Wel­come to the FAM

Welcome to Applied Mechanics

Applied Mechanics teaches and conducts research in the field of structural mechanics, fracture mechanics and biomechanics. The goals pursued are a profound and descriptive education of the students as well as a fundamental but also practice-oriented research. Another objective is an extensive cooperation with regional and international industrial companies.

In the application-oriented specialisation of the Bachelor's degree programme as well as in the Master's degree programme, the lectures offered include structural analysis, operational strength, fatigue cracks, finite element method and biomechanics. Various courses are successfully held every year. These are supported by our own application-oriented book publications and consistently rated very positively by the students.

In addition to qualified teaching, fundamental but also practice-oriented research is a defined goal. The research focuses include the investigation of the influence of stiffness jumps on crack propagation as well as of fatigue cracks under out-of-phase mixed mode loading. In cooperation with the research institution DMRC (Direct Manufacturing Research Center) located at the Paderborn University, we are also working on influencing the fatigue life of additively manufactured structures through the targeted insertion of notches. Moreover, we work on determining the fracture mechanical properties of additively manufactured materials and structures.

Extensive cooperation with regional and international industrial companies is also very important in applied mechanics, as it enables a particularly intensive practical relevance, which is taken up in the respective courses, e.g.:

• experimental determination of crack growth rate curves for various materials and different load combinations

• service life investigations of components and structures by means of numerical simulation

• various damage and stiffness analyses for diverse components 

• the investigations on rolling contact fatigue

Leitung

Prof. Dr.-Ing. Gunter Kullmer

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Dr.-Ing. Britta Schramm

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Dr.-Ing. Tobias Duffe

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Forschung

Span­nungs- und Ver­for­mungs­ana­ly­sen

Zur Reduzierung von Entwicklungszeiten und –kosten im modernen Maschinen-, Automobil- und Schienenfahrzeugbau werden heutzutage Neuentwicklungen bereits vor der Erstellung von Prototypen „virtuell“ mithilfe von Computersimulationen auf ihre Einsatztauglichkeit hin bewertet. Vor dem Hintergrund gestiegener Anforderungen an das Leichtbaupotential sow

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Struk­tur­ana­ly­se

Die Strukturanalyse beschäftigt sich mit der fachgerechten Dimensionierung komplexer Bauteile und Strukturen bei mechanischer und/oder thermischer Belastung. Werkzeuge sind hierbei Spannungs- und Verformungsanalysen sowie Kerbspannungsuntersuchungen und die speziellen Analysemethoden der Bruchmechanik.

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Ex­pe­ri­men­tel­le Bruch­me­cha­nik

Um eine Lebensdauervorhersage unter bruchmechanischen Gesichtspunkten durchführen zu können, ist die Kenntnis der bruchmechanischen Beanspruchbarkeit eines Werkstoffs, die der Beanspruchung gegenübergestellt wird, von besonderem Interesse. Neben den klassischen Festigkeitskennwerten ermöglichen diese Werte eine optimale Werkstoffauswahl. Darüber hi

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Nu­me­ri­sche Riss­wachs­tums­si­mu­la­ti­o­nen

Das Ausbreitungsverhalten von Ermüdungsrissen ist in vielen Fällen für Bauteile und technische Strukturen lebensdauerbestimmend. Bisherige Untersuchungen haben gezeigt, dass zur Vermeidung von Schadensfällen bzw. zur Bestimmung der Restlebensdauer bis zur instabilen Rissausbreitung bzw. bis zum Bruch des rissbehafteten Bauteils zuverlässige Simulat

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Riss­wachs­tum in Struk­tu­ren bei kom­ple­xer Be­an­spru­chung

Bei vielen Problemstellungen in der technischen Praxis treten aufgrund komplexer Bauteil-, Riss- und Belastungsgeometrien Mixed-Mode-Beanspruchungen an der Rissspitze bzw. der Rissfront auf. Die experimentelle Betrachtung von Mixed-Mode-Belastungen fokussiert sich bislang vorwiegend auf ebene Belastungen (Mode I und Mode II). Von der Angewandten Me

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Be­triebs­fes­tig­keit

Bauteile und Strukturen sind in der technischen Praxis beliebigen zyklischen Belastungen unterworfen. Die Auswirkungen solcher Lastkollektive, die mit Zähl- und Klassierverfahren ermittelt werden, sind Gegenstand der Betriebsfestigkeit. Letztendlich wird wird die Schädigungssumme berechnet.

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Bio­me­cha­nik

Die Verbindung zur menschlichen Natur und zu medizinischen Methoden eröffnet der Forschung in der Angewandten Mechanik neue Horizonte. Dabei erstreckt sich unser Arbeitsgebiet „Studien am menschlichen Bewegungsapparat“ von der Abbildung menschlicher Knochenstrukturen im Computer über die Simulation von Bewegungsabläufen bis hin zur Entwicklung und

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Ad­di­ti­ve Fer­ti­gung

Das an der Universität Paderborn ansässige Direct Manufacturing Research Center (DMRC) verfolgt das Ziel, additive Fertigungsverfahren bis zur Marktreife voranzutreiben. Der gezielte Einsatz additiver Fertigungsverfahren zur Herstellung von Bauteilen bringt herausragende Vorteile wie zum Beispiel die Reduzierung von Herstellkosten und die Verkürzun

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Ad­di­ti­ve Fer­ti­gung in der Me­di­zin­tech­nik

In den letzten Jahren hat sich die additive Fertigung als neuartiges Fertigungsverfahren etabliert. Die gewünschte Geometrie wird erzeugt, indem diese direkt, basierend auf 3D-CAD-Daten, Schicht für Schicht aufgebaut wird.

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In­dus­trie­pro­jek­te / Tech­no­lo­gie­trans­fer

Die Angewandte Mechanik ist Partner der Wirtschaft bei der Optimierung der Festigkeit und Bruchsicherheit von Bauteilen und Strukturen, sowie der marktorientierten Neuentwicklung von zukünftigen innovativen Produkten. Die Umfangreiche Zusammenabriet mit regionalen und internationalen Industrieunternehmen nimmt einen hohen Stellewert ein, denn sie e

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Lehr­ver­an­stal­tun­gen im Win­ter­se­mes­ter 2024/2025

Eine Übersicht über die Lehrveranstaltungen der Angewandten Mechanik im Wintersemester 2024/2025 finden Sie hier.