ab Juni 2012 / TV-L 13, Förderung max. 3 Jahre

(Kennzeichen: B/GRK-06/12- B/GRK-08/12)

 

Im Graduiertenkolleg 1462 der Bauhaus Universität Weimar sind ab Mai 2012 zwei und ab August eine weitere Promotionsstelle für die Dauer von 3 Jahren (TVL-13) zu besetzen.

Das Graduiertenkolleg beschäftigt sich mit der qualitativen Bewertung von gekoppelten Partialmodellen im Konstruktiven Ingenieurbau. Beim Design, der Errichtung und des Monitorings vom komplexen Bauweken interagieren Akteure verschiedener Disziplinen miteinander, die in der Praxis mitunter divergierende Vorstellungen eines qualitativ hochwertigen numerischen Modells besitzen. Der Forschungsschwerpunkt des Kollegs ist es, die Qualität von Modellen und deren Kopplungen zu quantifizieren und Aussagen über das Gesamtmodell zu treffen. Die wichtigsten Schlagwörter sind dabei: Modellkomplexität, Robustheit, Unsicherheit und Sensitivität, die mit Methoden der Stochastik, der Optimierung und Techniken der Modell-validierung und -verifizierung quantifiziert werden.

Gesucht werden daher Absolventen der Mechanik, des Konstruktiven Ingenieurbaus, der angewandten Mathematik und der Informatik mit exzellenten Abschlüssen, die als Grundvoraussetzung Freude am gemeinsamen wissenschaftlichen Arbeiten in einer interdisziplinären und internationalen Gruppe mitbringen.

Für Mitarbeiter des Graduiertenkollegs besteht die Möglichkeit bis zu 6 Monate während der Förderung an einer internationalen Partneruniversität im Ausland zu forschen.

Sehr gute Englischkenntnisse in Wort und Schrift sind daher erforderlich.

Die Bauhaus-Universität ist bestrebt, den Anteil von Frauen in Lehre und Forschung zu erhöhen. Daher werden insbesondere Frauen gebeten, sich zu bewerben.

Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt berücksichtigt.

 

Unter den offenen Themen sind:

Thema 1: Energiedissipations- und Dämpfungsmodelle im Ingenieurwesen - Methoden zur Qualitätsbewertung von Modellen und Experimenten

Problemstellung: Das Antwortverhalten von dynamisch angeregten Strukturen wird neben anderen Einflußgrößen maßgeblich durch die Dämpfungseigenshaften bestimmt. Es können drei wesentliche Dämpfungseffekte unterschieden werden: Werkstoffdämpfung, Fügestellendämpfung und Umgebungsdämpfung. Es soll in diesem Projekt überprüft werden, mit welcher Genauigkeit sich Modell- eingangsparameter aus verschiedenen Versuchen identifizieren lassen. Ein Schwerpukt dieser Arbeit liegt damit in der Recherche und Entwicklung von Methoden zur simultanen Identifizierung von Modellparametern und deren statistischen Eigenschaften.

Insbesondere ist die Qualität des Modells in Kopplung mit anderen Partialmodellen des konstruktiven Ingenieurbaus zu untersuchen.

Eng mit der Frage der Modellqualität sind die Fragen nach der Qualität und Art der Experimente verbunden. Dabei sind folgende Fragen zu klären: Welche Messungen erlauben eine möglichst präzise Charakterisierung der Modelleingangsdaten? Wie lassen sich gezielt Parameterstreuungen minimieren? Wie sensitiv sind die Ergebnisse auf Änderungen bzw. Störungen des Versuchsaufbaus?

