Kin associations increase the potential for inbreeding. The potential for inbreeding does not, however, make inbreeding inevitable. Numerous factors influence whether inbreeding preference, avoidance, or tolerance evolves, and, in hermaphrodites where both self‐fertilization and biparental inbreeding are possible, it remains particularly difficult to predict how selection acts on the overall inbreeding strategy, and to distinguish the type of inbreeding when making inferences from genetic markers. Therefore, we undertook an empirical analysis on an understudied type of mating system (spermcast mating in the marine bryozoan, Bugula neritina) that provides numerous opportunities for inbreeding preference, avoidance, and tolerance. We created experimental crosses, containing three generations from two populations to estimate how parental reproductive success varies across parental relatedness, ranging from self, siblings, and nonsiblings from within the same population. We found that the production of viable selfed offspring was extremely rare (only one colony produced three selfed offspring) and biparental inbreeding more common. Paternity analysis using 16 microsatellite markers confirmed outcrossing. The production of juveniles was lower for sib mating compared with nonsib mating. We found little evidence for consistent inbreeding, in terms of nonrandom mating, in adult samples collected from three populations, using multiple population genetic inferences. Our results suggest several testable hypotheses that potentially explain the overall mating and dispersal strategy in this species, including early inbreeding depression, inbreeding avoidance through cryptic mate choice, and differential dispersal distances of sperm and larvae.
Zum Schutz von Stahlbauteilen vor einer Brandeinwirkung können Brandschutzmaterialien in Form von Brandschutzplatten, Brandschutzputzen oder reaktiven Brandschutzsystemen zur Anwendung kommen. Ihre thermische Schutzwirkung führt zu einer verzögerten Erwärmung des zu schützenden Stahlbauteils und gewährleistet dadurch einen ausreichend langen Feuerwiderstand. Die Brandschutzmaterialien werden i. d. R. anhand von Brandprüfungen nach der Einheits‐Temperaturzeitkurve (ETK) ausgelegt und entsprechende Verwendbarkeitsnachweise erstellt. Eine detaillierte Kenntnis der thermischen Materialeigenschaften der Brandschutzmaterialien ist hierfür nicht erforderlich. Die bauaufsichtlich eingeführten Eurocodes ermöglichen neben der Standardbemessung nach der ETK grundsätzlich auch eine leistungsbasierte Bemessung für ein natürliches Brandszenario. Im Gegensatz zur ETK, die von einem schnellen und kontinuierlichen Temperaturanstieg ausgeht, wird bei einem Naturbrandszenario ein realistisches Modell eines Brands (Entwicklungsphase, Vollbrand und Abkühlphase) abgebildet, dessen Verlauf in Abhängigkeit von den vorhandenen Brandlasten, den Ventilationsverhältnissen und der Brandraumgeometrie individuell ist. Die Auslegung der Schutzmaßnahmen für natürliche Brände kann daher nicht auf Grundlage der Standard‐Brandprüfungen erfolgen. Für die leistungsbasierte Bemessung brandbeanspruchter geschützter Stahlbauteile ist die temperaturabhängige Formulierung der thermischen Materialkennwerte sowohl für einen Temperaturanstieg als auch eine anschließende Abnahme der Brandbeanspruchung unabdingbar. Bis dato sind die thermischen Materialkennwerte von Brandschutzbekleidungen insbesondere für die Abkühlphase lückenhaft. In diesem Beitrag werden daher experimentelle Untersuchungen der thermischen Materialkennwerte von Brandschutzplatten, ‐putzen und reaktiven Brandschutzsystemen für die Aufheiz‐ und Abkühlphase vorgestellt.
Purpose This paper aims to deal with the experimental and numerical investigations of the fire protection performance of a waterborne intumescent coating (IC) on structural steel in case of natural fires. Based on own small-scale laboratory tests, an advanced numerical model is developed to simulate the fire protection performance of the investigated coating in case of arbitrary fire scenarios. The insulation efficiency of the coating is described within the model by temperature and heating rate-dependent material properties, such as expansion factors, thermal conductivity and heat capacity. The results of the numerical model are compared to own large-scale fire tests of an unloaded I-section beam and column. Design/methodology/approach As natural fires can show arbitrary regimes, the material properties of the waterborne IC are investigated for various heating rates. Based on these investigations, a material model for the IC is implemented in the finite element program ABAQUS. With the help of user subroutines, the material properties of the coating are introduced for both the heating and cooling phase of natural fires, allowing for two- and three-dimensional thermomechanical analyses of coated steel elements. Findings The results of the performed small-scale laboratory tests show a heating rate-dependent behavior of the investigated coating. The mass loss as well as the expansion of the coating change with the heating rate. Moreover, the material properties obtained on small scale are valid for large scale. Therefore, a material model could be developed that is suitable to reproduce the results of the large-scale fire tests. Additionally, with the help of the numerical model, a dimensioning approach for the dry film thickness (DFT) of the investigated coating is derived for arbitrary natural fires. Research limitations/implications The material properties presented in this paper are only valid for the investigated waterborne IC and the parameter area that was chosen. However, the developed modeling approach for the fire protection performance of ICs is general and can be applied for every coating that is part of the intumescent product family. Originality/value Until now, only few research works have been carried out on the fire protection performance of ICs under non-standard fire exposure. This paper deals extensively with the material properties and the material modeling of a waterborne IC exposed to natural fires. Especially, the laboratory examinations and the numerical simulations are unique and allow for new evaluation possibilities of ICs.
Die Beschreibungen des Lomer‐Modells für die Bildung von Leerstellen in Legierungen der Edelmetalle mit Zusätzen positiver Überschußladung bei sehr geringen Fremdatomkonzentrationen werden diskutiert und ein neues Auswerteverfahren vorgestellt, das die experimentelle Bestimmung der effektiven Bindungsenthalpie der Leerstellen an ein oder mehrere Fremdatome über einen größeren Konzentrationsbereich gestattet.
Im Zuge des klimapolitischen Diskurses in Deutschland nimmt der Anteil moderner Fahrzeuge und Antriebstechnologien in offenen, oberirdischen Parkgaragen zu. Aus Sicht des Brandschutzes stellt sich die Frage, ob durch Fahrzeuge mit modernen Antriebstechnologien wie Elektrofahrzeuge ein erhöhtes Brandrisiko sowie eine erhöhte Wärmefreisetzung zu erwarten sind. Im vorliegenden Beitrag wird ein methodischer Ansatz zur Bewertung des Brandrisikos von Elektrofahrzeugen gegenüber kraftstoffbetriebenen Fahrzeugen hinsichtlich des Feuerwiderstands des Tragwerks von Garagen vorgestellt. Dazu werden Modellierungsansätze der Fahrzeugabmessungen vorgestellt, die auf einer statistischen Auswertung der Daten des Kraftfahrt‐Bundesamts basieren. Die Fahrzeugabmessungen werden zur Bestimmung des Brandüberschlags zwischen Fahrzeugen angewendet. Weiterhin werden Wärmefreisetzungsraten verschiedener Fahrzeugmodelle analysiert, auf deren Basis ein approximierter Ansatz für moderne Fahrzeuge abgeleitet wird. Ferner werden mögliche Brandszenarien in offenen, oberirdischen Parkgaragen und die Auftretenswahrscheinlichkeiten von Fahrzeugkombinationen vorgestellt, um die Bauteiltemperaturen zu berechnen und die Versagenswahrscheinlichkeit von Einzelbauteilen in offenen, oberirdischen Parkgaragen unter Brandeinwirkungen von Elektrofahrzeugen zu bewerten.
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