Modellierung und Simulation
FACHBEREICH 7.7
Die Forschungsschwerpunkte des Fachbereichs liegen in der Entwicklung von effizienten Verfahren zur Modellierung und Simulation von Materialien und Strukturen, insbesondere im Bereich des Bauwesens. Wir arbeiten mit verschiedenen Skalen in Raum und Zeit und berücksichtigen Mehrphysik-Phänomene.
Im Kontext "digitaler Zwilling" entwickeln wir einen integralen Ansatz zur Modellkalibrierung. Wir nutzen Versuchs- und Monitoringdaten für Berechnungen mit stochastischen Verfahren. Diese beinhalten Methoden und Algorithmen für die zuverlässige Prognose der künftigen Performance und Zuverlässigkeit von Strukturen.
Eine besondere Bedeutung hat für uns das Entwickeln von Verfahren zur Untersuchung der Robustheit von Simulationsergebnissen. Dabei berücksichtigen wir verschiedene Unsicherheiten, z. B. Messfehler, Modellfehler, Simulationsfehler oder Kalibrierungsfehler.
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Kompetenzen
Wir entwickeln konstitutive Modelle und komplexe Struktursimulationen in Fenics und eigenen Softwarelösungen in Python und C++. Zur effizienten Auswertung der parametrisierten Simulationsmodelle beschäftigen wir uns mit der Implementation und Weiterentwicklung von Verfahren mit reduzierten Modellen (POD, PGD).
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Arbeitsschwerpunkte
Modellierung von Beton mit Multiskalen-Modellen in Raum und Zeit
- Regularisierte Schädigungsmodelle
- Kriechen und Schwinden
- Mehrphysik mit gekoppelten Modellen für Feuchte und Temperatur
- Ermüdung
Effiziente Simulationsverfahren
- Modelle mit reduzierter Ordnung (ROM)
- Proper generalized decomposition (PGD)
- Cycle-Jump Verfahren für Ermüdung
- Kontaktmodellierung
- Zuverlässigkeitsanalyse
Modellkalibrierung und digitaler Zwilling
- Modellkalibrierung und -validierung mittels Bayes-Verfahren
- Integration von Monitoring-Daten zur Kalibrierung des digitalen Zwillings
- Robustheit von Simulationsverfahren
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Angebotsspektrum/Technische Ausstattung
- Unterstützung bei der Entwicklung und Implementierung von Simulationsmodellen
- Beratung zu Modellierungs- und Simulationsfragestellungen, insbesondere im Bereich Mechanik
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Publikationen des Fachbereichs
In der Datenbank PUBLICA finden Sie Veröffentlichungen von Mitarbeitern und Mitarbeiterinnen der BAM.
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Dr.-Ing. Jörg F. Unger
Die BAM ist eine wissenschaftlich-technische Bundesoberbehörde
im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.
