Strukturelle Integrität, Crash und Impact

Willkommen in der Forschungsgruppe Strukturelle Integrität, Crash und Impact am Institut für Flugzeugbau und Leichtbau. Unsere Forschung umfasst das gesamte Gebiet der Strukturintegrität unter dynamischen Bedingungen, mit einem besonderen Fokus auf der Entwicklung und Untersuchung von Materialien und Designs, die Ermüdungs-, Impact- und Crashszenarien standhalten können. Dies wird durch eine Kombination aus experimentellen Untersuchungen und numerischen Simulationen erreicht, mit dem Ziel, Strukturen zu erforschen, die sowohl leicht als auch hochresilient sind.

Unsere Forschung beinhaltet umfassende Tests, um die mechanischen Eigenschaften und das Verhalten von Leichtbaumaterialien und -komponenten eingehend zu analysieren. Die Testmethoden umfassen sowohl quasistatische als auch fortgeschrittene dynamische Prüfungen. Unser gut ausgestattetes Prüflabor verfügt über Falltürme, servohydraulische Hochgeschwindigkeitsprüfstände, eine einstufige Gasdruckkanone sowie modernste Hochgeschwindigkeits-Digitalbildkorrelation (DIC) und Datenerfassungssysteme. Diese fortschrittlichen Methoden ermöglichen es, Strukturen und Komponenten kontrollierten und messbaren dynamischen Kräften auszusetzen. Das Befolgen sorgfältig geplanter Testpyramiden erlaubt umfassende Untersuchungen zur Schädigungsinitiierung und -ausbreitung unter komplexen Hochgeschwindigkeits- und Ermüdungsbelastungsszenarien.

Zusätzlich zu präzisen Tests führen wir numerische Simulationen und Materialmodellierungen durch, um unser Verständnis der Strukturintegrität und -dynamik zu vertiefen. Die Materialmodellierung ist ein grundlegender Bestandteil unserer Arbeit und umfasst die numerische Simulation von Materialien, um ihr Verhalten unter verschiedenen Lastfällen und Umwelteinflüssen vorherzusagen. Anschließend werden fortgeschrittene Simulationsmethoden eingesetzt, um zu reproduzieren und zu analysieren, wie Strukturen auf Impact- und Crashszenarien reagieren, und so ein umfassendes Verständnis der Versagensmechanismen sicherzustellen. Diese Simulationen werden zusammen mit der physischen Testpyramide gründlich validiert, um die Zuverlässigkeit und Robustheit unserer Entwürfe und Analysen zu gewährleisten. Ziel ist es, die virtuelle und die physische Welt zu verbinden, um ein Höchstmaß an Genauigkeit zu erreichen und so ein umfassendes Verständnis des Strukturverhaltens unter vielfältigen und
komplexen Belastungsbedingungen zu ermöglichen.

Unsere Forschungsgruppe widmet sich der Weiterentwicklung des Fachgebiets der Strukturmechanik. Unsere Aktivitäten konzentrieren sich auf die Untersuchung der Sicherheit und Resilienz aktueller und zukünftiger Strukturen in der Luft- und Raumfahrt, im Automobilbereich, in der Windenergie sowie in weiteren Segmenten. Wir verfolgen einen multidisziplinären Ansatz, der experimentelle Tests mit numerischen Simulationen kombiniert. Weitere Informationen zu unseren laufenden Forschungsprojekten finden Sie auf unsereren Projekteseiten.