2001

01-07

WETENSCHAPSNIEUWS 01/07 11-7-2001

Agenda
Samenvattingen promoties
Benoemingen
Stellingen
Archief

Wetenschapsnieuws is een periodieke uitgave van de Universiteit Twente. Het verschijnt ± 20 maal per jaar in een oplage van 500 stuks. Voor nadere informatie, of voor een gratis abonnement, kunt u contact opnemen met de Dienst Communicatie en Transfer, Postbus 217, 7500 AE Enschede, tel. (053) 489 43 85, e-mail: b.meijering@cent.utwente.nl
Laatste nieuws op Internet: URL: http://www.utwente.nl/nieuws


Proefschriften ook on-line beschikbaar
Een groot aantal proefschriften zijn direct opvraagbaar via de website van de Universiteitsbibliotheek. De documenten zijn in het kader van het webdocproject per faculteit /instituut integraal opgeslagen in pdf formaat.

Samenvattingen promoties

Gebruiksgrenzen van keramische onderdelen voorspelbaar
WN 01/39 * 1 juni 2001

promotie dr. ir. H. Metselaar, faculteit Werktuigbouwkunde: ‘Thermally induced wear transition in ceramics’

Technische keramieken zijn veelbelovende materialen voor gespecialiseerde toe- passingen. Ze hebben een lagere dichtheid dan metalen en combineren een hoge druksterkte en hardheid met een grote chemische stabiliteit. Deze eigenschappen blijven bovendien bewaard bij hoge temperaturen. Desondanks is keramiek niet zo in trek bij ontwerpers. Dat komt omdat het nogal bros is. Keramische onderdelen breken relatief snel als ze tijdens gebruik intensief met elkaar in contact komen.

Slijtagetypen
Slijtage van keramieken kan worden ingedeeld in verschillende typen. Promovendus Henk Metselaar ontwikkelde een model om de overgang van een mild slijtagetype naar een ernstig slijtagetype te voorspellen. Voor ontwerpers is het immers van belang om te weten wanneer het gebruik van onderdelen al dan niet veilig is. Het model is bruikbaar voor een ruime keuze aan materialen en voor een groot gebied aan gebruikscondities.
In het model zijn de spanningen, die ontstaan door wrijvingswarmte, verantwoordelijk voor het falen van keramische onderdelen. Metselaar gaat ervan uit dat breuk optreedt, wanneer deze spanning een bepaalde, materiaalafhankelijke drempelwaarde overschrijdt. Om te berekenen onder welke omstandigheden dit gebeurt, definieerde hij een effectieve warmtegeleidingscoëfficiënt. In die coëfficiënt heeft hij zowel de warmtegeleiding als de warmteafvoer door de bewegende oppervlakken verwerkt. De effectieve warmtegeleidingscoëfficiënt is daardoor afhankelijk van de snelheden van de rakende oppervlakken en van hun thermomechanische eigenschappen. Metselaar gebruikte bovendien de snelheden, de normaalkracht en de wrijvingscoëfficiënt om de opgewekte hoeveelheid warmte te berekenen.

Henk Metselaar toetste zijn model op twee verschillende machines om het bereik van gebruikscondities te vergroten. De resultaten van deze experimenten vertoonden een goede overeenkomst met het model, waarbij de drempelwaarde zeer dicht bij de voorspelde waarde lag. Daardoor is het nu mogelijk de gebruiksgrenzen van een ontwerp met keramische onderdelen aan te geven.

promotor prof. Ir. A.W.J. de Gee
co-promotor dr. ir. D.J. Schipper
contactpersoon mw. drs. B. Koopmans, telefoon (053) 489 4366
e-mail b.j.m.koopmans@cent.utwente.nl

 

De organisatiestructuur van scholen in het voortgezet onderwijs
WN 01/40 * 8 juni 2001

promotie R. (Ralf) Maslowski, faculteit Toegepaste Onderwijskunde: ‘School Culture and School Performance: An Explorative Study into the Organizational Culture of Secondary Schools and Their Effects’

