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Fachgebiet Werkstoffmechanik

Das Fachgebiet Werkstoffmechanik wurde 1976 an der Technischen Hochschule Darmstadt im Fachbereich Bauingenieurwesen eingerichtet und stand bis 2003 unter der Leitung von Prof. Dr. T. Seeger. Seit 2003 wird das Fachgebiet von Prof. Dr. M. Vormwald geleitet. Es bildet zusammen mit den Fachgebieten Stahlbau und Holzbau sowie der Versuchsanstalt und PÜZ-Stelle das Institut für Stahlbau und Werkstoffmechanik. Zur Zeit sind am Fachgebiet Werkstoffmechanik 5 wissenschaftliche Mitarbeiter, 4 Mitarbeiter in den Bereichen Werkstatt / Labor, Sekretariat und Zeichnung sowie 2 Auszubildende beschäftigt.

In der Forschung und Lehre betreut das Fachgebiet Werkstoffmechanik die Lehrveranstaltungen

  • Werkstoffe im Bauwesen,
  • Werkstoffmechanik,
  • Betriebsfestigkeit,
  • Bruchmechanik,
  • Schweißsimulation.

Die Lehrveranstaltung „ Werkstoffe im Bauwesen “ mit einem Umfang von 6 SWS ist eine Pflichtveranstaltung im 3. Semester des Bachelorstudiums der Studiengänge Bauingenieurwesen und Wirtschaftsingenieurwesen/Fachrichtung Bauingenieurwesen. Diese Veranstaltungen werden gemeinsam mit dem Institut für Massivbau durchgeführt.

Die Lehrveranstaltung „Werkstoffmechanik“ ist eine Wahlveranstaltung für Studenten im Bachelorstudium im Umfang von 4 SWS.

Die Lehrveranstaltungen „Betriebsfestigkeit“, „Bruchmechanik“ und „Schweißsimulation“ haben einen Umfang von jeweils 4 SWS und richten sich an Studenten des Bauingenieurwesens und anderer ingenieurwissenschaftlicher Studiengänge im Masterstudium.

Ferner wird vom Fachgebiet Werkstoffmechanik die Betreuung von Studien- und Diplomarbeiten sowie Promotionsvorhaben, auch in Kooperation mit anderen Fachbereichen, Hochschulen und Firmen, durchgeführt.

Die wissenschaftlichen Arbeits- und Forschungsschwerpunkte des Fachgebiets liegen in den Bereichen:

  • Schädigung und Betriebsfestigkeit von ein- und mehrachsig beanspruchten Bauteilen,
  • Steigerung der Betriebs- und Dauerfestigkeit von Bauteilen durch Autofrettage und Festwalzen,
  • Modellierung des Deformations- und Schädigungsverhaltens von mehrachsig nichtproportional beanspruchten metallischen Werkstoffen unter Verwendung elastisch-plastischer und viskoplastischer Werkstoffgesetze,
  • Ermittlung zyklischer Werkstoffdaten,
  • Tragfähigkeit von Schweißnähten normal- und höherfester Baustähle (statisch und zyklisch),
  • Erarbeitung von Richtlinien für den statischen Nachweis und den Betriebsfestigkeitsnachweis von Stahl- und Aluminiumbauteilen,
  • Projektberatung zu Fragen der statischen Festigkeit, der Betriebsfestigkeit und Befestigungstechnik bei metallischen Strukturen,
  • Vertrieb entsprechender Spezialsoftware.

Zur Ermittlung von Materialkennwerten verfügt das Fachgebiet über einen gut ausgestatteten Laborbereich zur Durchführung von:

  • statischen und zyklischen Versuchen mit mehreren Hydropuls- und Resonanzprüfmaschinen im Bereich von 60 kN bis 600 kN,
  • Kerbschlagbiegeversuchen,
  • Messungen der Oberflächenrauhigkeit,
  • lichtmikroskopischen Untersuchungen.

Der angeschlossene Werkstattbereich ermöglicht die Probenherstellungen sowie erforderlichenfalls den Bau von Adaptern zur Probeneinspannung.

Weitergehende Untersuchungen, z.B. mittels Rasterelektronenmikroskopie, werden in Zusammenarbeit mit entsprechend ausgerüsteten Laborbereichen anderer Institute durchgeführt.