{"id":313,"date":"2017-09-06T20:00:50","date_gmt":"2017-09-06T18:00:50","guid":{"rendered":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/mechanik\/?page_id=313"},"modified":"2022-12-12T11:44:14","modified_gmt":"2022-12-12T10:44:14","slug":"forschungsprojekte","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.hsu-hh.de\/mechanik\/forschung\/forschungsprojekte","title":{"rendered":"Forschungsprojekte"},"content":{"rendered":"
\n

Aktuelle Forschungsprojekte<\/h3>\n

DFG: FOR 3022 Ultrasonic Monitoring of Fibre Metal Laminates Using Integrated Sensors\u00a0<\/h3>\n

DFG Forschungsgruppe 3022
\n<\/strong>Ultrasonic Monitoring of Fibre Metal Laminates Using Integrated Sensors<\/strong><\/p>\n

Projektlaufzeit: 01.04.2020 – 31.03.2023 (erste F\u00f6rderperiode)
\nProjektlaufzeit: 01.04.2023 – 31.03.2026 (zweite F\u00f6rderperiode)
\nAnsprechpartner: M.Sc.<\/abbr> Wendwoga Fulgence Nikiema<\/a><\/p>\n

Ziel der Arbeiten in der Forschungsgruppe FOR3022 ist es, ein tiefgreifendes Verst\u00e4ndnis f\u00fcr eine integrierte Struktur\u00fcberwachung in Faser-Metall-Laminaten unter Verwendung gef\u00fchrter Ultraschallwellen zu erlangen. Dies erfordert eine ganzheitliche Betrachtung der physikalischen Ph\u00e4nomene der Wellenausbreitung auch unter komplexen Umgebungsbedingungen, deren Wechselwirkung mit verborgenen Sch\u00e4den, die Erfassung dieser Wechselwirkungen mit mikrotechnischen Sensoren am Ort des Geschehens und eine Signalverarbeitung f\u00fcr eine umfassende Schadensdiagnose. Die Erkenntnisse werden f\u00fcr das umfassende Verst\u00e4ndnis der Wellenausbreitung in allen geschichteten Materialsystemen aus Komponenten mit gro\u00dfen Impedanzunterschieden n\u00fctzlich sein.<\/p>\n

An der Professur f\u00fcr Mechanik werden dazu numerische Simulationen der Ausbreitung von gef\u00fchrten Ultraschallwellen in den Faser-Metall-Laminaten durchgef\u00fchrt, um die Wechselwirkungen der gef\u00fchrten Ultraschallwellen mit Sch\u00e4den zu untersuchen und die Wechselwirkungen mit mikrotechnischen Sensoren zu minimieren.<\/p>\n

Poster 1<\/a>\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0Poster 2<\/a>\u00a0 \u00a0\u00a0 \u00a0\u00a0Poster 3<\/a><\/p>\n

Die, durch die DFG gef\u00f6rderte, Forschungsgruppe umfasst Wissenschaftler von der Helmut-Schmidt-Universit\u00e4t \/ Universit\u00e4t der Bundeswehr Hamburg, der Technischen Universit\u00e4t Braunschweig, der Universit\u00e4t Bremen, der Universit\u00e4t Siegen und dem Deutschen Zentrum f\u00fcr Luft- und Raumfahrt. Die Arbeiten zur Integration von Sensoren in Faser-Metall-Laminate sowie die \u00dcberwachung der Struktur mittels gef\u00fchrter Ultraschallwellen umfasst 4 Teilprojekte, welche im Folgenden mit den jeweiligen verantwortlichen Antragsstellern aufgef\u00fchrt sind:<\/p>\n

Zweite F\u00f6rderperiode (2023 – 2026)<\/p>\n

Teilprojekt 1:
\nEffect of multiple state characteristics on damage and wave propagation and compensation methods for damage localization<\/strong><\/p>\n

