Thermomechamische Optimierung von Bauteilen

Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Modellierung und Simulation von neuartigen Materialien mit dem Ziel der Optimierung von Strukturen und Bauteilen. In der technischen Entwicklung werden Strukturen und Bauteile immer kleiner. Dadurch verändert sich das Verhältnis von Oberfläche und  Volumen. Für verschiedenste Arten von Materialverhalten werden daher bei der thermomechanischen Modellierung und der zugehörigen numerischen Simulation insbesondere die Ober- und Grenzflächen beachtet. Dabei wird neben rein elastischem Materialverhalten bei kleinen und großen Deformationen auch elastoplastisches und schädigendes Materialverhalten berücksichtigt. Weiterhin können neben der reinen Wärmeleitung u.a. Effekte wie Wärmekonduktion und -strahlung an der Oberfläche erfasst werden. Im Energie Campus Nürnberg werden vor allem thermomechanische Untersuchungen für Verbundsysteme durchgeführt, die z.B. im Bereich der Solarthermie relevant sind.

 

ANSPRECHPARTNER

Prof. Dr.-Ing. Paul Steinmann
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg/ Lehrstuhl für Technische Mechanik
Tel.: +49 9131 / 85-28 501
e-mail: Paul.Steinmann(at)ltm.uni-erlangen.de

 

TÄTIGKEITSFELDER

  • Untersuchung, Modellierung und Simulation von mechanischen und polymeren Materialien
 

KOMPETENZEN

  • Modellierung von metallischen und polymeren Materialien
  • Modellbildung und Simulationen von Nano und Mikromechanikstrukturen, Verbundmaterialien, auch nichtlineare thermomechanische Modellbildung
  • Dynamische Untersuchungen von Fügestellen (Beschreibung von Oberflächen)
  • Klebstoffmodelle als Funktion der Zeit (Aushärten, Alterung)
  • Beschichtung von Oberflächen
  • Numerische Methoden zur Simulation von Materialien und Strukturen
  • Modellierung von Materialverhalten
  • Multiphysikalische Modellierung (Kräfte, Verformung, Temperatur, Elektromagnetische Felder, Diffusion)
  • Multiskalen Modellierung (Zeit, Länge)
  • Finite Element Methoden (Simulationsmethode)
  • Methodenkopplung
  • Nanotechnologie
  • Rapid Prototyping (Additive Fertigung) aus Metallen und Kunststoffen
 

LABOR UND EQUIPMENT

  • Prüfstand für elektroaktive Polymere
  • Biaxialprüfmaschine
  • Shaker
 

ANGEBOTE

  • Modellierung von mechanischen Fragestellungen in energieerzeugenden Verfahren (z.B. Windturbine)
  • biaxiale Prüfung von Werkstoffen
  • Modellierung und Optimierung von Materialverhalten
 

ANWENDUNGSGEBIETE

Materialien und Bauteile im Maschinenbau, in der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt und Solarthermie

 

REFERENZPROJEKTE

 

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