Parallelisierbare Erkennung trihedraler, starrer und statischer Polyeder in einzelnen hochauflösenden Abstandsbildern

Ein Problem bei der autonomen Navigation mobiler Roboter besteht darin, die aktuelle Position eines Roboters innerhalb bekannt strukturierter Umgebung zu bestimmen. Die Positionsbestimmung aufgrund interner Sensoren wie Kreisel oder wegmessender Systeme weist allerdings eine mit der Zeit wachsende Drift auf. Interne Sensoren müssen daher von Zeit zu Zeit mit Hilfe externer Sensoren an die Umgebung angepasst werden. Andere Verfahren zur externen Positionsbestimmung können durch Erkennung dreidimensionaler Objekte anhand ihrer Form sinnvoll ergänzt werden. Da bei der Navigation auch die Positionsbestimmung Echtzeitanforderungen erfüllen muss, sind insbesondere gut parallelisierbare Verfahren von grosser Bedeutung. Zur Erfassung der Form von Szenen sind vor allem 3D-Laserscanner geeignet. Aufgrund bestimmter Vorteile bei der Bildaufnahme werden hier hochauflösende Abstandsbilder von 3D-Laserradarscannern verwendet. Unter Verwendung des a-priori Wissens, dass Szenen aus starren und statischen Polyedern bestehen, in deren Polyederecken sich genau drei Ebenen schneiden, wird eine kantenbasierte Szenenbeschreibung des Abstandsbildes generiert. Zu erkennende Objekte werden als charakteristische Ansichten repräsentiert werden, wobei charakteristische Ansichten und Szenenbeschreibung gleiche Struktur besitzen. Zunächst werden mittels eines speziellen Krümmungsmasses potentielle Kantenpunkte verschiedenen Typs extrahiert. Die Position der Kantenpunkte wird in einer Lokalisierungsphase so verfeinert, dass bestimmte Kantenpunkte trotz eines für das Radarmessverfahren typischen Sensoreffekts extrahiert werden. Aus den Kantenpunkten wird eine Szenenbeschreibung aus 3D-Kanten aufgebaut, die sich vor allem durch geeignet gewählte Attribute fr Polyederecken auszeichnet. Die Erkennung von Objekten anhand der Szenenbeschreibung besteht darin, Korrespondenzen zwischen 3D-Objekt- und 3D-Szenenkanten zu finden. Zur Lösung des Korrespondenzproblems werden künstliche neuronale Netze und verwandte Ansätze vorgeschlagen und innerhalb eines einheitlichen Rahmens gegenübergestellt. Qualitative Erkennungsresultate werden für künstliche neuronale Netze bestimmten Typs aufgezeigt. Anhand eines Benchmarks wird ein Vergleich mit einem verwandten Verfahren durchgeführt

