Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWMIn diesem Schwerpunkt stehen funktionsgerechtes Design von faser- und
partikelverstärkten Leichtbauteilen und Dämmstoffen im Fokus.
Leichtbau
Im Leichtbau – sowohl im Automobil- als auch im Consumer-Bereich (z. B. Bohrmaschinengehäuse) – ersetzen faserverstärkte Kunststoffe immer mehr Metalle als Werkstoff. Die Vorhersage der Festigkeit und des Schädigungsverhaltens dieser Bauteile ist aufgrund der Richtungsabhängigkeit des mechanischen Werkstoffverhaltens kompliziert, weshalb aufwendige Mehrskalensimulationen für präzise Vorhersagen notwendig sind. Hierbei stellt vor allem der hohe Bedarf an Rechenzeit und Speicher ein Problem dar.
Zur Reduktion dieses hohen Aufwands entwickeln wir Methoden, um basierend auf sogenannten Konfigurationskräften makroskopische Indikatoren zu definieren, mit denen die Mikrostruktur im Bauteil adaptiv nur an den notwendigen Stellen berücksichtigt wird.