Forschungsbericht 2021

Konstruktion und Festigkeit von Schiffen M-10

Leitung: Prof. Dr. Sören Ehlers

Institut auf TORE
Institutswebsite

Publikationen

• Combining H-adaptivity with the element splitting method for crack simulation in large structures - Article
  Song, Shi; Braun, Moritz; Wiegard, Bjarne; Herrnring, Hauke; Ehlers, Sören
  Materials 15 (1): 240 (2022)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• WAAM-Fabricated laminated metal composites - Article
  Spalek, Niclas; Brunow, Jakob; Braun, Moritz; Rutner, Marcus
  Metals 11 (12): 1948 (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• A remeshing approach for the finite cell method applied to problems with large deformations - inProceedings
  Garhuom, Wadhah; Hubrich, Simeon; Radtke, Lars; Düster, Alexander
  Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics 21 (1): (2022) (in Press/ahaed of print)
  
  
• Optimally blended spectral elements in structural dynamics: Selective integration and mesh distortion - Article
  Radtke, Lars; Müller, David; Düster, Alexander
  International Journal of Computational Methods 18 (10) : 2150042 (2021-12-01)
  Publisher DOI
  
  
• A new model ice for Wave-Ice interaction - Article
  von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Klein, Marco; Hartmann, Moritz Cornelius Nikolaus
  Water 13 (23): 3397 (2021-12)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Statistical analysis of sub-zero temperature effects on fatigue strength of welded joints - Article
  Braun, Moritz
  Welding in the World 66 (1): 159-172 (2022)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Fatigue strength of normal and high strength steel joints improved by weld profiling - Article
  Braun, Moritz; Hensel, Jonas; Song, Shi; Ehlers, Sören
  Engineering Structures 246: 113030 (2021-11-01)
  Publisher DOI
  
  
• Fatigue strength of PBF-LB/M and wrought 316L stainless steel : effect of post-treatment and cyclic mean stress - Article
  Braun, Moritz; Mayer, Eduard; Kryukov, Igor; Wolf, Christian; Böhm, Stefan; Taghipour, Aliakbar; Wu, Rachael Elizabeth; Ehlers, Sören; Sheikhi, Shahram
  Fatigue and Fracture of Engineering Materials and Structures 44 (11): 3077-3093 (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Guidance for Material Selection Based on Static and Dynamic Mechanical Properties at Sub-Zero Temperatures - Article
  Braun, Moritz; Kahl, Adrian; Willems, Tom; Seidel, Marc; Fischer, Claas; Ehlers, Sören
  Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering 4 (143): 041704 (2021-08-01)
  Publisher DOI
  
  
• An algorithm for statistical evaluation of weld toe geometries using laser triangulation - Article
  Renken, Finn; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Schubnell, Jan; Jung, Matthias; Oswald, Markus; Rother, Klemens; Ehlers, Sören; Braun, Moritz
  International Journal of Fatigue 149: 106293 (2021-08)
  Publisher DOI
  
  
• Study on the cohesive edge crack in a square plate with the cohesive element method - Article
  Kellner, Leon; Lu, Wenjun; Ehlers, Sören; Høyland, Knut V.
  International Journal of Fracture 231 (1): 21-41 (2021-09)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Fluid-structure interaction and stress analysis of a floating wind turbine - Article
  Wiegard, Bjarne Thorsten Nikolas; König, Marcel; Lund, Jorrid; Radtke, Lars; Netzband, Stefan; Abdel-Maksoud, Moustafa; Düster, Alexander
  Marine Structures 78: 102970 (2021-07)
  Publisher DOI
  
