Kompetenzfeld
Mechanische Charakterisierung & Modellierung
Modellierung, Simulation und Prüfung
Das Kompetenzfeld
Dieses Kompetenzfeld befasst sich mit der experimentellen und simulativen Analyse von Werkstoffen, Bauteilen und Verbindungen, im quasi-statischen bis zum kurzzeit-dynamischen Geschwindigkeitsbereich auch unter Temperatureinfluss. Ein großer Schwerpunkt liegt dabei auf der Ermittlung des Werkstoffverhaltens, z.B. von Kennwerten, Spannungs-Dehnungskurven von Werkstoffen und dem Transfer dieses Verhaltens in validierte Materialmodelle in der FE-Simulation auf Werkstoff- und auf Bauteilebene. Dafür werden auch Prüfmethoden neu entwickelt oder optimiert. Die Steigerung der Energieabsorption und Strukturintegrität in zug- und biegebelasteten FKV Bauteilen und Verbindungen ist ein weiterer Schwerpunkt in diesem Kompetenzfeld.
Branchen & Anwendungen
Branchen
Anwendungen (Beispiele)
Energie
Diverse
Medizintechnik
Diverse
Maschinenbau
schnell bewegte Maschinenteile, Verkleidungsteile
Automobilbau
Karosseriestrukturen, Außenhaut, Spoiler und Windabweiser, Innenverkleidungen
Luft- & Raumfahrt
Flügel-, Leitwerk-, Rumpfstrukturen; Clips und Cleats
Baugewerbe
Faserverstärkter Beton
Maschinenbau
Polymere Gleitlager und komplexe Bauteile
Automobilbau
Strukturbauteile & Sekundärstrukturen
Luft- & Raumfahrt
Sekundärstrukturen
Maschinenbau
Schnell bewegte Maschinenteile, Kolben- und Walzenbeschichtungen, Rotor-/Statorsysteme
Automobilbau
Lager und Lagerwerkstoffe
Baugewerbe
Dauerhafte Armierungen, Isolationsschäume
Energie
Zähmodifizierte Polymermatrizes
Maschinen- und Anlagenbau
Walzenbezüge, Gleitlager
Luft- & Raumfahrt
Multifunktionale Matrizes
Mobilität
Biobasierte Schäume, Tribologische Beschichtungen
Medizintechnik
Röntgentransparente Implantate
Maschinen- und Anlagenbau
Werkstoffintegrierte Sensoren
Mobilität
Adaptive aerodynamische Elemente
Energie
Druckbehälter, Hochspannungsisolatoren, Kraftstofftanks, Rotor-Getriebe-Welle (Windkraft)
Sport & Freizeit
Fahrradzubehör (z.B. Flaschenhalter, Ritzel oder Lenker), Schläger (z.B. für Tennis oder Hockey), Sportschuhe (3D-gedruckte individuelle Sohle)
Maschinenbau
Schnell bewegte Maschinenteile, Wellen, Prototypen, Motoreinhausungen, Spalttöpfe
Automobilbau
Karosseriestrukturen, Antriebswellen, Strukturbauteile, Kraftstofftanks, Druckbehälter
Luft- & Raumfahrt
Rumpf- und Leitwerkstrukturen, Stabstrukturen, Fensterrahmen, ISO-Grid-Strukturen
Energie
Infusionssimulation für Rotorblätter
Sport & Freizeit
Drapiersimulation für Helme
Mobilität
SMC-Pressformsimulation für Automobilkarosserieteile und Thermoformsimulation von Flugzeugstringerprofilen
Energie
Diverse
Medizintechnik
Diverse
Maschinenbau
schnell bewegte Maschinenteile, Verkleidungsteile
Automobilbau
Karosseriestrukturen, Außenhaut, Spoiler und Windabweiser, Innenverkleidungen
Luft- & Raumfahrt
Flügel-, Leitwerk-, Rumpfstrukturen; Clips und Cleats
Energie
Infusionstechnologien für Rotorblätter
Sport & Freizeit