Strukturell komplexe intermetallische Verbindungen im System Al-Mg-Zn

Die Elemente Al, Mg und Zn sind wichtige Komponenten für leichte und hochfeste Legierungen, wie die Al- oder Mg-Knetlegierungen. Darüber hinaus ist das Al-Mg-Zn-System sehr interessant, weil vier ternäre komplexe intermetallische Phasen, genannt τ1, τ2, Φ und q, darin vorkommen. Die aktuellen experimentellen Phasendiagramme des Al-Mg-Zn-Systems enthalten nur provisorische oder keine Homogenitätsbereiche der Φ-, τ2- und der q-Phase aufgrund unzureichender experimenteller Daten. Ziel der Arbeiten war es, die Homogenitätsbereiche der q-, τ2- und der Φ-Phase neu zu ermitteln und die Kristallstruktur der Φ-Phase zu bestimmen. Proben wurden durch Schmelzen und Wärmebehandlung in Ta-Ampullen oder durch Zentrifugieren aus der Schmelze hergestellt und durch XRD, SEM, EDXS, WDXS und DSC charakterisiert. Während der Neuuntersuchung der Al-Mg-Zn Phasengleichgewichte in der Nähe des Teilsystems Mg-Zn und nahe bei τ1 wurde eine Reihe von neuen ternären Phasen entdeckt. Die Kristallstrukturen für die Φ-Phase (Pbcm, a = 8,9374 (2) Å, b = 16,812 (3) Å, c = 19,586 (4) a) und drei der neuen intermetallischen Verbindungen wurden gelöst und die Kristallstruktur des τ2 Phase wurde erneut untersucht. Während τ2 (Pa-3, a = 23,034 (3) Å) ein Approximant der ikosaedrischen quasikristallinen Phase q ist, erwies sich eine der neuen Phasen (τd, Imm2, a = 5,2546 (2), b = 40,240 (2), c = 25,669 (1) Å) als dekagonaler Approximant. Überraschenderweise wurde eine Phase (Fd-3m, a = 27,5937 (9) Å) gefunden, die isotyp zu der binären Phase β-Al3Mg2 ist, aber eine Zn-reiche Zusammensetzung hat.:1 Einleitung 1 2 Grundlagen 5 2.1 Frank-Kasper-Phasen und tetraedrisch dicht gepackte Strukturen 5 2.2 Parkettierungen, Quasikristalle and Approximanten 11 2.3 Phasendiagramme und Phasen des Al-Mg-Zn Systems 16 3 Experimentelle Methoden und Theoretische Berechnungen 24 3.1 Ausgangsstoffe 24 3.2 Präparation der Proben 24 3.2.1 Schmelzspinnen 25 3.2.2 Schmelzzentrifugation 26 3.2.3 Abkühlvarianten 26 3.3 Charakterisierung der Legierungen 27 3.3.1 Chemische Analysen 27 3.3.2 Metallografie, Röntgenspektroskopie, Elektronenbeugung 28 3.3.3 DSC- und Massendichtemessungen, Messungen des elektrischen Widerstands 29 3.3.4 Pulver-Röntgendiffraktion und Pulver-Neutronendiffraktion 29 3.3.5 Einkristall-Röntgendiffraktion 30 3.4 Theoretische Berechnungen 31 3.4.1 Berechnungen der elektronischen Struktur 31 3.4.2 Gesamtenergieberechnungen 31 3.4.3 Calphad-Berechnungen und DTA-Simulation 32 4 Ergebnisse 34 4.1 Die Phi-Phase 34 4.1.1 Phasenanalyse 35 4.1.2 Physikalische Eigenschaften 44 4.1.3 Kristallchemie 45 4.1.4 Ergebnisse der Gesamtenergieberechnungen, DOS 57 4.2 Die tau-2-Phase 59 4.2.1 Phasenanalyse 60 4.2.2 Strukturmodellierung mit kanonischen Zell-Parkettierungen 73 4.2.3 Strukturverfeinerung 77 4.2.4 Kristallchemie 83 4.2.5 Ergebnisse der Gesamtenergieberechnungen 88 4.3 Primäre Phasenfelder der Mg-reichen Seite des Al-Mg-Zn Systems und die q-Phase 93 4.3.1 Die quasikristalline Phase q und ihr komplex-reguläres Eutektikum 98 4.4 Neue komplexe intermetallische Verbindungen im Al-Mg-Zn System 106 4.4.1 Phasenanalytische Untersuchungen in der Nähe des binären Teilsystems Mg-Zn 106 4.4.2 Physikalische Eigenschaften 113 4.4.3 Kristallchemie 114 4.4.3.1 Die beta-Zn-Phase 114 4.4.3.2 Die tau-d-Phase, ein dekagonaler Approximant 125 4.4.3.3 Die lambda-Phase 134 5 Zusammenfassung 141 6 Literatur 149 A Anhang 159 A.1 Verfeinerung der Einkristall-Röntgenbeugungsdaten 159 A.2 Grundlagen der DTA-Simulation 160 A.2.1 DTA-Simulation in VBA für den Excel-Export von Pandat2012 161 A.3 Zusätzliche Information über die Phi-Phase des Al-Mg-Zn Systems 168 A.3.1 Informationen zu den effektiven Paarpotentialen für das ternäre Al-Mg-Zn System 172 A.4 Zusätzliche Informationen über die tau-2-Phase im Al-Mg-Zn System 175 A.5 Zusätzliche Informationen über die Abtastung der primären Phasenfelder 180 A.6 Zusätzliche Informationen über die beta-Zn-Phase im System Al-Mg-Zn 185 A.7 Zusätzliche Informationen über die tau-d-Phase im System Al-Mg-Zn 191 A.8 Zusätzliche Informationen über die lambda-Phase im System Al-Mg-Zn 195The elements Al, Mg