Wissenschaftlicher Hintergrund
Intelligente Strukturen & Meta-Modellierung
Dieses Forschungsprojekt verbindet die Entwicklung neuartiger Modellierungs- und Berechnungsmethoden mit deren experimenteller Validierung. Im Fokus stehen intelligente Strukturen, die durch die Integration aktiver Materialien in klassische passive Systeme ihre Eigenschaften an Betriebsmodi und Umwelteinflüsse anpassen können.
Kernaspekte des Projekts
| Bereich / Domaine | Beschreibung / Description |
|---|---|
| Adaptive Systeme | Integration von aktiven Materialien, die kontrolliert auf Stimuli (Temperaturunterschiede, elektrische/magnetische Felder, etc.) reagieren. |
| Mehrfeld-Modellierung | Optimierte physikalische Modelle, die das mechanische Feld mit den Stimulus-Feldern koppeln (z.B. elektro-mechanisch). |
| Integration der Materialwissenschaften | Verknüpfung von Prozess, Struktur, Eigenschaft und Leistung (PSPP) über Methoden des maschinellen Lernens. |
| Meta-Modellierung | Kombination aus optimierten physikalischen Modellen, datengetriebenen Ansätzen und experimentellen Daten. |
| Nachhaltigkeit | Beitrag zur Auslegung energieeffizienter und innovativer Industrieprodukte. |
Zielsetzung & Impact
Das Projekt ermöglicht eine umfassende Doktorandenausbildung, die klassische Modellierung, Meta-Modellierung und Experimentaltechnik vereint. Die entwickelten Methoden sind essenziell für das Design nachhaltiger, energieeffizienter und innovativer Lösungen in der Industrie.
Programmziel & Mission
Das gemeinsame Projekt von TU Dresden (TUD) und Université Paris Nanterre (UPN) reagiert auf den Bedarf an exzellent ausgebildeten Spezialistinnen und Spezialisten für die Modellierung und das Design komplexer High-Tech-Systeme. Das DFDK verbindet mechanische Modellierung gekoppelter Feldprobleme mit datenbasierten Meta-Modellen, um inhärente Unsicherheiten abzubilden und die Kette von der Materialwissenschaft bis zur Ingenieuranwendung zu schließen.
Wissenschaftlicher Ansatz & Ausbildung
| Bereich / Domaine | Beschreibung / Description |
|---|---|
| Methodik | Synergie klassischer & numerischer Ansätze: Kombination von Kontinuumsmechanik (multi-skalar) mit heuristischen Methoden (Neuronale Netze, Regression). |
| Paradigma | PSPP-Kette: Implementierung des etablierten Paradigmas Prozess-Struktur-Eigenschaft-Leistung (Process-Structure-Property-Performance) in Kombination mit dem klassischen Vorgehen der Kontinuumstheorie (Kinematik, Bilanzierung, konstitutive Gleichungen). |
| Anwendung | Intelligente Strukturen und Verbundsysteme. |
| Ausbildung | Theorie & Praxis: Solide Ausbildung in numerischen Aspekten (FEM, Multi-Skala) ergänzt durch unverzichtbare experimentelle Validierung und technologische Demonstratoren. |
Interkulturalität & Karriere
- Interkulturelle Kompetenz: Gefördert durch spezielle Module, Austausch-Mobilitäten und gemeinsame Veranstaltungen.
- Partnerschaft: Enge Betreuung durch die Teams IFKM (TU Dresden) und LEME (UPN).
- Perspektiven: Der erworbene kulturelle und wissenschaftliche Hintergrund eröffnet hervorragende Karrieremöglichkeiten in Forschung und Industrie beider Länder.