Modellierung

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Modellierung



Im Bereich der Modellierung werden verschiedene Themenfelder in enger Kooperation mit anderen Arbeitsgruppen am MRM untersucht. Hierzu stehen neben dem Zugang zum universitätseigenen Rechencluster drei multi-core Workstations und verschiedene FEM-Softwarepakete zur Verfügung.

Werkstoffmodellierung

Insbesondere für die Materialklasse der Faserverbundwerkstoffe untersuchen wir neue Rechenverfahren zur Berücksichtigung des Einfluss der Materialmikrostruktur. Je nach Fragestellung kommen hierbei entweder Homogenisierungsansätze oder direkte Multiskalenansätze zur Anwendung. Der Fokus liegt einerseits auf der Weiterentwicklung von effektiven Materialmodellen für faserverstärkte Materialien, aber auch in der detailgetreuen Beschreibung des Bruchvorgangs. Hierzu werden neben anderen Ansätzen auch Methoden zur direkten Extraktion der charakteristischen Merkmale aus volumetrischen Messverfahren verfolgt.

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Prüfverfahren

Zur Optimierung von Auswertealgorithmen und zum besseren Verständnis der eingesetzten Prüfverfahren werden diese numerisch begleitet. Insbesondere zur Analyse von hochdynamischen Phänomenen (z.B. Schallemissionsanalyse) wurden Rechenansätze erarbeitet, welche eine detailgetreue Beschreibung des Vorgangs erlauben. Dies erfordert häufig eine Abbildung verschiedener physikalischer Vorgänge, wie z.B. gekoppelte mechanische und thermodynamische, bzw. elektrodynamische Vorgänge. Hierzu stehen verschiedene validierte Rechenansätze zur Verfügung, um zerstörungsfreie Prüfverfahren wie z.B.  Ultraschallprüfung, Schallemissionsanalyse, Thermographie oder elektromagnetische Emission abzubilden. Im Bereich der mechanischen Prüfverfahren stehen ebenfalls Rechenansätze zur Darstellung von mikromechanischen Prüfmethoden wie z.B. Einzelfaser Push-Out oder Faserfragmentierung zur Verfügung.

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Design und Auslegung

Für das Design von Prüfvorrichtungen, sowie zur Auslegung von Prüfkörpern verwenden wir etablierte Rechenansätze. Neben klassischer Steifigkeitsberechnung führen wir ebenfalls Analysen der Knickstabilität, sowie Eigenresonanzanalysen durch. Diese werden vorwiegend zur Dimensionierung und Bewertung von intern konstruierten Prüfvorrichtungen eingesetzt.

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