Prof.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Axel S. Herrmann, Faserinstitut Bremen e. V., Universit\u00e4t Bremen
\nDr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Axel von Hehl, Universit\u00e4t Siegen<\/p>\n

Teilprojekt 2:
\nDirectional GUW emission and sensing systems in fibre metal laminates<\/strong><\/p>\n

Prof.<\/abbr> Dr.<\/abbr> rer.<\/abbr> nat. Andreas Dietzel, Technische Universit\u00e4t Braunschweig
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Michael Sinapius, Technische Universit\u00e4t Braunschweig
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Bj\u00f6rn L\u00fcssem, Universit\u00e4t Bremen<\/p>\n

Teilprojekt 3:
\nEffect of inhomogeneities due to large-scale production and damage in fibre metal laminates<\/strong><\/p>\n

Prof.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Christian H\u00fchne, Technische Universit\u00e4t Braunschweig
\nDr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Natalie Rauter, Helmut-Schmidt-Universit\u00e4t \/ Universit\u00e4t der Bundeswehr Hamburg
\nDr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> habil.<\/abbr> Wolfgang Weber, Helmut-Schmidt-Universit\u00e4t \/ Universit\u00e4t der Bundeswehr Hamburg<\/p>\n

Teilprojekt 4:
\nAutomated data-driven damage detection<\/strong><\/p>\n

PD<\/abbr> Dr.<\/abbr> Stefan Bosse, Universit\u00e4t Bremen
\nJun.-Prof.<\/abbr>‚in Carmen Gr\u00e4\u00dfle, Technische Universit\u00e4t Braunschweig
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr> rer.<\/abbr> nat. Dirk Lorenz, Technische Universit\u00e4t Braunschweig<\/p>\n

Erste F\u00f6rderperiode (2020 – 2023):<\/p>\n

Teilprojekt 1:
\nEffect of state characteristics, in particular residual stresses and damage, on the wave propagation<\/strong><\/p>\n

Prof.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Axel S. Herrmann, Faserinstitut Bremen e. V., Universit\u00e4t Bremen
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Christian H\u00fchne, Technische Universit\u00e4t Braunschweig
\nDr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Axel von Hehl, Universit\u00e4t Bremen<\/p>\n

Teilprojekt 2:
\nUltrasonic Monitoring of Fibre Metal Laminates Using Integrated Sensors<\/strong><\/p>\n

Prof.<\/abbr> Dr.<\/abbr> rer.<\/abbr> nat. Andreas Dietzel, Technische Universit\u00e4t Braunschweig
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Michael Sinapius, Technische Universit\u00e4t Braunschweig
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Walter Lang, Universit\u00e4t Bremen<\/p>\n

Teilprojekt 3:
\nModel-based damage analysis<\/strong><\/p>\n

Prof.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Rolf Lammering, Helmut-Schmidt-Universit\u00e4t \/ Universit\u00e4t der Bundeswehr Hamburg
\nDr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> habil.<\/abbr> Wolfgang Weber, Helmut-Schmidt-Universit\u00e4t \/ Universit\u00e4t der Bundeswehr Hamburg
\nDr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Natalie Rauter, Helmut-Schmidt-Universit\u00e4t \/ Universit\u00e4t der Bundeswehr Hamburg
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr> rer.<\/abbr> nat. Dirk Lorenz, Technische Universit\u00e4t Braunschweig<\/p>\n

Teilprojekt 4:
\nAutomated Model-free Damage Diagnostic<\/strong><\/p>\n

PD<\/abbr> Dr.<\/abbr> Stefan Bosse, Universit\u00e4t Bremen
\nDr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Daniel Schmidt, DLR Braunschweig<\/p>\n

dtec.bw: Digitalisierung von Infrastrukturbauwerken zur Bauwerks\u00fcberwachung: Structural Health Monitoring<\/h3>\n

dtec.bw<\/strong>
\nDigitalisierung von Infrastrukturbauwerken zur Bauwerks\u00fcberwachung: Structural Health Monitoring<\/strong><\/p>\n