Scholen voor voortgezet onderwijs waarin veel waarde wordt gehecht aan duidelijke regels, continuïteit en prestatiegerichtheid kennen een grotere efficiëntie dan scholen waarin beduidend minder nadruk op deze waarden wordt gelegd. Gemiddeld genomen blijken leerlingen in de bovenbouw van scholen met een regel- en resultaatgerichte cultuur aanzienlijk sneller door te stromen, zonder dat de eindexamencijfers achterblijven bij die van scholen met lagere doorstroomcijfers. Tot deze conclusie komt Ralf Maslowski in zijn onderzoek naar schoolcultuur in relatie tot het doelgericht en doelmatig functioneren van scholen voor voortgezet onderwijs.
Maslowski vond geen relatie tussen de genoemde waarden en de schoolprestaties van leerlingen. In tegenstelling tot hetgeen verwacht werd op grond van eerder onderzoek, leidde een grotere aandacht voor resultaten en prestaties onder docenten en schoolleiding niet tot hogere prestaties. Ook waarden als een sterke gerichtheid op samenwerking, loyaliteit en betrokkenheid bij de school, en waarden als het gericht zijn op aanpassing aan omgevingsinvloeden en vernieuwingsgerichtheid bleken niet te leiden tot hogere prestaties van leerlingen. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat het functioneren van de school als organisatie slechts in geringe mate het functioneren van de docent in de klas beïnvloedt.

promotoren prof. dr. R.J. Bosker; prof. dr. J. Scheerens
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 43 85
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Groter inzicht in vermogensstructuur van Chinese zakenwereld
WN 01/41 * 20 juni 2001

promotie dr. Yu Wen, faculteit Technologie & Management: ‘Corporate governance and capital structure decisions in chinese listed firms’

Door de opkomende Chinese economie zijn wetenschappers en zakenlieden geïnteresseerd in het verband tussen het bestuur (corporate governance) en de vermogensstructuur van Chinese bedrijven. De Chinese Yu Wen wijdde haar promotieonderzoek aan een nog onontgonnen terrein binnen de hervormingen in de Chinese zakenwereld: de mogelijke relatie tussen eigendomsstructuur, het ‘corporate governance’ ontwerp en de verhouding tussen eigen en vreemd vermogen in Chinese beursgenoteerde firma's. Zij analyseerde hiervoor archieven uit de financieel-economische literatuur en hield enquêtes.

Uit de resultaten van Wens studie blijkt dat concentratie van aandelenbezit positief gerelateerd is aan de verhouding tussen vreemd vermogen en totaal vermogen. Daarnaast vond zij een negatief verband tussen percentages van publiekelijk uitstaande aandelen en de verhouding tussen vreemd vermogen en totaal vermogen. Ook bleek dat de verhouding tussen eigen en vreemd vermogen in Chinese beursgenoteerde firma's beter is bij een kleinere raad van bestuur, als er meer leden van buiten het bedrijf komen, de president langer in functie is en meer verdient. De bevindingen zijn interessant omdat ze het vraagstuk rond de effectiviteit van corporate governance instrumenten in Chinese context naar voren brengen.

promotor prof. dr. J. Bilderbeek
co-promotor prof. dr. K.R. Wegasira
contactpersoon mw. drs. B. Koopmans, telefoon (053) 489 4366
e-mail b.j.m.koopmans@cent.utwente.nl

 

Zeer dunne keramische membranen voor zuurstofproductie uit lucht
WN 01/42 * 21 juni 2001

promotie drs. L.M. van der Haar, Faculteit Chemische Technologie: Gemengd geleidende perovskiet membranen voor zuurstofscheiding. De ontwikkeling van gedragen dunne-filmmembranen.