Feststoffharze für den Yachtbau
Mobilität
Datenerfassung und durchgängige RTM-Simulationsketten
Energie
Windkraftblätter, Speichersysteme
Maschinenbau
Schnell bewegte Maschinenteile
Automobilbau
Fahrwerkstrukturen
Maschinenbau
Hochbeschleunigte Maschinenteile, Gehäuse
Automobilbau
Stoßfängerträger, Crashabsorber, Innenverkleidungsteile
Luft- & Raumfahrt
Verbindungen, Streben
Energie
Druckbehälter, Rotorwellen
Medizintechnik
Röntgentransparente Implantate, Orthesen
Sport & Freizeit
Fahrradrahmen
Maschinenbau
Schnell bewegte Maschinenteile
Automobilbau
Karosserie- und Fahrwerkstrukturen
Luft- & Raumfahrt
Rumpf- und Leitwerkstrukturen, Hochauftriebskomponenten
Spezielle Leistungsmerkmale
- Moderne Versuchsanlagen und -technik:
- 2 Hochgeschwindigkeitsprüfmaschinen: temperaturvariante Werkstoffcharakterisierung bis zu 160 kN Prüfkraft bei Geschwindigkeiten von 0,1 mm/s bis 20 m/s und Temperaturen von -100 °C bis 250 °C
- Crashanlage bis 22 kJ Impaktenergie für Bauteiltests an Substrukturen
- Fallturmanlagen für Falltests bis 3 kJ Impaktenergie
- Lokale optische Verformungsmessung (DIC) zur Kennwertbestimmung und Simulationsvalidierung
- 3D-Ultra-Highspeed-Bilder mit einer Aufnahmefrequenz von bis zu 1 Mio Hz
- 3D-Ultra-Highresolution-Bilder bis zu 40 MPix
- Mechanische Charakterisierung von Werkstoffen unter Einsatz von moderner Hochleistungsmesstechnik
- Validierung von FE-Modellen für Werkstoffe
- FE-Modellierung mit ABAQUS und LS-Dyna
Werkstoffe und Fragestellungen
Typische Werkstoffe
- GFK
- CFK
- AFK
- Hybridmaterialien
- kontinuierliche und diskontinuierliche Faserverstärkung
Typische Fragen
- Können Sie bei der Erstellung von FE-Materialkarten für Faserverbunde oder bei der Validierung von Simulationsergebnissen unterstützen?
- Können Sie Werkstoffe und Bauteile auch unter Temperaturbelastung und verschiedenen Geschwindigkeiten prüfen?
- Wie können Bauteile aus FKV auch unter Zug- und Biegebelastung effektiv Energie absorbieren und eine gute Strukturintegrität aufweisen?
Leitung
Sebastian Schmeer
Stellv. Leiter Bauteilentwicklung & Leiter Mechanische Charakterisierung & Modellierung
Spezielle Expertise
Mechanische Charakterisierung von Werkstoffen, Bauteilen und Verbindungen (dehnraten- & temperaturvariant), DIN/ISO Standardisierung, Werkstoffverhalten unter Mehraxialität (Zug/Druck und Torsion), FEM Simulation (mechanisch), Materialmodellparametrisierung, Validierung von FE-Simulationsmodellen durch experimentelle Untersuchungen, Strukturintegrität, Metall-Faserkunststoffverbunde
Auf dieser Seite
Das Kompetenzfeld
Branchen & Anwendungen
Spezielle Leistungsmerkmale
Werkstoffe und Fragestellungen
Projekte
Veröffentlichungen
Programmbereich
Programmbereich Bauteilentwicklung
Mechanische Charakterisierung & Modellierung
Projekte
Projekte in diesem Kompetenzfeld
Mechanische Charakterisierung & Modellierung
IVW Schriftenreihe
Veröffentlichungen aus der IVW Schriftenreihe in diesem Kompetenzfeld
Forschung & Entwicklung
Kompetenzfelder
