Abteilung Strukturmechanik
Vom Phänomen über die Modellbildung zur Simulation
Die Entwicklung neuer Methoden für eine effiziente Analyse und Bewertung von Leichtbaustrukturen der Luft- und Raumfahrt, der Verkehrstechnik und der Windenergie liegt im Fokus der Abteilung. Sehr wesentlich ist hierbei die Betrachtung des gesamten Lebenszyklus von der Bauteilfertigung bis zur Wiederverwendbarkeit oder Entsorgung. Dies wird daher in neuen Simulationsmethoden und deren Software-Implementierung abgebildet. Innovative Versuchsmethoden komplettieren das Vorgehen. Sie erlauben die phänomenologische Analyse und die Validierung der neuen Simulationsmethoden auf unterschiedlichen Ebenen der Testpyramide.
Gemeinsam mit internationalen Partnern und in interdisziplinären Wissenschafts-Teams fokussiert sich die Forschung auf folgende Bereiche:
- Effiziente Entwurfsmethoden
- Innovative Prüf- und Messverfahren auf Bauteilebene
- Virtuelle Strukturen und digitaler Zwilling für den ganzen Lebenszyklus
Kompetenzen
Die Abteilung führt phänomenologische Untersuchungen des komplexen Strukturverhaltens unter multiphysikalischen Belastungen durch. Hierfür dienen experimentelle, analytische und numerische Verfahren. Neue Berechnungsmethoden erlauben eine genauere und effizientere Vorhersage des Material- und Strukturverhaltens sowie deren Robustheitsbewertung unter Berücksichtigung von inhärenten Unsicherheiten. Dies ist die Grundlage für eine zukünftige simulationsbasierte Zertifizierung. Die Validierung der Berechnungsmethoden erfolgt mittels kontinuierlich weiterentwickelter Prüfverfahren und neuer innovativer Prüfstände.
Leistungsprofil
- Methoden für den Gesamtentwurf
- Strukturelle Stabilität
- Analyse der Schädigung und Schadenstoleranz von Material- bis Strukturebene
- Thermalanalyse und thermo-mechanisch gekoppelte Analyse
- As-built-Analyse mittels Prozesssimulation und Effects-of-Defects-Bewertung
- Toleranz- und Uncertainty-Analyse auf multiplen Skalen
- Mess- und Versuchstechnik für phänomenologische, validierende und qualifzierende Versuche (z. B. Beulanlage, modularer Komponentenprüfstand, dynamischer Fallprüfstand, thermo-mechanische Prüfanlage THERMEX)