Forschung

1 Themenschwerpunkte und Forschungsprojekte

2 Methoden

2.1 Experimentelle Bodenmechanik

  • Laborversuche: Klassifizierungsversuche, Durchlässigkeitsversuche, Versuche zur Ermittlung des Spannungs-Dehnungs-Verhaltens, Versuche zur Ermittlung des Kapillardruck-Sättigungs-Verhaltens
  • Modellversuche/Physikalische Modellierung: 1g-Modellversuche, ng-Modellversuche in Kooperation mit dem Centre of Offshore Foundatiion Systems (COFS) an der University of Western Australia (UWA) in Perth, Prototypversuche
  • Feldversuche: Messung von Verschiebungen, Dehnungen, Kräften, Spannungen, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen etc.

2.2 Theoretische Bodenmechanik

  • Formulierung von Mehrphasenmodellen für den Boden auf der Grundlage der Kontinuumsmechanik
  • Formulierung von Stoffmodellen

2.3 Numerische Bodenmechanik

Kontinuumsansatz

  • Finite-Elemente-Methode (FEM) mit Lagrange-Ansatz und gekoppeltem Euler-Lagrange-Ansatz (CEL)
  • Finite Element Limit Analysis (FELA)
  • Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)
  • Material Point Method (MPM)

Diskontinuumsansatz

  • Distinct Element Method (DEM)

Hybrider Kontinuums-/Diskontinuumsansatz (Mehrskalenmodellierung)

  • CFD-DEM-Kopplung

Numerische Optimierung

  • Numerische multikriterielle Optimierung in Kombination mit numerischer Simulation

2.4 Erdstatische Analysen

  • z. B. Kinematische-Elemente-Methode (KEM), Gleitkreisanalysen etc.

3 Forschungskooperationen

  • DFG-Projekt GR 1024/22-1 und i2257-N29 "Multiskalenmodellierung physikalischer Prozesse an der Grenzfläche Wasser/Boden": Dr. Christoph Goniva und Dr. Christoph Kloss (DCS Computing GmbH, Linz, Österreich), Prof. Stefan Heinric h (Institut für Verfahrenste chnik und Partikeltec hnologie, TUHH)
  • DFG-Verbundprojekt GR 1024/25-1 und OE 514/4-1 "Mechanisch-hydraulische Wechselwirkung in wasserdruchlässigen Fahrbahnaufbauten unter Berücksichtigung teilgesättigter Zustände": Prof. Markus Oeser (Institut für Straßenwesen, RWTH-Aa chen)
  • DFG-Graduiertenkolleg GRK 1096 "Seehäfen für Containers hiffe zukünftiger Generationen": Prof. Edwin Kreuzer (Institut für Me hanik und Meereste hnik, TUHH), Prof. Otto von Estor (Institut für Modellierung und Berec hnung, TUHH); Prof. Moustafa Abdel-Maksoud und Prof. Thomas Rung (Institut für Fluiddynamik und Sc hiffstheorie, TUHH), Prof. Alexander Düster (Institut für Konstruktion und Festigkeit von S hiffen, TUHH), Prof. Viktor Sigrist (Institut für Massivbau, TUHH)
  • DFG-Schwerpunktprogramm SPP 1866 "Polymorphe Unschärfemodellierungen für den numerischen Entwurf von Strukturen" (Prof. Michael Kaliske, Institut für Statik und Dynamik der Tragwerke, Technische Universität Dresden)
  • BMWi-Verbundprojekt 03ET1065A "Effizienzsteigerung einer geothermisch- und sorptionsgestützten Klimatisierung (Eff-GSGK)": Prof. Gerhard Schmitz (Institut für Thermofluiddynamik, TUHH)
  • BMWi-Verbundprojekt 03ET1421A "Nutzung dynamischer geotechnischer Systeme zur sorptionsgestützten nachhaltigen Klimatisierung": Prof. Gerhard Schmitz (Institut für Thermofluiddynamik, TUHH)
  • BMU-Verbundprojekt 0325421A "BORA - Berechnung von Offshore-Rammschall - Teilprojekt Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Schallquelle und zur Übertragung des Körperschalls": Prof. Otto von Estorf (Institut für Modellierung und Berec hnung, TUHH), Prof. Raimund Rolfes (Institut für Statik und Dynamik, Leibniz Universität Hannover), Prof. Wolfgang Rabbel (Institut für Geowissens haften, Christian-Albrec hts-Universität Kiel)
  • BWF-Verbundprojekt 09-405 "Maritime Safety Aspects Regarding Installation and Maintanance of Offshore Wind Turbines": Prof. Abdel-Maksoud, Prof. Alexander Düster, Fricke, Prof. Edwin Kreuzer, Krüger, Prof. Stefan Rung (TUHH)
  • fmthh-Verbundprojekt "Entwicklung bionischer Zahnimplantate mittels struktureller Optimierungsmethodik": Dr. Kühne (UKE, Hamburg)
  • AiF/FOSTA-Verbundprojekt P813/IFG Nr.\ 16493 N/2 "Entwicklung von effizienten Dimensionierungsgrundlagen für die Tragbohlen kombinierter Stahlspundwände": Prof. Ulrike Kuhlmann (Institut für Konstruktion und Entwurf, Universität Stuttgart)
  • MPM Research Community: Simone van Schijndel (Unit Geo-engineering and Deltares Software Center, Deltares, Delft, The Netherlands), Prof. Eduardo Alonso (Soil and Rock Mechanics Research Group, Civil Engineering School, Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), Barcelona, Spain),Prof. Kenichi Soga (GeoSystems (Geoengineering) Group, Civil and Environmental Engineering Department, University of California Berkeley, United States),Dr. Dongfang Liang (Geotechnical and Environmental Research Group, Engineering Department, University of Cambridge, United Kingdom),Prof. Paolo Simonini (Research Group Geotechnics, Department of Civil, Environmental and Architectural Engineering, Università degli Studi di Padova, Italy), Prof Wim Uijttewaal (Faculty of Civil Engineering and Geosciences, Delft University of Technology, The Netherlands),
  • Physikalisc he Modellierung mit ng-Modellversuchen: Prof. Mark Randolph und Prof. Britta Bienen (Centre for Offshore Foundation Systems, University of Western Australia in Perth).
  • Physikalische Modellierung mit 1g-Modellversuchen: Dr. Marc-Andre Pick (Institut für Mechanik und Meerestechnik, TUHH)