Strukturoptimierung formadaptiver Tragwerke

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Kai-Uwe Bletzinger
• Fachliche Zuordnung: Konstruktiver Ingenieurbau, Bauinformatik und Baubetrieb
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 189566908

In der zweiten Phase des Projektes "`Strukturoptimierung formadaptiver Tragwerke"' sollen die in der ersten Phase entwickelten und getesteten Methoden auf komplexere Strukturen angewendet werden. Während in der ersten Projektphase allgemein die Kinematiken dünner Schalenstrukturen optimiert wurden, sollen in dieser Projektphase u.a. Strukturen mit multiplen eigenstabilen Zuständen untersucht werden. Da sich diese naturgemäß durch hochgradig nichtlineares Systemverhalten auszeichnen, müssen die numerischen Methoden der Optimierung mit denen der Pfadverfolgung bei nichtlinearen Strukturanalysen kombiniert werden. Der Einsatz solcher Strukturen im Bereich der adaptiven Tragwerke erscheint sehr vielversprechend, da die Ausnutzung mehrerer eigenstabiler Zustände den Energieaufwand auf den Wechsel zwischen diesen Zuständen beschränkt, während das Aufrechterhalten der Form ohne Aufwand geschieht und somit der Energieaufwand für den Betrieb einer solchen Struktur auf ein Minimum sinken würde. In einem weiteren Arbeitspunkt soll der optimale Einsatz von piezoelektrischen Materialien im Bereich wandelbarer Strukturen diskutiert werden. Hierbei gilt es sowohl die aktive als auch die passive Wechselwirkung zwischen elektrischer Spannung und mechanischer Verformung zu berücksichtigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen