Strukturanalyse und -integrität
Im Forschungsbereich Strukturanalyse und -integrität am Institut für Material- und Bauforschung der Hochschule München arbeitet Prof. Dr.-Ing. Klemens Rother gemeinsam mit seinem Team und Masterstudierenden an Fragestellungen der Strukturintegrität und der rechnergestützten Produktentwicklung.
Modellierung und digitale Produktentwicklung
Ein zentraler Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung von Methoden zur parametrisierten Modellbildung von Tragstrukturen, insbesondere für Rahmen- und Schalentragwerke, wie sie beispielsweise in Karosseriestrukturen eingesetzt werden. Diese Modelle bilden die Grundlage für multidisziplinäre Optimierungen.
- Dazu gehören unter anderem:
- die Überführung von Polygonmodellen in parametrische Regelgeometrien
- die Ableitung von Strukturmodellen aus Topologieoptimierungen
- die Verarbeitung von Punktwolken aus 3D-Scans realer Bauteile
Integrität, Zuverlässigkeit und Lebensdauer
Ein weiterer Fokus liegt auf der Entwicklung und Weiterentwicklung rechnerischer Verfahren zur Bewertung der Integrität, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit mechanischer Bauteile und Strukturen.
Dabei werden:
- Beanspruchungen ermittelt, z. B. für Schweißverbindungen
- Bewertungsmethoden zur Zulässigkeit weiterentwickelt
- Modellierungsansätze für geschweißte Strukturen optimiert
- Lebensdauerprognosen verbessert
- effiziente Simulationsverfahren für schnelle Optimierungsprozesse entwickelt.
Faserverbund- und Hybridstrukturen
Ein dritter Forschungsbereich umfasst die rechnergestützte Auslegung und Optimierung von Faserverbund- und Hybridstrukturen. Ziel ist es, innovative und leistungsfähige Leichtbaulösungen zu entwickeln.
Im Rahmen einer internationalen Kooperation unter Federführung der Stanford University werden:
- neue Konstruktionsprinzipien erforscht
- Auslegungs- und Optimierungsmethoden weiterentwickelt
- Fertigungsverfahren für Flächentragwerke aus Faserverbundwerkstoffen erprobt
Der Forschungsbereich leistet damit einen wichtigen Beitrag zur digitalen, effizienten und nachhaltigen Entwicklung moderner Tragstrukturen.