Projektlaufzeit: 01.01.2021 – 31.12.2024
\nAnsprechpartner: M.Sc.<\/abbr> Rasoul Najafi Koopas<\/a><\/p>\n

An der Professur f\u00fcr Mechanik werden im Rahmen dieses Projektes Mehrskalensimulationen von Betonbauteilen durchgef\u00fchrt. Dies beinhaltet unter anderem die Verwendung von Koh\u00e4siv-Zonen-Elementen zur Analyse der Rissausbreitung auf der Mesoebene.<\/p>\n

Bei diesem Forschungsprojekt handelt es sich um ein interdisziplin\u00e4res Vorhaben an der Helmut-Schmidt-Universit\u00e4t \/ Universit\u00e4t der Bundeswehr, welches sich in folgenden insgesamt 6 Teilprojekte untergliedert:<\/p>\n

Teilprojekt 1:<\/strong>
\nZustandsbewertung der Struktur auf Basis der SHM-Daten und Entscheidungsfindung<\/p>\n

Prof.<\/abbr>\u2019in Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Sylvia Ke\u00dfler, Professur f\u00fcr Konstruktionswerkstoffe und Bauwerkserhaltung,
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Max G\u00fcndel, Professur f\u00fcr Stahlbau und Stahlwasserbau,
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> habil.<\/abbr> Sascha Henke, Professur f\u00fcr Geotechnik,
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Rolf Lammering, Professur f\u00fcr Mechanik,
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> habil.<\/abbr> Wolfgang Weber, Professur f\u00fcr Statik und Dynamik<\/p>\n

Teilprojekt 2:<\/strong>
\nNumerische Modellierung des Bauwerkszustands, Festlegung der Anzahl und Position der Sensoren, Value of Information<\/p>\n

Prof.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Rolf Lammering, Professur f\u00fcr Mechanik,
\nDr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Natalie Rauter, Professur f\u00fcr Mechanik,
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> habil.<\/abbr> Wolfgang Weber, Professur f\u00fcr Statik und Dynamik,
\nJun.-Prof.<\/abbr>\u2018in Dr.<\/abbr> Kathrin Welker, Professur f\u00fcr Mathematik im Bauingenieurwesen<\/p>\n

Teilprojekt 3:<\/strong>
\nData Analytics: Statistische und maschinelle Lernverfahren zur Analyse von r\u00e4umlich-zeitlichen St\u00f6rprozessen und Implementierung von Filtermethoden\/Feature Extraction<\/p>\n

Prof.<\/abbr> Dr.<\/abbr> Jan Gertheiss, Professur f\u00fcr Statistik und Datenwissenschaften,
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr> rer.<\/abbr> nat. habil.<\/abbr> Sven Knoth, Professur f\u00fcr rechnergest\u00fctzte Statistik<\/p>\n

Teilprojekt 4:<\/strong>
\nZuverl\u00e4ssigkeitsbewertung des Monitoringsystems<\/p>\n

Prof.<\/abbr>\u2019in Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Sylvia Ke\u00dfler, Professur f\u00fcr Konstruktionswerkstoffe und Bauwerkserhaltung,
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr> rer.<\/abbr> nat. habil.<\/abbr> Sven Knoth, Professur f\u00fcr rechnergest\u00fctzte Statistik<\/p>\n

Teilprojekt 5:<\/strong>
\nImplementierung von SHM im Building Information Modelling (Digital Twin): Konzeptentwicklung, Datenmanagement, Datendokumentation, Datenrepr\u00e4sentation<\/p>\n

Prof.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> habil.<\/abbr> Sascha Henke, Professur f\u00fcr Geotechnik<\/p>\n

Teilprojekt 6:<\/strong>
\nValidierung an Referenzobjekten und im virtuellen Labor<\/p>\n

