Prof. Dr.-Ing. Benedikt Kriegesmann

 

Juniorprofessur Neue Entwurfs- und Berechnungsmethoden für hybride Flugzeugstrukturen
Technische Universität Hamburg

Am Schwarzenberg-Campus 4(D)
21073 Hamburg

 

Tel: +49 40/42878-4857
benedikt.kriegesmann@tuhh.de
Website


THEMEN

Die Arbeitsgruppe Neue Entwurfs- und Berechnungsmethoden für hybride Flugzeugstrukturen wurde 2016 ins Leben gerufen. Sie ist Teil des Exzellenzkollegs der TUHH und durch Airbus kofinanziert. Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit

– probabilistischen Analysen, und

– Entwurfsoptimierung

von Leichtbaustrukturen, insbesondere

– additiv gefertigte Strukturen („3D-gedruckt“), und

– Faserverbund-Bauteile

Faserverbundstrukturen bieten aufgrund ihres schichtweisen Aufbaus ein großes Optimierungspotential im Hinblick auf Gewichtseinsparungen. Noch mehr Entwurfsfreiraum bieten additive Fertigungsverfahren („3D-Drucken“), da sich damit auch extrem komplexe Formen herstellen lassen. Diese Entwurfsfreiheit wird durch Methoden der Topologieoptimierung ausgenutzt, durch die im Entwurf nur dort Material vorgesehen wird, wo es tatsächlich benötigt wird. Hochoptimierte Strukturen wie Verbundwerkstoff-Laminate oder topologisch optimierte Strukturen neigen zur einer erhöhten Sensitivität bezüglich Abweichungen von der Idealstruktur, wie beispielsweise Fertigungsfehler und streuende Materialeigenschaften.

In der Arbeitsgruppe EBHF werden probabilistische Analysen entwickelt, mit denen die stochastische Streuung der Bauteileigenschaften (insbesondere der Tragfähigkeit) vorhergesagt werden kann. Diese Streuung wird durch streuende Eigenschaften der Struktur wie Materialparameter, Abmessungen und Defekte hervorgerufen, welche effizient, mathematisch beschrieben werden müssen. Durch Einbettung solcher Verfahren in die Entwurfsoptimierung lässt sich die Sensitivität der Struktur berücksichtigen. Ziel ist es, Leichtbau-Strukturen so zu optimieren, dass ihr Gewicht reduziert und gleichzeitig Robustheit und Zuverlässigkeit erhöht werden.

TECHNIKEN UND APPARATIVE AUSSTATTUNG

---

AKTUELLE PROJEKTE

---

AKTUELLE PUBLIKATIONEN (SCOPUS)

#

Schillo, C., Kriegesmann, B., Krause, D.: Reliability based calibration of safety factors for unstiffened cylindrical composite shells. (2017) Composite Structures, 168, pp. 798-812.

#

B. Kriegesmann, E.L. Jansen, R. Rolfes: Design of Cylindrical Shells using the Single Perturbation Load Approach – Potentials and Application Limits. Thin-Walled Structures, Vol. 108 (2016), 369–380.

#

A. Meurer, B. Kriegesmann, M. Dannert, R. Rolfes: Probabilistic Perturbation Load Approach for Designing Axially Compressed Cylindrical Shells. Thin-Walled Structures Vol. 107 (2016): 648–656.

#

B. Kriegesmann, M. Möhle, R. Rolfes: Sample Size Dependent Probabilistic Design of Axially Compressed Cylindrical Shells. Thin-Walled Structures, Vol. 74 (2014), 222–231.

#

B. Kriegesmann, R. Rolfes, E.E. Jansen, I. Elishakoff, C. Hühne, A. Kling: Design Optimization of Composite Cylindrical Shells under Uncertainty. Computers, Materials, & Continua, Vol. 32, No. 3 (2012), 177-200.

#

I. Elishakoff, B. Kriegesmann, R. Rolfes, C. Hühne, A. Kling: Optimization and Anti-Optimization of Buckling Load for Composite Cylindrical Shells under Uncertainties. AIAA Journal, Vol. 50, No. 7 (2012), 1513-1524.

#

B. Kriegesmann, E.L. Jansen, R. Rolfes: Semi-Analytic Probabilistic Analysis of Axially Compressed Stiffened Composite Panels. Composites Structures, Vol. 94 (2012), 654-663.

#

B. Kriegesmann, R. Rolfes, C. Hühne, A. Kling: Fast Probabilistic Design Procedure for Axially Compressed Composite Cylinders. Composites Structures, Vol. 93 (2011), 3140-3149.

#

B. Kriegesmann, R. Rolfes, C. Hühne, J. Teßmer, J. Arbocz: Probabilistic Design of Axially Compressed Composite Cylinders with Geometric and Loading Imperfections. International Journal of Structural Stability and Dynamics, Vol. 10, No. 4 (2010), 623-644.

 

Aktuelle Konferenzbeiträge:

#

J. K. Lüdeker, B. Kriegesmann: Shape optimization of topologically optimized structures using NURBS. 27. DfX-Symposium, 5-6 October 2016, Jesteburg, Germany.

#

J. K. Lüdeker, B. Kriegesmann: Probabilistic Analysis of Topologically Optimized Structures Considering Geometric Imperfections. 11th ASMO UK / ISSMO conference on Engineering Design Optimization / NOED2016, 18-20 July 2016, München, Germany.

#

B. Kriegesmann: Utilization of Lamination Parameters for Fast Probabilistic Analysis of Thick Composite Structures. ECCOMAS Congress 2016 - VII European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering, 5-10 June 2016, Crete Island, Greece.

#

B. Kriegesmann: On the Correlation of Thickness and Stiffness Properties in Probabilistic analyses. V ECCOMAS Thematic Conference on the Mechanical Response of Composites, 7-9 September 2015, Bristol, UK.