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Einrichtungen >> Technische Fakultät (TF) >> Department Maschinenbau (MB) >>
Lehrstuhl für Technische Mechanik (LTM, Prof. Steinmann)
Anschrift: Egerlandstr. 5, 91058 Erlangen
Tel.:09131-8528502Fax:09131-8528503
E-Mail:ltm-sekretariat@fau.de
www:https://www.ltm.tf.fau.de/

Die Forschung am Lehrstuhl für Technische Mechanik erstreckt sich im Wesentlichen auf Problemstellungen der Festkörpermechanik und der Wärmeübertragung. Zur Beschreibung und Analyse der in diesen Themengebieten auftretenden physikalischen Phänomene werden sowohl theoretische als auch experimentelle Forschungsarbeiten durchgeführt sowie geeignete numerische Methoden untersucht. Im Bereich der Numerik liegt der Schwerpunkt auf der Randelementmethode (REM, engl. Boundary-Element-Method BEM), der Finite-Elemente-Methode sowie der Methode der Mehrkörpersysteme. Mit der Motivation, den deutlichen zeitlichen Entwicklungsrückstand der Randelementmethode zu verkürzen, werden für die genannten Problemstellungen Randelementformulierungen entwickelt, in Softwarepakete umgesetzt und eingehend studiert. Eng gekoppelt damit sind auch die experimentellen Forschungsarbeiten am Lehrstuhl. Neben Untersuchungen zur Ermüdungsrißausbreitung kommt als relativ junges Gebiet die Parameteridentifikation für elastoplastische Stoffmodelle der Schädigungsmechanik hinzu. Ein weiterer Schwerpunkt bilden zellulare Werkstoffe (Aluminiumschäume und perforierte Werkstoffe). Zwischenzeitlich ist auch auf dem Gebiet der Biomechanik eine Zusammenarbeit mit der Zahnmedizin entstanden, die sich auf die Analogie der Stoffmodelle stützt. Neue Forschungsthemen des Lehrstuhls sind der Optimierung von elastischen Mehrkörpersystemen sowie Kontaktproblemen starrer und verformbarer Körper gewidmet.

Forschungsrelevante apparative Ausstattung

Rechner, Peripherie und Software
Der Lehrstuhl verfügt über ein gutes Dutzend SUN und LINUX Workstations, die mit 100 MBit Switches sternförmig verbunden sind. Mehrere postscriptfähiger Laser- und Farbtintenstrahldrucker sowie ein Farbscanner und CD-Brenner ergänzen die Ausstattung im LTM Rechnerraum. Als Software stehen den Programmentwicklern das SUN Sparcworks-Entwicklungspaket zur Verfügung. Es beinhaltet einen graphisch orientierten Debugger, Fortran 77/90, C und C++ Compiler. Als Schnittstelle zu den am Lehrstuhl entworfenen Randelement-Paketen hat sich MSC/Patran als Pre- und Postprozessor bewährt. Weitere kommerzielle Programme sind die Finite Element-Pakete MSC/Nastran und Marc/Mentat sowie das CAD-System ProEngineer. Für Textverarbeitung, Erstellen von Zeichnungen sowie Aufbereitung von Daten (Tabellenkalkulation, graphische Darstellung etc.) stehen eine größere Anzahl PCs mit Pentium-Prozessoren, ein Laptop sowie Laser- und Tintenstrahldrucker in den Büros der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter zur Verfügung. Die Rechner sind über Ethernet-Schnittstellenkarten mit dem Workstation-Netzwerk verbunden.

Versuchsfeld
Das Versuchsfeld für werkstoffmechanische Untersuchungen an Proben und Bauteilen hat einen temperierten Versuchsraum mit folgenden Prüfmaschinen und Meßeinrichtungen:
Zwei servohydraulische Prüfmaschinen mit maximalen Prüflasten von 100 kN bzw. 250 kN, zwei elektromechanische Prüfmaschinen mit einer Prüflast von 30 kN bzw. 100 kN, eine Biaxial-Prüfmaschine mit einer Prüflast von 50 kN, eine 50 kN-Resonanzprüfmaschine, verschiedene Belastungseinrichtungen für proportionale und nicht-proportionale Mixed-Mode-Versuche, optische Messsysteme (Rasterverfahren und Speckle-Interferometrie) zur Bestimmung von Verformungs- und Dehnungsfeldern, ein automatisiertes, optisches Risslängenmeßsystem auf der Basis digitaler Bildverarbeitung, eine Belastungs- und Auswerteeinrichtung zur Bestimmung duktiler Schädigung, eine Temperaturkammer (bis 1000°C) einschließlich Spannwerkzeugen und Dehnungsaufnehmer für die Temperaturkammer. Im zweiten Versuchsfeld lassen sich experimentelle Spannungs-und Verformungsanalysen durchführen. Hierzu stehen folgende Messeinrichtungen zur Verfügung: Ein digitaler Messverstärker mit entsprechender Software, ein Drei-Kanal-Meßverstärker mit Auswerteeinrichtung, eine Vielstellenmessanlage (100 Messstellen) einschließlich Computersteuerung und -auswertung, Digitalkameras zur 3D-Verformungsmessung, Software für Bildanalyse, eine spannungsoptische Versuchseinrichtung und Grundausstattung für einfache metallographische Untersuchungen (Accutom, Poliergerät,Auflichtmikroskop, Videoprinter).

