Forschung

Unsere Forschung befasst sich mit der Beschreibung des mechanischen Verhaltens von Materialien und Strukturen in verschiedenen Ingenieursanwendungen mithilfe numerischer Modelle. Dabei ist stets das Ziel, die Material- und Strukturzusammensetzungen im Design derart zu optimieren, dass Eigenschaften verbessert und Ressourcen geschont werden können.

Das gilt insbesondere für Verbundwerkstoffe und Verbundstrukturen, die in vielen technisch relevanten Anwendungen des Bauingenieurwesens, des Maschinenbaus und der Luft- und Raumfahrttechnik zunehmend zum Einsatz kommen. Diese zeichnen sich im Vergleich zu den einzelnen Konstituenten durch verbesserte mechanische oder thermische Eigenschaften aus. Verbundmaterialien und Verbundstrukturen finden beispielsweise im Leichtbau verstärkt Verwendung, da sie eine hohe Belastbarkeit bei geringer Dichte – und damit geringem Gewicht – aufweisen, wodurch nachhaltig ressourcenschonende Bauweisen möglich sind. Seit einiger Zeit fokussieren wir unsere Forschungsarbeiten zudem auf nachwachsende Rohstoffe Papier und Pappkarton, welche ebenfalls als Komposit aus Fasern bzw. Fasernetzwerken und Poren angesehen werden können.

Die Herausforderung bei der Modellierung von Kompositen besteht darin, dass das makroskopische Materialverhalten auf der Strukturebene maßgebend von den Eigenschaften der einzelnen Konstituenten sowie der Topologie und Geometrie der Mikrostruktur beeinflusst wird. Um diesen Einfluss der Mikrostruktur berücksichtigen zu können, verfolgen wir Mehrskalenansätze, die auf numerischen Homogenisierungsmethoden basieren.

Forschungsprojekte

Konferenzen 2025

Präsentationen

Publikationen

Dissertationen

Preise und Auszeichnungen