Zuurstof is een belangrijke grondstof in de industrie en de energievoorziening en wordt doorgaans gewonnen uit lucht via destillatie. De industrie is echter op zoek naar een goedkopere, schonere en efficiëntere methode om zuurstof te produceren. Promovendus Marco van der Haar onderzocht zuurstofwinning met behulp van dichte (niet poreuze) keramische membranen. Hij hield zich met name bezig met het verhogen van de zuurstofstroom door het membraan dunner te maken. Normaliter hebben membranen een dikte in de orde van 0.5 tot 2 millimeter. Van der Haar produceerde membranen met een dikte van 5 tot 20 micrometer met behulp van de zogenaamde ‘pulsed laser deposition’ methode. Hierbij groeit het keramische membraan op speciaal ontwikkelde poreuze ‘dragers’, die dezelfde samenstelling hebben als het membraan. Transportmetingen laten zien dat de zuurstofstroom door deze gedragen membranen in vergelijking met ‘ongedragen’, dikkere membranen een factor tien hoger is. Dit resultaat vormt een belangrijke stap in de ontwikkeling van industrieel toepasbare dichte keramische membranen voor zuurstofproductie uit lucht.

promotor prof. dr. ir. H. Verweij
informatie mw.drs. B. Koopmans, telefoon (053) 489 4366
e-mail b.j.m.koopmans@cent.utwente.nl

 

Medewerkergestuurd opleiden en leren
WN 01/43 * 21 juni 2001

promotie dr. J.K. van der Waals, Faculteit Toegepaste Onderwijskunde: ‘Op eigen kracht – Van managergestuurd naar medewerkergestuurd opleiden en leren’

De wijze waarop aan opleiden en leren in arbeidsorganisaties wordt vormgegeven heeft als kenmerk dat het management leidend en sturend is in de ontwikkeling van de medewerkers. De medewerkers zijn daarbij volgend. Daarom wordt deze benadering managergestuurd opleiden en leren genoemd. De belangrijkste knelpunten van deze benadering zijn: de snelheid van het opleidingsproces versus die van het veranderingsproces, de rivaliteit tussen opleiden en leren enerzijds en productiviteitsverhoging anderzijds, en de twijfel aan het rendement van investeringen in opleiden en leren. Bovendien wordt bij managergestuurd opleiden en leren een hechte relatie verondersteld tussen het strategisch beleid, het personele beleid en het opleidingsbeleid, terwijl het problematisch blijkt deze afstemming te realiseren.
Deze studie wil antwoord geven op de vraag hoe op een effectieve wijze vorm kan worden gegeven aan opleiden en leren in arbeidsorganisaties.

Deze hoofdvraag valt uiteen in de volgende deelvragen:

  • wat zijn de kenmerken van managergestuurd opleiden en leren?
  • biedt de opleidingspraktijk voor dit concept empirische evidentie?
  • bestaat er een alternatief concept om vorm te geven aan opleiden en leren in arbeidsorganisaties en wat zijn daarvan de kenmerken?
  • is er in de empirie voor dit alternatieve concept ondersteuning te vinden?

promotor prof.dr. J.W.M. Kessels
assistent-promotor dr. M. Euwema
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 43 85
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

 

Rekenmiddelen en richtlijnen voor toepassing van cementproducten
WN 01/44 * 22 juni 2001

promotie drs. R.J. van Eijk, Faculteit Technologie & Management: ‘Hydratatie van cementmengsels met verontreinigingen. Ontwerp en toepassing van het verharde product’

Cement wordt gebruikt om beton te maken, om grond te stabiliseren (via cementinjectie) en om afvalstoffen te binden. In het laatste geval kunnen bedrijven het verharde eindproduct hergebruiken of veilig opslaan. Om de verharding van mengsels met afvalstoffen en verontreinigingen te simuleren, heeft promovendus Ronald van Eijk een bestaand driedimensionaal computermodel sterk verbeterd en uitgebreid. Het model voorspelt onder meer de sterkte, porositeit en de doorlaatbaarheid van het verharde eindproduct. Daarnaast heeft hij gezocht naar een methode om het op de markt te brengen als alternatief bouwmateriaal. Samenwerking tussen leveranciers van dergelijke producten bleek essentieel te zijn.

