Forschung
Der Lehrstuhl für Technische Mechanik unterhält thematisch vielfältige internationale Forschungskooperationen u.a. mit Stanford University, Iowa State University, Universidad de Chile und University of Maribor in Slowenien. Dabei intensivieren gegenseitige Forschungsaufenthalte die Aktivitäten. Auch das Team ist ausgeprägt international zusammengesetzt. Anwendungsorientierte, interdisziplinäre Forschung zu verschiedensten Materialien und Prozessen sowie deren Simulation und Optimierung findet und fand im Rahmen von ERC Grants, Schwerpunktprogrammen, Sonderforschungsbereichen, SFB/Transregios DFG- und BMBF- Projekten statt. Auch im Bereich der Auftragsforschung ist der LTM aktiv.
Die Forschungsschwerpunkte liegen auf wichtigen Kernkompetenzen für den Maschinenbau, aber auch im Interessensbereich benachbarter an der Technischen Fakultät sowie der gesamten Universität angesiedelter Fachgebiete. Dies sind insbesondere moderne Modellierungs- und Simulationsmethoden in der Mechanik mit Fokus auf nichtlinearen Finite Elemente Methoden sowie alternativer numerischer Methoden, Versagens- und Defektmechanik, Multiskalenmodellierung und -simulation heterogener Materialien sowie auf der Materialmodellierung, z.B. von Metallen und Kunststoffen, basierend auf Konzepten der nichtlinearen Kontinuumsmechanik.
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Biomechanik
- Novel Biopolymer Hydrogels for Understanding Complex Soft Tissue Biomechanics
- BRAIn mechaNIcs ACross Scales: Linking microstructure, mechanics and pathology
- Multiscale modeling of nervous tissue: comprehensively linking microstructure, pathology, and mechanics
- Modellierung und Simulation nichtlinear elektro-thermo-visko-elastischer EAPs (Electronic Electro-Active Polymers)
- Modellierung und Simulation von Wachstum in weichen Biomaterialien
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Kontaktmechanik
- Materialmodellierung von geschichteten Blechpaketen
- Modellreduktion nichtlinearer gyroskopischer Systeme in ALE-Formulierung mit Reibkontakt
- A coupled MD-FE simulation method accounting for interphases in nanoparticle filled thermoplastics.
- C1: Konstitutives Reibgesetz zur Beschreibung und Optimierung von Tailored Surfaces
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Materialmechanik
- Zur Formulierung und zum mikromechanischen Ursprung von Diffusionsmodellen
- Mehrskalenmodellierung und -simulation der Mechanik von Materialien mit Faserstruktur
- BRAIn mechaNIcs ACross Scales: Linking microstructure, mechanics and pathology
- A coupled MD-FE simulation method accounting for interphases in nanoparticle filled thermoplastics.
- A coupled MD-FE simulation method accounting for interphases in nanoparticle filled thermoplastics.
- Modellierung und Simulation nichtlinear elektro-thermo-visko-elastischer EAPs (Electronic Electro-Active Polymers)
- Modellierung und Simulation nichtlinear elektro-thermo-visko-elastischer EAPs (Electronic Electro-Active Polymers)
- Modellierung und Simulation von Wachstum in weichen Biomaterialien
- Modellierung und Simulation von Wachstum in weichen Biomaterialien
- Teilprojekt P11 – Fracture Control by Material Optimization
- Teilprojekt P8 – Fracture in Polymer Composites: Meso to Macro
- Novel Biopolymer Hydrogels for Understanding Complex Soft Tissue Biomechanics
- Teilprojekt P5 – Compressive Failure in Porous Materials
- Modeling and computation of solvent penetration in glassy polymers
- Multi-scale modeling of nano-structured polymeric materials: from chemistry to materials performance
- Multiscale modeling of nervous tissue: comprehensively linking microstructure, pathology, and mechanics
- Fractures across Scales: Integrating Mechanics, Materials Science, Mathematics, Chemistry, and Physics/ Skalenübergreifende Bruchvorgänge: Integration von Mechanik, Materialwissenschaften, Mathematik, Chemie und Physik
- Kontinuumsmechanische Modellierung und Simulation der Aushärtung und Inelastizität von Polymeren sowie Interphasen in Klebverbunden
- Skalenübergreifende Modellierung – von der Quanten- zur Kontinuumsmechanik. Ein Finite-Elemente Ansatz.