and Zn are major components for a large number of light and high strength alloys, such as the Al-based alloys of the 7xxx series. In addition, the Al-Mg-Zn system has attracted much interest because four complex metallic alloy phases, called τ1, τ2, Φ and q are formed as ternary intermetallic compounds. The current experimental phase diagrams of the Al-Mg-Zn system contain only provisional or no homogeneity ranges of the Φ phase, τ2 phase and the q phase due to insufficient experimental data. The aim of the work was to redetermine the homogeneity ranges of the q, τ2 and the Φ phases and to determine the crystal structure of the Φ phase for a reliable data set. Samples were prepared by furnace-controlled melting and annealing in Ta ampoules or by centrifugation from the self-flux and characterized by XRD, SEM, EDXS, WDXS and DSC. While reinvestigating the Al-Mg-Zn phase equilibria in the vicinity of the subsystem Mg-Zn close to τ1, a number of new ternary phases were discovered. Single phase material could be obtained for the known Φ and τ2 phases and for four new intermetallic compounds. The crystal structures for the Φ phase and two of the new intermetallic compounds were solved and the crystal structure of the τ2 phase was reinvestigated. While τ2 (Pa-3, a = 23.034(3) Å) is an approximant of the icosahedral quasicrystalline phase q, the Φ phase (Pbcm, a = 8.9374(2) Å, b = 16.812(3) Å, c = 19.586(4) Å) and one of the new phases (Imm2, a = 5.2546(2), b = 40.240(2), c = 25.669(1) Å) turned out to be decagonal approximants. Surprisingly, we have found one phase (Fd-3m, a = 27.5937 (9) Å) isotypic to the Samson’s phase β-Al3Mg2 at Zn rich composition.:1 Einleitung 1 2 Grundlagen 5 2.1 Frank-Kasper-Phasen und tetraedrisch dicht gepackte Strukturen 5 2.2 Parkettierungen, Quasikristalle and Approximanten 11 2.3 Phasendiagramme und Phasen des Al-Mg-Zn Systems 16 3 Experimentelle Methoden und Theoretische Berechnungen 24 3.1 Ausgangsstoffe 24 3.2 Präparation der Proben 24 3.2.1 Schmelzspinnen 25 3.2.2 Schmelzzentrifugation 26 3.2.3 Abkühlvarianten 26 3.3 Charakterisierung der Legierungen 27 3.3.1 Chemische Analysen 27 3.3.2 Metallografie, Röntgenspektroskopie, Elektronenbeugung 28 3.3.3 DSC- und Massendichtemessungen, Messungen des elektrischen Widerstands 29 3.3.4 Pulver-Röntgendiffraktion und Pulver-Neutronendiffraktion 29 3.3.5 Einkristall-Röntgendiffraktion 30 3.4 Theoretische Berechnungen 31 3.4.1 Berechnungen der elektronischen Struktur 31 3.4.2 Gesamtenergieberechnungen 31 3.4.3 Calphad-Berechnungen und DTA-Simulation 32 4 Ergebnisse 34 4.1 Die Phi-Phase 34 4.1.1 Phasenanalyse 35 4.1.2 Physikalische Eigenschaften 44 4.1.3 Kristallchemie 45 4.1.4 Ergebnisse der Gesamtenergieberechnungen, DOS 57 4.2 Die tau-2-Phase 59 4.2.1 Phasenanalyse 60 4.2.2 Strukturmodellierung mit kanonischen Zell-Parkettierungen 73 4.2.3 Strukturverfeinerung 77 4.2.4 Kristallchemie 83 4.2.5 Ergebnisse der Gesamtenergieberechnungen 88 4.3 Primäre Phasenfelder der Mg-reichen Seite des Al-Mg-Zn Systems und die q-Phase 93 4.3.1 Die quasikristalline Phase q und ihr komplex-reguläres Eutektikum 98 4.4 Neue komplexe intermetallische Verbindungen im Al-Mg-Zn System 106 4.4.1 Phasenanalytische Untersuchungen in der Nähe des binären Teilsystems Mg-Zn 106 4.4.2 Physikalische Eigenschaften 113 4.4.3 Kristallchemie 114 4.4.3.1 Die beta-Zn-Phase 114 4.4.3.2 Die tau-d-Phase, ein dekagonaler Approximant 125 4.4.3.3 Die lambda-Phase 134 5 Zusammenfassung 141 6 Literatur 149 A Anhang 159 A.1 Verfeinerung der Einkristall-Röntgenbeugungsdaten 159 A.2 Grundlagen der DTA-Simulation 160 A.2.1 DTA-Simulation in VBA für den Excel-Export von Pandat2012 161 A.3 Zusätzliche Information über die Phi-Phase des Al-Mg-Zn Systems 168 A.3.1 Informationen zu den effektiven Paarpotentialen für das ternäre Al-Mg-Zn System 172 A.4 Zusätzliche Informationen über die tau-2-Phase im Al-Mg-Zn System 175 A.5 Zusätzliche Informationen über die Abtastung der primären Phasenfelder 180 A.6 Zusätzliche Informationen über die beta-Zn-Phase im System Al-Mg-Zn 185 A.7 Zusätzliche Informationen über die tau-d-Phase im System Al-Mg-Zn 191 A.8 Zusätzliche Informationen über die lambda-Phase im System Al-Mg-Zn 19

