Computergestützte Methoden zu Multi-Skalen Bruchmethoden
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Numerische Mechanik
Der Weg zur numerischen Mechanik führt über die Kombination von klassischer Mechanik, mathematischer Modellierung und computergestützten Simulationsverfahren.
Ziel dieses Weges ist es, komplexe technische Probleme, für die keine analytische Lösung existiert, mittels Näherungsverfahren zu lösen.
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Über unseren Lehrstuhl
Wir übernehmen die Verantwortung für die betreuungsintensive Grundlagenausbildung in Teilgebieten der Mechanik wie auch in fortführenden Lehrveranstaltungen sowie in den numerischen Methoden. Dabei wird unser Forschungsprofil in den Lehrveranstaltungen abgebildet und somit die Studenten auf international anerkanntem Niveau ausgebildet.
Das Forschungsfeld in der Numerischen Mechanik kann als anwendungsorientierte Grundlagenforschung beschrieben werden, das interdisziplinäre Simulationswissenschaften, Modellierung und Numerik umfassend miteinander verzahnt.
Unser Forschungsprofil
Die Forschungsarbeiten am Lehrstuhl für Numerische Mechanik sind stark interdisziplinär ausgerichtet, so dass eine Vielzahl von internationalen Kooperationspartner in den verschiedenen Projekten involviert sind.
Die Arbeiten umfassen Kooperationen im Bereich klassischer Kontinuums- und Strukturmechanik, der Fluiddynamik, der Numerischen Mathematik, sowie der Simulationswissenschaften mit Fokus auf High-Performance Computing.
Der von uns vertretene Forschungsbereich, der als dritte Säule in der Wissenschaft gleichberechtigt neben Theorie und Experiment tritt, wird zunehmend als eigenständige Grundlagendisziplin unter der Bezeichnung „Computational Science and Engineering“ (CSE) anerkannt.
Hierzu arbeiten wir seit vielen Jahren im Fachausschuss CSE der Gesellschaft für Angewandte Mathematik und Mechanik (GAMM), dessen Vorsitz wir zusammen mit Kollegen aus Paderborn und Wuppertal über ein Jahrzehnt lang übernommen haben und dort die Ingenieursseite repräsentierten.
Die Komplexität und die wissenschaftliche Breite der Forschungsprojekte am Lehrstuhl für Numerische Mechanik stellt höchste Anforderungen an unsere Forschungsinfrastruktur. Daher arbeiten alle Mitarbeiter des Lehrstuhls auf unserer Forschungsplattform ESRA, die uns eine extrem effiziente Umgebung für die Entwicklung neuer Verfahren zur Verfügung stellt und uns vielfältige Kooperationen mit nationalen und Internationalen Partnern ermöglicht.
ESRA ist ein hauseigener, parallel arbeitender finite Elemente Code, den wir über 20 Jahre hinweg entwickelt haben und kontinuierlich weiterentwickeln.
Forschungsschwerpunkte
- Raum-Zeit-Elemente
- Raum-Zeit-Anwendungen
- Methoden für multiskalige Brüche
- Multifeldmodellierung und -simulation von zukünftigen Werkstoffen
- Isogeometrische Analyse für spezielle Kontaktprobleme
- Großskalige Simulation von Brüchen
- Numerische und experimentelle Analyse zur Alterung von Feststoffgemischen
- Kontaktformulierungen thermomechanischer Systeme
Neueste Veröffentlichungen
Eine Auswahl der zuletzt erschienenen Publikationen
Journal article
2024
Variational formulation and monolithic solution of computational homogenization methods
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Journal article
2024
Space-time rigid multibody dynamics
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Book chapter
2022
Contact Formulation for Second Gradient Materials
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Book chapter
2022
Frontiers in Mortar Methods for Isogeometric Analysis
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Kontaktmöglichkeiten
Postadresse
Universität Siegen
Lehrstuhl für Numerische Mechanik
Paul-Bonatz-Straße 9-11
D-57076 Siegen
Besucheradresse
Universität Siegen
Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät
Department Maschinenbau
Institut für Mechanik und Regelungstechnik
PB-A Ebene 2
Lehrstuhl für Numerische Mechanik
Paul-Bonatz-Straße 9-11
D-57076 Siegen
Weitere Informationen
Bitte wenden Sie sich an Frau Annika Ippach