@article{16109, author = {{Bartley, Tim and Donati, Gaia and Spring, Justin B. and Jin, Xian-Min and Barbieri, Marco and Datta, Animesh and Smith, Brian J. and Walmsley, Ian A.}}, issn = {{1050-2947}}, journal = {{Physical Review A}}, title = {{{Multiphoton state engineering by heralded interference between single photons and coherent states}}}, doi = {{10.1103/physreva.86.043820}}, year = {{2012}}, } @article{16238, author = {{Hankeln, Frederik and Mahnken, Rolf}}, issn = {{1617-7061}}, journal = {{PAMM}}, pages = {{289--290}}, title = {{{Carbon Fibre Prepregs: Simulation of a Thermo-Mechanical-Chemical Coupled Problem}}}, doi = {{10.1002/pamm.201210134}}, year = {{2012}}, } @article{16242, author = {{Elsässer, Brigitta and Dohmeier-Fischer, Silvia and Fels, Gregor}}, issn = {{1610-2940}}, journal = {{Journal of Molecular Modeling}}, pages = {{3169--3179}}, title = {{{Theoretical investigation of the enzymatic phosphoryl transfer of β-phosphoglucomutase: revisiting both steps of the catalytic cycle}}}, doi = {{10.1007/s00894-011-1344-5}}, year = {{2012}}, } @book{1625, author = {{Krimphove, Dieter}}, pages = {{159}}, publisher = {{Haufe-Verlag}}, title = {{{Logik - Einführung in das Denken}}}, year = {{2012}}, } @inproceedings{16408, abstract = {{We present a parallel rendering system for heterogeneous PC clusters to visualize massive models. One single, powerful visualization node is supported by a group of backend nodes with weak graphics performance. While the visualization node renders the visible objects, the backend nodes asynchronously perform visibility tests and supply the front end with visible scene objects. The visualization node stores only currently visible objects in its memory, while the scene is distributed among the backend nodes’ memory without redundancy. To efficiently compute the occlusion tests in spite of that each backend node stores only a fraction of the original geometry, we complete the scene by adding highly simplified versions of the objects stored on other nodes. We test our system with 15 backend nodes. It is able to render a ≈ 350,M polygons (≈ 8.5,GiB) large aircraft model with 20, to 30,fps and thus allows a walk-through in real-time. }}, author = {{Suess, Tim and Koch, Clemens and Jähn, Claudius and Fischer, Matthias and Meyer auf der Heide, Friedhelm}}, booktitle = {{Advances in Visual Computing}}, isbn = {{9783642331787}}, issn = {{0302-9743}}, pages = {{502--512}}, title = {{{Asynchronous Occlusion Culling on Heterogeneous PC Clusters for Distributed 3D Scenes}}}, doi = {{10.1007/978-3-642-33179-4_48}}, volume = {{7431}}, year = {{2012}}, } @article{13886, author = {{Rautenberg, Jens and Bause, Fabian and Henning, Bernd}}, issn = {{0171-8096}}, journal = {{tm - Technisches Messen}}, pages = {{135--142}}, title = {{{Geführte akustische Wellen zur Flüssigkeitscharakterisierung}}}, doi = {{10.1524/teme.2012.0176}}, year = {{2012}}, } @inproceedings{13960, author = {{Bause, Fabian and Walther, Andrea and Henning, Bernd}}, title = {{{Numerische Nullstellensuche in Determinantenfunktionen mittels Intervallarithmetik und algorithmischem Differenzieren}}}, year = {{2012}}, } @inproceedings{13961, abstract = {{Typical examples for the sensory use of ultrasound in industry are the measurement of flow, level, density, viscosity or concentration. Most commercial devices only provide one of these quantities but a microprocessor based evaluation of the measured information in connection with extended models of the measurement setup may also extend the functionality of those sensors. In this contribution some trends for further developments of ultrasound flowmeters and ultrasonic chemical sensors will be outlined. Focusing on flow measurement, some functional enhancements like flow profile correction and the simultaneous identification of the flowing medium are discussed in more detail.