Der Maschinenbau verändert sich ständig. Deshalb bedarf es der permanenten Reflexion, ob Forschung und Lehre den Anforderungen der Zukunft noch gewachsen sind. Dieser Herausforderung stellt sich der Darmstädter Maschinenbau, indem er immer wieder neue Fachgebiete und Forschergruppen einrichtet, bestehende Bereiche zusammenlegt oder neu aufteilt und Inhalte auf den Prüfstand stellt.
Derzeit besteht der Fachbereich Maschinenbau der TU Darmstadt aus folgenden Fachgebieten und Forschergruppen:
Forschungsschwerpunkte bilden Produktergonomie, Fahrzeugergonomie, Arbeitsgestaltung/Arbeitsorganisation und Produktionsergonomie
Unter der Leitung von Professor Dr.-Ing. Walter Rohmert (1963-1995) und Professor Dr.-Ing Kurt Landau (1995-2005) wurde eines der führenden arbeitswissenschaftlichen Institute in Deutschland aufgebaut, das auch weltweit einen hervorragenden Ruf genießt. Ein wesentliches Kennzeichen des Instituts für Arbeitswissenschaft der TU Darmstadt (IAD) war von Beginn an seine breite inhaltliche Ausrichtung.
Durch diesen breiten Ansatz war das IAD in seiner nunmehr über 40 jährigen Geschichte stets in der Lage, auf neuartige Fragestellungen aus der betrieblichen Praxis zu reagieren bzw. durch die Bearbeitung relevanter Forschungsthemen unternehmerische und gesellschaftliche Entwicklungen mit zu beeinflussen. Der Anspruch des IAD als „Universalinstitut" wird auch unter mit dem neuen Institutsleiter Professor Dr.-Ing. Ralph Bruder (seit 1.1.2006) fortgeführt.
Dabei stellt die multidisziplinäre und internationale Zusammensetzung innerhalb der Mitarbeiter ein wesentliches Gütezeichen für die Forschungsarbeit am IAD dar. So haben die wissenschaftlichen Mitarbeiter akademische Abschlüsse in den Bereichen Ingenieurwesen, Arbeitsmedizin, Psychologie, Wirtschaftswissenschaften oder Ergonomie.
Die Aufgabe des DiK ist es, die Bedeutung der Informationstechnik im Maschinenbau und speziell in der Entwicklung und Konstruktion Rechnung zu tragen.
Die Aufgabe des DiK ist es, die Bedeutung der Informationstechnik im Maschinenbau und speziell in der Entwicklung und Konstruktion Rechnung zu tragen. Wir begreifen die Informationstechnik als integralen Bestandteil des modernen Maschinenbaus, entwickeln ihren Anwendungsbezug in Forschung und Lehre weiter und sind Ansprechpartner für IT-Belange im Fachbereich.
Forschung mit maschinenbaulichen, verfahrenstechnischen und wirtschaftswissenschaftlichen Aufgabenstellungen für die firmenübergreifende Entwicklung im Druckmaschinenbau und Print-Media-Bereich
Am Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD) wird Forschung mit maschinenbaulichen, verfahrenstechnischen und wirtschaftswissenschaftlichen Aufgabenstellungen betrieben, welche die schnelle Entwicklung im Druckmaschinenbau und Print-Media-Bereich firmenübergreifend begleitet. Einige der Forschungsthemen aus der letzten Zeit beschäftigten sich mit dem Farbfluss in Farbwerken, dem Trennverhalten der Druckfarbe bei hohen Walzen-Umfangsgeschwindigkeiten, der Bedruckbarkeit von Glas-Oberflächen sowie grenzflächenphysikalischen Einflussfaktoren bei Benetzungsvorgängen. Weitere Arbeiten befassten sich mit dem Bahntransport in Rollenmaschinen, der Optimierung schneller Trocknungsvorgänge, der isotropen Lichtstreuung in Papier sowie mit frequenzmodulierten Bildrasterverfahren. In weiterer Zusammenarbeit sowohl mit industriellen Partnern als auch mit anderen Forschungsinstituten werden neue Anwendungsmöglichkeiten für Druckprozesse sondiert und entwickelt. Das IDD verfügt ferner über besonderes Know-how zur Konstruktion und den Bau von Sonder-Druckmaschinen für dicke, biegesteife Bedruckstoffe (z. B. Glasplatten).
