Mechanik
Willkommen beim Institut für Mechanik
WINTERSEMESTER 2026/27
Die Übersicht der Module im WiSe26/27 inklusive der Moodle-Kurse finden Sie im Abschnitt Lehre.
Die Arbeiten des Fachgebiets Mechanik liegen in den Bereichen der theoretischen und der computerorientierten Mechanik. Im Mittelpunkt stehen materialwissenschaftliche Fragestellungen und die Weiterentwicklung der Finite-Elemente-Methode. Das Lehrangebot von Prof. Dr.-Ing. Jörg Schröder und seinen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern umfasst die Studieneinheiten Mechanik 1-3, Kontinuumsmechanik, Materialtheorie sowie lineare und nicht-lineare Finite Elemente. Lehre
Im Forschungsbereich ermöglichen von der DFG geförderte Projekte eine vielfältige Vernetzung: Das Forschungsvorhaben „Massiv parallele Simulationen von Arterienwänden: Kontinuumsmechanische Modellbildung und numerische Lösung mittels FETI Gebietszerlegungsverfahren“ erfolgt in enger Kooperation mit der Medizinischen Fakultät und dem Lehrstuhl für Numerische Mathematik. Das Projekt „Statistically similar representative microstructures in elasto-plasticity“ wird im Rahmen der Forschergruppe „Analysis and computation of microstructure in finite plasticity“ (FG797) durchgeführt. Die Forschungsprojekte „Konstruktion und Analyse anisotroper polykonvexer Energiefunktionen“ und „Gefrier- und Auftauprozesse in gesättigten porösen Materialien“ runden die DFG-Projekte ab. Das Institut konnte erfolgreich phänomenologische Materialmodelle für die makroskopische Beschreibung von Dual-Phasen-Stählen im Bereich der Umformungstechnik einsetzen. Darüber hinaus sind Funktionsmaterialien wie Piezo- und Ferroelektrika (FG 1509) als auch die Entwicklung neuer gemischter finiter Elemente und die Verbesserung von finiten Least-Square Elementen Gegenstand aktueller Forschung und Entwicklung. Forschung
Mitteilungen
September 2026: Chinesische Forschungseinrichtungen
Im Rahmen einer internationalen Vortragsreihe bereiste Prof. Schröder im August und September 2026 führende chinesische Forschungseinrichtungen, um seine aktuellen Forschungsergebnisse zu skalenübergreifenden Simulationsmethoden & multiphysikalischen Systemen zu präsentieren. Die Vorträge und der fachliche Austausch unterstrichen die Bedeutung interdisziplinärer Zusammenarbeit sowie die Relevanz innovativer algorithmischer Ansätze für die Bewältigung komplexer ingenieurwissenschaftlicher Fragestellungen.
Vorträge & wissenschaftliche Schwerpunkte
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21. August 2026 |
Auf der IUTAM-Konferenz 2026 an der Peking University hielt Prof. Schröder einen Vortrag zum Thema „Micromagnetic Simulations for the Design of Hard Magnets“. Die Konferenz bot eine internationale Plattform für den Austausch über innovative Ansätze in der theoretischen und angewandten Mechanik, insbesondere zur Optimierung magnetischer Materialien. Weitere Details sind unter iutam2026.pku.edu.cn zu finden.
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25. August 2026 |
In seinem Vortrag „Magnetic-electrical-mechanical coupled problems: Algorithmic scale-bridging with the FE²-method“ präsentierte Prof. Schröder innovative algorithmische Lösungsansätze, die den Übergang zwischen verschiedenen Längenskalen ermöglichen. Die FE²-Methode wurde dabei als vielversprechender Ansatz für die numerische Modellierung gekoppelter multiphysikalischer Systeme erörtert. Der intensive Austausch mit den Wissenschaftler:innen der XJTU lieferte wertvolle Impulse für die Weiterentwicklung skalenübergreifender Simulationsmethoden.