}}, author = {{Henning, Bernd and Rautenberg, Jens}}, title = {{{Ultrasonic sensors for process applications}}}, year = {{2012}}, } @inproceedings{13962, author = {{Henning, Bernd}}, title = {{{Trends im Design von Ultraschallsensoren}}}, year = {{2012}}, } @inproceedings{13963, abstract = {{Polyamid 6 (PA 6), stammend aus der Gruppe der Polykondensate, ist ein thermoplastischer Kunststoff und zeichnet sich u.a. durch eine hohe Festigkeit und Steifigkeit bei geringen Rohstoff- und Herstellungskosten aus. Das Einsatzgebiet von Polyamiden ist sehr vielseitig. Neben dem massiven Einsatz in der Textilindustrie sei beispielsweise auch der Einsatz in Seilen und Trassen, Zahnrädern und Lagern genannt. Weiterhin findet PA 6 kompositäre Verwendung als Matrixmaterial in thermoplastischen Faserverbundmaterialien (u. a. endlosfaserverstärkte Organobleche) und ist dabei vor allem für die Automobilindustrie von immens steigender Bedeutung. Neben der bei PA ausgeprägten reversiblen Polykondensation, d.h. der Reaktion des Kunststoffes mit Wasser aus der Umgebungsluft, treten irreversible Prozesse (Thermooxidation, Photooxidation, Nachkondensation, $\ldots$) auf, welche seine chemischen und mechanischen Eigenschaften beeinflussen. In diesem Beitrag sollen die Auswirkungen hydrothermischer Alterung durch Temperatur und Feuchtigkeit, auf die akustischen bzw. mechanischen Eigenschaften zum einen im hochfrequenten (Ultraschall) und zum anderen im quasistatischen Bereich charakterisiert werden. Dazu werden PA 6 Probekörper mittels Klimawechseltests künstlich gealtert und in zwei verschiedenen Versuchsaufbauten beurteilt. Zum einen werden hohlzylindrische Proben zur Charakterisierung im Ultraschallbereich (Schallgeschwindigkeit, Schallkennimpedanz, Schallabsorption) und zum anderen Schulterstäbe zur Charakterisierung der mechanischen Materialeigenschaften im quasistatischen Bereich verwendet. Die akustischen Materialkenngrößen der Ultraschallcharakterisierung und die mechanischen Materialkenngrößen aus dem quasistatischen Bereich, werden abschließend miteinander korreliert und Zusammenhänge dargestellt.}}, author = {{Bause, Fabian and Budde, Christopher and Rautenberg, Jens and Henning, Bernd and Moritzer, Elmar}}, location = {{Darmstadt}}, title = {{{Korrelation hochfrequenter und quasistatischer Materialkenngrössen zur Charakterisierung verschiedener Alterungsstadien von Polyamid 6}}}, year = {{2012}}, } @misc{13999, abstract = {{A very promising approach for the ultrasonic identification of highly damping viscoelastic polymers has been proposed by Rautenberg. He uses transmission measurements through hollow cylindrical shaped test samples which are modeled as waveguides. The measurement effect relies on multiple mode-conversions at the waveguide's outer and inner boundaries and is evaluated based on an inverse approach. In this contribution we discuss different signal characteristics of the obtained dispersed signals with respect to their sensitivity to certain material parameters. Based on these sensitivities we propose a multiphase optimization scheme to increase the optimization's convergence.}}, author = {{Bause, Fabian and Rautenberg, Jens and Henning, Bernd}}, title = {{{Sensitivity study of signal characteristics for an inverse waveguide based approach of material characterization}}}, year = {{2012}}, } @inproceedings{14001, abstract = {{In der Ultraschallakustik besteht häufig die Notwendigkeit die räumliche und zeitliche Ausbreitung von Ultraschall zu charakterisieren. Das Schlierenverfahren ist ein schnelles und nichtinvasives Verfahren zur Visualisierung von Ultraschallfeldern in Flüssigkeiten. Bei diesem Verfahren wird eine ebene elektromagnetische Welle an einer Ultraschallwelle