Energiekonversions-und Kraftwerksprozessen / Strömungs-, Reaktions- und Wärmeübertragungsprozesse / Technikumsversuche
Verbrennungsforschung (theoretisch und experimentell), Untersuchung der turbulenten Vorgänge, Optimierung von kraftwerkstechnischen Komponenten und der Müllverbrennung
Ausnutzung der durch Mechatronik möglichen Potenziale für eine verbesserte Leistungsfähigkeit der Fahrer/Fahrzeug-Einheit
Heutige Automobile und Motorräder weisen aufgrund ihrer über hundertjährigen Entwicklungsgeschichte einen sehr hoch entwickelten Technikstand auf. Dennoch bestehen auch heute und für die Zukunft noch viele Möglichkeiten zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit des im Sinne von FZD nicht zu trennenden Systems Fahrer/Fahrzeug.
Zunächst gilt es, für das Fahren die richtige Basis zu finden, nämlich ein Fahrwerk, das unterschiedlichsten Fahrern sowohl über lange Strecken als auch in kritischen Situationen jederzeit die Führung des Fahrzeugs auf möglichst einfache Weise erlaubt. Potentiale für die Verbesserung des Fahrwerks liegen in einem verbesserten Zusammenwirken der einzelnen Module in einem integrierten Gesamtsystem. Allerdings darf auch hierbei nicht übersehen werden, dass selbst bei schon lange eingesetzten Komponenten, wie beispielsweise bei Reifen oder den Radbremsen, weiterhin viele Wissenslücken bestehen. Das richtige Verständnis der passiven Komponenten ist allerdings unabdingbar, um die Potentiale aktiver Teil- und Gesamtsysteme ausschöpfen zu können. Um dies sowohl für die passiven als auch die aktiven mechatronischen Module zu erlangen, sind oftmals neue Wege der Prüf- und Messtechnik zu beschreiten – heute wie in der Vergangenheit eine Stärke von FZD. Die gewonnenen Forschungserkenntnisse münden in Umsetzungen zur Verbesserung der Fahrsicherheit, wobei das Motorrad explizit mit eingeschlossen ist.
Der andere Weg zu mehr Leistungsfähigkeit der Fahrer/Fahrzeugeinheit ist die Erweiterung der Fähigkeiten des Fahrzeugs zu einem assistierenden Fahrzeug. Fahrerassistenzsysteme der letzten Dekade bieten zwar heute bereits einen beträchtlichen Funktionsumfang und Assistenzgrad. Das Funktionspotenzial der bisher eingeführten Systeme und vor allem von neuen Systemen ist aber bei weitem noch nicht ausgeschöpft. Diese neuen Systeme stoßen allerdings bei der Einbindung in die bisherige Art der Fahrzeugführung auf Grenzen und Hindernisse. Daher ist vorauszusehen, dass das Automobil der Zukunft auf andere Weise als heute geführt werden wird. In enger Kooperation mit den Fachgebieten für Arbeitswissenschaft und Automatisierungstechnik nimmt sich FZD daher der interdisziplinären ganzheitlichen Herausforderung an, das Fahrzeug so weiterzuentwickeln, das es die Fahrerwünsche auf für den Fahrer intuitive Weise aufnimmt und in eine an die Verkehrsumgebung und Straßenverhältnissen optimal angepasste Weise in Bewegung umsetzt.
ATM - Air Traffic Management, SVS - Synthetic Vision Systems, UAV - Unmanned Aerial Vehicles
Methoden und Phänomene in Fluidsystemen, Energieeffizienz von Fluidsystemen, adaptronische Fluidsysteme
Forschungsschwerpunkte sind:
Dabei werden folgende physikalische Methoden angewandt:
Turbinenschaufel-Kühlung, Turbine, Mischkammerprüfstand, Abgasturbolader, Verdichter, Numerische Simulation
Konstruktiver Leichtbau mit Faserverbund-Werkstoffen: Konstruktionsmethoden, Krafteinleitungen, multifunktionale Strukturen
Schwerpunkt der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten des Fachgebietes Konstruktiver Leichtbau und Bauweisen ("KLuB") ist der Leichtbau mit Faserverbund-Werkstoffen.
