Nicht-explizites Wissen in Soziologie und Sozionik: ein kursorischer Überblick

Der kursorische Überblick beginnt mit der gründlichen Neulektüre eines Klassikers auf dem Gebiet des "impliziten Wissens", Michael Polanyi. Die Differenz explizites/ implizites Wissen spielt eine zentrale Rolle im Werk von Michael Polanyi. Die hier am Beispiel der Sozialität entwickelte Emergenztheorie wird von Polanyi verallgemeinert. Emergenz wird beschrieben als das Entstehen einer höheren Ebene durch einen Prozess, der auf der unteren Ebene nicht auffindbar ist. Keine Ebene ist in der Lage, ihre Randbedingungen selbst zu kontrollieren, und kann auch keine über ihr liegende Ebene von sich aus generieren. Danach stellt der Autor kurz die wichtigsten Vertreter einer soziologischen Praxistheorie vor, z.B. Georg Herbert Mead, Erving Goffmann und Anthony Giddens. Ausführlicher werden einschlägige Diskussionen und Studien aus verschiedenen Gebieten der Wissenschafts- und der Technikforschung vorgestellt, da dort das Problem intensiv und explizit behandelt wird. Abschließend wird die Entwicklung von der Soziologie der künstlichen Intelligenz bis zur Sozionik im Hinblick darauf durchkämmt, wie dort Explizitheit und Wissen behandelt werden. Das Schlusskapitel fasst die Ergebnisse in einer kleinen Übersicht über die verschiedenen Begriffe zusammen und formuliert zentrale Forschungsfragen für die Zukunft. (ICD

Neuartige Drehgelenke für reibungsarme Mechanismen : Auslegungskriterien und Berechnungsmethoden

In many branches of technology is a need for mechanisms with minimum friction and minimum bearing play. Such mechanisms are neither feasible with conventional hinges nor with hinges from the micro- and nanopositioning. This thesis proposes novel hinges in order to bridge the gap between the precision of micropositioning and the workspace of applications in manufacturing. The proposed implementations are flexure hinges for large displacements and dry slide bearings with friction reduction

Instrumentierte Strömungsfolger zur Prozessdiagnose in gerührten Fermentern

Advanced monitoring of the spatio-temporal distribution of process parameters in large-scale vessels and containers such as stirred chemical or bioreactors offers a high potential for the investigation and further optimization of plants and embedded processes. This applies especially to large-scale fermentation biogas reactors where the process performance including the biological processes highly depend on mixing parameters of the complex bio-substrates. Sufficient mixing is a basic requirement for a stable operation of the process and adequate process performance. However, this condition is rarely met in agricultural biogas plants and the process efficiency is often reduced dramatically by inhomogeneities in the agitated vessels. Without a doupt, investigation and monitoring of biochemical parameters, such as the fermentation rate, pH distribution as well as O2 and CO2 concentration is of great importance. Nevertheless, also understanding of non-biological parameters, such as fluid dynamics (flow velocity profiles, circulation times), suspension mixing (homogeneity, location of dead zones and short-circuits) and heat transfer (temperature profiles), is necessary to analyze the impact of mixing on the biological system and also to improve the process efficiency. However, in most industrial scale applications the acquisition of these parameters and their spatial distributions in the large-scale vessels is hampered by the limited access to the process itself, because sensor mounting or cable connections are not feasible or desired. Therefore, state of the art instrumentation of such reactors is commonly limited to few spatial positions where it is doubtfully assumed that the measured parameters are representative for the whole reaction mixture. In this work, a concept of flow following sensor particles was developed. The sensor particles allow long-term measurement of spatially distributed process parameters in the chemically and mechanically harsh environments of agitated industrial vessels. Each sensor particle comprises of an onboard measurement electronics that logs the signals of measurement devices, namely temperature, absolute pressure (immersion depth, axial position) and 3D acceleration. The whole electronics is enclosed in a robust neutrally buoyant capsule (equivalent diameter 58.2 mm; sphericity 0.91), to allow free movement with the flow. The sensor particles were tested in pilot fermenters under comparable flow conditions of biogas fermenters. The experiments proved the applicability of the sensor particles and the robustness to resist the harsh environments of mixing processes. Moreover, the results show the capabilities of the sensor particles to monitor the internal conditions of the vessel correctly and thus deliver significant information about the flow regime. Therefore effects of liquid rheology, vessel geometry, impeller speed and axial impeller position on the macro-mixing process were properly detected. Evaluation of the impeller efficiency and the mixing processes was done based on mixing homogeneity, location of dead zones, axial velocity profiles, circulation time distributions as well as average circulation times, acceleration spectra and temperature profiles that were extracted from the measured data. Furthermore, it is shown, that parameters of mixing models such as circulation number, impeller head, PECLÉT-number and variance of suspended solid particles can be estimated from the measured data. The main achievement of this work is therefore the development and validation of instrumented flow followers for the investigation of macro-mixing effects in agitated vessels. The sensor particles show potential for employment to real applications such as biogas fermenters or large bioreactors and to monitor and improve the mixing and heating regimes