Van Eijks onderzoek heeft behalve het verbeterde computermodel, ook allerlei rekenmethodes en richtlijnen opgeleverd, die de bouw-, cement- en afvalindustrie kunnen gebruiken bij het ontwerpen van cementmengsels en eindproducten. Voor die bedrijven is het vooral interessant om met Van Eijks resultaten de eigenschappen en verharding van een mengsel van cement en poederkoolvliegas te voorspellen. Vliegas is een restproduct van energiecentrales en met name in Nederland in gebruik als gedeeltelijke vervanging voor cement.

Certificering
Het onderzoek laat ook het belang zien van de certificering van bouwmaterialen, waarin afvalstoffen zijn verwerkt. Door certificering zal het vertrouwen van commerciële partijen in de bouw toenemen en zullen ze alternatieve bouwmaterialen overwegen als alternatief voor traditionele, natuurlijke bouwmaterialen, zoals zand en grind. Meer samenwerking tussen leveranciers levert financiële en beleidsmatige voordelen op, die productonderzoek, certificering en onderhandeling met zowel de overheid als partijen in de bouw vereenvoudigen. Het gehele onderzoek werd gedeeltelijk ondersteund door ENCI (cementproducent) en KEMA.

promotor prof.dr.ir. H.J. de Vriend en prof.mr.dr. H.M. de Jong
assistent-promotor dr.ir. H.J.H. Brouwers
informatie mw. drs. B. Koopmans, telefoon (053) 489 4366
e-mail b.j.m.koopmans@cent.utwente.nl

 

‘Lab-op-chip’ draagt bij aan technologie voor miniaturisering meetinstrumenten
WN 01/45 * 22 juni 2001

promotie dr.ir. T.T. Veenstra, faculteit Elektrotechniek: "MAFIAS – An integrated Lab-On-A-Chip for ammonium measurement

Voor de ontwikkeling van minuscuul kleine meetinstrumenten is het handig dat reacties op één chip kunnen plaatsvinden. Promovendus Theo Veenstra heeft met het MAFIAS-systeem (Micro Ammonia Fluid Injection Analysis System) een miniatuur laboratorium gemaakt, het zogenaamde ‘lab-on-a-chip’. Zijn meetinstrument is bedoeld voor het meten van ammonium in bijvoorbeeld oppervlaktewater. De meetmethode die men momenteel gebruikt, werkt weliswaar volgens hetzelfde principe, maar is zo groot dat metingen ‘in het veld’ nagenoeg onmogelijk zijn.

Veenstra’s Lab-on-a-chip maakt gebruik van de klassieke Berthelot reactie via Flow Injectie Analyse (FIA) in een geïntegreerd microsysteem. Hierbij zetten twee reagensen alle aanwezige ammonium om in een blauwe kleurstof. De meting van de lichtabsorptie in dit kleurgebied is een goede maat voor de hoeveelheid oorspronkelijk aanwezige ammonium.

Kritische onderdelen
Op die ene chip uit het miniatuur laboratorium bevinden zich vier pompen, twee mixers, een reactiekamer en een licht absorptie cel. De detectie limiet die met het systeem gehaald kan worden, ligt in de orde van 10 millimolair (voor ammonium is dit 17 gram per liter). Bij de ontwikkeling bedwong Veenstra verschillende kritische onderdelen, zoals de pompen (die een druk van een half bar moeten halen) en de reactiekamer (die binnen 0.1ºC moet blijven).

Het onderzoek draagt bij aan de voortdurende ontwikkeling van micro-onderdelen voor vloeistof, zoals pompen, mixers, kleppen en kanalen. Deze onderdelen zijn zo klein dat ze geïmplanteerd kunnen worden en geschikt zijn voor bijvoorbeeld de inwendige insulinedosering of hemoglobinemeting. Los hiervan is het lage energie en vloeistof (sample) verbruik van de ‘Lab-on-a-chip’ interessant voor de medicijntechnologie.

promotor prof. dr. ir. A. van den Berg en prof.dr. M.C. Elwenspoek
co-promotor dr. J.G.E. Gardeniers
informatie mw.drs. B. Koopmans, telefoon (053) 489 4366
e-mail b.j.m.koopmans@cent.utwente.nl

 

