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TU Berlin

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Chorafas-Preis 2019 für Emanuel Willert – Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mechanik

Prof. Valentin Popov, Leiterin Internationales Frau Dr. Hillemann-Delaney und Herr Dr.-Ing. Emanuel Willert bei der Preisübergabe (von links)
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Die Dmitris N. Chorafas Stiftung verleiht international mit jeweils 5000 Dollar dotierte Preise an Promovierte und Promovierende in Anerkennung hervorragender, praxisrelevanter Forschungsarbeiten in MINT-Fächern und der Medizin. Die TU Berlin gehört dabei mit derzeit jährlich zwei zu vergebenden Preisen seit 1996 zu den weltweit 21 Partneruniversitäten der Stiftung. Im Jahr 2019 wurden Stefan Chimela vom Institut für Softwaretechnik und Theoretische Informatik – für seine Arbeit über Methoden Maschinellen Lernens zur schnellen Durchführung molekulardynamischer Simulationen – und Emanuel Willert vom Institut für Mechanik – für seine Arbeit zu mechanischen Modellen von Stoß-Kontakt-Prozessen – geehrt.

Stöße, im Sinne kurzzeitiger dynamischer Kontakte, bilden einen sehr allgemeinen, und häufig notwendigen, Aspekt technischer, biologischer und biotechnologischer Systeme, nicht nur in Form von Kollisionen zwischen unverbundenen Teilen eines Systems (z.B. Billardkugeln), sondern auch als kurzfristige starke Belastung der Verbindungsstelle in einer gekoppelten Struktur (z.B. in Hüft- oder Kniegelenken beim Rennen oder Stolpern). Die Anwendungen belastbarer Modelle von solchen dynamischen Kontakten reichen über mehrere Skalen von der physikalischen Beschreibung granularer Medien (wie z.B. Sand) über die Auslegung künstlicher Hüftgelenke bis zur Dynamik planetarer Ringsysteme.

In Zusammenarbeit mit dem Betreuer seiner Promotion – Prof. Dr. Valentin L. Popov, Leiter des Fachgebiets für Systemdynamik und Reibungsphysik – untersuchte und entwickelte Herr Willert Verfahren zur Modellierung von Stoßprozessen unter der Berücksichtigung verschiedenster physikalischer Kontaktphänomene, wie Reibung, Adhäsion, Materialheterogenität u.a. Der Vergleich der verschiedenen Modelle erfolgte dabei im Spannungsfeld zwischen Einfachheit, Rigorosität und Vorhersagekraft. Ist es beispielsweise zur angemessenen Beschreibung des ebenen Stoßes mit Reibung nötig, ein komplexes (z.B. zustandsabhängiges oder mikroskopisches) Reibmodell zu formulieren oder liegt der Schlüssel in der sauberen Erfassung der zugrundeliegenden Kontaktmechanik? Welche Materialeigenschaften spielen für den dynamischen Kontakt die größte Rolle?

Die Antworten auf diese und viele andere Fragen hat Herr Willert in einer Monografie systematisch entwickelt, die in Springer-Verlag erscheint:

Willert, E.: Stoßprobleme in Physik, Technik und Medizin - Grundlagen und Anwendungen. Springer Verlag, Berlin, 2020. doi: 10.1007/978-3-662-60296-6

https://www.springer.com/de/book/9783662602959

Mit einer Unterstützung des Publikationsfonds der TU Berlin ist die Monografie Open Access erschienen – frei verfügbar für jedermann, jederzeit.

 

Weitere Informationen erteilt:
Prof. Dr. Valentin L. Popov
Institut für Mechanik

Dr.-Ing. Emanuel Willert
Institut für Mechanik

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