Am Institut für Baumechanik und Numerische Mechanik (IBNM) engagieren wir uns in der akademischen Lehre für Bachelor- und Master-Studiengänge des Bauingenieurwesens sowie in der Betreuung von Doktorand*innen.
Unsere Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die physikalische und mathematische Modellbildung und die Entwicklung zugehöriger robuster Algorithmen für die effiziente Computersimulation von Prozessen im Umfeld der Kontinuumsmechanik.
Wir entwickeln numerische Simulationsverfahren für die Analyse und Optimierung von Prozessen in der Natur und Technik. Diese Methoden finden in verschiedenen Bereichen Anwendung und tragen somit zur Entwicklung nachhaltiger Produkte und Prozesse bei. Beispiele sind:
Bekanntlich unterliegen Ingenieurbauwerke aufgrund der multiphysikalischen äußeren Einwirkungen einer Materialermüdung. Mit sehr detaillierten physikalischen Modellen und geeigneten Modellreduktionsmethoden erarbeiten wir Simulationsverfahren, mit denen sich die Materialermüdung bereits in der Entwurfsphase prognostizieren lässt. Diese Simulationen können auch den Lebenszyklus der Bauwerke begleiten und Wartungs- sowie Instandhaltungsmaßnahmen unterstützen. Somit können sie dazu beitragen, den enormen und energieträchtigen Materialeinsatz für einen Neubau zu reduzieren.
Ein langjähriges Forschungsthema am Institut ist die Entwicklung von Simulationsmethoden für die Dynamik rollender Reifen. Mit solchen Methoden können physikalische Prozesse erklärt werden, die sich messtechnisch kaum erschließen lassen. Damit werden der Industrie Methoden an die Hand gegeben, ihre Produkte nachhaltiger zu designen, z.B. bezüglich der Aspekte Partikelabrieb, Umweltlärm, Energieverbrauch etc.
Gleichfalls stellt die Biomechanik der Knochen ein seit langem beforschtes Gebiet am Institut dar. Im Fokus ist dabei u.a. die Langlebigkeit von Gelenkimplantaten. Damit können wir praktizierende Ärzte und Ärztinnen dabei unterstützen, eine optimale Versorgung der Patientinnen und Patienten mit möglichst langlebigen Implantaten zu gewährleisten.
Dr. Zifeng Huang von der Hong Kong Polytechnic University hat ein Humboldt-Forschungsstipendium erhalten, um am Institut für Risiko und Zuverlässigkeit in enger Kooperation mit dem Team um Prof. Dr.-Ing. Michael Beer forschen.
"Gemeinsam werden wir an neuen stochastischen Modellen arbeiten, um zufällige nichtstationäre Lastprozesse mit erweiterten spektralen Beschreibungen wirklichkeitsnah abzubilden", sagt Prof. Beer.
Diese werden die Forschenden dann in der dynamischen Analyse von Tragwerken, wie etwa Brücken und Hochhäusern, verarbeiten und daraus zutreffende Aussagen zur Tragsicherheit ableiten.
Letzte Änderung: 21.10.24; Webredaktion IBNM
