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  1. Sustainable design with topology optimization for laser powder bed fusion of metals
    Published: 2022
    Publisher:  Universität, Freiburg

    Abstract: Additive manufacturing is a promising technology for the sustainable production of lightweight parts through the direct fabrication of complex, near-net shapes. In addition, the great design freedom enables the application of topology... more

     

    Abstract: Additive manufacturing is a promising technology for the sustainable production of lightweight parts through the direct fabrication of complex, near-net shapes. In addition, the great design freedom enables the application of topology optimization for automating the structural layout and hereby more efficient solutions for load-bearing components can be found.
    However, there is no systematic approach for implementing sustainability as a guiding principle in the product development to collectively address related criteria. In this work, this issue is addressed in multiple ways and a novel generative design methodology is developed and demonstrated regarding the sustainable design for additive manufacturing and specifically laser powder bed fusion. In this connection, suitable sustainability measures are defined and a number of models are developed for automation.
    Generative design models with advancements in topology optimization are contributed for automating the design and process layout. Hereby, restrictions of current methods in collectively optimizing very nonlinear behaving mechanical and process-related performance goals are overcome with reasonable computational effort. Furthermore, the resources in the laser powder bed fusion process are analyzed and a predictive model for early stage evaluation of solutions regarding their consumption is proposed. The latter is validated with production experiments and shows adequate qualitative as well as quantitative accuracy.
    The contributions are combined in a multidisciplinary generative design model regarding sustainability optimization for laser powder bed fusion. The latter demonstrates effectiveness and feasibility in collectively modeling and optimizing multiple sustainability criteria in a lightweight design application Abstract: Die additive Fertigung ist eine vielversprechende Technologie, um durch die direkte konturnahe Herstellung komplexer Geometrien die nachhaltige Produktion von Leichtbauteilen zu ermöglichen. Weiterhin kann die große Designfreiheit den Einsatz der Topologieoptimierung für einen automa-
    tisierten Geometrieentwurf befähigen, wodurch noch effizientere Lösungen für lasttragende Bauteile erreicht werden können.
    Aktuell besteht jedoch noch kein systematischer Ansatz, um Nachhaltigkeit als Leitlinie für die Produktentwicklung zu realisieren und dabei zugehörige Kriterien zusammenhängend zu behandeln. In dieser Arbeit wird diese Forschungslücke mit mehreren Entwicklungen geschlossen. Ein methodisches Rahmenwerk für generatives Design wird vorgeschlagen und demonstriert, um nachhaltiges Design für die Additive Fertigung und speziell für das Laserstrahlschmelzen umzusetzen. In diesem Zusammenhang werden geeignete Messgrößen für die Nachhaltigkeit definiert und mehrere Modelle für die Automatisierung vorgeschlagen.
    Generative Designmodelle mit weiterentwickelter Topologieoptimierung werden eingebracht, um das Design und die Prozessauslegung zu automatisieren. Hierbei werden Beschränkungen aktueller Methoden in der zusammenhängenden Optimierung von sich sehr nichtlinear verhaltenden mechanischen und prozessspezifischen Zielgrößen mit guter recheneffizienz überwunden. Zusätzlich werden die Ressourcen im Fertigungsprozess des Laserstrahlschmelzens analysiert und ein Vorhersagemodell für die Bewertung des Verbrauchs von Lösungen vorgeschlagen, welches schon in der Frühphasenentwicklung eingesetzt werden kann. Letzteres wird in Fertigungsexperimenten validiert und zeigt qualitativ als auch quantitativ eine geeignete Genauigkeit.
    Die Forschungsbeiträge werden in einem multidisziplinären generativen Designmodell für die Optimierung der Nachhaltigkeit für das Laserstrahlschmelzen kombiniert. Dieses demonstriert in einem Leichtbau-Anwendungsbeispiel bei der zusammenhängenden Modellierung und Optimierung mehrerer Nachhaltigkeitskriterien eine hohe Effektivität und Durchführbarkeit

     

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    Source: Union catalogues
    Contributor: Hiermaier, Stefan (Akademischer Betreuer)
    Language: German; English
    Media type: Dissertation
    Format: Online
    Other identifier:
    Subjects: Powders; Topology; Sustainable design; Rapid Prototyping <Fertigung>; Topologieoptimierung; Selektives Laserschmelzen; Nachhaltigkeit <Motiv>; Ressourceneffizienz; Ausfallsicheres System; Duktilität; Mehrkriterielle Optimierung
    Other subjects: (local)doctoralThesis
    Scope: Online-Ressource
    Notes:

