Fachgebiete

Flexibel auf die Entwicklungen des Maschinenbaus reagieren

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:

  • Institut für Angewandte Dynamik (AD)

    Zentraler Forschungsschwerpunkt sind multiphysikalische Systeme, deren dynamisches Verhalten mittels analytischer, numerischer und experimenteller Verfahren analysiert wird.

    Wir bieten Lehrveranstaltungen auf dem Gebiet der theoretischen, angewandten und experimentellen Dynamik an.

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  • Logo iad

    Arbeitswissenschaft (IAD)

    Institut für Arbeitswissenschaft

    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.

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  • Logo DiK

    Datenverarbeitung in der Konstruktion (DiK)

    Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion

    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.

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  • Logo EST

    Energiesysteme und Energietechnik (EST)

    Institut für Energiesysteme und Energietechnik

    Energiekonversions- und Kraftwerksprozesse / Strömungs-, Reaktions- und Wärmeübertragungsprozesse / Technikumsversuche

    Die Bereitstellung elektrischer Energie und Wärmeenergie, z.B. Heizwärme oder Prozessdampf, ist ein wichtiger Zweig der Energietechnik und -wirtschaft. Hierbei spielen in den letzten Jahrzehnten, neben den Aspekten der technischen Realisierung und der Wirtschaftlichkeit, Fragen der Ressourcen- und Umweltschonung eine wichtige Rolle. Deshalb kommt der Verbesserung und Weiterentwicklung von Einzelapparaten und Anlagenprozessen eine entscheidende Bedeutung zu.

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  • Logo idd

    Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren (IDD)

    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).

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  • Logo EKT

    Energie- und Kraftwerkstechnik (EKT)

    Fachgebiet für Energie- und Kraftwerkstechnik

    Verbrennungsforschung (theoretisch und experimentell), Untersuchung der turbulenten Vorgänge, Optimierung von kraftwerkstechnischen Komponenten und der Müllverbrennung

    Bei einem hohen Anstieg des Energiebedarfs, einem weiterhin hohen Anteil fossiler Brennstoffe und einer sich zuspitzenden Klimaproblematik besteht die dringende Notwendigkeit, Verbrennungssysteme ressourcen- und umweltschonender zu gestalten. In diesem Zusammenhang beschäftigt sich das Fachgebiet Energie- und Kraftwerkstechnik mit der Entwicklung und Anwendung theoretischer, numerischer und experimenteller Methoden zur Verbesserung zukünftiger Verbrennungstechnologien.

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  • Fahrzeugtechnik (FZD)

    Fachgebiet Fahrzeugtechnik

    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.

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  • Flugsysteme und Regelungstechnik (FSR)

    Fachgebiet für Flugsysteme und Regelungstechnik

    ATM - Air Traffic Management, SVS - Synthetic Vision Systems, UAV - Unmanned Aerial Vehicles

    Das Institut für Flugsysteme und Regelungstechnik (FSR) betreibt mit seinen Mitarbeitern überwiegend anwendungsorientierte Forschung im Bereich der Luftfahrt-Systemtechnik. Übergeordnete Zielsetzung ist die Bereitstellung neuer Technologien zur Erhöhung der Flugsicherheit. In letzter Zeit kommen aber auch zunehmend Themen hinzu, die sich mit der Effizienz und Umweltverträglichkeit des Luftverkehrs beschäftigen.

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  • Logo FST

    Fluidsystemtechnik (FST)

    Institut für Fluidsystemtechnik

    Methoden und Phänomene in Fluidsystemen, Energieeffizienz von Fluidsystemen, adaptronische Fluidsysteme

    Forschungsschwerpunkte sind:

    • Methoden und Phänomene in Fluidsystemen
    • Energieeffizienz von Fluidsystemen
    • adaptronische Fluidsysteme

    Dabei werden folgende physikalische Methoden angewandt:

    • Ähnlichkeitstheorie
    • Netzwerktheorie
    • quasi-eindimensionale, transiente Strömungsmechanik
    • Rheologie, Tribologie, Kavitation
    • Anwendungsschwerpunkte finden sich in den Bereichen:
    • Fahrzeugtechnik
    • Verfahrenstechnik
    • Fluidantriebstechnik
    • Life Science

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  • Logo GLR

    Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe (GLR)

    Fachgebiet für Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe

    Turbinenschaufel-Kühlung, Turbine, Mischkammerprüfstand, Abgasturbolader, Verdichter, Numerische Simulation

    Das Fachgebiet für Gasturbinen, Luft- und Raumfahrtantriebe ist spezialisiert auf die Weiterentwicklung und Erprobung von Teilkomponenten der Turbomaschine. Mit Hilfe von Modellprüfständen werden gezielt Parameter variiert und deren Einfluss präzise vermessen. Die Übertragung auf die reale Maschine erfolgt über Ähnlichkeitsgesetze. So haben Arbeiten am Fachgebiet universitären Grundlagencharakter und sind zugleich anwendungsnah.

