Forschungsschwerpunkt FEM-Simulation und Werkstoffcharakterisierung

FEM-Simulation

Die Finite Elemente Methode (FEM) ist ein numerisches Verfahren zur Berechnung komplexer Bauteile und Baugruppen im Ingenieurwesen. Beispielsweise werden in der Automobilindustrie mit Hilfe der FEM sowohl einzelne Komponenten als auch komplette Fahrzeuge entwickelt.

An der Fakultät Technik der DHBW Stuttgart ist die Finite Elemente Methode Bestandteil der Lehre in der Vertiefungsrichtung Fahrzeug-System-Engineering des Studiengangs Maschinenbau sowie die Grundlage der Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten im Forschungsschwerpunkt Numerische Simulation.

Arbeitsbereiche

Simulation von Material-Hybridstrukturen unter thermischen Belastungen

Entwicklung von Materialmodellen
Für eine gute Prognosefähigkeit durch eine Finite Element Analyse ist die korrekte Beschreibung des Materialverhaltens elementar wichtig. Ein Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten ist die Parameterermittlung und Erstellung von Materialmodellen für nichtlineare Probleme. Materialkennwerte werden im Labor Werkstoffe ermittelt.

Topologieoptimierung
Unter der Form- bzw. Topologieoptimierung versteht man, eine Konstruktion so zu gestalten, dass sie auftretenden Lasten mit möglichst geringem Materialeinsatz standhält. Dazu wird Material nur dort angehäuft, wo es auch benötigt wird. Diese Optimierungsmethode wird derzeit u.a. eingesetzt, um das Gewicht einzelner Bauteile des Formula Student Rennwagens des DHBW Engineering Stuttgart e.V. zu reduzieren.

Multiphysik
Treten bei technischen Untersuchungen Wechselwirkungen zwischen physikalischen Phänomenen  auf (z. B. Strukturmechanik/Wärmetransport und/oder Strukturmechanik/Elektromagnetik) und werden diese mittels Simulationen untersucht, so spricht man von Multiphysik-Simulationen. Die Entwicklung leistungsfähiger Hardware und Simulationssoftware hat es möglich gemacht, komplexe Aufgabenstellungen mit Multiphysik-Software im Labor CAD/CAM/CAE der DHBW Stuttgart zu bearbeiten. 

Aktuelles Projekt

HDM – Hochgenaue Dynamik-Modelle von Verbindungselementen

Im Rahmen des kooperativen, öffentlich geförderten Forschungsprojektes mit der Daimler AG wird das dynamische Verhalten von Schweißverbindungen und Türdichtungen untersucht.

Rückblick

Prof. Dr.-Ing. Harald Mandel /
Tel.: 0711/1849-605(-153) /
E-Mail: harald.mandel@dhbw-stuttgart.de