- Teilprojekt P12 – Postdoctoral Project: Quantum-to-Continuum Model of Thermoset Fracture
- Eine hybride Sampling-Stochastische-Finite-Element-Methode für polymorphe, mikrostrukturelle Unsicherheiten in heterogenen Materialien
- Mikroskalige Charakterisierungsmethoden zur Kalibrierung von Stoffgesetzen für Biomaterialien und Kunststoffe
- Electronic electro-active polymers under electric loading: Experiment, modeling and simulation
- Materialmodellierung von geschichteten Blechpaketen
- Materialmodellierung von geschichteten Blechpaketen
- Teilprojekt P6 – Fracture in Thermoplastics: Discrete-to-Continuum
- Teilprojekt P10 – Configurational Fracture/Surface Mechanics
- Multi-scale, Multi-physics Modelling and Computation of magneto-sensitive POLYmeric materials
- Identifikation von Interphaseneigenschaften in Nanokompositen
- Diskrete und kontinuierliche Methoden für die Modellierung und Simulation von Polymermaterialien
- On the Modelling and Computation of Magneto-Sensitive-Elastomers
- Mehrskalenmodellierung und -simulation der Mechanik von Materialien mit Faserstruktur
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Modellierung von Unsicherheiten
- C3: Parameter- und Formoptimierung in der finiten Elastoplastizität
- Fuzzy-arithmetische Modellierung von Prozessen mir unsicheren Parametern
- Eine hybride Sampling-Stochastische-Finite-Element-Methode für polymorphe, mikrostrukturelle Unsicherheiten in heterogenen Materialien
- Eine hybride Sampling-Stochastische-Finite-Element-Methode für polymorphe, mikrostrukturelle Unsicherheiten in heterogenen Materialien
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Multiskalenmechanik
- BRAIn mechaNIcs ACross Scales: Linking microstructure, mechanics and pathology
- BRAIn mechaNIcs ACross Scales: Linking microstructure, mechanics and pathology
- BRAIn mechaNIcs ACross Scales: Linking microstructure, mechanics and pathology
- Teilprojekt P6 – Fracture in Thermoplastics: Discrete-to-Continuum
- Teilprojekt P6 – Fracture in Thermoplastics: Discrete-to-Continuum
- Teilprojekt P10 – Configurational Fracture/Surface Mechanics
- Teilprojekt P11 – Fracture Control by Material Optimization
- Teilprojekt P8 – Fracture in Polymer Composites: Meso to Macro
- Novel Biopolymer Hydrogels for Understanding Complex Soft Tissue Biomechanics
- Novel Biopolymer Hydrogels for Understanding Complex Soft Tissue Biomechanics
- Novel Biopolymer Hydrogels for Understanding Complex Soft Tissue Biomechanics
- Teilprojekt P5 – Compressive Failure in Porous Materials
- Teilprojekt P5 – Compressive Failure in Porous Materials
- Multi-scale, Multi-physics Modelling and Computation of magneto-sensitive POLYmeric materials
- Multi-scale, Multi-physics Modelling and Computation of magneto-sensitive POLYmeric materials
- Multi-scale modeling of nano-structured polymeric materials: from chemistry to materials performance
- Multi-scale modeling of nano-structured polymeric materials: from chemistry to materials performance
- Identifikation von Interphaseneigenschaften in Nanokompositen
- Identifikation von Interphaseneigenschaften in Nanokompositen
- Mesoskopische Modellierung und Simulation der Eigenschaften additiv gefertigter metallischer Bauteile (C5)
- Diskrete und kontinuierliche Methoden für die Modellierung und Simulation von Polymermaterialien
- Multiscale modeling of nervous tissue: comprehensively linking microstructure, pathology, and mechanics
- Multiscale modeling of nervous tissue: comprehensively linking microstructure, pathology, and mechanics
- Multiscale modeling of nervous tissue: comprehensively linking microstructure, pathology, and mechanics
- Fractures across Scales: Integrating Mechanics, Materials Science, Mathematics, Chemistry, and Physics/ Skalenübergreifende Bruchvorgänge: Integration von Mechanik, Materialwissenschaften, Mathematik, Chemie und Physik
- Fractures across Scales: Integrating Mechanics, Materials Science, Mathematics, Chemistry, and Physics/ Skalenübergreifende Bruchvorgänge: Integration von Mechanik, Materialwissenschaften, Mathematik, Chemie und Physik
- Skalenübergreifende Modellierung – von der Quanten- zur Kontinuumsmechanik. Ein Finite-Elemente Ansatz.
