Laboratory for Mechanical Systems Engineering

Die Abteilung "Mechanical Systems Engineering" bearbeitet Fragestellungen im Ingenieurwesen, speziell bezüglich metallischen Werkstoffen, Kunststoffen und Verbundwerkstoffe (Composites und Sandwichmaterialen).
Unsere Forschungsschwerpunkte
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Electro Active Polymers

Die Aktivitäten fokussieren sich auf die Anwendung elektroaktiver Polymere (EAP) und piezoelektrischer Faserverbunde (aktive Faser Composites - AFC) als Aktor- bzw. Sensorsystem. Die Anwendungsorientierten Forschungsarbeiten haben als Ziel, Systeme zu entwickeln, die als Roboter, Transportmittel, Überwachungsgeräte oder künstliche Muskeln eingesetzt werden können. (EAP gesteuertes Modell-Luftschiff (Blimp).

 

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Biomedical Engineering

Die Aktivitäten konzentrieren sich auf die Entwicklung bon biomedizinischen Produkten. Dafür werden einerseits Prüfsimulatoren zur Ermittlung von Verformung, Lebensdauer, Abrieb oder Kriechverhalten von Biomaterialen Implantaten und künstlichen Gelenken gebaut, andererseits werden mit Hilfe von numerischen Methoden Design-Neuentwicklungen sowie der menschliche Bewegungsapparats simuliert.

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Structural Mechanics

Im Rahmen dieses Aufgabengebietes werden statische Werkstoff- und Bauteilversuche sowie Schadensanalysen durchgeführt. Letzteres beinhaltet Spannungsanalysen (mit Hilfe FEM) wie auch Ausführungen von Messungen mechanischer Kennwerte. Darüber hinaus finden normkonforme Zertifizierungen von Bauprodukten, wie z.B. Betonstahl (Bewehrungsmatten, Stab- und Ringmaterial sowie die weiterverarbeitende Produkte aus Ringmaterial), Spannstahl (Stahl-litzen/-drähte, Kupplungen) und Spann- und Ankersystemen statt. Schwerpunktemässig stehen bei der Zertifizierung die Überwachung der in- und ausländischen Betonstahlhersteller und deren Produkte mit den entsprechenden Prüftätigkeiten im Vordergrund.

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Structural Durability

Der Forschungsschwerpunkt setzt sich mit der Fragestellung der Sicherheit, Zuverlässigkeit, Festigkeit und Lebensdauer von Werkstoffen, Bauteilen und ganzen Baugruppen auseinander. Diese repräsentieren zentrale Marktkriterien bei der Entwicklung von Produkten und deren Komponenten. Die Aktivitäten fokussieren auf Metalle, Composites und Polymere sowie deren Verbunde.

 

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Composites

Die Aktivitäten im Bereich Composites, Sandwichmaterialien und Polymere / Kunststoffe umfassen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, Untersuchung von Schadensfällen, Beratung, Modellierung und Dienstleistungen.

Ziele dieser Aktivitäten sind, die Nutzbarkeit und Anwendung dieser Materialien in den Anwendungsbereichen der Maschinenindustrie, der Verkehrs- und Transportmittel, der Luft- und Raumfahrt sowie im Bauwesen zu steigern.

Empa’s laboratory Mechanical Systems Engineering is a specialised partner of Bertrand Piccard’s newest challenging project Solar Impulse, having the goal of flying around the world with an extremely lightweight composite solar airplane. The laboratory’s task is to assist Solar Impulse with the experimental characterisation of the mechanical properties of the involved CFRP laminates and components.

Das Schwergewicht der Forschungs- und Entwicklungstätigkeit liegt auf Arbeiten im Rahmen der Empa-Forschungsprogramme „Adapative Werkstoffsysteme“ sowie „Der gesunde Mensch“, schliesst aber auch „Nanotechnologie“ ein.

Unsere Dienstleistungen

  • Schadensanalysen, Zuverlässigkeit- und Sicherheitsanalysen
  • Werkstoff-, Bauteil- und Systemcharakterisierung (statisch, schwingend, variabel, schlagartig)
  • Numerische Simulationen (Finite-Elemente-Methode, Mehrkörpersimulation)
  • Strukturoptimierung
  • Bauproduktezertifizierung und Fremdüberwachung: Baustahl
  • Beratung, Planung, Engineering

Contact

Abteilungsleiter: Dr. Giovanni Terrasi
Stv. Abteilungsleiter: Dr. Gabor KovacsDipl. Ing. Roland Koller
Sekretariat: Evelyne Aerne
E-mail:
Fax: +41 (0)58 765 69 11