Ingenieurwissenschaften

Gefährliche Schwingungen

Ein Dossier aus dem Jahresbericht 2015

Gekoppelte Fluid-Struktur-Simulation einer turbulenten Windströmung um das Modell einer halbkugelförmigen Traglufthalle
Gekoppelte Fluid-Struktur-Simulation einer turbulenten Windströmung um das Modell einer halbkugelförmigen Traglufthalle: Das Modell verformt sich unter der Windlast (Verformung 2-fach überhöht). U zeigt die Hauptströmungsrichtung des Windes an.
© Institut für Mechanik, Helmut-Schmidt-Universität

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Sie erlangte 1940 traurige Berühmtheit: Nach nur vier Monaten im Betrieb stürzte die Tacoma-Narrows-Brücke im US-Bundesstaat Washington ein. Wind hatte eine gleichförmige Kraft auf die Hängebrücke ausgeübt, die im Zusammenspiel mit dem Material und der besonderen Form des Bauwerks genau die Eigenfrequenz der Brücke getroffen hatte. Aus einer kleinen Störung wurde eine immer größer werdende Resonanzschwingung – bis das ganze Tragwerk schließlich einstürzte. Schwingungen unterschiedlicher Herkunft standen 2015 auch im Mittelpunkt vieler DFG-geförderter Projekte in den Ingenieurwissenschaften: Die Bandbreite reicht von der Schallausbreitung über windbeständige Leichtbaukonstruktionen bis hin zu Zitrusfrüchten.

Von der Natur abgeschaut

Manche Früchte und Nüsse sind von der Natur so beschaffen, dass sie tiefen Stürzen und extremem Druck standhalten. Die biomimetische Materialforschung möchte ihre Grundprinzipien verstehen, um zum Beispiel robuste Fahrradhelme zu konstruieren. [ mehr ]

Ein Fest für die Ohren

Wenn es auf der Leinwand regnet, wundert sich kein Zuschauer, warum er nicht nass wird. Das soll sich ändern. Ein DFG-gefördertes Forschungsprojekt hat sich zum Ziel gesetzt, Klangerlebnisse so realistisch zu machen, dass die Hörerinnen und Hörer die auditive Illusion für echt halten. [ mehr ]

Ein Konstruktionselement - viele Aufgaben

Extreme Wetterereignisse, wie Erdbeben, starke Stürme oder große Mengen Schnee stellen Gebäude vor große Herausforderungen. Was passiert, wenn sie den Lasten nicht standhalten? Und welche Möglichkeiten gibt es, Bauten für solche Herausforderungen zu wappnen? [ mehr ]

Vorhersagen für den Bau

Wo gebaut wird, wird Boden bewegt. Treten als Folge dieser Arbeiten Risse oder Verformungen an benachbarten Gebäuden auf, ist der Schaden oft groß. Bessere Vorhersagen können das verhindern. [ mehr ]

Leicht, aber stabil

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