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  • Konstruktiver Leichtbau und Bauweisen (KLuB)

    Fachgebiet für Konstruktiven Leichtbau und Bauweisen

    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.

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  • Mechatronische Systeme im Maschinenbau (IMS)

    Institut für Mechatronische Systeme im Maschinenbau

    Fokus des IMS ist die anwendungsorientierte mechatronische Systemintegration in Forschung und Lehre.

    Die Mechatronik gewinnt in den Anwendungen des Maschinenbaus in zunehmendem Maße an Bedeutung. Sie erschließt ihre besonderen Potenziale durch das interdisziplinäre Zusammenspiel des klassischen Maschinenbaus, der Elektrotechnik und der Informatik.

    Die Realisierung leistungsfähiger mechatronischer Systeme erfordert die Vernetzung der Kompetenzen aus den einzelnen Teildisziplinen und insbesondere die Zusammenführung von Teilsystemen bzw. Komponenten zu einem Gesamtsystem.

    Für den Mechatronik-Spezialisten bzw. den Systemingenieur stehen daher die Systemintegration sowie das so genannte Systemdenken im Vordergrund. Zielsetzung des IMS ist es, zu diesen Themenfeldern anwendungsorientierte Beiträge in Forschung und Lehre zu leisten.

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  • Neues NMF-Logo

    Nano- und Mikrofluidik (NMF)

    Experimentelle und theoretische Analyse von nano- und mikrofluidischen Transportprozessen, Erforschung und Design neuartiger nano-, mikro- und optofluidischer Komponenten.

    Wir beschäftigen uns mit Transportphänomenen in Fluiden auf der Nano- und Mikrometerskala. Dabei interessiert uns besonders die Erforschung von Grundlagen mit der Intention, den Weg für neuartige Anwendungen zu bereiten. Unsere Forschung erstreckt sich über ein breites Themenspektrum und kombiniert experimentelle, theoretische und numerische Ansätze. Zu unseren Arbeitsgebieten gehören Gaskinetik auf der Nanoskala, Elektrokinetik, Grenzflächenströmungen, Benetzungsphänomene und Trennprozesse für Biomoleküle.

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  • Logo Fnb

    Numerische Berechnungsverfahren im Maschinenbau (FNB)

    Fachgebiet für Numerische Berechnungsverfahren im Maschinenbau

    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.

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  • Logo PMV

    Papierfabrikation und Mechanische Verfahrenstechnik (PMV)

    Fachgebiet für Papierfabrikation und Mechanische Verfahrenstechnik

    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"

    Die Forschungsarbeiten am Fachgebiet konzentrieren sich mittelfristig auf folgende Bereiche:

    • Altpapier-Recycling mit Prozessen der Stoffaufbereitung
    • Papierphysik mit Strukturanalytik von Papier
    • Bildanalytische Bewertung von Papieren und Drucken
    • Chemische Analytik und Behandlung von Abwasser und Reststoffen

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  • Logo PMD

    Produktentwicklung und Maschinenelemente (pmd)

    Fachgebiet Produktentwicklung und Maschinenelemente

    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:

    • Entwicklungsmethodik
    • Wissensmanagement
    • Empirische Konstruktionsforschung
    • Methodiktransfer

    Unseren Kunden auf dem wissenschaftlichen Markt bieten wir Leistungen in Form von:

    • Forschung,
    • Kooperation sowie
    • Aus- und Weiterbildung

    an. Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen im wissenschaftlichen Unternehmen pmd arbeiten gemeinsam daran, dass wir marktfähige und nachhaltige Leistungen im Sinne unserer Vision anbieten können.

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  • Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen (PTW)

    Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen

    Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, Konstruktion und Auslegung von Werkzeugmaschinen und Komponenten, Konzeption und Umsetzung schlanker Produktionssysteme

    Das Institut für Produktionsmanagement, Technologie und Werkzeugmaschinen lehrt und forscht auf dem Gebiet der Zerspanung metallischer Werkstoffe, der Konstruktion und Auslegung von Werkzeugmaschinen und Komponenten sowie der Prozessoptimierung, Produktionsorganisation und Energieeffizienz im produktionstechnischen Umfeld.