Neue Oxochloromolybdate(V) und Dimercaptotrithion-Komplexe

Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit der Darstellung und Charakterisierung von Oxochloromolybdate(V) und Dimercaptotrithion-Komplexen. Die Oxochloromolybdate(V) wurden via Lewis-Säure-Base Reaktion in evakuierten Glasampullen unter solvothermalen Bedingungen und die Dimercaptotrithion-Komplexe nach der Methode der diffusionsgesteuerten Grenzflächenreaktion synthetisiert. Die Charakterisierung der Produkte erfolgte mit Hilfe der Elementaranalyse und der Methode der Röntgendiffraktometrie. Bei den Oxochloromolybdate(V) konnten neben der Substanzklasse der Alkalitetrachlorooxomolybdate(V) der allgemeinen Zusammensetzung M[MoOCl4](M = Li+, Na+, K+, Rb+, und Cs+) auch zwei neue Vertreter der Alkaliheptachlorodioxodimolybdate(V) der Zusammensetzung M[Mo2O2Cl7] (M = Rb+ und Cs+) synthetisiert werden. Die Verbindungen M[MoOCl4] unterscheiden sich in zwei verschiedene Koordinationsmuster der [MoOCl4]--Anionen. Der Unterschied bei den M[Mo2O2Cl7] besteht in der Stereochemie der zweikernigen [Mo2O2Cl7]- Anionen. Desweiteren konnten schwarze nadelförmige Kristalle von (TTF)[MoOCl4] erhalten und kristallographisch aufgeklärt werden. Hier konnte neben dem planaren Tetrathiofulvalenyl-Radikalkation die gewünschten polymeren [MoOCl4]--Stränge erhalten werden. Weitere Untersuchungen zur Charakterisierung wurden durch magnetische Messungen und der Messung der elektrischen Leitfähigkeit durchgeführt. Werden die Erdalkalichloride mit MoOCl3 in Thionylchlorid umgesetzt erhält man smaragdgrüne Einkristalle der Zuammensetzung [M(SOCl2)2(MoOCl4)2] (M = Mg2+, Ca2+ und Sr2+). In den Erdalkalioxochloromolybdat(V)-SOCl2-Solvaten führt die Koordination der Polyeder zu unterschiedlichen eindimensionalen Strängen in den Strukturen. In der Bariumverbindungen liegen dagegen neben Ba2+-Kationen isolierte Oxopentachloromolybdat-Anionen [MoOCl5]- vor. Neben den bereits sehr gut untersuchten Dimercaptoisotrithion-Komplexen fand der isomere Dimercaptotrithion-Ligand in der Dithiolen-Chemie bisher sehr wenig Beachtung. Hier konnte neben einem Kupfer-Bis-Chelat-Komplex ein dreikerniger Kupfer-Komplex der Zusammensetzung (P(C4H9)4)[Cu3(dmt)3] isoliert werden. In der Struktur sind die nahezu planaren, dreikernigen [Cu3(dmt)3]--Anionen über gemeinsame (S-S)-Wechselwirkungen assoziiert. Eine magnetische Messung und die Messung der elektronischen Leitfähigkeit rundeten die Charakterisierung dieses Komplexes ab.The present work deals with the representation and characterization of Oxochloromolybdate(V) and Dimercaptotrithion complexes. Oxochloromolybdate(V) were synthesized via a Lewis-acid-base reaction in evacuated glass ampoules under solvothermal conditions,while Dimercaptotrithion complexes were formed by the method of the diffusion-steered interface reactions. All substances were produced in form of their crystals and were characterised by elemental analysis and single-crystal x-ray diffraction. The reaction of molybdenum oxytrihalide MoOCl3 with alkali halides leads to compounds of the general formula M[MoOCl4] (M = Li+, Na+, K+, Rb+, and Cs+). The [MoOCl4]--anions connect in two different patterns of coordination. Two new representatives of the Alkaliheptachlorodioxodimolybdate(V) of the composition M[Mo2O2Cl7] with M = Rb+ and Cs+ were discovered. The difference of these compounds was the Stereochemistry of the dinuclear [Mo2O2Cl7]--anions. The reaction of molybdenum oxytrihalides MoOCl3 with earth-alkali chlorides leads to compounds of the chemical composition M(SOCl2]2(MoOCl4)2] (M = Mg2+, Ca2+ and Sr2+). The earthalkalioxochloromolybdat(V)-SOCl2-solvate connect in one-dimensional single strands consisting of [Mo2O2Cl8]2--anions and to different earth-alkali coordination polyhedra. MoOCl3 with BaCl2 reacts to compound of the formula Ba[MoOCl5]. The [MoOCl5]--octahedra indicates in diffrent direction. Furthermore black needle-shaped crystals of Tetrathiofulvalenyl-tetrachlorooxomolybdat(V) (TTF)[MoOCl4] could be obtained. Here, in addition to the planar tetrathiafulvalenyl radical cation the desired polymer [MoOCl4]- strands could be located. The real structure consists of square-pyramidal [MoOCl4]- ions stacked to form columns with alternating O-Mo distances of 164,2 and 239,7 pm. The packing of the columns is disordered in that the [MoOCl4]- pyramids point either in the +a or -a direction. Further studies on the characterization were performed by magnetic measurements and the measurement of the electrical conductivity. The complexes of the isomeric Dimercaptotrithion-ligand (Dmt) are not well-known. Down to the present day only five compounds are characterised. Here, a copper-chelate complex of composition (P(C4H9)4)[Cu3(dmt)3] was isolated. In the nearly planar structure of trinuclear [Cu3(dmt)3]--anions are associated with sulphur sulphur interactions. Measurements of the magnetic and electronic conductivity were used to further characterize this complex