    Dissertation, Universität Freiburg, 2021

  2. Sustainable design with topology optimization for laser powder bed fusion of metals
    Published: 2022
    Publisher:  Universität, Freiburg

    Abstract: Additive manufacturing is a promising technology for the sustainable production of lightweight parts through the direct fabrication of complex, near-net shapes. In addition, the great design freedom enables the application of topology... more

    Technische Hochschule Bingen, Bibliothek
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    Bibliothek der Hochschule Darmstadt, Zentralbibliothek
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    TU Darmstadt, Universitäts- und Landesbibliothek - Stadtmitte
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    Bibliothek der Frankfurt University of Applied Sciences
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    Universitätsbibliothek J. C. Senckenberg, Zentralbibliothek (ZB)
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    Hochschul- und Landesbibliothek Fulda, Standort Heinrich-von-Bibra-Platz
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    Technische Hochschule Mittelhessen, Hochschulbibliothek Gießen
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    Universitätsbibliothek Gießen
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    Universitätsbibliothek Kassel, Landesbibliothek und Murhardsche Bibliothek der Stadt Kassel
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    Universität Mainz, Zentralbibliothek
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    Universität Marburg, Universitätsbibliothek
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    Hochschul- und Landesbibliothek RheinMain, Rheinstraße
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    Abstract: Additive manufacturing is a promising technology for the sustainable production of lightweight parts through the direct fabrication of complex, near-net shapes. In addition, the great design freedom enables the application of topology optimization for automating the structural layout and hereby more efficient solutions for load-bearing components can be found.
    However, there is no systematic approach for implementing sustainability as a guiding principle in the product development to collectively address related criteria. In this work, this issue is addressed in multiple ways and a novel generative design methodology is developed and demonstrated regarding the sustainable design for additive manufacturing and specifically laser powder bed fusion. In this connection, suitable sustainability measures are defined and a number of models are developed for automation.
    Generative design models with advancements in topology optimization are contributed for automating the design and process layout. Hereby, restrictions of current methods in collectively optimizing very nonlinear behaving mechanical and process-related performance goals are overcome with reasonable computational effort. Furthermore, the resources in the laser powder bed fusion process are analyzed and a predictive model for early stage evaluation of solutions regarding their consumption is proposed. The latter is validated with production experiments and shows adequate qualitative as well as quantitative accuracy.
    The contributions are combined in a multidisciplinary generative design model regarding sustainability optimization for laser powder bed fusion. The latter demonstrates effectiveness and feasibility in collectively modeling and optimizing multiple sustainability criteria in a lightweight design application Abstract: Die additive Fertigung ist eine vielversprechende Technologie, um durch die direkte konturnahe Herstellung komplexer Geometrien die nachhaltige Produktion von Leichtbauteilen zu ermöglichen. Weiterhin kann die große Designfreiheit den Einsatz der Topologieoptimierung für einen automa-
    tisierten Geometrieentwurf befähigen, wodurch noch effizientere Lösungen für lasttragende Bauteile erreicht werden können.
    Aktuell besteht jedoch noch kein systematischer Ansatz, um Nachhaltigkeit als Leitlinie für die Produktentwicklung zu realisieren und dabei zugehörige Kriterien zusammenhängend zu behandeln. In dieser Arbeit wird diese Forschungslücke mit mehreren Entwicklungen geschlossen. Ein methodisches Rahmenwerk für generatives Design wird vorgeschlagen und demonstriert, um nachhaltiges Design für die Additive Fertigung und speziell für das Laserstrahlschmelzen umzusetzen. In diesem Zusammenhang werden geeignete Messgrößen für die Nachhaltigkeit definiert und mehrere Modelle für die Automatisierung vorgeschlagen.
    Generative Designmodelle mit weiterentwickelter Topologieoptimierung werden eingebracht, um das Design und die Prozessauslegung zu automatisieren. Hierbei werden Beschränkungen aktueller Methoden in der zusammenhängenden Optimierung von sich sehr nichtlinear verhaltenden mechanischen und prozessspezifischen Zielgrößen mit guter recheneffizienz überwunden. Zusätzlich werden die Ressourcen im Fertigungsprozess des Laserstrahlschmelzens analysiert und ein Vorhersagemodell für die Bewertung des Verbrauchs von Lösungen vorgeschlagen, welches schon in der Frühphasenentwicklung eingesetzt werden kann. Letzteres wird in Fertigungsexperimenten validiert und zeigt qualitativ als auch quantitativ eine geeignete Genauigkeit.
    Die Forschungsbeiträge werden in einem multidisziplinären generativen Designmodell für die Optimierung der Nachhaltigkeit für das Laserstrahlschmelzen kombiniert. Dieses demonstriert in einem Leichtbau-Anwendungsbeispiel bei der zusammenhängenden Modellierung und Optimierung mehrerer Nachhaltigkeitskriterien eine hohe Effektivität und Durchführbarkeit

