Unsicherheitsquantifizierung

In standardisierten numerischen Simulationen werden deterministische Variablen für die Eingangsdaten oder Randbedingungen verwendet. Diese entsprechen Mittelwertsannahmen, wie beispielsweise die, der mittleren Ruhedichte. In der Realität hingegen, folgen die physikalischen Größen oder Randbedingungen meistens einer Wahrscheinlichkeitsverteilung. Diese kann auf Basis von erhobenen Messdaten identifiziert werden. Um diese gewonnen Informationen in der Simulation nutzbar machen zu können gibt es mehrere Ansätze. Ein Hauptaugenmerk liegt hier auf der Methode der spektralen Entwicklung von Eingangs- und Ausgangsdaten, da sie erhebliche Vorteile in Bezug auf Genauigkeit und Rechenleistung mit sich bringt.

Der Lehrstuhl für Akustik mobiler Systeme befasst sich intensiv mit der Forschung zur Modellierung von Unsicherheiten. Eine mögliche Anwendung der Unsicherheitstheorie findet sich in neuen Herstellungsverfahren, wie dem 3D-Druck, mit dem Ziel einer Abschätzung des Verhaltens des Endprodukts im Hinblick auf Fertigungsungenauigkeiten und Anisotropie des Werkstoffs.

Aktuelle Forschungsziele sind die Modellierung von Unsicherheiten bei 3D-Druckverfahren, dem Einfluss von Imperfektionen auf theoretisch ideale periodische Strukturen und die Definition eines Unsicherheitsmodells für Einheitszellen im reziproken Raum.