Energiebasierte Korrelation von strukturdynamischen Messungen mit numerischen Modellen für Strukturen mit hoher modaler Dichte

Aufgrund der stark wachsenden Weltbevölkerung und zunehmenden Globalisierung in Verbindung mit einem meist hohen Lebensstandard ist auch ein Anstieg des Luftverkehrsaufkommens über die letzten Jahrzehnte zu beobachten. Der Luftverkehr ist die schnellste und bequemste Art und Weise, um Güter und Personen über große Distanzen zu befördern. Eine Stagnation dieses Trends ist auch in Zukunft nicht zu erwarten. Die mit dem Luftverkehr steigenden Schadstoffemissionen haben einen zunehmend negativen Einfluss auf Umwelt und Atmosphäre. Durch das wachsende Umweltbewusstsein der heutigen Gesellschaft hat sowohl der Schutz der Umwelt als auch des Klimas einen hohen Stellenwert. Fehlende alternative Energiequellen zwingen die Luftfahrtforschung und -industrie neue und revolutionäre Technologien zu erforschen, um eine nachhaltige Energieversorgung auch in Zukunft zu sichern und die heutigen fossilen Brennstoffe zu ersetzen. Ein gesetztes Ziel der Luftfahrtforschung und -industrie ist eine Reduktion der Kohlenstoffdioxid- und Stickstoffemissionen um 75% und 90% pro Passagier und Kilometer bis zum Jahr 2050. Nicht nur die Schadstoffemissionen haben einen negativen Einfluss auf die Umwelt, sondern auch der von den Flugzeugtriebwerken erzeugte Lärm. Aus diesem Grund ist ein weiteres und nicht weniger wichtiges Ziel bis zum Jahr 2050 die Reduktion des wahrnehmbaren Schalllärms um 65%. Diese Ziele sind Bestandteil der Luftfahrtstrategie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) auf Basis der Strategic Research and Innovation Agenda der Advisory Council for Aviation Research and Innovation in Europe (ACARE). Zudem fordert die Luftfahrtindustrie, aufgrund gestiegener Energiekosten, neue energieeffiziente Alternativen zu herkömmlichen Strahlentriebwerken. Bezüglich des Treibstoffverbrauchs und der Schadstoffemission sind moderne Turbopropturbinen eine solche energieeffiziente Alternative im Bereich der Kurzstreckenflugzeuge. Jedoch wird die Reduktion der Schadstoffemission durch erhöhte Lärmabstrahlung an den Triebwerken teuer eingekauft. Deshalb besteht ein Handlungsbedarf der Forschung, um das Ziel der Lärmminderung bis zum Jahr 2050 bei dieser alternativen Antriebstechnik zu gewährleisten. Eine weitere und unabdingbare Herausforderung, welche mit dem erhöhten Lärmpegel einhergeht, betrifft den Komfort der Flugzeugpassagiere. Durch die starke akustische Anregung auf der Außenhaut der Flugzeugkabine ist auch ein erhöhter Lärmpegel innerhalb der Flugzeugkabine unausweichlich. Dieser Zustand kann, ohne weitere Gegenmaßnahmen, auch gesundheitliche Folgen für die Passagiere haben. Ein besseres Verständnis des dynamischen und akustischen Verhaltens einer Flugzeugstruktur ermöglicht es, neue und kommerziell erfolgreiche Lärmminderungsmaßnahmen zu entwickeln. Zu diesem Zweck werden schon frühzeitig in der Entwicklungsphase numerische Modelle eingesetzt. Der für die Akustik relevante Frequenzbereich bei tonaler Anregung durch die Turbopropturbinen ist der sogenannte mittlere Frequenzbereich. Numerische strukturdynamische Modelle, welche für vibroakustische Vorhersagen und Analysen eingesetzt werden, zeigen in dem mittleren Frequenzbereich oft signifikante Abweichungen zu experimentell ermittelten Daten. Die übliche Modellkorrelation, basierend auf experimentell ermittelten modalen Parametern, ist aufgrund der hohen modalen Dichte, die eine solche Flugzeugrumpfstruktur in diesem Frequenzbereich aufweist, fast unmöglich. Diese Arbeit stellt eine Methode vor, welche eine aussagekräftige Korrelation zwischen den Ergebnissen eines Vibrationstests einer Flugzeugrumpfstruktur und deren numerischen Vorhersagen sowohl im tiefen als auch im mittleren bis hohen Frequenzbereich liefert. Die in dieser Arbeit angewendete und neue Methode zur Modellkorrelation wurde von der Statistical Energy Analysis (SEA) inspiriert. Die SEA ist eine auf kinetischen Energien basierende Methode für die Vorhersage von Lärm- und Schwingungspegeln im hohen Frequenzbereich. Bei der SEA wird die Struktur in leicht gekoppelte Substrukturen unterteilt und der kinetische Energiegehalt der Substrukturen in zuvor definierten Frequenzbändern ermittelt. Bei der Vorhersage des kinetischen Energiegehalts