  
• The ISSC 2022 committee III.1-Ultimate strength benchmark study on the ultimate limit state analysis of a stiffened plate structure subjected to uniaxial compressive loads - Article
  Ringsberg, Jonas W.; Darie, Ionel; Nahshon, Ken; Shilling, Gillian; Vaz, Murilo Augusto; Benson, Simon; Brubak, Lars; Feng, Guoqing; Fujikubo, Masahiko; Gaiotti, Marco; Hu, Zhiqiang; Jang, Beom-Seon; Paik, Jeom Kee; Slagstad, Martin; Tabri, Kristjan; Wang, Yikun; Wiegard, Bjarne Thorsten Nikolas; Yanagihara, Daisuke
  Marine Structures 79: 103026 (2021-09-01)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Note on the application of transient wave packets for wave-ice interaction experiments - Article
  Klein, Marco; Hartmann, Moritz; von Bock und Polach, Franz
  Water 13 (12): 1699 (2021-06-02)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Welcome from the conference chair and co-chair - editorial
  von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Morrison, Denby
  International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE 2021)
  Publisher DOI
  
  
• Condition monitoring of ship propulsion systems: State-of-the-art, development trend and role of digital twin - inProceedings
  Nejad, Amir R.; Purcell, Etienne; Valavi, Mostafa; Hudak, Roman; Lehmann, Benjamin; Guzmán, Francisco Gutiérrez; Behrendt, Felix; Böhm, Angelo; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Nickerson, Brendon M.; Bekker, Anriëtte; Drazyk, Withold
  International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE 2021)
  Publisher DOI
  
  
• Reconstruction of ocean surfaces from randomly distributed measurements using a grid-based method - inProceedings
  Desmars, Nicolas; Hartmann, Moritz Cornelius Nikolaus; Behrendt, Jasper; Klein, Marco; Hoffmann, Norbert
  International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE 2021)
  Publisher DOI
  
  
• A finite element model for compressive ice loads based on a Mohr-Coulomb material and the node splitting technique - inProceedings
  Herrnring, Hauke; Ehlers, Sören
  International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE 2021)
  Publisher DOI
  
  
• Long term measurements of internal level ice pressure in vicinity of structures or (Land) fast ice - inProceedings
  Haase, Andrea; Hoppe, Felix; Kubiczek, Jan Manuel
  International Ocean and Polar Engineering Conference (ISOPE 2021)
  
  
• Influence of sea state parameters on the accuracy of wave simulations of different complexity - inProceedings
  Lünser, Helene; Hartmann, Moritz Cornelius Nikolaus; Desmars, Nicolas; Behrendt, Jasper; Hoffmann, Norbert; Klein, Marco
  International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering (OMAE 2021)
  Publisher DOI
  
  
• Probability analysis of PIT distribution on corroded ballast tank - Article
  Nugroho, Firman A.; Braun, Moritz; Ehlers, Sören
  Ocean Engineering 228: 108958 (2021-05-15)
  Publisher DOI
  
  
• Fatigue life extension of existing welded structures via high frequency mechanical impact (HFMI) treatment - Article
  Al-Karawi, Hassan; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Al-Emrani, Mohammad
  Engineering Structures 239: 112234 (2021-07-15)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• A review of fatigue test data on weld toe grinding and weld profiling - Article
  Braun, Moritz; Wang, Xiru
  International Journal of Fatigue 145: 106073 (2021-04)
  Publisher DOI
  
  
• Fatigue crack repair by TIG-remelting - inProceedings
  Al-Karawi, Hassan; Manai, Asma; Al-Emrani, Mohammad; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Friedrich, Nils; Hedegård, J.
  International Conference on Bridge Maintenaince, Safety and Management (IABMAS 2020)
  Publisher DOI
  
  
• A methodology for assessment and retrofitting by TIG dressing of existing pre-fatigued welded steel joints - inProceedings
  Manai, Asma; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Hedegård, J.
  International Conference on Bridge Maintenaince, Safety and Management (IABMAS 2020)
  Publisher DOI
  
  
• Crack detection via strain measurements in fatigue testing - Article
  Al-Karawi, Hassan; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Al-Emrani, Mohammad
  Strain 57 (4): e12384 (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• The measurement accuracy of instrumented ship structures under local ice loads using strain gauges - Article
  Böhm, Angelo; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Herrnring, Hauke; Ehlers, Sören
  Marine Structures (76): 102919 (2021-03)
  Publisher DOI
  