Forum Bauinformatik 2009 : 23. bis 25. September 2009, Universität Karlsruhe (TH)

Tagungsband des 21. Forum Bauinformatik am 23. bis 25. September 2009 an der Universität Karlsruhe (TH). Beiträge von jungen Wissenschaftlern aus den Bereichen Simulationsmodelle, Numerische Methoden, Visualisierung, Informationsvermittlung, Prozess- und Produktmodellierung sowie weiterer informationstechnischer Anwendungen im Bauwesen

Reaktionsverhalten von Chalkogenidometallaten in Ionischen Flüssigkeiten

Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Reaktionsverhalten von Chalkogenidotetrelaten in ionothermalen Umsetzungen genauer untersucht. Dabei wurden sowohl die bereits in der Literatur verwendeten binären Präkursoren, die das [SnSe4]4–- und das [Ge4Se10]4–-Anion enthalten oder das Salz K2[Sn2Se5] mit einem 3D-Netzwerk eingesetzt, als auch Salze bisher nicht untersuchter Anionen wie [Sn4Se10]4– oder [M4Sn4Se17]10– (M = Mn, Zn, Cd). Es wurden dabei folgende Parameter variiert: die Natur der ionischen Flüssigkeit (IL), die Temperatur, die Reaktionszeit, der Zusatz verschiedener Metallsalze und der Einfluss verschiedener Amine oder Ammoniumsalze. Erstmals wurde der Einfluss von IL-Mischungen genauer beleuchtet, sowie ILs mit neuen Kationen und Anionen getestet. Es konnten so eine ganze Reihe neuer Selenidometallate unterschiedlicher Topologie und Zusammensetzung dargestellt werden. Die Reaktionsmischungen sowie die Zielverbindungen wurden mittels Einkristallstrukturanalyse, Röntgenpulverdiffraktometrie, NMR-Spektroskopie, Mikroröntgenfluoreszenzanalyse und UV-VIS-Spektroskopie untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass komplexe Zusammenhänge zwischen Reaktionsbedingungen und Struktur vorliegen, wobei die IL nicht nur als Reaktionsmedium wirkt, sondern aktiv an der Reaktion beteiligt ist: Indem sie als Reaktionspartner auftritt, steuert sie die Reaktivität der Reaktionsmischung und die Produktselektivität