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28. August 2026 |
Unter dem Titel „Computational Mechanics – Insights into Small and Large Scales“ beleuchtete Prof. Schröder aktuelle Herausforderungen und Lösungsstrategien in der numerischen Mechanik. Im Mittelpunkt standen dabei Mehrskalenanalysen, die von der Mikro- bis zur Makroebene reichen und für die Modellierung komplexer Materialien und Strukturen unverzichtbar sind.
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3. September 2026 |
Abschließend präsentierte Prof. Schröder seine Forschung zu „Product properties of magnetic-electrical composites: an FE² algorithmic scale-bridging scheme“. Hier wurden algorithmenbasierte Skalenbrücken für die Analyse und Optimierung der Eigenschaften magnetisch-elektrischer Verbundwerkstoffe vorgestellt – ein zentrales Thema für die Entwicklung intelligenter Materialien und technologischer Innovationen.
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Gemeinsam in die Zukunft |
Der Forschungsaufenthalt von Prof. Schröder in China verdeutlichte die große Bedeutung internationaler Kooperationen für den Fortschritt in der "Computational Mechanics" und Multiphysik zur Bewältigung der herausfordernden gesellschaftlichen Aufgaben, wie die Umsetzung der Energiewende. Die Zusammenarbeit mit führenden chinesischen Forschungseinrichtungen, wie z. B. der Peking University, der Xi'an Jiaotong University und der Tongji University in Shanghai, schafft wichtige Grundlagen für zukünftige gemeinsame Projekte und den nachhaltigen Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse.
Wir danken den Gastgebern für die anregenden Diskussionen, die wertvollen fachlichen Impulse und die herzliche Gastfreundschaft, die diesen Austausch ermöglicht haben.
Juli 2026: 16th International HPC Summer School
International HPC Summer School
Die 16th International HPC Summer School (IHPCSS), die im Juli 2026 am Pawsey Supercomputing Research Centre in Perth, Australien, stattfand, zählt zu den führenden internationalen Veranstaltungen im Bereich des Hochleistungsrechnens (High Performance Computing, HPC). An dieser renommierten Veranstaltung, die jährlich von HPC-Infrastruktureinrichtungen aus Australien, Kanada, Europa, Japan, Südafrika und den USA gemeinsam ausgerichtet wird, vertiefte Dominik-Oliver Cloidt seine forschungsmethodische Expertise.
Förderung & Zielsetzung
Die Teilnahme europäischer Nachwuchswissenschaftler/innen wurde durch das EuroHPC Joint Undertaking ermöglicht, eine Initiative, die den Ausbau und die Stärkung der europäischen HPC-Infrastruktur zum Ziel hat. Die Summer School bot eine exzellente Gelegenheit für den interdisziplinären Austausch zwischen jungen Forscher/innen und etablierten Expert/innen der globalen HPC-Community.
Wissenschaftliches Programm
Das Programm der IHPCSS 2026 war durch eine vielseitige und anspruchsvolle Ausrichtung geprägt. Im Mittelpunkt standen:
- Parallele Programmierung: Vertiefende Schulungen zu modernen Methoden der parallelen Datenverarbeitung, insbesondere unter Berücksichtigung aktueller Architekturen und Algorithmen.
- GPU-Programmierung: Praktische und theoretische Einblicke in die Optimierung von Anwendungen für Grafikprozessoren (GPUs), die eine zentrale Rolle in der Beschleunigung wissenschaftlicher Berechnungen spielen.
- Wissenschaftliche Visualisierung: Vermittlung fortschrittlicher Techniken zur Visualisierung komplexer Datensätze und Simulationen, um die Interpretation und Analyse wissenschaftlicher Ergebnisse zu verbessern.
Darüber hinaus wurden Fachvorträge, Podiumsdiskussionen und eine Poster-Session angeboten, die den Teilnehmenden die Möglichkeit boten, aktuelle Forschungsergebnisse zu präsentieren und zu diskutieren.