     

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      BibTeX file
    Source: Union catalogues
    Contributor: Hiermaier, Stefan (Akademischer Betreuer)
    Language: German; English
    Media type: Dissertation
    Format: Online
    Other identifier:
    DDC Categories: 660
    Subjects: Rapid Prototyping <Fertigung>; Topologieoptimierung; Selektives Laserschmelzen; Nachhaltigkeit <Motiv>; Ressourceneffizienz; Ausfallsicheres System; Duktilität; Mehrkriterielle Optimierung
    Scope: 1 Online-Ressource
    Notes:

    Dissertation, Universität Freiburg, 2021

  3. Sustainable design with topology optimization for laser powder bed fusion of metals
    Published: [2021?]

    Universitätsbibliothek Freiburg
    DF 4.2022/199
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    Bibliothek der Technischen Fakultät
    Frei 91: Diss/2021/75
    Unlimited inter-library loan, copies and loan
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      BibTeX file
    Source: Union catalogues
    Language: English
    Media type: Dissertation
    Format: Print
    Subjects: Rapid Prototyping <Fertigung>; Topologieoptimierung; Selektives Laserschmelzen; Nachhaltigkeit <Motiv>; Ressourceneffizienz; Ausfallsicheres System; Duktilität; Mehrkriterielle Optimierung
    Scope: 1 Online-Ressource (xii, 244 Seiten), Illustrationen, Diagramme
    Notes:

    Dissertation, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau, 2021

  4. Sustainable design with topology optimization for laser powder bed fusion of metals
    Published: [2021?]

    Abstract: Additive manufacturing is a promising technology for the sustainable production of lightweight parts through the direct fabrication of complex, near-net shapes. In addition, the great design freedom enables the application of topology... more