Architekturzeichnungen der deutschen Renaissance

Architekturzeichnungen sind nicht nur Medien zur Planung und Visualisierung von Architektur, sondern bedeutende Quellen historischer Entwurfstheorien, Entwurfspraktiken und Wissensproduktion. Während italienische Architekturzeichnungen etablierte Quellen der Renaissanceforschung sind, wird hier erstmals der Blick auf bislang vernachlässigte Zeichnungen der ›deutschen Renaissance‹ gelegt. Die vorliegende Studie untersucht sowohl die zeichnerischen Darstellungstechniken und Theorien als auch ihre allgemeine Bedeutung als Form- und Wissensspeicher. Der Autor analysiert dabei etwa die variable Verwendung der Zeichnungen vom Entwurfsmedium über das Rechtsdokument bis hin zur Prinzenerziehung und hebt den Stellenwert von Zeichnung und Zeichnungstheorie für verschiedene Professionen sowie das Selbstverständnis der Architekten hervor. Zudem werden erste Einblicke in die fürstliche und reichsstädtische Sammlungsgeschichte von Architekturzeichnungen in Kunstkammern, Bibliotheken und Kanzleien gegeben. Anhand von exemplarischen Fallstudien und neu erschlossenem Quellenmaterial werden so nicht nur neue Einsichten in die Funktionen und Semantiken zeichnerischer Produktion eröffnet, sondern auch übergreifende Fragen der historischen Wahrnehmung von Architektur in der Frühen Neuzeit verhandelt.Architectural drawings of the ›German Renaissance‹ have, with a few exceptions, remained unexplored objects. This is contrasted by the vast amount of surviving objects, of which roughly 8.000 drawings from the 16th to the early 17th century originate from the German territories. Despite being neglected for a long time, these drawings, however, convey a diverse picture of building in theory and practice, and are characterized by remarkable variations in their depiction of architecture. Aside from the various historical uses of the drawings, a closer examination can reveal the historical conditions for and the impacts of architectural drawing in general. The present study, therefore, aims to categorise the architectural drawings in order to extract their implied knowledge and to embed them in their respective historic discourses and epistemic systems. The main argument is that architectural drawings were not only tools for the design process of castles, gardens, civic buildings, or fortresses. Instead, they were part of complex communication processes, and were crucial objects of preserving architectural knowledge and invention. Architectural drawings should rather be understood as ›significant objects‹ (»Bedeutungsträger«) of cultural practices, conveying historic concepts of space and built environments. In order to determine the very diverse aspects of the architectural drawing in the Northern Renaissance, this study is based upon a select number of drawings from various regions of the German states and newly discovered written sources. Due to the lack of architectural drawings in the northern regions of Germany, the majority of the selected drawings are from the south and middle-east of Germany (e.g. in Dresden, Nuremberg, or Kassel). The lack of contemporary art historical studies on ›German Renaissance‹ architectural drawings has made it even more crucial to focus on historic material. Therefore, this study provides written sources dealing with concepts of ›drawing theories‹, as well as the thus far unknown concept of a treatise depicting design processes and functions of architectural drawings. In order to rethink the ›visual culture‹ of architectural drawings of the ›German Renaissance‹, this study relies on traditional art historical and historical methods (»Quellenkritik«) to evaluate the written and drawn sources, and on methods of media studies and visual studies (»Bildwissenschaft«) to disclose pictorial strategies of visualization and communication. This book is structured in four main chapters dealing with theory and profession, function and impact, practice, and design techniques of architectural drawings between 1500 and 1650 in the German countries. While the first three chapters are concerned with the theory, design techniques, historic, and social context of the drawings, the fourth chapter presents case studies reflecting their function, use, and impact. Although this analysis is hugely concerned with objects originating from the Holy Roman Empire, it aims to reconstruct a general idea of the complex phenomena of production, visualization, communication, display, and collecting of knowledge by the means of architectural drawings, which can easily be applied to objects from any other ›region‹ of that period. While being mainly used for common design processes, architectural drawings are defined by their wide-ranging utilisation, ranging from legal documents to material in the civic and princely education. It can be observed that draughtsmen of architectural drawings come from heterogeneous backgrounds to include not only architects, engineers, and town master masons, but also goldsmiths, structural draughtsmen, musicians, and even princes themselves. Accordingly, drawings could be plain administrative documents or, at times, valuable collection pieces, which is reflected in their depository – objects could be found at various places at the court or civic administration such as the registry, the library, and the armoury, but also in the Cabinet of Curiosities, or in the architect’s personal archive. Even with only a small number of known approaches theorizing architectural drawings and design practices during the 16th century, it is possible to reveal a broad influence on drawing theories, especially by perspective treatises and the so-called »Visier- und Messkunst« (measuring). Reconstructing the various places of producing, collecting, displaying, and studying architectural drawings shows that architectural drawings were a crucial part in cultural processes of understanding, organizing, and dealing with the built environment