Das Generalthema "Konstruktiver Leichtbau mit Faserverbund-Werkstoffen" wird in folgende Teilgebiete untergliedert:
Konstruktionsmethoden
Krafteinleitungen
Multifunktionale Strukturen
Faserverbund-Werkstoffe, wie GFK (Glasfaserverstärkte Kunststoffe) und CFK (Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe), sind ideale Leichtbau-Werkstoffe. In vielen Eigenschaften sind sie den konventionellen Metallwerkstoffen überlegen. Aufgrund der Anisotropie der Faserverbund-Werkstoffe ist ihre mechanisch-mathematische Behandlung deutlich komplexer, sie bieten andererseits aber auch besondere konstruktive Möglichkeiten. Ziel des Forschungsschwerpunktes "Konstruktionsmethoden" ist es daher, die faserverbundspezifischen Auslegungsmethoden aufzubereiten und durch besondere Konzepte, die die Anisotropie gezielt nutzen, zu ergänzen.
Leichtbaustrukturen werden typischerweise dünnwandig ausgeführt. Demzufolge stellt die konzentrierte Einleitung hoher Kräfte immer ein besonderes Problem dar. Ziel der Forschungsbemühungen auf dem Teilgebiet "Krafteinleitungen" ist es daher, Krafteinleitungskonzepte für die unterschiedlichsten Anwendungszwecke zu entwickeln, sie mechanisch zu analysieren, sie experimentell zu erproben und die ausoptimierten Lösungen für die Weitergabe an Konstrukteure aufzubereiten.
Vorrangige Aufgabe der Konstruktion ist die Produktentwicklung; im Falle der Faserverbund-Werkstoffe liegt das Augenmerk insbesondere auf hochbelastbaren Leichtbau-Strukturen. Dabei muss es das Ziel sein, nicht nur den Vorteil der geringen Dichte zu nutzen, also Stoffleichtbau zu betreiben, sondern mehrere Funktionen gleichzeitig in ein einziges Bauteil zu integrieren. Die Lösungskonzepte für "Multifunktionale Strukturen" sind von Bauteil zu Bauteil verschieden und müssen spezifisch erarbeitet werden. Vorteilhaft ist, dass das Fachgebiet KLuB über ausgezeichnete Fertigungs- und Prüfmöglichkeiten verfügt, so dass von der Berechnung und Konstruktion über die Prototypenfertigung bis zur versuchstechnischen Verifikation alle Stationen einer Bauteilentwicklung durchschritten werden können.
Fokus des IMS ist die anwendungsorientierte mechatronische Systemintegration in Forschung und Lehre.
Experimentelle und theoretische Analyse von nano- und mikrofluidischen Transportprozessen, Erforschung und Design neuartiger nano-, mikro- und optofluidischer Komponenten.
Der Schwerpunkt unserer Arbeit liegt auf dem Gebiet der Nano- und Mikrofluidik und beinhaltet Grundlagenforschung zu Transportprozessen auf der Nano- und Mikroskala sowie anwendungsorientierte Studien zur Entwicklung neuartiger mikrofluidischer Komponenten.
Mit Letzterem zielen wir auf verschiedene Anwendungsgebiete ab, wie z.B. Lab-on-a-Chip-Systeme, adaptive mikrooptische Systeme oder mikroskalige Energiewandler. Wir versuchen die Lücke zwischen Grundlagenforschung und angewandter Forschung zu schließen, indem wir neuartige Ideen die aus Ersterer entstanden sind, mit praktischen Anwendungen zusammenführen.
Spezielle Interessengebiete sind Wärme- und Stoffübertragungsprozesse auf der Nano- und Mikroskala, mikroskalige Grenzflächenströmungen, gemischte photonisch-fluidische Mikrosysteme und die Interaktion von Biomolekülen mit fluidischen Grenzflächen. Unsere Arbeit basiert gleichermaßen auf theoretischen/numerischen und experimentellen Studien und profitiert von der engen Wechselwirkung dieser beiden Bereiche.
Entwicklung, Analyse und Anwendung von numerischen Berechnungsverfahren für unterschiedlichste Aufgabenstellungen des Maschinenbaus sowie anderer Ingenieursdisziplinen
Die Schwerpunkte des Fachgebiets liegen in der Entwicklung, Analyse und Anwendung von numerischen Berechnungsverfahren für unterschiedlichste Aufgabenstellungen des Maschinenbaus sowie anderer Ingenieursdisziplinen. Insbesondere stehen hierbei Probleme der Strömungs- und Strukturmechanik sowie des Wärmetransports im Mittelpunkt des Interesses, wobei auch Fragen der realistischen Modellierung der jeweiligen Problemstellungen eingeschlossen sind. Ein besonderes Augenmerk wird auf gekoppelte Aufgabenstellungen gelegt.