einer Substruktur wird eine Analogie zum Wärmeaustausch zweier Strukturen genutzt. Denn auch die kinetische Energie der leicht gekoppelten Substrukturen folgt dem Energieerhaltungssatz. Grundsätzlich wird ein Ausgleich der Energieniveaus der einzelnen Substrukturen angestrebt. Der kinetische Energietransfer zwischen den Substrukturen lässt sich mit Hilfe von Kopplungsverlustfaktoren bestimmen. Diese Kopplungsverlustfaktoren lassen sich nicht nur modellieren, sondern auch experimentell aus der Anregungsenergie und den kinetischen Gesamtenergien der Substrukturen einer invarianten Gesamtstruktur ermitteln. Um die kinetische Gesamtenergie einer Substruktur experimentell zu analysieren, wird die diskrete kinetische Energie räumlich über Substrukturen und spektral über Frequenzbänder aufintegriert. Bei der in dieser Arbeit vorgestellten Methode zur Korrelation von experimentellen und simulierten Daten wird analog vorgegangen. Die räumlich und spektral integrierten kinetischen Energien dienen dem Korrelationskriterium als Korrelationsgröße. Das neue Korrelationskriterium gibt dem Anwender die Möglichkeit, weniger gut korrelierende Frequenzbänder zu identifizieren. In diesen Frequenzbändern muss das numerische strukturdynamische Modell angepasst werden, um die Korrelation zu den Testergebnissen im mittleren und hohen Frequenzbereich zu erhöhen. Auch zeigt die Methode, in welchen Bereichen der Struktur eine solche Anpassung notwendig ist. Mit den räumlich und spektral integrierten Energieverteilungen ist es zudem möglich, stark lokales Schwingungsverhalten einfacher zu interpretieren. Energietransferpfade und kinetisch energiereiche Bereiche einer Struktur sind aufgrund des unregelmäßigen Charakters des lokalen Schwingungsverhaltens oft schwierig zu identifizieren. Die integrierten Energieverteilungen liefern eine gemittelte bzw. globale Betrachtung des lokalen Schwingungsverhaltens. Große Abweichungen in einzelnen Bereichen der integrierten kinetischen Energieverteilung zwischen numerischen Modellen und Testmodellen deuten auf nicht berücksichtigte Transferpfade hin. Diese sowohl räumlich als auch spektral globalisierende und mittelnde Eigenschaft der integrierten kinetischen Energieverteilungen ermöglicht eine gezielte Anpassung, der für die Vorhersage struktureller und akustischer Eigenschaften bzw. Schwingungsbarkeit des neuen Korrelationskriteriums mit realen Testdaten. Die Ergebnisse zeigen, dass das neue Korrelationskriterium zu einer robusten und aussagekräftigen Korrelation führt, auch in Gegenwart von Unsicherheiten in Modellparametern oder aufgrund von Fertigungstoleranzen der verwendeten Bauteile. Ein weiteres Thema dieser Arbeit ist die Einteilung des gemessenen Frequenzbereichs in tiefen, mittleren und hohen Frequenzbereich. Eine solche Einteilung ist wichtig, um den Gültigkeitsbereich einzelner Verfahren und Vorhersagemethoden, bezüglich vibroakustischer Problemstellungen, aus den gemessenen Übertragungsfunktionen einer realen Strukturen zu identifizieren. Der tiefe Frequenzbereich ist geprägt von einzelnen, eindeutig trennbaren Resonanzstellen und einem globalen Schwingungsverhalten der Struktur. Den hohen Frequenzbereich wiederum kennzeichnet meist eine hohe modale Dichte, starke modale Überlappung und zudem ein stark lokales Schwingungsverhalten. Der Übergangsbereich zwischen tiefem und hohem Frequenzbereich definiert den mittleren Frequenzbereich. Die in dieser Arbeit neu vorgestellte Methode zur Einteilung des gemessenen Frequenzbereichs in einen tiefen, mittleren und hohen Frequenzbereich basiert auf einer Strukturwellenzahlanalyse. Die Strukturwellen einzeln gemessener Betriebsschwingungsformen lassen sich mit Hilfe einer 2D-Fourier-Transformation identifizieren. Eine Analyse dieser Strukturwellen gibt Rückschlüsse auf das Schwingungsverhalten einzelner Strukturkomponenten und ermöglicht sowohl eine Charakterisierung des Schwingungsverhaltens der Gesamtstruktur als auch die Einteilung des gemessenen Frequenzbereichs. Mit Hilfe der Wellenzahlanalyse lassen sich die Frequenzbereiche globalen und lokalen Schwingungsverhaltens voneinander trennen. Diese Arbeit erörtert, anhand der gemessenen Schwingungsantworten einer Flugzeugrumpf-ähnlichen Laborstruktur, das Prinzip der Wellenzahlanalyse und nimmt eine Einteilung des gemessenen Frequenzbereichs vor

