Verfahren auf die Anforderung der Bioverfahrenstechnik zugeschnitten erklärt. Dazu wird das Zeitverhalten der Prozesse – die Dynamik – untersucht, mathematisch beschrieben und darauf basierend Regelalgorithmen entwickelt.

Dieses Buch richtet sich vornehmlich an Biotechnologen und Studierende der Bioverfahrenstechnik, die Labor- und Produktionsprozesse automatisieren möchten

This book tells the story of the power generation gas turbine from the perspective of one of the leading companies in the field over a period of nearly 100 years, written by an engineer. Especially in times of imminent global economic crises it appears to be worthwhile to reflect on real economic values and technological leadership based on engineering ingenuity and enduring management.

Though the original edition of the book was primarily designed as a technical history of the BBC/ABB/Alstom power generation gas turbines, its scope is sufficiently broad to cover general development trends, including parallel competitor activities; correspondingly the title of this reviewed 3^rd edition was adapted in a more general sense. A special benefit is the historical breakdown to the gas turbine component level, so that the book actually outlines the development of axial compressors from early beginnings based on Prandtl’s wing theory, the progress in combustion technology towards extraordinary low emission values and that of axial turbines with special emphasis on early turbine cooling innovations, already in the 1930s a stroke of genius of the BBC Baden engineering team. The sheer length of certain engineering developments over several decades allows interesting historic observations and deductions on inherent business mechanisms, the effects of technology preparations and organisational consequences. A look into the mirror of the past provides revelations on the impact of far-reaching business decisions. In 2017 the book received the prestigious Engineer-Historian Award of the ASME (American Society of Mechanical Engineers).

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Didaktisch geschickt und leicht verständlich vermittelt das 3-bändige Lehrbuch anregend und mithilfe zahlreicher origineller Zeichnungen die Technische Mechanik.

Band 1 "Statik und Festigkeitslehre" erläutert Themen wie Schwerpunkt, Spannungszustand und Torsion.

Band 2 "Kinematik und Kinetik" behandelt Arbeit- und Energiesätze, elementare Schwingungslehre und den Stoß.

Band 3 "Hydromechanik und Prinzipien der Mechanik" beschäftigt sich mit dem Prinzip der virtuellen Verrückungen, Lagrangeschen Bewegunsgleichungen und Kontinuumsschwingungen.

The essentials of electrochemical theory, instrumentation, including details on the electronics, and in the second part a wide variety of classical and advanced methods combined in one textbook. The third part of the book covers how to apply the techniques for selected aspects of material science, microfabrication, nanotechnology, MEMS, NEMS, and energy applications. New: developments for the Internet of Things (IoT) and sensor applications.

Dieses Buch ist eine ausführlich ausgearbeitete Abhandlung über die anspruchsvolle Kanalcodierung in der modernen Mobilkommunikation. Ausgehend von den eigenen Erfahrungen des Autors in gut drei Jahrzehnten der universitären Lehre und Forschung deckt das Buch grundlegende Aspekte ab, beginnend mit allgemeinen Konzepten der Informationstheorie und der Zahlentheorie über die Betrachtung der Blockcodierung, einschließlich der zyklischen Blockcodes, der Faltungscodierung, der wichtigen Aspekte von Permutationsmatrizen und Kronecker-Produkten sowie der Reed-Muller-Codes, bis hin zu modernen Turbo-Faltungscodes, Low Density Parity Check (LDPC) Codes und Polarcodes. Darüber hinaus werden Beispiele zur drahtlosen Quantenkommunikation mit Kanalcodierung analysiert.

Dieses Buch ist eine ausführlich ausgearbeitete Abhandlung über die innere physikalische Schicht in modernen Mobilkommunikationssystemen. Ausgehend von den eigenen Erfahrungen des Autors, der seit mehr als drei Jahrzehnten an Universitäten lehrt und forscht, behandelt das Buch grundlegende Aspekte, beginnend mit Näherungsverfahren, wie die zeitliche und die räumliche Abtastung, die Fourierreihe und die Fouriertransformation, über Mehrantennentechniken, einschließlich der Betrachtung krummliniger Koordinatensysteme, des Tensorkalküls, wichtiger Rechenregeln für Determinanten, der Gruppenantennen, der axiomatischen Wahrscheinlichkeitsrechnung, der Informationstheorie, der optimalen Datendetektion mit „weichen" Ausgaben und des räumlichen Multiplex (Stichwort MIMO) bis hin zum orthogonalen Frequenzmultiplex (OFDM). Darüber hinaus werden Beispiele zur drahtlosen Quantenkommunikation analysiert.