  
• Examination of the stress concentration factor of single and multiple ellipsoidal defects by means of finite element method - Projectthesis
  Younes, Abdullah
  Technische Universität Hamburg (2021)
  Open Access
  
  
• Application of the Strain Energy Density method to butt-welded joints - Thesis
  Acar, Atilla
  Technische Universität Hamburg (2021)
  Open Access
  
  
• Nonlinear computation of cables with high order solid elements using an anisotropic material model - inProceedings
  Hildebrandt, Andre; Sharma, Prateek; Diebels, Stefan; Düster, Alexander
  Proceedings in applied mathematics and mechanics 20 (1): e202000217 (2021-01-25)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Assessment of fatigue strength of welded steel joints at sub-zero temperatures based on the micro-structural support effect hypothesis - Thesis
  Braun, Moritz
  Technische Universität Hamburg (2021)
  Open Access
  
  
• Simulation of Two-Dimensional Ice Crushing Processes with the Mohr-Coulomb Nodal Split Model - Article
  Herrnring, Hauke; Braun, Moritz
  7th International E-Conference on Industrial, Mechanical, Electrical, and Chemical Engineering (ICIMECE 2021)
  
  
• Fatigue assessment of welded joints at sub-zero temperatures by means of stress averaging approach - Article
  Braun, Moritz; Milaković, Aleksandar-Saša; Ehlers, Sören
  Ships and Offshore Structures 16 (S1): 216-224 (2021)
  Publisher DOI
  
  
• Recent progress on geometrical and stress concentration characterization of welded joints - inProceedings
  Braun, Moritz
  7th International E-Conference on Industrial, Mechanical, Electrical, and Chemical Engineering (ICIMECE 2021)
  
  
• The effect of sub-zero temperatures on fatigue strength of welded joints - inProceedings
  Braun, Moritz
  International Institute of Welding XIII : 2888 (2021)
  
  
• Simulation of granular materials with the discrete element method to investigate their suitability as crash-absorber in ship collisions - inProceedings
  Kraus, Sonja; Woitzik, Christian; Dosta, Maksym; Düster, Alexander
  Annual Meeting of the International Association of Applied Mathematics and Mechanics (GAMM 2021)
  Publisher DOI
  
  
• Einfluss von Minusgraden und variablen Lastamplituden infolge Seegangs- und Eislasten auf den Entwurf von Offshore Windenergieanlagen - inProceedings
  Braun, Moritz; Stange, Timo; Ziemer, Gesa; ter Veer, Kane F.; Willems, Tom; Kubiczek, Jan Manuel; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Ehlers, Sören
  9. Fachtagung Bemessung und Konstruktion (2021)
  
  
• The hierarchical finite cell method for nonlinear problems: moment fitting quadratures, basis function removel, and remeshing - Thesis
  Hubrich, Simeon
  Technische Universität Hamburg (2021)
  Open Access
  
  
• Fatigue strength assessment of ground fillet-welded joints using 4R method - Article
  Ahola, Antti; Muikku, Arttu; Braun, Moritz; Björk, Timo
  International Journal of Fatigue (142): 105916 (2021-01)
  Publisher DOI
  
  
• Fatigue damage from dynamic ice action - the FATICE project - inProceedings
  Høyland, Knut V.; Nord, Torodd; Turner, Joshua; Hornnes, Vegard; Gedikli, Ersegun Deniz; Bjerkås, Morten; Hendrikse, Hayo; Hammer, Tim; Ziemer, Gesa; Stange, Timo; Ehlers, Sören; Braun, Moritz; Willems, Tom; Fischer, Claas
  International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions (POAC 2021)
  
  
• A multiscale DEM–FEM coupled approach for the investigation of granules as crash-absorber in ship building - Article
  Chaudry, Mohsin Ali; Woitzik, Christian; Düster, Alexander; Wriggers, Peter
  Computational Particle Mechanics : (2021) (in press; CC BY 4.0)
  Publisher DOI
  