Strukturchemie und Phasenbeziehungen der intermetallischen Phasen des Zweistoffsystems Iridium-Zink und ternärer Substitutionsvarianten mit Magnesium

Bericht über die erstmalige Synthese und Charakterisierung von intermetallischen Phasen des Zweistoffsystems Iridium-Zink, sowie einiger ternärer Substitutionsvarianten mit Magnesium. Die Synthese erfolgte mittels Hochtemperaturmethoden aus den Elementen. Zur Strukturaufklärung wurden Röntgenbeugungsexperimente an Einkristallen und Pulvern durchgeführt, ergänzt um transmissionselektronenmikroskopische Studien zur Realstruktur. Ausgewählte Präparate wurden hinsichtlich ihrer physikalischen Eigenschaften untersucht (thermisches Verhalten, Magnetismus, elektrische Leitfähigkeit). Diskutiert werden die Strukturchemie und Phasenbeziehungen, mit einem Schwerpunkt auf der struktursystematischen Einordnung der Befunde. Bemerkenswert sind das Auftreten einer zweidimensional inkommensurabel modulierten Phase (IrZn3), einer Phase mit dreidimensional ausgedehnter diffuser Streuung (IrZn2), sowie ganz allgemein der hohe Grad an struktureller Ausdifferenzierung und Komplexität, der sich an den binären Phasen - ihren Kristallstrukturen und Phasenbeziehungen - beobachten läßt

Intelligentes Führungskonzept für ein Autonomes Unterwasserfahrzeug in Sondersituationen