gebeugt. Das Beugungsmuster wird durch ein optisches System in der Fourierebene abgebildet. Um die mittlere Helligkeit in der Darstellung der Ultraschallwellen zu eliminieren, erfolgt eine Ortsfilterung in der Fourierebene. Als Ortsfilter werden in der Regel eine Messerschneide oder eine Punktblende eingesetzt. Hierbei wird ein Teil der Fourierebene ausgeblendet und der unbeeinflusste Anteil in Richtung des Bildaufnahmesensors transmittiert. Der Einsatz solcher Amplitudenfilter hat den Nachteil, dass die Phaseninformation einer Schallwelle in der Abbildung der Ultraschallwelle nicht erfasst wird. Der am Fachgebiet Elektrische Messtechnik der Universität Paderborn entwickelte Schlierenmessplatz ist durch ein variables Amplitudenfilter gekennzeichnet. In diesem Beitrag wird ein Verfahren vorgestellt, wie durch Kombination von unterschiedlichen Filtern die Phaseninformation einer Ultraschallwelle rekonstruiert werden kann. Hierzu werden die mathematischen Grundlagen zur Rekonstruktion der Phase hergeleitet und die ersten Messergebnisse vorgestellt.}}, author = {{Olfert, Sergei and Henning, Bernd}}, pages = {{939--940}}, title = {{{Rekonstruktion der Phaseninformation aus Schlierenaufnahmen}}}, year = {{2012}}, } @phdthesis{14002, author = {{Rautenberg, Jens}}, keywords = {{akustische Wellenleiter, Kunststoffe, Materialdatenbestimmung, Transmissionsmessung}}, publisher = {{Elektrotechnik}}, title = {{{Ein wellenleiterbasiertes Verfahren zur Bestimmung von Materialdaten für die realitätsnahe Simulation von Schallausbreitungsphänomenen am Beispiel stark absorbierender Kunststoffe}}}, year = {{2012}}, } @article{14003, abstract = {{Das Spektrum akustischer Wellenleiter zur Flüssig-keitscharakterisierung reicht von der Seismologie und Geophysik mit Wellenleiterdimensionen von einigen km über die zerstörungsfreie Prüfung bis hin zur Prozessmesstechnik mit Sensordimensio-nen von wenigen mm. In diesem Beitrag wird ein phänomenologischer Weg zur Klassifizierung der Wellenleiter entwickelt, wobei stets die Oberflä-chenauslenkungen an der Wellenleitergrenze und die Anzahl der an der Wellenausbreitung beteiligten Moden Berücksichtigung finden. Im weiteren Verlauf werden Möglichkeiten zur Modellierung, Simulation und Messung multimodaler Wellenausbreitung im akustischen Wellenleiter gezeigt.}}, author = {{Rautenberg, Jens and Bause, Fabian and Henning, Bernd}}, journal = {{Technisches Messen}}, number = {{3}}, pages = {{135--142}}, title = {{{Geführte akustische Wellen zur Flüssigkeitscharakterisierung}}}, volume = {{79}}, year = {{2012}}, } @inproceedings{14004, abstract = {{Es wird ein Wellenleiter basiertes Messsystem vorgestellt, mit dem anhand einer einzigen Transmissionsmessung alle Daten bestimmt werden können, die zur Simulation von Schallausbreitungsphänomenen in stark absorbierenden und schwach anisotropen Materialien erforderlich sind. Auf diese Weise ist es fortan möglich die akustischen Kenngrößen (winkel- und frequenzabhängige Schallgeschwindigkeiten und frequenzabhängige Absorption) verschieden konditionierter Materialproben (Temperatur, Feuchtigkeit, Alter) simultan zu erfassen. Genutzt wird dazu die mehrmalige Modekonversion an den Mantelflächen eines hohlzylindrischen akustischen Wellenleiters, wonach ein Empfangssignal mehrere Signalgruppen aufweist, deren absolute Laufzeit, Laufzeitdifferenzen und Amplituden in Abhängigkeit der Materialkenngrößen stark variieren. Grundlegend für die realisierte und in diesem Beitrag beschriebene inverse Bestimmung der akustischen Kenngrößen ist ein ganzheitliches Modell der Schallanregung, -ausbreitung und -detektion, welches die schnelle Berechnung der Empfangssignale erlaubt. Die gezielte Variation der Modell-Eingangsgrößen führt schließlich zu einer bestmöglichen Übereinstimmung zwischen berechneten und gemessenen Empfangssignalen, sodass die final angesetzten Modell-Eingangsgrößen eine gute Approximation der gesuchten materialspezifischen akustischen Kenngrößen darstellen. Im Rahmen dieses Beitrags werden der Messaufbau, wesentliche Teile der Modellierung sowie die grundätzliche Vorgehensweise zur Anwendung der inversen Messmethode gezeigt. Anhand gemessener, berechneter und mittels Finiter Elemente Methode simulierter Signale wird das Verfahren für einen Werkstoff, spritzgegossenes Polypropylen, demonstriert.