Altpapier-Recycling, bildanalytische Bewertung von Papieren und Drucken, chemische Analytik und Behandlung von Abwasser und Reststoffen, Graduiertenkolleg "Optische Messtechniken für die Charakterisierung von Transportprozessen an Grenzflächen"
Altpapier-Recycling, bildanalytische Bewertung von Papieren und Drucken, chemische Analytik und Behandlung von Abwasser und Reststoffen, Graduiertenkolleg "Optische Messtechniken für die Charakterisierung von Transportprozessen an Grenzflächen"
Entwicklungsmethodik, Wissensmanagement, Empirische Konstruktionsforschung, Methodiktransfer, Wälzlagerforschung
Ganzheitliche Produktentwicklung und nachhaltiger Transfer
Wir haben die Vision einer ganzheitlichen Produktentwicklung, die dazu beitragen soll, das Wohl der Gesellschaft nachhaltig zu steigern. Ökonomische, technische und ökologische, Gesichtspunkte stehen dabei im Einklang miteinander.
Wir verstehen uns als wissenschaftliches Unternehmen, dessen Kapital seine Kernkompetenzen sind:
Unseren Kunden auf dem wissenschaftlichen Markt bieten wir Leistungen in Form von:
an. Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen im wissenschaftlichen Unternehmen pmd arbeiten gemeinsam daran, dass wir marktfähige und nachhaltige Leistungen im Sinne unserer Vision anbieten können.
Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, Konstruktion und Auslegung von Werkzeugmaschinen und Komponenten, Konzeption und Umsetzung schlanker Produktionssysteme
Wir forschen auf den Schwerpunkten der Hochgeschwindigkeitsbearbeitung beim Bohren und Fräsen, der Konstruktion und Aufbau von Werkzeugmaschinensystemen sowie der Optimierung und Umsetzung einer effizienten Produktionsorganisation.
Prozessketten und Anlagen, Verfahrensentwicklung, Tribologie und Oberflächentechnik
Das Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen unter der Leitung von Professor Dr.-Ing. Dipl.- Wirtsch-Ing. Peter Groche gliedert sich fachlich in die drei Abteilungen
Der Bereich „Prozessketten und Anlagen“ widmet sich dabei vorrangig der Betrachtung kompletter Produktionsprozesse und der Steigerung deren Produktivität und Stabilität. Technologisch sind hier die Schwerpunkte Innenhochdruck-Umformen (IHU) als auch die Entwicklung von Pressen mit Direktantrieben zu nennen.
Die Abteilung „Verfahrensentwicklung“ setzt auf die Neu- und Weiterentwicklung von Umformprozessen, mit dem Ziel technologische als auch ökonomische Vorteile zu generieren. Bearbeitet werden Fragestellungen aus dem Bereich des Walzprofilierens, der inkrementellen Umformung wie auch dem Umformen mit Wirkmedien.
Die Gruppe „Tribologie und Oberflächentechnik“ befasst sich mit der Beschreibung und Optimierung tribologischer Zusammenspiele innerhalb der Systemgrenzen von Werkzeugwerkstoffen, Halbzeugen sowie Prozessstoffen. Für Untersuchungen im Bereich Massiv- und Blechumformung als auch dem IHU und dem Scherschneiden stehen am Institut geeignete Prüfstände bereit.
Zentrale Zielsetzung ist, chemisch reaktive Strömungen mit Relevanz für energie- und verfahrenstechnische Prozesse in Forschung und Lehre zu vertreten
Das Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik ist im Fachbereich Maschinenbau angesiedelt. Es ist Teil des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft unterstützten Excellenz-Clusters Smart Interfaces und wurde im Juni 2008 gegründet. Zentrale Zielsetzung des Fachgebiets ist, chemisch reaktive Strömungen mit Relevanz für energie- und verfahrenstechnische Prozesse in Forschung und Lehre am Fachbereich Maschinenbau der TU Darmstadt zu vertreten.