AbstractThis thesis introduces a complete and new concept for the control of an AUV in special situations. Such a special situation occurs when an Object detected during the mission is tangential to the proposed route; in such a situation the possible actions are identification or evasion of the object. The design of the concept had to take into account a number of practical requirements (Safety, Robustness, Computation time and Optimality of the solution), for the processes and algorithms; these requirements had to be met within the hardware and software specifications and operational constraints of the AUV system. Such specifications include non-holonome, delayed motion behaviour of the AUV, the available environmental sensors, the vehicle’s software architecture, development and communication software. The operational constraints of a AUV may be characterised by manoeuvres in three dimensional space in adverse conditions with strong water currents, bad (sonar) visibility and high water pressure; taking into account safety distances to the seafloor and geographical obstacles, manmade constructions and debris.The concept developed is of modular construction and includes components for collision detection, goal generation, collision avoidance, vehicle guidance for identification tasks and general vehicle control. A two phase concept was used for the collision detection; this allows a rapid collision verification through the use of simple collision tests which leads to a pre-selection of possible collision candidates. The collision avoidance system, developed during the course of the research, has a hybrid structure, whereby reactive (Reactive Control) and planning (Route planning) components work in parallel. The reactive control takes over the vehicle guidance to avoid the collision, concurrently the route planning generates a route which will avoid the obstacle and return the vehicle back on to its original path. Once a route has been calculated the planning function takes over from the reactive control to execute the planned route.The new reactive control component contains a newly developed and original process for construction of gradient lines that combines the advantages of Harmonic Dipole Potentials process with the requirements of a path-optimal control which takes into account the non-holonome, delayed motion behaviour of the vehicle. Due to the demands of the online generation of a route whilst guaranteeing the real-time behaviour of the control system as a whole, graph based techniques for route planning were investigated in the course of the research. These techniques allow an optimal path according to defined input to be calculated within a predictable time. Two newly developed techniques for geometrical graph generation from a configuration space with elliptic-cylindrical objects and an algorithm for calculating the energy requirements (inclusive of water-current data) are described in detail. Even though the guidance concept presented in this thesis was developed for an autonomous underwater vehicle (AUV), the concept or parts of the concept are equally applicable to land based or aerial mobile autonomous systems.ZusammenfassungDie vorliegende Arbeit stellt ein vollständiges und neues Konzept zur Fahrzeugführung in Sondersituationen für ein Autonomes Unterwasserfahrzeug vor. Eine Sondersituation ist dann gegeben, wenn während einer Mission Objekte den abzufahrenden Routenplan tangieren. Die möglichen Handlungen bestehen im Ausweichen oder in der Identifikation dieser Objekte. Bei der Erstellung des Konzeptes gab es eine Reihe praxisrelevanter Anforderungen (Sicherheit, Robustheit, Rechenzeit, Optimalität) an die zu entwickelnden Verfahren und Algorithmen, die unter den hard- und softwaretechnischen Vorgaben und Arbeitsbedingungen einzuhalten waren. Solche Vorgaben umfassen das nichtholonome, verzögerte Bewegungsverhalten des Unterwasserfahrzeuges, die Sensorik zur Bestimmung der Umwelt, die im Fahrzeug eingesetzte Rechentechnik sowie die zu verwendende Entwicklungs- und Kommunikationssoftware. Die Arbeitsbedingungen eines Unterwasserfahrzeuges sind durch ein Manövrieren im dreidimensionalen Raum bei einer möglichen Seeströmung, schlechter Sicht und hohem Wasserdruck unter Einhaltung eines Sicherheitsabstandes zum Meeresbodens und zu den geographischen Hindernissen, technischen Bauten und Altlasten charakterisiert.Das entwickelte Konzept ist modular aufgebaut und umfasst Komponenten zur Kollisionsüberwachung, Zielpunktgenerierung, Kollisionsvermeidung, Fahrzeugführung bei Identifikationsaufgaben sowie zur Fahrzeugsteuerung. Für die Kollisionsüberwachung wird ein Zwei-Phasen-Konzept eingesetzt. Dieses Konzept ermöglicht eine schnelle Kollisionsüberprüfung durch die Verwendung einfacher Kollisionstests zur Vorselektion möglicher Kollisionskandidaten. Das in dieser Arbeit entwickelte Kollisionsvermeidungssystem besitzt eine hybride Struktur, bei der ein reaktiver (Reaktive Steuerung) und ein planender Ansatz (Wegeplanung) parallel arbeiten. Die Reaktive Steuerung übernimmt die Führung des Fahrzeuges, während die Wegeplanung einen Routenplan generiert. Steht ein Routenplan zur Verfügung, arbeitet die Wegeplanung diesen ab. Für die Reaktive Steuerung wurde ein neues Verfahren zur geometrischen Konstruktion von Gradientenlinien entwickelt. Es verbindet die Vorteile des von Guldner entwickelten Verfahrens der Harmonischen Dipolpotentiale mit der Forderung einer wegoptimalen Fahrweise unter Berücksichtigung des nichtholonomen, verzögerten Bewegungsverhaltens des Fahrzeuges. Durch die Forderung der online-Erzeugung eines Routenplanes unter Gewährleistung des Echtzeitverhaltens des Systems wurden graphenbasierte Verfahren für die Wegeplanung untersucht. Diese Verfahren ermöglichen es, einen optimalen Weg nach definierten Vorgaben in einer kalkulierbaren Zeit zu ermitteln. Zwei neu entwickelte Verfahren zur Generierung eines geometrischen Graphen aus einem Konfigurationsraum mit elliptischen Objektzylindern sowie ein Algorithmus zur Bestimmung der Fahrtkosten unter Einbeziehung der Strömungsinformation werden detailliert beschrieben. Obgleich das in dieser Arbeit vorgestellte Führungskonzept für ein Autonomes Unterwasserfahrzeug entwickelt wurde, können Teile dieser Arbeit auch für boden- und luftgeführte Autonome Mobile Systeme angewandt werden.Auch im Buchhandel erhältlich: Intelligentes Führungskonzept für ein autonomes Unterwasserfahrzeug in Sondersituationen / von Mike Joachim Eichhorn . - Düsseldorf : VDI-Verl., 2007. XIII, 172 S.. : Ill., graph. Darst. ISBN 978-3-18-512708-3 Preis: 51,30