Spin Axioms in Relativistic Continuum Physics

The 24 components of the relativistic spin tensor consist of 3+3 basic spin fields and 9+9 constitutive fields. Empirically only 3 basic spin fields and 9 constitutive fields are known. This empirem can be expressed by two spin axioms, one of them identifying 3 spin fields, and the other one 9 constitutive fields to each other. This identification by the spin axioms is material-independent and does not mix basic spin fields with constitutive properties. The approaches to the Weyssenhoff fluid and the Dirac-electron fluid found in literature are discussed with regard to these spin axioms. The conjecture is formulated, that another reduction from 6 to 3 basic spin fields which does not obey the spin axioms introduces special material properties by not allowed mixing of constitutive and basic fields.Comment: 15 pages, dirac-electron example has been rewritte

Vertrauensbasierte Laufzeitüberwachung verteilter komponentenstrukturierter E-Commerce-Software

Die Entwicklung komponentenstrukturierter E-Commerce-Software ist kostengünstig und schnell, da man die Systeme recht einfach aus wiederverwendbaren Softwarekomponenten zusammensetzt. Allerdings führt diese Entwurfsmethode zu einer neuen Art an Problemen für die Datensicherheit dieser Systeme. Insbesondere besteht die Gefahr, dass eine bösartige Komponente die gesamte Anwendung, in die sie eingebunden ist, bedroht. Zur Abwehr dieser Gefahr verwenden wir Security Wrapper, die das Verhalten von Komponenten zur Laufzeit überwachen und die Sicherheitsanforderungen der Anwendung durchsetzen. Ein Security Wrapper beobachtet das Verhalten an der Schnittstelle einer Komponenten und vergleicht es mit den vom Komponentenentwickler garantierten Sicherheitspolicies, die in der Komponentenspezifikation formal beschrieben werden. Wir stellen vor, wie man die Sicherheitspolicies zustandsbasiert beschreibt und führen eine Sammlung an Spezifikationsmustern ein, aus denen man die Modelle der Sicherheitspolicies für eine Komponente ableitet. Schließlich zeigen wir den Einsatz der Security Wrapper anhand eines E-Procurement- Beispiels. Darüberhinaus erläutern wir, wie man unter Berücksichtigung der Erfahrungen anderer Nutzer mit einer Komponente den Aufwand der Laufzeittests reduzieren kann. Dazu verwenden wir einen speziellen Vertrauensmanagement-Service, der gute und schlechte Erfahrungen unterschiedlicher Benutzer mit Komponenten verwaltet. Abhängig von diesen Erfahrungsberichten können die Security Wrapper das Ausmaß der Überwachung absenken, indem sie anstatt einer vollständigen Überwachung nur Stichproben durchführen oder die Überwachung sogar abbrechen

Zu Einflüssen von hüttensandhaltigen und kalksteinhaltigen Zementen auf die Wirkungsweisen von Fließmitteln basierend auf Polycarboxylatether: ein multimethodaler Ansatz von der molekularen Ebene bis in Beton

