Forschungseinheitenprofil

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E317

Institut für Leichtbau und Struktur-Biomechanik

Leitung Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.sc.nat. Philipp Thurner

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Adresse

Webseite http://www.ilsb.tuwien.ac.at/

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Leitbild (Deutsch) Die Forschungs- und Lehraktivitäten des Instituts für Leichtbau und Struktur-Biomechanik (ILSB) beschäftigen sich mit einer breiten Auswahl von Themen aus den Gebieten der Leichtbau-Konstruktionen und fortgeschrittener inhomogener Materialien, insbesondere Verbundwerkstoffe. Besonderes Schwergewicht liegt auf der Entwicklung und dem Einsatz numerischer Ingenieursmethoden (insbesondere der Methode der Finiten Elemente), zur Untersuchung des Spannungs-Verzerrungs-Verhaltens, der Stabilität und des dynamischen Verhaltens von Leichtbaustrukturen und -werkstoffen. Weiters werden Arbeiten auf dem Gebiet der Flugzeugbau- und Raumfahrtstrukturen durchgeführt.

Besonderes Forschungsinteresse gilt derzeit der Untersuchung der Stabilität geschichteter und versteifter aus Verbundwerkstoffen bestehender Schalen, dem Einsatz von Methoden der Mikromechanik der Werkstoffe für die Entwicklung von Hochleistungs-Leichtbauwerkstoffen und -strukturen sowie numerischen Methoden in der Biomechanik (Remodeling von Knochen, Prothetik). Diese und die anderen Arbeitsgebiete sind entsprechend industriellen Anforderungen strukturiert. Die Arbeiten werden zum Teil innerhalb der entsprechenden Europäischen Forschungs- und Studentenaustauschprogramme durchgeführt.

Die numerischen und analytischen Methoden werden durch experimentelle Arbeiten ergänzt, bei denen das Schwergewicht auf Nanoindentation liegt. Die Ausstattung des ILSB beinhaltet entsprechende Computerhard- und -software sowie Laborausrüstung.

In Zusammenarbeit mit dem Institut für Mechanik der Montanuniversität Leoben betrieb das Institut für Leichtbau und Struktur-Biomechanik von 1991 bis 1997 das Christian Doppler Laboratorium für Mikromechanik der Werkstoffe und von 1998 bis 2004 das Christian Doppler Laboratorium für Funktionsorientiertes Werkstoff-Design, die jeweils von der Christian Doppler Forschungsgesellschaft finanziert wurden. Derzeit arbeitet das ILSB am COMET K2 Zentrum MPPE und am COMET K1 Zentrum PCCL mit.

Die verschiedenen Lehr- und Forschungsgebiete des Instituts für Leichtbau und Struktur-Biomechanik stehen miteinander in enger Beziehug. Zum Beispiel werden Erkenntnisse und Entwicklungen auf dem biomechanischen Gebiet der Knochenmechanik unter Heranziehung von Finite-Elemente-Methoden und mikromechanischen Verfahren gewonnen und - vice versa - zur Optimierung von Verbund-Leichtbaukonstruktionen aus mikrostrukturierten (kompositen) Werkstoffen adaptiert und eingesetzt, wobei auch hier oftmals die Werkstoffbeschreibung mittels Methoden der Mikromechanik erfolgt. Solche Methoden und Erkenntnisse sind neben dem Einsatz im allgemeinen Maschinen-, Fahrzeug- und Apparatebau auch in der Luft- und Raumfahrt von Bedeutung.

Leitbild (Englisch) Research and teaching activities at the Institut für Leichtbau und Struktur-Biomechanik (Insitute of Lightweight Design and Structural Biomechanics, ILSB) address a wide range of topics connected with lightweight structures and advanced inhomogeneous materials, especially composites. Particular emphasis is placed on the development and the use of numerical engineering methods (particularly the Finite Element Method), for studying the stress-strain response, stability, and dynamic behavior of lightweight structures and materials.

Current subjects of special research interest are the stability of layered and stiffened shells made of laminated composites, the use of micromechanics of materials approaches for the development of high-performance lightweight materials and structures, structural aspects of aerospace engineering, and tissue biomechanics (especially bone biomechanics). These and other fields of work are structured to take account of industrial requirements. The work is in part performed within European research and student exchange frameworks.

Computational and analytical methods are complemented by experimental centered on nanoindentation. The facilities of the ILSB include adequate computer hard- and software as well as laboratory equipment.

In cooperation with the Institute of Mechanics at the Montanuniversität Leoben the Institute of Lightweight Structures and Aerospace Engineering from 1991 to 1997 operated the Christian Doppler Laboratory for Micromechanics of Materials and from 1998 to 2004 the Christian Doppler Laboratory for Functionally Oriented Materials Design, both financed by the Christian Doppler Research Society. At present the ILSB is working within the COMET K2 center MPPE and the COMET K1 center PCCL.