}}, author = {{Rautenberg, Jens and Bause, Fabian and Henning, Bernd}}, editor = {{Service GmbH, AMA}}, isbn = {{978-3-9813484-0-8}}, location = {{Nürnberg}}, pages = {{332--343}}, title = {{{Messsystem zur Bestimmung akustischer Kenngrößen stark absorbierender, transversal isotroper Kunststoffe}}}, year = {{2012}}, } @inproceedings{14005, abstract = {{If a guided Lamb wave leaks energy from a plate into a surrounding fluid, the radiated almost plane wave has a frequency dependent angle towards the boundary. This radia- tion angle can be calculated by numerical determination of the plates' phase velocities. We also measured the radiation angle in Schlieren photographs and found a mentionable discrepancy to the calculated angles in certain frequency regions. A first approach by modifying the boundary condition could not re- solve the observed discrepancies, but a reinterpretation of the Schlieren photographs as interference patterns of different Leaky Lamb waves leads to a good correspondence between measured and calculated values.}}, author = {{Rautenberg, Jens and Olfert, Sergei and Bause, Fabian and Henning, Bernd}}, location = {{Dresden}}, title = {{{Validation of analytically modeled Leaky Lamb radiation using Schlieren photography}}}, year = {{2012}}, } @inproceedings{14006, abstract = {{Bei der Ultraschall-basierten Abstandsmessung mit einem einzelnen Schallwandler ergibt sich durch das Prinzip bedingt eine Blindzone. Während und unmittelbar nach der Anregung durch das Sendesignal ist es im Allgemeinen nicht möglich, das Empfangssignal am Ultraschallwandler auszuwerten. Eine Verwendung von codierten Sendesignalen (z.B. zur Unterscheidung verschiedener Sensoren) verlängert diesen Blindbereich zusätzlich. Dieser Beitrag zeigt eine Möglichkeit zur Realisierung eines simultanen Sende- und Empfangsbetriebs mit einem einzelnen Schallwandler. Dadurch wird es möglich, die Blindzone auch bei sehr langen Sendesignalen zu eliminieren. Dazu wird der Ultraschallwandler über einen Vorwiderstand betrieben und dessen Spannung gemessen. Mittels eines mathematischen Modells kann das elektrische Sendesignal, welches am Ultraschallwandler anliegt, bestimmt werden. Die Subtraktion dieses Signals von der gemessenen Schallwandlerspannung liefert das elektrische Empfangssignal. Aufgrund von z.B. Temperatureinflüssen ändern sich die elektrischen Eigenschaften des Ultraschallwandlers ständig, wodurch eine Anpassung des Modells notwendig wird. Daher kann die Modellidentifikation nicht im Vorfeld mit einer Freifeldmessung erfolgen, sondern ist permanent während des Betriebes notwendig. Tritt dabei ein Empfangssignal z.B. infolge einer Reflexion auf, so wird die Bestimmung der Modellparameter gestört. Durch eine Bewertung der ermittelten Modelle kann die Robustheit einer Abstandsmessung erhöht werden}}, author = {{Schröder, Andreas and Henning, Bernd}}, editor = {{Service GmbH, AMA}}, isbn = {{978-3-9813484-0-8}}, location = {{Nürnberg}}, pages = {{352--360}}, title = {{{Blindzonenfreie Ultraschall-Abstandsmessung mit codierten Sendesignalen}}}, year = {{2012}}, } @inproceedings{14007, abstract = {{Ultraschall-Abstandssensoren besitzen meist nur einen Schallwandler und dadurch Prinzip bedingt einen Mindestabstand. Eine Möglichkeit diesen Mindestabstand