Hendrik Geisler, M. Sc.

In allen physikalischen Messungen und Produktionsprozessen spielen zufällige Schwankungen eine unvermeidbare Rolle. Beispielsweise lässt sich nicht exakt vorhersagen, bei welcher mechanischen Spannung ein Material versagt oder an welcher Stelle eine Kraft auf ein Bauteil einwirkt. Um diese Ungewissheiten auszugleichen, verwenden Ingenieure Sicherheitsfaktoren in ihren Berechnungen. Dadurch wird die Sicherheit von Bauteilen und Produktionsprozessen erhöht, allerdings auf Kosten einer geringeren Ressourceneffizienz.

Um dieses Vorgehen zukünftig zu optimieren, entwickeln wir am IKM die Time-separated Stochastic Mechanics, die einen neuen Ansatz zu effizienten Berücksichtigung von Schwankungen von Materialparametern und Lasten in numerischen Simulationen eröffnet. Der äußerst geringe numerische Mehraufwand ermöglicht die direkte Anwendung auf komplexe Produktionsprozesse in der Industrie. Durch die Vorhersage des stochastischen Verhaltens von Bauteilen und Prozessen wird eine noch größere Nachhaltigkeit im Maschinenbau bei reduzierten Kosten und erhöhter Zuverlässigkeit erreicht.