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Institutsvorstellung

Arbeitsgebiete

Kontinuumsmechanik und Numerische Mechanik

  • Festkörper- und Strukturmechanik
  • Finite Elemente (Entwicklung und Anwendung)
  • Adaptive Rechenverfahren
  • Geometrische und physikalische Nichtlinearitäten
  • Algorithmen zur Berechnung progressiven Versagens
  • Nichtlineare Werkstoffgesetze, Plastomechanik, Verbundwerkstoffe
  • Kontaktprobleme

Schwingungen und Stabilität

  • Statische und dynamische Stabilität elastischer und plastischer Strukturen
  • Numerische Untersuchung transienter Probleme bei endlichen Deformationen
  • Schwingungen und Dynamik nichtglatter Systeme
  • Trockene Reibung und Kontakt
  • Chaotisches Verhalten
  • Numerische Zeitintegrationsverfahren
  • Sensitivitätsanalysen

Bruch- und Schädigungsmechanik

  • Simulation dynamischer Bruchprozesse
  • Randelementemethoden
  • Kohäsivzonenmodelle

Mikromechanik heterogener Polymerwerkstoffe

  • Konstitutivmodelle  
  • Deformations- und Schädigungsmechanismen
  • Mikro-Makro-Übergänge

Forschungsgruppe Biomechanik  (nähere Informationen)

  • Metallkeramische Kronen und Brücken unter thermischer und funktioneller Belastung
  • Zahnärztliche Implantologie
  • Zahnärztliche Prothetik und Werkstoffkunde

Experimentelle Verformungsanalyse

  • Elektrische Messung mechanischer Größen, insbesondere der Dynamik
  • Experimentelle Verformungsanalyse
  • Identifikation nichtlinearer Schwingungen 

Forschungskonzepte

Am Institut für Mechanik werden Grundlagenforschung und anwendungsorientierte Forschung durchgeführt. Einer der Arbeitsschwerpunkte ist die numerische Simulation von nichtlinearen statischen und dynamischen Problemen der Strukturmechanik. Hierbei werden sowohl methodische Entwicklungen (neue Schalen- und Volumenelemente, adaptive Verfahren, schnelle Gleichungslöser für parallele Rechner, Algorithmen zur Erfassung grosser Deformationen, numerische Zeitintegration bei Problemen mit Unstetigkeiten) als auch Untersuchungen komplexer Anwendungen durchgeführt. Zu letzterem gehören unter anderem Stabilitätsuntersuchungen an Stahlsiloschalen bei unterschiedlicher Schüttgutbelastung, Vibrationsrammen, Reibung und Kontakt, metallkeramische Zahnkronen bei fertigungsinduzierter Wärmebelastung und Implantate in menschlichen Kiefern.
Zentral ist die Verbindung der mathematischen Analyse mit gezielten Experimenten, die meist im institutseigenen Labor durchgeführt werden können. 

Ausstattung

Rechenlabor

  • Lokales Netzwerk aus zahlreichen PCs
  • Finite Elemente Programme u.a. zur Berechnung progressiven Versagens
  • Numerische Untersuchung von nichtlinearen statischen und dynamischen Problemen

Labor für experimentelle Mechanik

  • Elektrische Messung mechanischer Größen, insbesondere der Dynamik
  • Experimentelle Spannungs- und Verformungsanalyse
  • Identifikation nichtlinearer Schwingungen
  • Signalanalyse 

Leistungs- und Kooperationsangebot an die Wirtschaft

  • Analytische, numerische und experimentelle Untersuchung von statisch und dynamisch beanspruchten Bauten, Strukturen und Bauteilen
  • Gutachten im Bereich: Dynamisch belastete Strukturen und Bauteile


Kontakt

Prof. Dr.-Ing. P. Betsch, Tel: +49 (0) 721 608 42072
Prof. Dr.-Ing. T. Seelig, Tel: +49 (0) 721 608 43714
Fax: +49 (0) 721 608 47990