Jahresforschungsbericht / Technische Universität Dresden

Der Forschungsbericht vermittelt einen Einblick in die vielfältige, leistungsfähige und interdisziplinäre Forschungslandschaft an der Technischen Universität Dresden.:1. DIE FORSCHUNG AN DER TECHNISCHEN UNIVERSITÄT DRESDEN IM ÜBERBLICK 1.1. Einführung des Rektors 9 1.2. Die Forschung aus der Sicht der Fakultäten 13 Fakultät Mathematik und Naturwissenschaften 13 Philosophische Fakultät 32 Fakultät Sprach-, Literatur- und Kulturwissenschaften 34 Fakultät Erziehungswissenschaften 35 Juristische Fakultät 37 Fakultät Wirtschaftswissenschaften 40 Fakultät Informatik 41 Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik 45 Fakultät Maschinenwesen 47 Fakultät Bauingenieurwesen 49 Fakultät Architektur 52 Fakultät Verkehrswissenschaften 56 Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften 59 Medizinische Fakultät Carl Gustav Carus und Universitätsklinikum Carl Gustav Carus an der Technischen Universität Dresden 66 1.3. Auf einen Blick: Die Forschungsaktivitäten im Berichtsjahr 2004 71 Interdisziplinäre Projekte (Kurzfassung) 71 Stiftungsprofessuren 75 Kompetenzzentren 83 HBFG-Großgeräte im Jahr 2004 88 Drittmittelbilanz 90 Technologietransfer: Patente und Ausgründungen 94 Gesellschaft für Wissens- und Technologietransfer der TU Dresden mbH (GWT-TUD) 96 Anteil von Frauen an der Forschung 96 2. GROSSE INTERDISZIPLINÄRE FORSCHUNGSPROJEKTE 2.1. Sonderforschungsbereiche 100 SONDERFORSCHUNGSBEREICH 358 »Automatisierter Systementwurf« 101 SONDERFORSCHUNGSBEREICH 287 »Reaktive Polymere in nichthomogenen Systemen, in Schmelzen und an Grenzflächen« 105 SONDERFORSCHUNGSBEREICH 463 »Seltenerd-Übergangsmetallverbindungen: Struktur, Magnetismus und Transport« 109 SONDERFORSCHUNGSBEREICH 537 »Institutionalität und Geschichtlichkeit« 116 SONDERFORSCHUNGSBEREICH 528 »Textile Bewehrungen zur bautechnischen Verstärkung und Instandsetzung« 123 SONDERFORSCHUNGSBEREICH 609 »Elektromagnetische Strömungsbeeinfl ussung in Metallurgie, Kristallzüchtung und Elektrochemie« 127 SONDERFORSCHUNGSBEREICH 639 »Textilverstärkte Verbundkomponenten für funktionsintegrierende Mischbauweisen bei komplexen Leichtbauanwendungen« 132 SONDERFORSCHUNGSBEREICH/TRANSREGIO 6031 »Membrane-microdomains in their role in human disease - Membran-Mikrodomänen und ihre Rolle bei Erkrankungen des Menschen« 136 2.2. Graduiertenkollegs . 139 GRADUIERTENKOLLEG 191/3 »Werkzeuge zum effektiven Einsatz paralleler und verteilter Rechnersysteme« 140 GRADUIERTENKOLLEG 334 »Spezifi kation diskreter Prozesse und Prozesssysteme durch operationelle Modelle und Logiken« 145 GRADUIERTENKOLLEG 338/3 »Lokale innovative Energiesysteme / Local Innovative Energy Systems« 147 GRADUIERTENKOLLEG 271/2 »Strukturuntersuchungen, Präzisionstests und Erweiterungen des Standardmodells der