Festkörpermechanik

Forschungsgebiete

Experimentelle Durchführung von Zug-, Druck-, Torsionsversuchen bei unterschiedlichen Temperaturen sowie Biaxversuche bei Raumtemperatur

Modellierung des geschichtsabhängigen thermo-mechanischen Materialverhaltens von Kunststoffen, Elastomeren, Sintermaterialien und Metallen mit Modellen der Elastizität, Plastizität, Viskoelastizität und Viskoplastizität

Entwicklung numerischer Berechnungsverfahren im Rahmen der Methode der finiten Elemente
- Zeitintegrationsverfahren
- Finite Elemente hoher Genauigkeitsordnung
- Lösung nichtlinearer Gleichungssysteme
- Einbindung von Materialmodellen in FE-Programme
- Gekoppelte Feldprobleme (Thermomechanik, Elektro-Thermomechanik)


Anwendungsgebiete: Reifenindustrie, Kunststoffe, Bauteilentwicklung, zyklische Beanspruchungen, Temperaturabhängigkeiten

Ausstattung

- Software zur Simulation dreidimensionaler Deformations- und Spannungszustände bei Festkörpern
- Labor zur Untersuchung des mechanischen und thermischen Verhaltens von Materialien (Prüfmaschine für Zug-Druck-Torsion und Scherung, Biax-Prüfmaschine)

Leistungsangebot

- Mechanische Untersuchung von Materialien
- Entwicklung von phänomenologischen Materialmodellen unterschiedlicher Materialien
- Simulation von Bauteilen inelastischer Materialien

Schlagworte

Numerische Festkörpersimulation, FEM, Materialnichtlinearität, Materialmodellierung, Experimente

Areas of research

Experimental investigations of tension, compression, torsion, shear and biaxiality at different temperatures

Modeling of the history-dependent material behavior in the field of thermo-mechanics of plastics, elastomeres, sinter materials and metals applying models of elasticity, plasticity, viscoelasticity and viscoplasticity

Development of numerical method within the framework of the finite element method
- Time integration method
- High-order finite element technology
- Solution schemes for large systems of non-linear equations
- Incorporation of constitutive models within finite element programs
- Coupled field problems (thermo-mechanics, electro-thermomechanics)

Applications: tire industry, plastic bearings, design elements, cyclic loading conditions, temperature dependence

Keywords

Numerical computation of solid mechanical problems, finite element method, material non-linearities, constitutive modeling, experiments

Kontakt

Ansprechpartner/-in

Herr Prof. Dr.-Ing. Stefan Hartmann
Telefon:
(05323) 72-2774

Forschungseinrichtung

Technische Universität Clausthal
Fakultät für Mathematik/Informatik und Maschinenbau
Institut für Technische Mechanik
Festkörpermechanik
Hausanschrift:
Adolph-Roemer-Straße 2a
38678 Clausthal-Zellerfeld
Telefon:
(05323) 72-3166
Telefax:
(05323) 72-2203
Stand: 09.04.2015