Aus der Praxis ist von sog. Unverträglichkeiten zwischen Fließmitteln basierend auf dem Wirkstoff Polycarboxylatether und Zementen mit durch bspw. Hüttensand und/oder Kalkstein verringertem Klinkergehalt berichtet worden. Um die Akzeptanz jener klinkereffizienten Zemente in der Baupraxis zu erhöhen, wurde in einem multimethodalen Ansatz mit systematisch durchgeführten Untersuchungen von der molekularen Ebene bis in Beton der Kenntnisstand zu Einflüssen von hüttensand- bzw. kalksteinhaltigen Zementen auf die dosis- und zeitabhängige dispergierende Wirkung von Fließmitteln auf Basis von Polycarboxylatether zur Anwendung in Fertigteil- bzw. Transportbeton erweitert. Dazu wurden an praxisüblich konzentrierten Zementsuspensionen Konsistenzveränderungen per Rotationsrheometer und Setzfließversuch ermittelt. Zetapotenziale wurden elektroakustisch, Phasenentwicklungen differentialthermoanalytisch/röntgenografisch und das Sorptionsverhalten der Fließmittelwirkstoffe per Verarmungsmethode bestimmt. Ionische Zusammensetzungen der wässrigen Lösungen wurden u. a. chromatografisch analysiert. Sich ergänzende Untersuchungen wurden an Teilproben der gleichen Suspension durchgeführt. Mit den genannten Methoden wurden auch die sich mit steigendem Hüttensand- bzw. Kalksteingehalt im Zement einstellenden Veränderungen der fließmittelfreien Systeme bestimmt, um Einflüsse der Zementbestandteile auf die dispergierende Wirkung der Fließmittel systematisch diskutieren zu können. Die Fließmittel waren im Handel erhältliche, übliche Produkte zur Anwendung in Fertigteil- bzw. Transportbeton. Die Zemente enthielten den gleichen Klinker, sodass Ergebnisse miteinander verglichen werden können, und die Gehalte an Hüttensand bzw. Kalkstein in den Zementen wurden systematisch variiert. Die Hüttensande und Kalksteine unterschieden sich vorrangig in der für die Fließmittelwirkung vorrangig maßgebenden Mahlfeinheit oder spezifischen BET-Oberfläche bzw. im Tonmineralgehalt. Sie werden zur Zementherstellung im Werk verwendet. Betone mit hüttensand- bzw. kalksteinhaltigen Zementen können durch Polycarboxylatether verflüssigt werden. Betontechnologinnen und -technologen werden praxisnahe Empfehlungen gegeben, solche Betone zielsicherer zu verflüssigen und so das Potenzial dieser klinkereffizienten Zemente noch umfangreicher ausschöpfen zu können. Ein Modell wurde entwickelt, mit dem die Wirkungsweisen der Polycarboxylatether erklärt werden können. Eine Methode wurde erarbeitet, wässrige Lösungen zu erhalten, die die ionischen Umgebungen der Bestandteile von Suspensionen mit hüttensand- bzw. kalksteinhaltigen Zementen nachstellen. Werden sie eingesetzt, können die wirksamen Ladungsdichten von Fließmittelwirkstoffen und deren wirkliches Sorptionsverhalten an den einzelnen Zementbestandteilen sowie die realen Zetapotenziale der Bestandteile von Zementsuspensionen analysiert werden. Ein Modell zum Potenzialverlauf und zur elektrochemischen Doppelschicht in Portlandzementsuspensionen wurde auf Suspensionen mit hüttensand- bzw. kalksteinhaltigen Zementen weiterentwickelt.In practice there have been reports of so-called incompatibilities between superplasticizers based on the active ingredient polycarboxylate ether and cements with a reduced clinker content through the use of e.g. blast furnace slag and/or limestone. In order to increase the acceptance of those clinker-efficient cements in building practice, the state of knowledge on the influences of cements containing blast furnace slag or limestone on the dose- and time-dependent dispersing effect of superplasticizers based on polycarboxylate ether for use in precast concrete products or ready-mixed concrete was expanded in a multi-method approach with systematic investigations from the molecular level to concrete. For this purpose, consistency changes of cement suspensions concentrated as usual in practice were determined by means of rotational rheometry and mini-slump flow testing. Zeta potentials were measured by electroacoustics, phase developments by differential thermal analyses/X-ray analyses and the sorption behaviour of the superplasticizers’ active ingredients by the depletion method. Ionic compositions of the aqueous solutions were analysed chromatographically. Complementary tests were carried out on subsamples of the same suspension. The methods mentioned were also used to determine the changes in the superplasticizer-free systems that occur with increasing blast furnace slag or limestone content in the cement, in order to be able to systematically discuss the influences of the cement constituents on the dispersing effect of the superplasticizers. The superplasticizers were commercially available and common products for use in precast concrete products or ready-mixed concrete. The cements contained the same clinker, so that results can be compared with each other, and the contents of blast furnace slag or limestone in the cements were systematically varied. The blast furnace slags and limestones differed in fineness or specific BET surface area or clay mineral content, which is mainly decisive for the dispersing effect. They are used for cement production in the plant. Concretes with cements containing blast furnace slag or limestone can be reliably plasticised using polycarboxylate ethers. Practical recommendations are given to concrete technologists on how to plasticise such concretes more accurately and thus exploit the potential of these clinker-efficient cements to an even greater extent. A model was developed that explains the action mechanisms of the polycarboxylate ethers. A method was developed to obtain aqueous solutions that mimic the ionic environments of the constituents of suspensions with blast furnace slag or limestone in cement. If they are used, the effective charge densities of superplasticisers’ active ingredients and their actual sorption behaviour on the individual cement constituents, as well as the real zeta potentials of the constituents in cement suspensions can be analysed. A model for the potential curve and the electro-chemical double layer in Portland cement suspensions was developed further for suspensions with cements containing blast furnace slag or limestone

Close-to-Fourier heat conduction equation of solids of constant mass density

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.Heat conduction close-to-Fourier means that we look for a minimal extension of heat conduction theory using the usual Fourier expression of the heat flux density and modifying that of the internal energy as minimally as possible by choosing the minimal state space. Applying Liu's procedure results in the class of materials and a dierential equation both belonging to the close-to-Fourier case of heat conduction

Dynamics of the Size and Orientation Distribution of Microcracks and Evolution of Macroscopic Damage Parameters

Dieser Beitrag ist mit Zustimmung des Rechteinhabers aufgrund einer (DFG geförderten) Allianz- bzw. Nationallizenz frei zugänglich.This publication is with permission of the rights owner freely accessible due to an Alliance licence and a national licence (funded by the DFG, German Research Foundation) respectively.We are dealing with damage of brittle materials caused by growth of microcracks. In our model the cracks are penny-shaped. They can only enlarge but not heal. For a single crack a Rice–Griffith growth law is assumed: There is crack growth only if tension is applied normally to the crack surface, exceeding a critical value. Our aim is to investigate the effect of crack growth on macroscopic constitutive quantities. A possible approach taking into account such an internal structure within continuum mechanics is the mesoscopic theory. A distribution of crack lengths and crack orientations within the continuum element is introduced. Macroscopic quantities are calculated as averages with the distribution function. A macroscopic measure of the progressing damage, i.e., a damage parameter, is the average crack length. For this scalar damage parameter we derive an evolution equation. Due to the unilateral growth law for the single crack, it turns out that the form of this differential equation depends explicitly on the initial crack length distribution. In order to treat biaxial loading, it is necessary to introduce a tensorial damage parameter. We define a second-order tensor damage parameter in terms of the crack length and orientation distribution function