zu reduzieren, besteht in der Realisierung eines simultanen Sendeund Empfangsbetriebes. In diesem Beitrag wird dies durch eine digitale Signalverarbeitung realisiert. Hierzu ist es notwendig, das Schallwandlersignal und das elektrische Sendesignal zu digitalisieren. Mit der Kenntnis des Schallwandlerverhaltens sowie des elektrischen Sendesignals wird das zu erwartende Schallwandlersignal modellbasiert berechnet und vom gemessenen Schallwandlersignal subtrahiert, um so das Empfangssignal zu bestimmen. Dabei liegen die Herausforderungen in der Ermittlung der Parameter eines repräsentativen Schallwandlermodells sowie der Gewährleistung einer robusten Echodetektion.}}, author = {{Schröder, Andreas and Henning, Bernd}}, isbn = {{978-3-8440-1312-2}}, location = {{Aachen}}, pages = {{143--152}}, title = {{{Luftultraschall-Abstandsmessung mit digitaler Signalverarbeitung zur Verkürzung des Mindestabstandes}}}, year = {{2012}}, } @inproceedings{14008, abstract = {{Computer aided simulation of guided acoustic waves in single- or multilayered waveguides is an essential tool for several applications of acoustics and ultrasonics (i.e. pipe inspection, noise reduction). To simulate wave propagation in geometrically simple waveguides (plates or rods), one may employ the analytical global matrix method [1]. This requires the computation of all roots of the determinate of a certain submatrix. The evaluation of all real or even complex roots is actually the methods most concerning restriction. Previous approaches base on so called mode-tracers which use the physical phenomenon that solutions (roots) appear in a certain pattern (waveguide modes) and thus use known solutions to limit the root finding algorithms searchspace with respect to consecutive solutions. As the limitation of searchspace might be unstable in some cases, we propose to replace the mode-tracer with a suitable version of an interval Newton method based on Intlab [2]. To apply this interval based method, we extended the interval and derivative computation provided by Intlab such that corresponding information is also available for Bessel functions used in the circular model (rods) of acoustic waveguides. We present numerical results of a simple acoustic waveguide and discuss extensions required for more realistic scenarios.}}, author = {{Walther, Andrea and Bause, Fabian and Henning, Bernd}}, location = {{Darmstadt}}, title = {{{Computing roots for the analytic modeling of guided waves in acoustic waveguides}}}, year = {{2012}}, } @article{14009, abstract = {{The contribution presents the sensor application of a resonance-induced extraordinary transmission through a regular phononic crystal consisting of a metal plate with a periodic arrangement of holes in a square lattice at normal incidence of sound. The characteristic transmission peak has been found to strongly depend on sound velocity of the liquid the plate is immersed in. The respective peak maximum frequency can serve as measure for the concentration of a component in the liquid mixture, if a beneficial relation to the speed of sound of the liquid exists. Experimental verification has been performed with mixtures of water and propanol as model system. Here we especially pay attention to numerical calculations based on EFIT and COMSOL which reveal more insides to the wave propagation characteristics. Experimental investigations with Schlieren method and laser interferometry support the theoretical findings.}}, author = {{Zubtsoc, Mikhail and Lucklum, Ralf and Ke, Manzhu and Oseev, Alexandr and Grundmann, Ralf and Henning, Bernd and Hempel, Ulrike}}, journal = {{Sensors and Actuators A: Physical}}, pages = {{118--124}}, title = {{{2D phononic crystal sensor with normal incidence of sound}}}, volume = {{186}}, year = {{2012}}, }