Interdisziplinärer Dialog & Netzwerkbildung
Ein besonderer Mehrwert der Veranstaltung lag im interdisziplinären Dialog zwischen Teilnehmenden aus unterschiedlichsten Fachdisziplinen. Dieser Austausch förderte nicht nur den Transfer von Wissen und Methoden, sondern auch die Initiierung neuer, internationaler Forschungskooperationen. Die Vielfalt der vertretenen Fachrichtungen trug maßgeblich zur Bereicherung der Diskussionen und zur Generierung innovativer Ansätze bei.
Juli 2026: WCCM ECCOMAS 2026
WCCM ECCOMAS
17th World Congress on Computational Mechanics & 10th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering
Im ICM International Congress Center Messe München fand vom 19. bis 24. Juli 2026 der 17th World Congress on Computational Mechanics zusammen mit dem 10th European Congress on Computational Methods in Applied Sciences and Engineering statt. Das Institut für Mechanik stellte in neun Vorträgen die aktuellen Ergebnisse der wissenschaftlichen Arbeiten vor. Prof. Schröder koordinierte zusammen mit Prof. Balzani (RU Bochum, Deutschland), Prof. Kouznetsova (Eindhoven University of Technology, Netherlands) und Prof. Terada (Tohoku University, Japan) das Mini-Symposium mit dem Titel “Computational Scale Bridging in Materials and Structures”.
Januar 2025: Prof. Huiling Duan, Ph.D.
Besuch der AvH-Forschungspreisträgerin
Im Januar 2025 wird Prof. Huiling Duan, Ph.D., das Institut für Mechanik besuchen. Angestoßen durch die Verleihung des Forschungspreises der Alexander von Humboldt-Stiftung im November 2023, werden die gemeinsamen Forschungsprojekte nun weiter vorangetrieben und ausgebaut.
Prof. Huiling Duan ist Boya-Professorin und Dekanin des College of Engineering der Universität Peking, Mitglied der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Fellow der American Society of Mechanical Engineers (ASME). Ihre Hauptforschungsinteressen liegen in der Grenzflächenmechanik und der Mechanik der Fluid-Struktur-Interaktion. Sie veröffentlichte mehr als 240 von Fachleuten begutachtete Artikel in Nature Commun, Science Advances, Proc. Natl. Acad. Sci., Phys. Rev. Lett., etc.
Neben dem Humboldt-Forschungspreis der Bundesrepublik Deutschland erhielt sie renommierte Auszeichnungen, darunter den zweiten Preis des State Natural Science Award, den National Innovation Award of China, den National Outstanding Young Scholar of China, den National Outstanding Young Female Scientist of China, usw. Derzeit ist sie Mitglied des Symposiengremiums für Festkörpermechanik der International Union of Theoretical and Applied Mechanics (IUTAM) und Mitglied des Global Engineering Deans Council.
Weiterführende Links zu unseren Forschungsaktivitäten
- DFG-Forschergruppe 1509 "Ferroische Funktionsmaterialien - Mehrskalige Modellierung und experimentelle Charakterisierung"
- DFG Schwerpunktprogramm (SPP) 1568 "Design and Generic Principles of Self-healing Materials"
- DFG Schwerpunktprogramm (SPP) 1648 "Software for Exascale Computing" (SPPEXA)
- DFG Schwerpunktprogramm (SPP) 1748 "Reliable Simulation Techniques in Solid Mechanics. Development of Non-standard Discretization Methods, Mechanical and Mathematical Analysis "
- DFG Schwerpunktprogramm (SPP) 2013 "Gezielte Nutzung umformtechnisch induzierter Eigenspannungen in metallischen Bauteilen"
- DFG Schwerpunktprogramm (SPP) 2020 "Zyklische Schädigungsprozesse in Hochleistungsbetonen im Experimental-Virtual-Lab"
- Förderung des individuellen Lernerfolgs mittels digitaler Medien im Bauingenieurstudium – FUNDAMENT
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