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  • Produktionstechnik und Umformmaschinen (PtU)

    Institut für Produktionstechnik und Umformmaschinen

    In Forschung und Lehre setzen wir uns intensiv mit Fragestellungen zu neuen Prozessen und Maschinen sowie mikroskopischen Phänomenen auseinander.

    In Forschung und Lehre setzen wir uns intensiv mit Fragestellungen zu neuen Prozessen und Maschinen sowie mikroskopischen Phänomenen auseinander. Wir agieren dabei beispielsweise in Forschungsfeldern rund um neue Pressentechnologien und Fertigungsverfahren, schaffen aber gleichzeitig auch Verknüpfungen zu sehr grundlagenorientierten Fragestellungen.

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  • Logo RSM

    Reaktive Strömungen und Messtechnik (RSM)

    Fachgebiet Reaktive Strömungen und Messtechnik

    Zentrale Zielsetzung ist, chemisch reaktive Strömungen mit Relevanz für energie- und verfahrenstechnische Prozesse in Forschung und Lehre zu vertreten

    Zentrale Zielsetzung des Fachgebiets ist es, chemisch reaktive Strömungen mit Relevanz für energie- und verfahrenstechnische Prozesse in Forschung und Lehre am Fachbereich Maschinenbau der TU Darmstadt zu vertreten.

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  • Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme (STFS)

    Fachgebiet Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme

    Zentrale Zielsetzung ist die Modellierung und Simulation von Strömungen und thermofluiddynamischen Prozessen im Maschinenbau sowie der Energie- und Verfahrenstechnik.

    Zentrale Zielsetzung des Fachgebietes in Forschung und Lehre ist die Modellierung und Simulation (CFD = Computational Fluid Dynamics) von Strömungen und thermofluiddynamischen Prozessen im Maschinenbau sowie der Energie- und Verfahrenstechnik. Typische betrachtete Anwendungen sind Verbrennungsmotoren, verfahrenstechnische Reaktoren, Gasturbinen oder Katalysatoren.

    Das Fachgebiet steht für eine enge Verknüpfung von grundlagenorientierter und anwendungsnaher Forschung. Oftmals ergibt sich aus der technischen Anwendung heraus grundlegender Forschungsbedarf für relevante Teilprozesse und -aspekte wie z.B. die Turbulenz-Chemie Interaktion, Populationsdynamik, Hochdrucksprays oder Strömungs-Wand Wechselwirkung. Die hierfür entwickelten Modelle werden für die Simulation von verfahrenstechnischen Prozessen sowie der Verbrennung von festen, flüssigen und gasförmigen Brennstoffen eingesetzt. Hierdurch erreichen wir einen direkten Transfer von Methoden und Ergebnissen aus der Grundlagenforschung in die technische Anwendung. Am Lehrstuhl wird sowohl eigene Software entwickelt als auch bestehende Pakete wie OpenFOAM, CFX und Fluent eingesetzt und erweitert. Die Simulationen werden je nach Anforderungen auf dem eigenen Cluster oder auch Hochleistungsrechnern durchgeführt. Die stark interdisziplinäre Forschung ist eingebettet in nationalen und internationalen Kooperationsprojekten.

    Wichtig neben der engen Verknüpfung von Forschung und Lehre ist uns eine sehr gute Betreuung der Studenten sowohl in den Lehrveranstaltungen als auch bei den Abschlussarbeiten. Wissenschaftlich interessierten Studenten bieten wir die Möglichkeit, entweder im Rahmen einer Abschlussarbeit oder auch als Hilfskraft, in unseren aktuellen Forschungsprojekten mitzuarbeiten. Studenten, die Interesse an einem Auslandsaufenthalt haben, vermitteln wir gerne den Kontakt zu unseren internationalen Forschungspartnern. Sprechen Sie uns diesbezüglich an.

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  • Logo fdy

    Strömungsdynamik (fdy)

    Fachgebiet für Strömungsdynamik

    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.