Webseite http://www.ilsb.tuwien.ac.at/

Forschungsbereiche

Name
Forschungsbereich Biomechanik
Forschungsbereich Computergestützte Biomechanik
Forschungsbereich Leichtbau
Services des Instituts

Personen

Titel	Nachname	Vorname
Ao.Univ.-Prof.i.R. Dipl.-Ing. Dr.techn.	Böhm	Helmut
Privatdoz. Dipl.-Ing. Dr.techn.	Daxner	Thomas
Fachob.Insp.in	Grill	Maria
Univ.Lektor Dipl.-Ing. Dr.techn.	Machinek	Alfons Kurt
Em.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.	Rammerstorfer	Franz
Univ.Lektor Dipl.-Ing. Dr.techn.	Reisinger	Andreas
Univ.Lektor Dipl.-Ing. Dr.techn.	Sima	Harald
Univ.Doz. Dipl.-Ing. Dr.techn.	Starlinger	Alois
Hon.Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.	Strasser	Gerhard
Univ.Lektor Prof. Dipl.-Ing. Dr.techn.	Tajmar	Martin
Privatdoz. Dipl.-Ing. Dr.techn.	Teuschl-Woller	Andreas Herbert

Fachgebiete nach Statistik Austria

Code	Fachgebiet(Deutsch)	Fachgebiet(Englisch)
1105	Computer Software	Computer software
2221	Technische Mechanik	Technical mechanics
2314	Festigkeitslehre	Strength of materials
2238	Mikromechanik (auch: - der Werkstoffe)	Micromechanics (also: of materials)
1233	Bruchmechanik	Fracture mechanics
2205	Flugzeugbau	Aircraft construction
2211	Leichtbau	Lightweight construction
1232	Biomechanik	Biomechanics
2212	Maschinenbau	Mechanical engineering
1252	Kontinuumsmechanik	Continuum mechanics
1207	Biophysik	Biophysics
1915	Computerunterstützte Simulation	Computer-aided simulation
1434	Biomechanik	Biomechanics
1133	Computerunterstützte Simulation	Computer-aided simulation

Schlagwörter

Schlagwort (Deutsch)	Schlagwort (Englisch)
Biomechanik der Gewebe	Tissue Biomechanics
Lebensdauer
Finite Elemente Methode	Finite Element Methods
Flächentragwerke
Tankbauwerke
Bruchmechanik	Fracture Mechanics
Numerische Ingenieursmethoden	Numerical Methods in Engineering
Verbundwerkstoffe	Composite Materials
Leichtbau	Lightweight Structures
Spannungsanalyse	Stress Analysis
Schalenstrukturen	Shell Structures
Stabilitätsanalyse	Stability Analysis
Flugzeugbau	Aerospace Engineering
Mikromechanik	micromechanics
Werkstoff-Design	Materials Design
Werkstoffmodellierung	Materials Modeling
Kollagen	Collagen
Sandwichbauteile	Sandwich Structures
Composite-Bauteile	Composites Structures
CAE	Computer Aided Engineering
Knochenmechanik	Bone Mechanics
Prothetik	Prosthetics
Schadensanalyse	Failure Analysis

F&E Aktivitäten

Beschreibung	Von	Bis
vom Institut organisierter Kurs/Lehrgang (vorerst nicht für Evaluierungszwecke)			Anzahl der Teilnehmer	Reichweite
Finite Elemente in der Biomechanik, Lübeck	08/2011	08/2011	20	International
SpineFX-Workshop, TU wien	08/2011	09/2011	30	International
Rammerstorfer: Organisator der Sektion "Biomechanics" des 86th International Meeting of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics (GAMM), Lecce,	03/2015	03/2015	40	International
Rammerstorfer:3rd European Conference on Structural Control (3ECSC, Linz)	07/2004	07/2004	201
Thurner und Pahr sowie Hellmich (IWS - TU Wien): Conference Chairmen des 25th Annual Congress of the European Society of Biomechanics (ESB), Wien, 07.07.2019-10.07.2019	07/2017	07/2019	754	International
vom Institut organisierte wissenschaftliche Tagung/Konferenz/Symposium			Anzahl der Teilnehmer	Reichweite
4. Wiener BiomaterialsymposiumPahr gemeinsam mit Doz. R. Gruber (MU Wien), Prof. J. Stampfl (E308) und Prof. H.B. Schmiedmayer (E325)	11/2010	11/2010	51
6th ECCOMAS Congress 2012	09/2012	09/2012	2000	International
Böhm gemeinsam mit Prof. LLorca (UP Madrid) und Prof. Zohdi (UCB): Minisymposium "Computational Bridging of Length Scales for Comples Materials"im Rahmen des 7th World Congress on Computational Mechanics (WCCM-7, Los Angeles)	07/2006	07/2006	49
Minisymposium "Computational Biomechnics" - im Rahmen ECCOMAS 2012	09/2012	09/2012	40	International
Minisymposium bei der GAMM-Jahrestagung 2012 Darmstadt	03/2012	03/2012	40	International
Minisymposium bei der GAMM-Jahrestagung 2013 Novi Sad: "Nano-Mechanics of Carbon Nanoparticles"	03/2013	03/2013	60	International
Minisymposium"Constitutive Modeling of Laminated CFRP Composites within the Frameworkof Structural Analysis" - Im Rahmen von ECCOMAS 2012	09/2012	09/2012	70	International
Pettermann gemeinsam mit FFG und BMVIT: Zukunft der Faserverbundwerkstoffe in der österreichischen Luftfahrtindustrie und -forschung	12/2008	12/2008	51
Rammerstorfer gemeinsam mit Prof.Heuer, Prof. Irschik (JKU Linz) und Prof. Adam (Uni Innsbruck): Festkolloquium/Symposium Recent Advances in Mechanics of Solids and Fluids	02/2008	02/2008	51
Zysset: 3. Wiener Biomaterialsymposium	11/2008	11/2008	51
Zysset: International Symposium on Trends in Applications of Methematics to Mechanics (STAMM 2006, Wien)	10/2004	07/2006	51