Chemische reaktive Strömungen spielen in vielen technischen Prozessen eine Schlüsselrolle. Beispiele aus der Energietechnik sind Verbrennungsprozesse in technischen Feuerungen, Gasturbinen oder Hubkolbenmotoren. Prominente Beispiele für verfahrenstechnische Prozesse sind Stoffumwandlung oder Stofftrennung. Häufig treten bei diesen Prozessen turbulente Strömungen auf, in denen sehr komplexe chemische Reaktionen stattfinden, die teils hunderte von Elementarreaktionen umfassen. Eine Besonderheit besteht darin, dass die physikalischen Transportprozesse und die chemischen Prozesse teils auf gleichen Raum- und Zeitskalen stattfinden und daher meist eine starke wechselseitige Beeinflussung besteht. Darüber hinaus können die Strömungen mehrphasig sein und/oder in Nähe einer Oberfläche auftreten. In Folge treten an den Phasengrenzflächen Austauschprozesse von Energie, chemischen Stoffen und Impuls auf.
Eine technische Verbesserung chemisch reaktiver Strömungen erfordert in der Regel ein verbessertes Verständnis der zugrunde liegenden physikalischen und chemischen Prozesse. Ein solches Verständnis wird heutzutage durch die Nutzung theoretischer, numerischer und experimenteller Methoden erlangt. Die Expertise des Fachgebiets Reaktive Strömungen und Messtechnik liegt vorwiegend auf experimentellem Gebiet. Jedoch wird durch Einbettung im Excellenz-Cluster Smart Interfaces sichergestellt, dass die bearbeiteten Fragestellungen auch im Kontext theoretisch/numerischer Methoden untersucht werden.
Hydromechanik-, Strömungs- und Turbulenzforschung mittels analytischer d.h. primär gruppentheoretischer und asymptotischer sowie numerischer Methoden
Der Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten liegt auf der Hydromechanik-, Strömungs- und Turbulenzforschung mittels analytischer d. h. primär gruppentheoretischer und asymptotischer sowie numerischer Methoden. Mit Hilfe dieser Techniken werden sowohl fluidmechanische Einzelprobleme behandelt als auch globale Strömungsaussagen erarbeitet.
Ziel ist sowohl ein tieferes Verständnis der Strömungsphysik aber insbesondere auch die Entwicklung und Verbesserung mathematischen Modellgleichungen zur Beschreibung dynamischer Vorgänge turbulenter und turbulent-reaktiver Strömungen.
Die numerische Implementierung neuer Modellgleichungen und deren Anwendung auf grundlagen- und praxisorientierte Problemstellungen stehen am Endpunkt der Forschungsaktivitäten.
Neben den eigenen Arbeiten existieren Kooperationen mit TU-internen, nationalen sowie internationalen Partnern, die darauf abzielen Forschungslücken in der Strömungsforschung zu schließen.
Aerodynamik Grenzflächen-Phänomene (Spray research group) Messtechnik
Die Forschungsschwerpunkte des Fachgebietes Strömungslehre und Aerodynamik umfassen drei Bereiche
Hierzu stehen umfangreiche experimentelle Einrichtungen zur Verfügung.
Im Bereich der Aerodynamik werden die Flugzeuge zu Grundlagenuntersuchungen zur Transition am Flügel und zur Erfassung von atmosphärischer Turbulenz eingesetzt. Weitere Forschungsthemen sind: Hochauftriebkonfigurationen, Turbulenzmodellierung und Halbmodellmesstechnik. Unter Grenzflächen-Phänomenen werden die Flüssigkeitszerstäubung und die anschließenden Transportprozesse von Sprays verstanden. Ein Schwerpunkt bildet die theoretische und experimentelle Untersuchung vom Tropfenaufprall auf feste Wände und Filme. Des Weiteren wird die Verdampfung von mehrkomponentigen und mehrphasigen Tropfen experimentell und numerisch untersucht.
Die Auslegung, Fertigung und Kalibrierung von internen Windkanalwaagen bildet eine wichtige Dienstleistung des Fachgebietes. Darüber hinaus verfügt das Fachgebiet über modernste Einrichtungen zur Weiterentwicklung von optischen Messverfahren. Ein Schwerpunkt bildet die Phasen-Doppler-Messtechnik.
Rotordynamik, Strukturberechnung und Systemidentifikation, Mechatronik und Schwingungsmeßtechnik
Das Fachgebiet Strukturdynamik des Fachbereichs Maschinenbau entstand 2006 durch die Zusammenlegung der Professur für Dynamik, ehemals Fachbereich Mechanik, mit dem Fachgebiet Maschinendynamik aus dem Fachbereich Maschinenbau.
Forschungsschwerpunkte liegen in der Rotordynamik, der Strukturberechnung und Systemidentifikation, der Mechatronik und der Schwingungsmeßtechnik.
