Datengetriebene Untersuchung dreidimensionaler Instabilitäten in heterogen strukturierten, magnetoaktiven dünnen Filmen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Felix Fritzen; Professor Dr.-Ing. Marc-André Keip
• Fachliche Zuordnung: Angewandte Mechanik, Statik und Dynamik ; Mechanik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 490723164

Im Rahmen des Projekts sollen Instabilitäten von Materialien und Strukturen bestehend aus magnetorheologischen Elastomeren (MRE) auf experimentelle, theoretische, numerische und datengetriebene Weise untersucht werden, um diese besser nutzbar zu machen. MRE sind intelligente Materialien, die aus einer Polymermatrix sowie darin eingebetteten magnetischen Partikeln bestehen. Dadurch können sie große, magnetisch induzierte Deformationen aufweisen. Aufbauend auf vorangegangen Arbeiten beabsichtigen wir, reversible, aus der Distanz steuerbare, dreidimensionale Oberflächenstrukturen von magnetoelastischen Filmen gezielt zu erzeugen. Dazu werden wir dünne MRE-Filme mit heterogenen magneto-mechanischen Eigenschaften versehen und auf eine passive oder auf eine aktive MRE-basierte Trägerschicht aufbringen. Die experimentelle Umsetzung erfolgt mittels Liquid Additive Manufacturing. Parallel dazu werden mit neuartigen theoretischen und computerorientierten Methoden Post-Bifurkations-Analysen von MRE-basierten dünnen Filmen unter magneto-mechanischer Belastung durchgeführt. Basierend auf den genannten Entwicklungen wird sodann ein datengetriebener Ansatz generiert, der auf das inverse Design entsprechender Oberflächenmuster mittels maschinellem Lernen abzielt. Damit sollen deutliche Effizienzgewinne bei der Entwicklung der zugrundeliegenden Strukturen ermöglicht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Kooperationspartnerinnen / Kooperationspartner: Professorin Dr. Laurence Bodelot; Professor Konstantinos Danas, Ph.D.