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  • Logo SLA

    Strömungslehre und Aerodynamik (SLA)

    Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik

    Aerodynamik, Grenzflächen-Phänomene (Spray research group), Messtechnik

    Die Forschung am Fachgebiet Strömungslehre und Aerodynamik kann in drei Themenbereiche bzw. Forschungsgruppen gegliedert werden:

    • Tropfendynamik und Sprays
    • Strömungskontrolle und instationäre Aerodynamik
    • Modellierung und Simulation turbulenter Strömungen

    Ein wichtiges Merkmal nahezu aller Projekte ist die eng gekoppelte Anwendung sowohl experimenteller, theoretischer als auch numerischer Methoden. Ob bei grundlagenorientierten oder anwendungsbezogenen Arbeiten – im Mittelpunkt steht immer ein tiefgreifendes Verständnis der zugrunde liegenden Strömungsphysik. Falls es nötig und zweckmäßig ist, werden neue Methoden, wie zum Beispiel Messverfahren, Turbulenzmodelle oder analytische Ansätze entwickelt.

    Lehre

    In der Lehre werden die Pflichtvorlesungen Technische Strömungslehre und Messtechnik, Sensorik und Statistik fürs Bachelorstudium Maschinenbau gehalten. Hinzu kommen die Wahlfächer Aerodynamik I und Fahrzeugaerodynamik im Bachelorstudium sowie Höhere Strömungsmechanik, Aerodynamik II, Messtechniken in der Strömungsmechanik, Zerstäubungsprozesse, Strömungsmechanik neuer Technologien, Modellierung und numerische Beschreibung turbulenter Strömungen und Numerische Aerodynamik als Wahlfächer im Masterstudiengang.

    Standorte

    Das Fachgebiet hat zwei Standorte: Campus Lichtwiese (L2|06) und das Windkanalgelände in unmittelbarer Nähe des August-Euler-Flugplatzes in Griesheim.

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  • Logo FSM

    Strukturmechanik (FSM)

    Fachgebiet für Strukturmechanik

    Modellbildung, Analyse und Festigkeitsbewertung mechanischer Strukturen und deren algorithmische Optimierung

    Das Fachgebiet Strukturmechanik befasst sich mit der Modellbildung, Analyse und Festigkeitsbewertung mechanischer Strukturen. Im Mittelpunkt der Arbeit stehen dabei vor allem die dazu notwendigen mathematischen Methoden und Werkzeuge und deren Anwendungen durch entsprechende Software-Systeme.

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  • Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik (SAM)

    Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik

    Wechselwirkung zwischen einzelnen Komponenten und deren Einfluss auf die Zuverlässigkeit des gesamten Systems

    Das Fachgebiet Systemzuverlässigkeit, Adaptronik und Maschinenakustik SAM wurde 2001 noch unter dem Namen Systemzuverlässigkeit im Maschinenbau unter Prof. Dr.-Ing. Holger Hanselka an der TU Darmstadt neu gegründet, um Grundlagen, Methoden und Verfahren zur Bewertung der Zuverlässigkeit komplexer Systeme zu entwickeln. Diese Thematik stellt auch im internationalen Rahmen ein junges Forschungsgebiet dar. Insbesondere werden auch aktive Systeme besonders zur Kontrolle von Schwingungen entwickelt und bewertet. Durch die Integration der traditionsreichen Arbeitsgruppe Maschinenakustik im Jahr 2005 wurde die Kompetenz des Fachgebietes SAM hinsichtlich leiser Produkte erweitert, was sich seitdem auch im Namen des Fachgebietes widerspiegelt.

    Das Fachgebiet SAM arbeitet eng mit dem Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt-Kranichstein zusammen.

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  • Logo TTD

    Technische Thermodynamik (TTD)

    Fachgebiet für Technische Thermodynamik

    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:

    • Sieden, Verdampfung, Verdunstung und Kondensation
    • Spray- und Filmkühlung
    • Wärmerohrtechnologie (heat pipes)
    • Trocknungs- und Erstarrungsprozesse
    • Wärme- und Stofftransport an Grenzflächen
    • Wärme- und Stofftransport in der Schwerelosigkeit

    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, andererseits 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.

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  • Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe (VKM)

    Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Fahrzeugantriebe

    Prozessanalyse, Kompetenzzentrum Entwicklungsmethodik, Messtechnik, Prüfstandstechnik, Abgasnachbehandlung, Simulation

    Die Forschungsschwerpunkte des Instituts VKM liegen auf folgenden Bereichen:

    • Motoroptimierung und Kraftstoffe
    • Abgasnachbehandlung
    • Methodik
    • Real Driving Emissions
    • Elektrifizierung

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  • Logo MPA-IfW

    Werkstoffkunde (IfW-MPA)

    Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde - Zentrum für Konstruktionswerkstoffe - Staatliche Materialprüfungsanstalt Darmstadt

    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.

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