Wiskundig model handig bij het verdelen van de winst
WN 01/46 * 29 juni 2001

Promotie dr. ir. D. Paulusma, faculteit Toegepaste Wiskunde: "Complexity Aspects of Cooperative Games"

De speltheorie modelleert en analyseert situaties, waarin twee of meer individuen deelnemen met gelijke of verschillende belangen. Promovendus Daniël Paulusma gebruikte de coöperatieve speltheorie om situaties te modelleren, waarin spelers coalities kunnen vormen om hun winst te maximaliseren. Paulusma paste verschillende oplossingsconcepten toe op specifieke situaties, zoals de zogenaamde minimum cost spanning tree games (in het geval van de aanleg van een elektriciteitsnetwerk), matching games (in het geval van een huizenmarkt met eigenaren en kopers; of een markt van tweedehands auto’s, waarbij iedere deelnemer een auto en wat geld heeft) en competition games (bijvoorbeeld een dam- of voetbalcompetitie). Een oplossingsconcept geeft voor elke spelsituatie een aantal mogelijke winstverdelingen of kostenverdelingen voor de spelers.

De bruikbaarheid van een oplossingsconcept wordt niet alleen bepaald door de mate waarop het aansluit op de gemodelleerde situatie, maar ook door de complexiteit van het berekenen van een kostenverdeling volgens dat concept. Paulusma bestudeerde onder andere de complexiteit van het berekenen van kostenverdelingen bij de aanleg van een elektriciteitsnetwerk. Zo'n voorbeeld behoort tot de klasse van minimum cost spanning tree games, waarbij een aantal deelnemers (huishoudens) verbonden moet worden met een gemeenschappelijke leverancier (de elektriciteitscentrale). In dit geval gaat het er om een zo goed mogelijke verdeling te vinden van de minimale aanlegkosten van het netwerk onder de deelnemers.

Daarnaast introduceert Paulusma een klasse van competitiespelen. Hierin draait het om het zogenaamde eliminatieprobleem: ‘maakt in een gegeven tussenstand van de competitie een zeker team nog steeds kans op het behalen van de eerste plaats in het eindklassement?’ In voetbal- en damcompetities wordt een overwinning tegenwoordig beloond met drie punten. In het geval van de oude situatie, waarin een overwinning twee punten opleverde, kan het eliminatieprobleem met behulp van een 'efficiënte' methode opgelost worden. In de nieuwe situatie echter is deze methode niet langer toepasbaar en is het onwaarschijnlijk of er een efficiënte methode bestaat.

promotor prof.dr. U. Faigle
informatie mw. drs. B. Koopmans, telefoon (053) 489 4366
e-mail b.j.m.koopmans@cent.utwente.nl

 

Theorie en toepassingen van convexe krommen en oppervlakken in CAGD
WN 01/47 * 5 juli 2001

promotie C. (Chaoyang) Liu, faculteit Toegepaste Wiskunde: Theory and Application of Convex Curves and Surfaces in CAGD

Het meest op de voorgrond springende concept met betrekking tot de geometrische vorm van krommen en oppervlakken in CAGD is het convexiteitsconcept. Door de verschillende definities van convexiteit die in de literatuur voorkomen ontstaan soms misverstanden over de interpretatie van uitspraken over dit concept. In dit proefschrift wordt het convexiteitsbegrip in CAGD bestudeerd, ook met het oog op de verschillende definities.
Het convexiteitsbegrip bestaat al lang, maar een echt systematische studie ervan is nog niet uitgevoerd. Om te kunnen beoordelen of een kromme convex is, wordt het begrip convexiteit op een ondubbelzinnige wijze gedefiniëerd en wordt een noodzakelijke en voldoende voorwaarde geformulueerd voor convexiteit van vlakke parametrische krommen. Hierbij wordt het verband onderzocht tussen een kromme als geometrisch geheel, en zijn raaklijnen en koordes. Diverse toepassingen van de voorwaarde voor convexiteit komen aan bod:

  • een direct, geometrisch bewijs wordt gegeven voor het feit dat NURBS-krommen hun convexiteit behouden,
  • het interessante feit wordt vastgesteld dat sommige controle-polygonen convexe vierdegraads Bézier-krommen kunnen produceren, en tegelijkertijd concave vierdegraads uniforme B-spline-krommen,
  • verschillende convexiteitseigenschappen van vlakke rationale Bézier-krommen worden verder besproken, waarbij onder andere de speciale situatie wordt beschouwd dat het controle-polygoon een sector is en globaal tegen lokale convexiteit wordt afgezet.