 

Thema 2: Softwaretechnisches Referenzmodell für bewertbare Partialmodellkopplungen

Problemstellung: Die ganzheitliche Bewertung gekoppelter Partialmodelle wird auf der Basis einer formalen Spezifikation der Kopplungsmodelle angegangen. Im Rahmen der Dissertation wird ein softwaretechnisches Referenzmodell formal spezifiziert, das geeignete Analysemethoden in die Kopplung einbindet. Eine große Bedeutung spielt dabei die unscharfe und constraint-basierte Analyse von verschiedenen Skalen, Parametern und Eingangsgrößen. Mit Hilfe von flexiblen Constraints kann geprüft werden, inwieweit Anpassungen an einem Partialmodell die Gültigkeit der Kopplungsmodelle und somit die Aussagen des Gesamtmodells beeinflussen. Die zu entwickelnden Kopplungsklassen sollen die konkrete Umsetzung im Rahmen des Graduiertenkollegs aus informationstechnischer Sicht unterstützen und die Korrektheits- und Konsistenzprüfungen vereinheitlichen.

 

Thema 3: Stochastische Eigenschaften von Einwirkungen

Neben der Berücksichtigung von Partialmodellen für Material und Konstruktion sind für die Betrachtungen der Gesamtsysteme Einwirkungen abzubilden und zu analysieren. Außer den Schnee- oder Windlasten existieren eine ganze Reihe weiterer strukturrelevanter Einwirkungsfelder. Dazu zählen

transiente Temperaturentwicklung an komplexen Bauteilen und Strukturen (Brücken), gekoppelte Temperatur- und Feuchtigkeitswirkungen auf Hybrid- und Verbundwerkstoffe und gekoppelte Klima- und Saugspannungswirkungen in Bodenmaterialien. Von wesentlichem Interesse bezüglich der Einwirkungsfelder sind deren zeit- und ortsabhängige Verteilungsfunktionen für die Berücksichtigung als Rand- und Anfangsbedingungen in experimentellen und numerischen Modellen. Um eine qualitativ hochwertige und robuste Identifikation von Partial- oder Gesamtmodellen zu erreichen, müssen neben Ort, Art und Anzahl der erforderlichen Experimente auch die variierenden Einwirkungen und quasi-konstanten Umwelteinflüsse als Randbedingung ausreichend erfasst werden.

 

Thema 4: Modellbasiertes Bauwerksmonitoring

Das Bauwerksmonitoring erlaubt, an einem Bauwerk gemessene Daten als Eingangsgrößen für numerische Untersuchungen zu verwenden. Die in der Praxis des Konstruktiven Ingenieurbaus am häufigsten formulierte Aufgabe für ein

Bauwerksmonitoring ist die Überwachung der Einhaltung von festgelegten Grenzwerten ausgewählter Messgrößen im Betrieb. Während Monitoringsysteme in der Luft- und Raumfahrttechnik und im Maschinenbau sehr häufig zur Zustandsüberwachung und der Erkennung von Schädigungen eingesetzt werden, ist diese Anwendung im Konstruktiven Ingenieurbau noch wenig verbreitet.

Die wesentliche Anforderung an ein Monitoringsystem zur Schädigungserkennung ist die Zuverlässigkeit der rechtzeitigen Detektion einer Schädigung, wobei Fehlalarme ausgeschlossen sein sollten.

Modellbasierte Identifikationen stellen nicht nur nichtlineare sondern oft auch schlecht-gestellte Probleme dar. Methoden der Versuchsplanung für solche Probleme sind in der Literatur wenig untersucht. Im Bereich der Grundlagenforschung ist insbesondere die Klärung der Frage, wie diskrete, dünnbesetze Versuchspläne zu erhalten sind, zu sehen.

 

Für Rückfragen steht Ihnen der Geschäftsführer des Kollegs, Herr Dr. Tom Lahmer (tom.lahmer@uni-weimar.de) jederzeit zur Verfügung.

 

Bitte senden Sie Ihre aussagekräftigen Bewerbungen bis zum 1. Mai 2012 in elektronischer Form (PDF) an Herrn Dr. Tom Lahmer (tom.lahmer@uni-weimar.de).

stellenAusschreibungFEMSimTalsperre_2012.pdf 3D Finite Elemente Simulation von Talsperren (ab sofort)