Forschung

Die Forschung des Fachgebiets Baumechanik/Baudynamik lässt sich in die erweiterte kontinuumsmechanische Modellbildung, die numerische Simulation sowie die experimentelle Verifikation von Modellen und Berechnungsverfahren gliedern.

Die erweiterten mechanischen Systeme bilden die Grundlage der wirklichkeitsnahen Erfassung von Tragwerken unter vielfältigen Einwirkungen für die zuverlässige Prognose im Bau und langjährigem Betrieb. Beispiele dieser Modelle sind die Interaktion von chemischen Prozessen, Feuchte- und Wärmetransport sowie mechanisch induzierter Deformationen und Schädigungen in Beton, die Wechselwirkung elektromagnetischer Felder mit der Thermomechanik metallischer Werkstücke im Fertigungsprozess der thermomechanischen Umformung und bei der anschließenden Fluidkühlung.

Weiterhin werden höhergenaue numerische Verfahren entwickelt, die in der Lage sind neben der klassischen nichtlinearen Strukturdynamik auch die hochgradig nichtlinearen und zeitveränderlichen Mehrfeldprozesse zuverlässig und mit quantifizierbarer Genauigkeit zu lösen.

Die methodischen sowie algorithmischen Entwicklungen und Untersuchungen werden durch Simulationen realer, innovativer Tragwerkskonzepte abgerundet. Grundlagenuntersuchungen und Experimente zur Validierung der Simulationen werden im Forschungslabor des Fachgebiets durchgeführt. Hierzu steht Messtechnik für thermomechanische Analysen, ein Schwingtisch und Messaufnehmer für dynamische Strukturuntersuchungen zur Verfügung.

  • Adaptive, nichtlineare p-Finite-Elemente-Methoden
  • Adaptive, höhergenaue und stabile Zeitintegrationsverfahren
  • Simulation von nichtlinearen und zeitlich veränderlichen Mehrfeldproblemen
  • Thermomechanische Simulation von Umformprozessen
  • Simulation dynamischer Rissausbreitung
  • Struktursimulation von Windkraftanlagen
  • Neue Strukturkonzepte, mechanische Modellbildung, adäquate numerische Berechnungsverfahren, Technologieentwicklung und Realisierung
  • Modellierung, Simulation und experimentelle Untersuchung tensegrer Strukturen
  • Numerische und experimentelle Mechanik tensegrer Strukturen
  • Experimentelle Methoden der Mehrfeldmechanik
  • Experimentelle Parameterbestimmung und Zustandsüberwachung

 

Forschnungskooperationen

  • Sonderforschungsbereich SFB/TR TRR 30 Prozessintegrierte Herstellung funktional gradierter Strukturen auf Grundlagen thermo-mechanisch gekoppelter Phänomene
  • Promotionskolleg Scientific Computing in strömungstechnischen Anwendungen (SCOSA)