Basiskrommen worden veel gebruikt in CAGD en andere vakgebieden. Elke basiskromme kan worden voorgesteld als een lineaire combinatie van basisfuncties, en met elke zodanige kromme is een controle-polygoon geassocieerd. Dan rijst de vraag aan welke voorwaarden basisfuncties moeten voldoen opdat de basiskrommen convexiteit behouden. Een volgende vraag is hoe G-continue interpolanten voor algemene data kunnen worden geconstrueerd, gebruik makend van lokale geometrische methoden. In de praktijk verdienen lokale methoden de voorkeur boven globale methoden, omdat lokale methoden niet leiden tot grote systemen van vergelijkingen die moeten worden opgelost. Ook hier gaat het erom dat de interpolant convexiteit behoudend is. In dit proefschrift worden vlakke G1- en G2-parametrische spline-krommen geconstrueerd met lokale methoden. Deze krommen interpoleren een verzameling data en behouden hun convexiteit. De methoden werken ook voor algemene, niet noodzakelijk convexe dataverzamelingen. De interpolatienauwkeurigheid van een G2-parametrische kromme is O(n-7) voor grote n, waarbij n het aantal datapunten is.
Functies vormen een speciaal geval van parametrische krommen. In dit proefschrift worden lokale geometrische methoden gepresenteerd voor het construeren van C1- en C2-interpolanten met functionele Bézier-splines met diverse eigenschappen, voor algemene functionele dataverzamelingen. Deze interpolanten behouden automatisch de vormeigenschappen van de data.

Wat oppervlakken betreft wordt een lokale geometrische methode gepresenteerd om G1-interpolanten te verkrijgen voor een algemene dataverzameling. Hierbij worden functionele driehoekige Bézier-spline-elementen gebruikt. De convexiteit van de data blijft automatisch behouden.

promotor prof.dr. C.R. Traas
assistent-promotor dr. R.M.J. van Damme
informatie drs. B. Meijering, telefoon (053) 489 43 85
e-mail b.meijering@cent.utwente.nl

Benoemingen

Prof. dr. I. Vermes is per 1 juli 2001 aan de faculteit Chemische Technologie van de Universiteit Twente benoemd tot hoogleraar Moleculaire Aspecten van Cel- en Weefseltechnologie.

Prof. dr. Laurence J. O’Toole Jr. is per 1 juli 2001 aan de faculteit Bestuurskunde van de Universiteit Twente benoemd tot hoogleraar Comparative sustainability policy studies.

Prof. dr. William M. Lafferty is per 1 juli 2001 aan de faculteit Bestuurskunde van de Universiteit Twente benoemd tot hoogleraar Strategic research for sustainable development in Europe.

Prof. dr. ir. T. de Vries is per 1 juli 2001 aan de faculteit Bestuurskunde van de Universiteit Twente benoemd tot bijzonder hoogleraar Toekomststudies Gezondheidszorg.

Dr. A.G.J.M. van Leeuwen is per 1 juli 2001 aan de faculteit Technische Natuurkunde van de Universiteit Twente benoemd tot hoogleraar Clinical Applications of Biomedical Optics.

Dr. A.Th.H. Pruyn is per 1 juli 2001 aan de faculteit Toegepaste Communicatiewetenschap benoemd tot hoogleraar Toegepaste Communicatiewetenschap gericht op Marketingcommunicatie en Consumentengedrag.

Dr. ir. W. van Leussen is per 1 september 2001 aan de faculteiten Technologie & Management en Bestuurskunde van de Universiteit Twente benoemd tot hoogleraar River Basin Management.

Stellingen