In der Lehre werden vom Fachgebiet Pflichtlehrveranstaltungen zur Technischen Mechanik (u. a. als Service) und die Pflichtlehrveranstaltung Strukturdynamik angeboten. Hinzu kommen die Wahlvorlesungen Fahrzeugschwingungen, Rotordynamik und Experimentelle Strukturdynamik. Experimentelle und numerische Tutorien sowie das Forschungsseminar und das Advanced Design Project mit wechselnden Aufgabenstellungen ermöglichen eine Vertiefung der Kenntnisse in den Bereichen Maschinen-, Rotor- und Strukturdynamik.
Modellbildung, Analyse und Festigkeitsbewertung mechanischer Strukturen und deren algorithmische Optimierung
Das Fachgebiet Strukturmechanik innerhalb des Fachbereichs Maschinenbau befasst sich mit der Modellbildung, Analyse und Festigkeitsbewertung mechanischer Strukturen sowie deren bestmöglicher Verbesserung auf dem Weg der algorithmischen Optimierung. Im Mittelpunkt der Arbeit stehen dabei vor allem die dazu notwendigen mathematischen Methoden und Werkzeuge und deren Anwendungen durch entsprechende Software-Systeme.
Die Lehre beinhaltet neben der Grundvorlesung "Technische Mechanik 2 - Elastostatik" die klassisch-theoretische Festkörper- und Strukturmechanik in Form der Veranstaltung "Mechanik elastischer Strukturen", wobei hierin auch die Mechanik moderner Verbundwerkstoffe integriert ist. Der festigkeitsmäßigen und bruchmechanischen Bewertung ist die Vorlesung "Strukturintegrität und Bruchmechanik" gewidmet, der gezielten mathematischen Optimierung die Veranstaltung "Strukturoptimierung".
Wechselwirkung zwischen einzelnen Komponenten und deren Einfluss auf die Zuverlässigkeit des gesamten Systems
Das Fachgebiet Systemzuverlässigkeit und Maschinenakustik SzM unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Holger Hanselka wurde 2001 an der Technischen Universität Darmstadt neu gegründet mit dem Ziel, Grundlagen, Methoden und Verfahren zur Bewertung der Zuverlässigkeit komplexer technischer Systeme, die in der Regel neben mechanischen Bauteilen auch elektrische/elektronische, hydraulische oder pneumatische Komponenten enthalten, zu entwickeln. Diese Thematik stellt international ein neues Forschungsgebiet dar.
Die Ende 2005 erfolgte Integration der Arbeitsgruppe Maschinenakustik, die auf jahrzehntelange Erfahrung in den Bereichen Geräuschanalyse und -bewertung und technische Lärmminderung an Komponenten, Maschinen und Anlagen zurückblickt, in das Fachgebiet ist eine konsequente Ergänzung der Kompetenzen im Hinblick auf die Entwicklung lärmarmer und zuverlässiger Produkte.
Darüber hinaus kooperiert das Fachgebiet sehr eng mit dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt-Kranichstein, das ebenfalls von Prof. Hanselka geleitet wird, so dass Ressourcen gemeinsam genutzt und vielfältige Synergieeffekte geschaffen werden können.
Experimentelle und theoretisch-numerische Untersuchungen komplexer Wärme- und Stofftransportvorgänge von der Erforschung von Transportphänomenen im Nano- und Mikrobereich bis zu Anwendungen im Makro- und ingenieurtechnischen Bereich
Die Forschung am TTD konzentriert sich auf experimentelle und theoretisch-numerische Untersuchungen komplexer Wärme- und Stofftransportvorgänge. Dabei erstreckt sich unsere Expertise von der Erforschung von Transportphänomenen im Nano- und Mikrobereich bis hin zu Anwendungen im Makro- und ingenieurtechnischen Bereich. Insbesondere werden folgende Bereiche abgedeckt:
Bei den Experimenten werden moderne, zeitlich und örtlich hoch auflösende Messtechniken eingesetzt und weiterentwickelt. Beispiele sind Hochgeschwindigkeitsaufnahmen mit Schwarz-Weiß- und Infrarot-Kameras, Particle-Image-Velocimetry, Flüssigkristall-Thermographie und Mikro-Thermoelemente.