- Skalenübergreifende Modellierung – von der Quanten- zur Kontinuumsmechanik. Ein Finite-Elemente Ansatz.
- Teilprojekt P12 – Postdoctoral Project: Quantum-to-Continuum Model of Thermoset Fracture
- Teilprojekt P12 – Postdoctoral Project: Quantum-to-Continuum Model of Thermoset Fracture
- Mikroskalige Charakterisierungsmethoden zur Kalibrierung von Stoffgesetzen für Biomaterialien und Kunststoffe
- Mikroskalige Charakterisierungsmethoden zur Kalibrierung von Stoffgesetzen für Biomaterialien und Kunststoffe
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Prozesssimulation
- Experimentell basierte Modellierung, Simulation und Kompensation thermischer Einflüsse beim Drehen mesoheterogener Werkstoffe aus Al-MMC.
- Makroskopische Modellierung, Simulation und Optimierung des selektiven Strahlschmelzens mit pulverförmigen Ausgangswerkstoffen (C3)
- Simulations- und versuchsbasierte Untersuchung der Wechselwirkung zwischen Zerspanprozess und Maschinenstruktur beim Hochleistungsflachschleifen
- Experimentell basierte Modellierung, Simulation und Kompensation thermischer Einflüsse beim Drehen mesoheterogener Werkstoffe aus Al-MMC. Phase 2
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Strukturdynamik
- Modellreduktion nichtlinearer gyroskopischer Systeme in ALE-Formulierung mit Reibkontakt
- Modellreduktion nichtlinearer gyroskopischer Systeme in ALE-Formulierung mit Reibkontakt
- Schwingungsreduktion durch Energietransfer mittels Formadaption
- Strukturdynamik rotierender Systeme
- Untersuchung und Reduktion nichtlinearer Schwingungssysteme mit Hilfe modaler Ansätze
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Optimierung
- Teilprojekt P11 – Fracture Control by Material Optimization
- Teilprojekt P11 – Fracture Control by Material Optimization
- Teilprojekt P11 – Fracture Control by Material Optimization
- Teilprojekt P8 – Fracture in Polymer Composites: Meso to Macro
- Teilprojekt P8 – Fracture in Polymer Composites: Meso to Macro
- Teilprojekt P8 – Fracture in Polymer Composites: Meso to Macro
- Structural optimization of shape and topology using an embedding domain discretization technique
- Diskrete und kontinuierliche Methoden für die Modellierung und Simulation von Polymermaterialien
- Diskrete und kontinuierliche Methoden für die Modellierung und Simulation von Polymermaterialien
- Diskrete und kontinuierliche Methoden für die Modellierung und Simulation von Polymermaterialien
- Teilprojekt P10 – Configurational Fracture/Surface Mechanics
- Teilprojekt P10 – Configurational Fracture/Surface Mechanics
- Teilprojekt P10 – Configurational Fracture/Surface Mechanics
- Adaptive finite elements based on sensitivities for topological mesh changes
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Weitere Projekte
- Ein numerisches Model für den translatorischen und rotatorischen Impulstransfer von kleinen nicht-sphärischen starren Partikeln in fluid-dominierten Zweiphasenströmungen
- Fracture Across Scales and Materials, Processes and Disciplines
- Skalenübergreifende Bruchvorgänge: Integration von Mechanik, Materialwissenschaften, Mathematik, Chemie und Physik (FRASCAL)
- Numerical and experimental study of the deposition of micro-sized non-spherical solid particles in the nasal cavity