Dieses übersichtlich strukturierte Lehr- und Nachschlagewerk vermittelt Ingenieurstudenten Grundlagenwissen der Steuerungs- und Regelungstechnik. Band 1 betrachtet die Grundlagen der Regelungstechnik. Bilder und Beispiele beleben den Lernstoff. Zu Beginn jedes Abschnitts werden die Lernziele beschrieben und eine Lernaufgabe formuliert, die am Ende gelöst werden kann. Zur Selbstkontrolle befinden sich am Ende der Abschnitte weitere Fragen.

Die Beschäftigung mit Messungen in einem Labor und im Feld erfordert mancherlei Kenntnisse und Erfahrungen, die dem Betroffenen meist zunächst nicht vorliegen. Dieses Buch soll dem Messenden das Sammeln von Erfahrungen erleichtern und verkürzen. Praktikable Lösungen für alltägliche messtechnische Probleme stehen dabei immer im Vordergrund.

Dazu werden im ersten Teil zunächst komplexe Mess- und Testsysteme grundlegend nach Aufbau und Funktion dargestellt und erklärt. Dies beinhaltet auch eine Darstellung der angewendeten Messverfahren sowie eine Skizzierung ihrer elektronischen Realsierung.

Im zweiten Teil folgt eine ausführliche Darstellung der Beeinflussung von Messungen durch die Umgebung. Mechanische, thermische und elektrische, Störquellen werden identifiziert, ihr Einfluss auf die Messergebnisse quantifiziert und Methoden zur Abhilfe dargestellt.

Dieses Buch soll Fehler beim Aufbau von Mess- und Testsystemen vermeiden helfen und eine langwierige Suche nach Fehlerquellen verkürzen. Es soll aber auch dazu beitragen, dass messtechnische Artefakte nicht als echte Messergebnisse fehlinterpretiert werden.

Band 2 des Werkes betrachtet die Grundlagen der Steuerungstechnik. Bilder und Beispiele beleben den Lernstoff. Zu Beginn jedes Abschnitts werden die Lernziele beschrieben und eine Lernaufgabe formuliert, die am Ende gelöst werden kann. Zur Selbstkontrolle befinden sich am Ende der Abschnitte weitere Fragen.

"Intelligence" is an omnipresent phenomenon in the biosphere. In the technosphere, artificially intelligent signal processing and sensor data fusion provide cognitive sensors that enhance the perceptive mind of humans who alone perceive consciously. This book thus opens up AI-enabled sensing, which comprises not only machine or deep learning, but exploits a whole world of algorithms for comprehensively sensing in real applications.

Der erste Band des auf vier Teile angelegten Lehrbuchs Medientechnisches Wissen führt in die Themen Logik, Informations- und Speichertheorie für Medienwissenschaftler ein. Ziel ist es, Studenten und Dozenten der Medienwissenschaften ein Lehrwerk in die Hand zu geben, in welchem die technischen Grundlagen und Funktionsweisen von Medienapparaten und -prozessen kleinschrittig vermittelt werden. Voraussetzung hierfür ist lediglich das Abiturwissen der betreffenden Fächer. Mithilfe der Kenntnis von Formal-, Natur- und Ingenieurswissenschaften wird es möglich, medienwissenschaftliche Fragen zur Ästhetik, Wirkung und anderen Feldern an die Funktionsweisen und Epistemologien medientechnischer Prozesse zu koppeln – eine Kompetenz, die für Geistes- und Kulturwissenschaftler unerlässlich wird.

Der erste Teil des Bandes stellt die Logik der Medien vor und vermittelt dabei die Analyse und Synthese von logischen Prozessen. Im zweiten Kapitel über Informations- und Speichertheorie wird die Frage, was Information (aus kybernetischtechnischer Perspektive) ist, mit einer neu entwickelten Systematik beantwortet und mit der Informationsspeicherung verschränkt. Diese neue und aktualisierte zweite Auflage enthält ein neues Kapitel über Medien- und Computerarchäologie.

Band 2 wird die Fachgebiete Informatik und Kybernetik für Medienwissenschaftler aufbereiten und eine Einführung in die Computerprogrammierung geben.

Im Band 3 werden die Mathematik, Physik und Chemie der Medien vorgestellt. Band 4 schließt das Werk mit Einführungen in die Archäologie, die Elektronik und den Selbstbau eines Computers ab.

Stefan Höltgen (Hrsg.)
ist wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Medienwissenschaft der HU Berlin und promoviert zur Archäologie früher Mikrocomputer und in der Informatik. Von ihm sind Publikationen zur Computerarchäologie, Geschichte und Theorie der digitalen Medien erschienen.