Für die theoretisch-numerischen Untersuchungen wird einerseits kommerzielle Software verwendet, andereseits werden zur Beschreibung spezieller Phänomene eigene mathematische Modelle aufgestellt und in Rechenroutinen numerisch umgesetzt. Solche speziellen Phänomene sind beispielsweise Verdampfung im Bereich der 3-Phasen-Kontaktlinie (Dampf-Flüssigkeit-Wand), Gemischphänomene (Marangoni-Konvektion), Dynamik und Stabilität welliger Filme sowie die Bewegung von Grenzflächen.
Anwendungen finden sich in der Luft- und Raumfahrttechnik, der Energietechnik, der Verfahrens- und Produktionstechnik.
Stofftransportvorgänge in Ein- und Mehrphasensystemen in Simulationen und Experimenten
Transportprozesse
Die grundlegende Motivation der Forschungsarbeiten am Fachgebiet ist das Interesse an Transportvorgängen jedweder Art, die für verfahrenstechnische Produkte und Verfahren von Belang sind. Die Forschung zielt auf die Entwicklung einer allgemeinen Beschreibung der Prozesse ab.
Physikalische Grundlagen
Wenn die Transporprozesse von ihrem physikalischen Wesen her verstanden werden sollen, müssen ihre grundsätzlichen Eigenschaften durch Bilanzierung und Ermittlung von treibenden Kräften und entstehnden Flüssen dargestellte werden. Experimentell ermittelte Korrelationen unterstützen den Erkenntnisprozess, sind aber nicht das Ziel.
Modellierung
Sind die physikalischen Wirkzusammenhänge bekannt, dann kann das Verhalten des untersuchten Systems in einem Modell abgebildet werden. Natürlich können Modelle so Komplex werden, dass sie nicht ohne weiteres ausgewertet werden können.
Verfahrensentwicklung
Die gefundenen Modelle können verwendet werden, um neue Verfahren zu entwickeln oder bestehnde zu verstehen und zu verbessern. Kenntnisse über Wirkzusammenhänge können auch benutzt werden, um neue Produkte oder Apparate zu entwickeln.
Prozessanalyse, Kompetenzzentrum Entwicklungsmethodik, Messtechnik, Prüfstandstechnik, Abgasnachbehandlung, Simulation
An
Erforschung, Entwicklung, Prüfung, Schadensanalyse und ganzheitliche Bewertung der Eigenschaften von Bauteilen des Maschinen- und Anlagenbaus, der Verkehrstechnik und Bauindustrie sowie von Medizinprodukten
Das Zentrum für Konstruktionswerkstoffe, die Staatliche Materialprüfungsanstalt Darmstadt (MPA) und das Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde (IfW) bilden an der Technischen Universität Darmstadt eine leistungsstarke technisch-wissenschaftliche Einheit in Forschung, Lehre, Entwicklung, Prüfung und Beratung als unabhängiges Kompetenzzentrum für das ganze Gebiet der Werkstofftechnik des Maschinen- und Anlagenbaus sowie der Verkehrstechnik, Medizintechnik und Bauindustrie.
Mit 143 Mitarbeitern (davon 56 wissenschaftliche Mitarbeiter und 29 Prüfingenieure) aus den Fachrichtungen Maschinenbau, Bauingenieurwesen, Metallurgie und Werkstofftechnik. Informatik, Materialwissenschaft, Kunststofftechnik, Mechanik, Chemie, Physik, Elektro- und Informationstechnik, Elektrotechnik und Wirtschaftsingenieurwesen befassen wir uns in sieben Kompetenzbereichen mit den Tätigkeitsschwerpunkten Forschung, Entwicklung und Lehre sowie der Material- und Bauteilprüfung, Überwachung, Zertifizierung, Kalibrierung, Schadensanalyse, Begutachtung und Beratung.
In den Bereichen, wo eine Kompetenzbestätigung erforderlich ist, besitzen MPA und IfW umfangreiche Anerkennungen und Akkreditierungen.
Technische Universität Darmstadt
Fachbereich Maschinenbau
L1|01 129
Petersenstraße 30
64287
Darmstadt
+49 6151 16-3211
dekanat@maschinenbau.tu-...
Auflösung des zentralen Prüfungssekretariat
Ab dem 15.02.2010 übernimmt das MechCenter die Prüfungsverwaltung für Bachelorprüfungen (Studiengänge: Maschinenbau- Mechanical and Process Engineering; B.Ed. Metalltechnik) und das Vordiplom Maschinenbau.