Prof.<\/abbr> Dr.<\/abbr> Jan Gertheiss, Professur f\u00fcr Statistik und Datenwissenschaften,
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Max G\u00fcndel, Professur f\u00fcr Stahlbau und Stahlwasserbau,
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> habil.<\/abbr> Sascha Henke, Professur f\u00fcr Geotechnik,
\nProf.<\/abbr>\u2019in Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Sylvia Ke\u00dfler, Professur f\u00fcr Konstruktionswerkstoffe und Bauwerkserhaltung,
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr> rer.<\/abbr> nat. habil.<\/abbr> Sven Knoth, Professur f\u00fcr rechnergest\u00fctzte Statistik,
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Rolf Lammering, Professur f\u00fcr Mechanik,
\nDr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> Natalie Rauter, Professur f\u00fcr Mechanik,
\nProf.<\/abbr> Dr.<\/abbr>–Ing.<\/abbr> habil.<\/abbr> Wolfgang Weber, Professur f\u00fcr Statik und Dynamik,
\nJun.-Prof.<\/abbr>\u2018in Dr.<\/abbr> Kathrin Welker, Professur f\u00fcr Mathematik im Bauingenieurwesen<\/p>\n

IFF: Probabilistische Modellierung des nichtlinearen Materialverhaltens mittels allgemeinen Zufallsfeldern<\/h3>\n

Interne Forschungsf\u00f6rderung der HSU<\/abbr><\/strong>
\nProbabilistische Modellierung des nichtlinearen Materialverhaltens von kurzfaserverst\u00e4rkten Kunststoffen auf Basis von allgemeinen Zufallsfeldern<\/strong><\/p>\n

Projektlaufzeit: 01.07.2021 – 30.06.2023
\nAnsprechpartner: M.Sc.<\/abbr> Ilona Ma\u0142gorzata Widera<\/a><\/p>\n

Das Ziel des Vorhabens liegt in der Repr\u00e4sentation des Materialverhaltens von kurzfaserverst\u00e4rkten Kunststoffen mittels allgemeiner Zufallsfelder unter der Ber\u00fccksichtigung geometrischer und materieller Nichtlinearit\u00e4ten. Dies umfasst zun\u00e4chst die Ber\u00fccksichtigung des elastisch-ideal plastischen Materialverhaltens des thermoplastischen Matrixmaterials. Dieses wird in einem n\u00e4chsten Schritt in den Verbund integriert, um auf dieser Basis die Korrelationsstruktur der elastischen und plastischen Materialparameter ermitteln zu k\u00f6nnen. Abschlie\u00dfend werden die \u00f6rtlich streuenden Materialeigenschaften durch allgemeine Zufallsfelder abgebildet.<\/p>\n

Abgeschlossene Forschungsprojekte<\/h3>\n

Untersuchungen zu Anwendungsbereichen der Pulsed Laser ESPI<\/h3>\n

Untersuchungen zu Anwendungsbereichen der Pulsed Laser Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI)<\/h3>\n

Die Electronic Speckle Pattern Interferometry (ESPI) ist ein interferometrisches Messverfahren zur Untersuchung von Oberfl\u00e4chenverschiebungen. Die durch Bewegungen oder Verformungen zustande kommenden Oberfl\u00e4chenverschiebungsfelder werden mittels vergleichender Analyse gewonnen. Verglichen werden die zu verschiedenen Objektzust\u00e4nden geh\u00f6renden Laser Speckle Muster. Diese Laser Speckle Muster entstehen durch Interferenzen des von einer rauen Oberfl\u00e4che reflektierten und gestreuten Laserlichtes, das zur Objektbeleuchtung eingesetzt wird.<\/p>\n

Mit der ESPI Technik k\u00f6nnen dreidimensionale Oberf\u00e4chenverschiebungen gemessen werden, die die Gr\u00f6\u00dfenordnung der Lichtwellenl\u00e4nge besitzen. Die Pulsed ESPI Technik bietet weitere Vorteile:<\/p>\n