    Universitätsbibliothek Braunschweig
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    Staats- und Universitätsbibliothek Bremen
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    Universitätsbibliothek Clausthal
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    Universitätsbibliothek Freiburg
    No inter-library loan
    Niedersächsische Staats- und Universitätsbibliothek Göttingen
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    Universitäts- und Landesbibliothek Sachsen-Anhalt / Zentrale
    No inter-library loan
    Helmut-Schmidt-Universität, Universität der Bundeswehr Hamburg, Universitätsbibliothek
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    Staats- und Universitätsbibliothek Hamburg Carl von Ossietzky
    No inter-library loan
    Technische Universität Hamburg, Universitätsbibliothek
    No inter-library loan
    Bibliothek der Hochschule Hannover
    No inter-library loan
    Bibliothek im Kurt-Schwitters-Forum
    No inter-library loan
    Technische Informationsbibliothek (TIB) / Leibniz-Informationszentrum Technik und Naturwissenschaften und Universitätsbibliothek
    No inter-library loan
    Zentrale Hochschulbibliothek Lübeck
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    Leuphana Universität Lüneburg, Medien- und Informationszentrum, Universitätsbibliothek
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    Hochschule Osnabrück, Bibliothek Campus Westerberg
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    UB Weimar
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    Abstract: Additive manufacturing is a promising technology for the sustainable production of lightweight parts through the direct fabrication of complex, near-net shapes. In addition, the great design freedom enables the application of topology optimization for automating the structural layout and hereby more efficient solutions for load-bearing components can be found.
    However, there is no systematic approach for implementing sustainability as a guiding principle in the product development to collectively address related criteria. In this work, this issue is addressed in multiple ways and a novel generative design methodology is developed and demonstrated regarding the sustainable design for additive manufacturing and specifically laser powder bed fusion. In this connection, suitable sustainability measures are defined and a number of models are developed for automation.
    Generative design models with advancements in topology optimization are contributed for automating the design and process layout. Hereby, restrictions of current methods in collectively optimizing very nonlinear behaving mechanical and process-related performance goals are overcome with reasonable computational effort. Furthermore, the resources in the laser powder bed fusion process are analyzed and a predictive model for early stage evaluation of solutions regarding their consumption is proposed. The latter is validated with production experiments and shows adequate qualitative as well as quantitative accuracy.
    The contributions are combined in a multidisciplinary generative design model regarding sustainability optimization for laser powder bed fusion. The latter demonstrates effectiveness and feasibility in collectively modeling and optimizing multiple sustainability criteria in a lightweight design application Abstract: Die additive Fertigung ist eine vielversprechende Technologie, um durch die direkte konturnahe Herstellung komplexer Geometrien die nachhaltige Produktion von Leichtbauteilen zu ermöglichen. Weiterhin kann die große Designfreiheit den Einsatz der Topologieoptimierung für einen automa-
    tisierten Geometrieentwurf befähigen, wodurch noch effizientere Lösungen für lasttragende Bauteile erreicht werden können.
    Aktuell besteht jedoch noch kein systematischer Ansatz, um Nachhaltigkeit als Leitlinie für die Produktentwicklung zu realisieren und dabei zugehörige Kriterien zusammenhängend zu behandeln. In dieser Arbeit wird diese Forschungslücke mit mehreren Entwicklungen geschlossen. Ein methodisches Rahmenwerk für generatives Design wird vorgeschlagen und demonstriert, um nachhaltiges Design für die Additive Fertigung und speziell für das Laserstrahlschmelzen umzusetzen. In diesem Zusammenhang werden geeignete Messgrößen für die Nachhaltigkeit definiert und mehrere Modelle für die Automatisierung vorgeschlagen.
    Generative Designmodelle mit weiterentwickelter Topologieoptimierung werden eingebracht, um das Design und die Prozessauslegung zu automatisieren. Hierbei werden Beschränkungen aktueller Methoden in der zusammenhängenden Optimierung von sich sehr nichtlinear verhaltenden mechanischen und prozessspezifischen Zielgrößen mit guter recheneffizienz überwunden. Zusätzlich werden die Ressourcen im Fertigungsprozess des Laserstrahlschmelzens analysiert und ein Vorhersagemodell für die Bewertung des Verbrauchs von Lösungen vorgeschlagen, welches schon in der Frühphasenentwicklung eingesetzt werden kann. Letzteres wird in Fertigungsexperimenten validiert und zeigt qualitativ als auch quantitativ eine geeignete Genauigkeit.
    Die Forschungsbeiträge werden in einem multidisziplinären generativen Designmodell für die Optimierung der Nachhaltigkeit für das Laserstrahlschmelzen kombiniert. Dieses demonstriert in einem Leichtbau-Anwendungsbeispiel bei der zusammenhängenden Modellierung und Optimierung mehrerer Nachhaltigkeitskriterien eine hohe Effektivität und Durchführbarkeit

     

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      BibTeX file
    Source: Union catalogues
    Language: English
    Media type: Dissertation
    Format: Online
    Other identifier:
    FRUB-opus-225685
    Subjects: Rapid Prototyping <Fertigung>; Topologieoptimierung; Selektives Laserschmelzen; Nachhaltigkeit <Motiv>; Ressourceneffizienz; Ausfallsicheres System; Duktilität; Mehrkriterielle Optimierung
    Scope: 1 Online-Ressource (xii, 244 Seiten), Illustrationen, Diagramme
    Notes:

    Dissertation, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau, 2021

  5. Comparison of energy efficient and green buildings
    technological and policy aspects with case studies from Europe, the USA, India and Nepal
    Published: [2016]
    Publisher:  Universitätsverlag der TU Berlin, Berlin

    Nachteilige Umweltwirkungen eines ineffizienten Bausektors nehmen zu, wenn Maßnahmen zur Reduktion des Energie- und Ressourcenbedarfs in Form stringenter Gebäudepolitiken und effizienter Technologie in Industrieländer und Entwicklungsländer nicht... more