Wissenschaftliche Tagungen

  • IUTAM Symposium on Progress in the Theory and Numerics of Configurational Mechanics, 20.-24. Oktober 2008, Erlangen
  • Euromech 552 Colloqium on Recent Trends in Optimisation for Computational Solid Mechanics October, 10.-13. Oktober 2011, Erlangen

  • Advanced School on Molecular and Continuum Modelling of Polymers: Molecular Dynamics Meets Finite Elements, 12.-14. März 2012, Pommersfelden

  • GAMM-Jahrestagung 2014, Erlangen

Veröffentlichungsreihen

Paul Steinmann, Kai Willner (Hrsg.): Schriftenreihe Technische Mechanik, ISSN 2190-023X, Erlangen

Leitung
Prof. Dr.-Ing. habil. Paul Steinmann

Professur für Strukturmechanik
Prof. Dr.-Ing. habil. Kai Willner

Arbeitsgruppe für Numerische Mechanik
Prof. Dr.-Ing. Julia Mergheim
Christian Burkhardt, M. Sc.
Paras Kumar, M. Sc.
Dr.-Ing. Dmytro Pivovarov
Dominic Soldner, M. Sc.

Akademischer Oberrat / Ansprechpartner für Industrieaufträge
Dr.-Ing. Dipl.-Math.techn. Gunnar Possart, Akad. ORat

Arbeitsgruppe Multiskalensimulation "Capriccio"
PD Dr.-Ing. habil. Sebastian Pfaller, Akad. ORat
Christof Bauer, M. Sc.
Maximilian Ries, M. Sc.
Wuyang Zhao, M. Sc.

Sekretariat
Doris Bittner
Julia Deserno, M.A.

Lehrbeauftragte
Dr.-Ing. Karsten Kolk
Prof. Dr.-Ing. Ralf Meske

Wissenschaftliche Assistenten
Özge Akar, M. Sc.
Michael Lengger, M. Sc.
Dr.-Ing. Markus Mehnert
Maximilian Ries, M. Sc.
Emely Schaller, M. Sc.
Dominic Soldner, M. Sc.
Lucie Spannraft, M. Sc.

Wissenschaftliche Mitarbeiter
Anahita Ahmadi Soufivand, Ph.D.
Christof Bauer, M. Sc.
Dr.-Ing. Silvia Budday
Christian Burkhardt, M. Sc.
Chaitanya Dev, M. Sc.
Jessica Faber, M.Sc., M.Sc.
Soheil Firooz, M. Sc.
Johannes Friedlein, M. Sc.
Alexander Greiner, M. Sc.
Emma Griffiths, Ph.D.
Andreas Hegendörfer, M. Sc.
Ludwig Herrnböck, M. Sc.
Jan Hinrichsen, M. Sc.
Paras Kumar, M. Sc.
Jose Lara, M. Sc.
Marie Laurien, M. Sc.
Thomas Oberleiter, M. Sc.
Dr.-Ing. Dmytro Pivovarov
Nina Reiter, M. Sc.
Maurice Rohracker, M. Sc.
Lars Schmelzle, M. Sc.
Dr.-Ing. Ina Schmidt
Michael Schwarz, M. Sc.
Gabriel Stankiewicz, M. Sc.
Daniel van Huyssteen, Ph.D.
Felix Weber, M. Sc.
Jana Wedel, M. Sc.
Simon Wiesheier, M. Sc.
Mohammad Saeed Zarzor, M. Sc.
Wuyang Zhao, M. Sc.

Technisches Personal
Christian Bänsch

Gastwissenschaftler und internationale Kooperationspartner
Prof. Dr. Reha Artan
Prof. Dr. Ryszard A. Bialecki
Prof. Dr. Matjaz Hribersek
Prof. Dr. Ghodrat Karami
Prof. Dr. Gennady Mishuris
Prof. Dr. Zoran Ren
Prof. Dr. Bozidar Sarler
Prof. Dr. Leopold Skerget
Prof. Dr. Rui Xiao

Laufende und vor kurzem beendete Forschungsprojekte (aus dem Berichtszeitraum 1.1.2018-31.12.2018)

Ältere Forschungsprojekte

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