TU BRAUNSCHWEIG

Leitbild

Unsere Arbeit verbindet die theoretische Beschreibung, numerische Implementierung und experimentelle Validierung mechanischer Modelle für ein breites Spektrum von Anwendungen, auch in interdisziplinärer Zusammenarbeit. Besonderer Fokus sind Bruch- und Kontaktmechanik sowie innovative Mehrskalen- und Diskretisierungsverfahren.

Forschung

Phasenfeldmodellierung des Bruchs: Wir entwickeln neue Beschreibungen und effiziente numerische Implementierungsstrategien im Rahmen der Phasenfeldmodellierung des Bruchs. Dieser variationelle Rahmen erlaubt die Modellierung beliebig komplexer Bruchmuster und deren Entwicklung über die Lösung partieller Differentialgleichungen auf einem festen Finite-Elemente-Netz, in 3D. Unser Ziel ist die genaue Beschreibung von Bruchvorgängen in spröden, duktilen wie auch porösen Medien.   

Isogeometrische Diskretisierungsmethoden: In der Isogeometrischen Analyse werden die Standard-Ansatzfunktionen der Finite-Elemente-Methode durch Funktionen aus dem Bereich des CAD ersetzt. Wir entwickeln neue numerische Verfahren, die die Vorteile der Isogeometrischen Ansatzfunktionen ausnutzen; besonderer Fokus liegt hierbei auf nicht-glatten Problemen (z.B. Kontaktmechanik) und effizienter Berechnung (Isogeometrische Kollokationsmethoden, z.B. im Rahmen des DFG SPP1748).

Multiskalenmodellierung: Wir streben ein Verständnis des Verhaltens komplexer heterogener Materialien (z.B. innerhalb des Grk 2075: Zement und Beton) unter Berücksichtigung der Eigenschaften auf mehreren Skalenebenen und unter Verwendung von Bildgebungsverfahren, mechanischer Modellierung und effizienter numerischer Berechnung an. Wir entwickeln außerdem Mehrskalenmodelle für das Verhalten komplexer Kontaktflächen, bsp. wird in dem Projekt „ERC StG Interfaces“ die Hysterese bedingte Reibung von Gummi auf rauen Oberflächen untersucht. Auf der numerischen Ebenen (z.B. innerhalb des DFG IRTG Vivace) gilt unsere Aufmerksamkeit der nicht-intrusiven Kopplung und effizienten mehrskaligen Berechnung.

Gekoppelte Probleme: Wir sind interessiert an der Kopplung des mechanischen Verhaltens mit Transportprozessen, wie Diffusion und chemischen Reaktionen, bsp. um die Interaktion zwischen Bruch und Schädigung in Baustoffen oder den Bruch poröser Medien zu verstehen (DFG Grk 2075).  Wir untersuchen partitionierte und monolithische Lösungsstrategien mit dem Ziel eines Kompromisses zwischen Effizienz und Robustheit.


Labor

Versuchsbilder

Laufende Projekte

Vorträge am IAM


  aktualisiert am 26.07.2017
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