    Access:
    Verlag (kostenfrei)
    Resolving-System (kostenfrei)
    Resolving-System (kostenfrei)
    ZBW - Leibniz-Informationszentrum Wirtschaft, Standort Kiel
    DS 692
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    Nachteilige Umweltwirkungen eines ineffizienten Bausektors nehmen zu, wenn Maßnahmen zur Reduktion des Energie- und Ressourcenbedarfs in Form stringenter Gebäudepolitiken und effizienter Technologie in Industrieländer und Entwicklungsländer nicht umgesetzt werden. Um einen ganzheitlichen Ansatz zur Reduktion des Energie- und Ressourcenbedarfs von Gebäuden abzubilden, werden energieeffiziente und grüne Gebäude hinsichtlich technologischer Aspekte und ihres Politikkontextes in Industrie- und Entwicklungsländern verglichen. Die Analysen beziehen sich hauptsächlich auf Europa, die USA und Indien und werden ergänzt um Empfehlungen für ein Maßnahmenpaket für Nepal. Ein Review unterschiedlicher Literaturquellen, unterstützt durch diverse Expertenmeinungen, stellt die methodische Grundlage für diese detaillierte Analyse dar. Es diskutiert dass Bauvorschriften und -standards, freiwillige Label, Informationsinstrumente und finanzielle Anreize bilden die effektivste Kombination für die Einleitung einer Markttransformation, die schließlich zu einem höheren Anteil energieeffizienter und grüner Gebäude führt. Gute Beispiele einer höheren Beachtung von Gebäudeenergiestandards und deren Weiterentwicklung existieren in verschiedenen Industrieländern wie Deutschland. Unter Berücksichtigung des Lebenszyklus von Gebäuden ist es nicht ausreichend, nur die Reduktion des Energieverbrauchs in der Nutzungsphase der Gebäude zu beachten, weil diese den Einsatz von Materialien mit hohem Energieverbrauch in der Herstellung bedeuten kann. Grüne Anforderungen muss in der zukünftigen Entwicklung von Gebäudeenergiestandards und -labels berücksichtigt werden, insbesondere in Industrieländern. Die Zertifizierung grüner Gebäude wird auch effektiver werden, wenn Energiestandards verschärft werden und wenn vollständige Gebäude-Ökobilanzen berücksichtigt werden... The adverse environmental impacts from inefficient building construction increase if measures to reduce energy and resource use, through stringent building policies and efficient technology, are not implemented in developed and developing countries. To illustrate a holistic approach to reducing buildings’ energy and resources, the comparison of energy efficient and green buildings in terms of their technological aspects and their policy context in developed and developing countries, mainly in Europe, the USA and India, is presented together with a policy package recommendation for Nepal. A quality review of multiple literature sources, supported by various expert opinions, were the methods used for this in-depth analysis...

     

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      BibTeX file
    Source: Union catalogues
    Language: English
    Media type: Dissertation
    Format: Online
    ISBN: 9783798327924
    Other identifier:
    hdl: 10419/299702
    Series: Bauwirtschaft und Baubetrieb ; 49
    Subjects: Energiesparendes Bauen; Nachhaltiges Bauen; Europa; USA; Indien; Nepal; Energieeffizienz; Ressourceneffizienz; Ökobilanz; Zertifizierungssystem für Grüne Gebäude; Gebäudepolitik; Gebäudelebenszyklus; grüne Gebäude; energieeffiziente Gebäude
    Scope: 1 Online-Ressource (circa 329 Seiten), Illustrationen
    Notes:

    Dissertation, Technische Universität Berlin, 2015

  6. Comparison of energy efficient and green buildings
    technological and policy aspects with case studies from Europe, the USA, India and Nepal
  7. SC FutUre
    South Caucasus urban futures - smart, systemic, resource efficient
    Contributor: Siegemund, Jochen (Herausgeber)
    Published: 2020
    Publisher:  Deutscher Architektur Verlag, Münster

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      BibTeX file
    Content information
    Source: Union catalogues
    Contributor: Siegemund, Jochen (Herausgeber)
    Language: English
    Media type: Book
    Format: Print
    ISBN: 9783946154570; 3946154573
    Other identifier:
    9783946154570
    Edition: 1. Auflage
    Other subjects: (Produktform)Paperback / softback; Deutschland; Ressourceneffizienz; urban; Georgien; Interdisziplinär; Stadtplanung; Workshop; Armenien; Reisekonferenz; Nachhaltigkeit; (VLB-WN)1955: Hardcover, Softcover / Sachbücher/Kunst, Literatur/Architektur
    Scope: 55 Seiten, Illustrationen, 30 cm, 90 g