Horst Völz
ist Physiker und ab 1969 Gründungsdirektor des Zentralinstitutes für Kybernetik und Informationsprozesse. Er lehrte an der FU sowie an der TU Berlin Physik und Elektrotechnik. Heute ist er Dozent für Medienwissenschaft an der HU Berlin.

• Stellt den Brückenschlag zwischen Natur-, Ingenieurwissenschaften, Technik und den klassischen Geisteswissenschaften ausgehend von konkreten Fragen der Medienwissenschaft her.
• Stellt die maßgeblichen Disziplinen mit Übungen und Anwendugsfällen vor.
  

Die im Buch behandelte Kraftfahrzeugtechnik hat sich in den mehr als 125 Jahren ihrer Geschichte zu einem äußerst komplexen und in vielen Bereichen beispielgebenden Fachgebiet entwickelt, das weit über die Ingenieurwissenschaften hinausgeht. Kraftfahrzeuge müssen unter rauen Umweltbedingungen und extremen Dauerbelastungen funktionsfähig bleiben und auch im Fehlerfall von wenig geschulten Bedienern zuverlässig in einen sicheren Zustand gebracht werden können. Zudem handelt es sich um ein Massenprodukt, das in Millionenstückzahlen und zu extrem niedrigen Kosten produziert werden muss. Neben den Grundlagen aktueller Fahrzeugsysteme bietet das Buch auch einen Überblick über aktuelle und zukünftige Entwicklungen, beispielsweise in den Bereichen Elektromobilität, Fahrerassistenzsysteme, neue Fahrzeugarchitekturen und Bedienkonzepte. Grundlage dieses Buches ist eine Vorlesungsreihe zur Kraftfahrzeugtechnik, die von Prof. Schramm seit vielen Jahren an der Universität Duisburg-Essen angeboten wird.

Ausgehend von klassischen Systemen wird dem Leser eine systemische Sicht auf moderne Kraftfahrzeuge vermittelt. Neben der reinen Funktion wird dabei auch auf die Modellierung einzelner (Teil-)Systeme eingegangen. Dies ermöglicht dem Leser ein tiefes Verständnis der zugrundeliegenden Prinzipien. Die zweite Auflage wurde grundlegend überarbeitet und beinhaltet ein neues Kapitel über die Benutzer-Fahrzeug-Schnittstelle.

Warum ist der Himmel blau, die Blätter grün und das Blut rot? Was wiegen Wolken und warum fallen sie nicht einfach herab? Und warum ist die Freiheit über ihnen doch nicht so grenzenlos? Warum ist ein "Quantensprung" in der Physik das glatte Gegenteil von dem, was im Alltagssprachgebrauch damit gemeint ist?

Die Freundinnen Tina-Jasmin und Johanna, die Studentinnen Yvonne und Lukas und Jean Baptiste aus dem Kongo erzählen von ihren alltäglichen Erlebnissen und erklären damit die Physik, die ihnen damit begegnet – manchmal ohne es zu merken.

In einer Reihe von kleinen amüsanten Geschichten aus dem Alltag werden Begegnung mit Natur und Technik behandelt. Sie lesen sich leicht und flüssig – auf der Bahnreise, im Urlaub, auf dem Sofa oder wenn's im Fernsehen zu langweilig zugeht.

Jede Geschichte behandelt ein anderes Thema und kann einzeln für sich "autonom" gelesen werden. Für Leserinnen und Leser, die etwas genauer wissen wollen, wie es zu den Zahlenbeispielen kommt, ist den meisten Geschichten eine kurze Rubrik "Zum Nachrechnen" nachgestellt. Das kann manchmal für Lehrer, Schüler oder Studenten ganz nützlich sein. Natürlich kann aber jede Geschichte auch ganz ohne Rechnen geschmökert werden.

Das Buch behandelt die Grundlagen zur Planung und zum Facility-Management versorgungstechnischer Anlagen. Es dient als Nachschlagewerk. Für die Planung und Berechnung sind die wichtigsten DIN-Normen auf diesem Sektor des Krankenhaus- und Labortechnik angegeben.

Neben eine Einführun in die Auflagen, die bei der Planung beachtet werden müssen, werden ausführlich die wichtigsten Besonderheiten in Krankenhaus und Labor auf den Gebieten Sanitär-, Heizungs-, Klima-, Kälte-, und Lüftungstechnik sowie technische Gase behandelt. Ferner wird auf die Hygiene eingegangen.