Elementarteilchenphysik« 151 GRADUIERTENKOLLEG 864 »Molekulare Zellbiologie und Bioengineering« 154 GRADUIERTENKOLLEG »Hochleistungsbauteilkühlung« 156 GRADUIERTENKOLLEG DER HANS-BÖCKLER-STIFTUNG »Lebenslanges Lernen - Theoretisches Konzept und bildungspolitische Vision« 158 2.3. Internationale Graduiertenkollegs 160 INTERNATIONALES GRADUIERTENKOLLEG »Institutionelle Ordnungen, Schrift und Symbole / Ordres institutionnels, écrit et symboles« 161 INTERNATIONALES GRADUIERTENKOLLEG »Moderne Polymermaterialien: Präparation, Charakterisierung und Anwendung« 164 2.4. Forschergruppen 167 FORSCHERGRUPPE »Untersuchungen der Wechselwirkung an biologisierten Grenzschichten von Implantaten im Knochen« 168 FORSCHERGRUPPE »Nanostrukturierte Funktionselemente in makroskopischen Systemen« 171 FORSCHERGRUPPE »COMQUAD (Components with quantitative properties and adaptivity)« 175 FORSCHERGRUPPE »Ferroische Funktionselemente: Physikalische Grundlagen und Konzepte« 177 2.5. DFG-Schwerpunktprogramme 182 DFG-SCHWERPUNKTPROGRAMM 1142 »Institutionelle Gestaltung föderaler Systeme: Theorie und Empirie« 183 DFG-SCHWERPUNKTPROGRAMM 1123 »Textile Verbundbauweisen und Fertigungstechnologien für Leichtbaustrukturen des Maschinen- und Fahrzeugbaus« 185 3. DATEN, ZAHLEN, FAKTEN 3.1. Übersicht der großen Interdisziplinären Forschungsprojekte 190 3.2. Anzahl der Forschungsprojekte 193 3.3. Wissenschaftliche Abschlussarbeiten 194 3.3.1. Wissenschaftliche Abschlussarbeiten im Überblick - ohne Promotionen - 194 3.3.2. Wissenschaftliche Abschlussarbeiten (Diplom, Magister, Staatsexamen, Master, Bachelor) 195 3.4. Wissenschaftliche Veröffentlichungen 196 3.5. Promotionen 197 3.6. Habilitationen 198 3.7. Patente 199 3.8. Gastwissenschaftler an der TU Dresden und Forschungsaufenthalte von TU-Wissenschaftlern im In- und Ausland 200 3.9. Preise und Ehrungen 201 3.10. Wissenschaftliche Veranstaltungen . 219 3.11. Messen und Ausstellungen 259 4. FÖRDERER DES JAHRESFORSCHUNGSBERICHTES 27

Algorithmuskulturen

Hochfrequenzhandel, Google-Ranking, Filterbubble – nur drei aktuelle Beispiele der Wirkmacht von Algorithmen. Der Band versammelt Beiträge, die sich mit dem historischen Auftauchen und der mittlerweile allgegenwärtigen Verbreitung von Algorithmen in verschiedenen Bereichen des sozialen Lebens beschäftigen. Sie nehmen die Wechselbeziehungen algorithmischer und nicht-algorithmischer Akteure und deren Bedeutungen für unseren Alltag und unsere Sozialbeziehungen in den Blick und gehen den Mechanismen nach, mit denen Algorithmen – selbst Produkte eines spezifischen Weltzugangs – die Wirklichkeit rahmen, während sie zugleich die Art und Weise organisieren, wie Menschen über Gesellschaft denken. Die Beiträge beinhalten Fallstudien zu Sozialen Medien, Werbung und Bewertung, aber auch zu mobilen Sicherheitsinfrastrukturen wie z.B. Drohnen