Forschungskonzept

Um unsere Lebensqualität zu erhöhen, entwickeln Ingenieure bessere und zuverlässigere technische Systeme und Produkte. Sie schaffen eine bessere Lebens- und Arbeitsumgebung, beispielsweise durch die Lärmreduzierung in komplexen Systemen, und entwickeln neue Ansätze zur Energieeffizienz. Ein Großteil dieser Arbeit befasst sich mit Computermodellen und -simulationen, die eine virtuelle Abbildung der realen Welt darstellen.

Die Verbindung zwischen der virtuellen und der realen Welt basiert natürlich auf der Geometrie, wie in Spielen oder Filmen. Für die Arbeit des Ingenieurs ist dies allerdings nicht ausreichend: hier muss die virtuelle Realität mit konkreten Zahlen untermauert werden, die eine zuverlässige Vorhersage über das Verhalten und die Lebensdauer einer Konstruktion zulassen.

Modelle mit einer fundierten theoretischen Basis sind folglich eine wesentliche Voraussetzung für die Entwicklung von modernen Diskretisierungstechniken sowie schnellen und stabilen Algorithmen, mit denen geeignete numerische Simulationsmodelle für das "Virtual Engineering" konstruiert werden können. Solche Werkzeuge und Modelle müssen anhand von gut durchdachten Experimenten validiert werden.

Die NTH School of Engineering Sciences verfolgt somit einen auf drei Säulen basierenden Ansatz, der multidisziplinär die Themen Modellierung, Simulation und experimentelle Validierung betrachtet. Da die Daten aus Experimenten häufig von der speziellen Umgebung der Testeinrichtung abhängig sind, sind auch eigens entwickelte Simulationen erforderlich, um die Ergebnisse vollständig zu verstehen und zu verwerten. Hieraus ergibt sich ein hochkomplexer Prozess, der bis jetzt noch nicht vollständig untersucht worden ist. Eine solche Untersuchung gehört schwerpunktmäßig zu den Forschungszielen der PhD^cube Graduiertenschule.

Dieses Thema ist auch für die Ausbildungskomponente der geplanten Graduiertenschule von wesentlicher Bedeutung, da die interdisziplinäre Arbeit vieler Fachbereiche erforderlich ist, um Fortschritte in den Ingenieurwissenschaften zu erzielen. Die Doktorandinnen und Doktoranden werden also auf vielfältige Art und Weise mit verschiedenen Gebieten und Disziplinen in Berührung kommen.