  
• Einfluss der Rissinitiierung und -ausbreitung auf die Schwingfestigkeit additiv und konventionell gefertigter Kerbproben aus austenitischem Stahl 316L - inProceedings
  Braun, Moritz; Fassmer, H.; Rolof, Franziska; Müller, André Mischa; Ehlers, Sören; Sheikhi, Shahram
  6. Tagung Additiv gefertigte Bauteile und Strukturen (2021)
  
  
• A selection of benchmark problems in solid mechanics and applied mathematics - Article
  Schröder, Jörg; Wick, Thomas; Reese, Stefanie; Wriggers, Peter; Müller, Ralf; Kollmannsberger, Stefan; Kästner, Markus; Schwarz, Alexander; Igelbüscher, Maximilian; Viebahn, Nils; Bayat, Hamid Reza; Wulfinghoff, Stephan; Mang, Katrin; Rank, Ernst; Bog, Tino; D'Angella, Davide; Elhaddad, Mohamed; Hennig, Paul; Düster, Alexander; Garhuom, Wadhah; Hubrich, Simeon; Walloth, Mirjam; Wollner, Winnifried; Kuhn, Charlotte; Heister, Timo
  Archives of Computational Methods in Engineering 28 (2): 713-751 (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  
• Development of a design load patch for the consideration of ice loads - Article
  Kubiczek, Jan Manuel; Andresen-Paulsen, Gyde; Herrnring, Hauke; Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz von; Ehlers, Sören
  Ships and Offshore Structures S1 (15): S20-S28 (2021)
  Publisher DOI
  
  
• The ice extrusion test: a novel test setup for the investigation of ice-structure interaction–results and validation - Article
  Herrnring, Hauke; Kubiczek, Jan Manuel; Ehlers, Sören
  Ships and Offshore Structures S1 (15): S1-S9 (2021)
  Publisher DOI
  
  
• Experimental investigation of granules as crash-absorber in ship building - Article
  Woitzik, Christian; Düster, Alexander
  Ships and Offshore Structures 16 (3): 314-325 (2021)
  Publisher DOI
  
  
• Stealth-Technik für Unterwasserfahrzeuge - Thesis
  Avsic, Tom
  Technische Universität Hamburg (2021)
  Open Access
  
  
• Experimental testing and numerical simulation of granules as crash absorber for double hull structures - Thesis
  Woitzik, Christian
  Technische Universität Hamburg (2021)
  Open Access Publisher DOI
  
  

Projekte

• Numerical analysis of hybrid foams undergoing large deformations utilizing the finite cell method
  Alexander von Humboldt-Stiftung; Laufzeit 2021 - 2023
  Projektleitung: Düster, Alexander; Hosseini, Seyyed Abolfazl
  
  
• LESSMAT - Entwicklung eines Entwurfkonzeptes für Personenzüge und Kreuzfahrtschiffe unter Berücksichtigung von automatisierter Fertigung
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2021 - 2024
  Projektleitung: Ehlers, Sören
  
  
• Brennschnittkante - Verbesserte Nutzung des Betriebsfestigkeitspotentials von freien thermisch geschnittenen Kanten in schiffbaulichen Stahlkonstruktionen
  Stiftung Stahlanwendungsforschung; Laufzeit 2021 - 2022
  Projektleitung: Ehlers, Sören
  
  
• CorroFAT - Einfluss korrosiver Medien auf die Schwingfestigkeit von Offshore Windenergieanlagen
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2020 - 2023
  Projektleitung: Ehlers, Sören
  
  
• Numerische Modellierung teilzementierter Böden im Stagnationsbereich
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2020 - 2023
  Projektleitung: Grabe, Jürgen; Düster, Alexander
  Mitarbeitende: Komodromos, Michail
  
  
• HealthProp - MarTERA - Experimentelle, analytische und numerische Untersuchung und Modellierungen von Eislasten am Propeller
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2020 - 2023
  Projektleitung: von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz
  
  
• SENSUS - Simulationsbasierte Entwurfsoptimierung dynamischer Systeme unter Unsicherheiten
  Behörde für Wissenschaft, Forschung und Gleichstellung; Laufzeit 2020 - 2023
  Projektleitung: Rung, Thomas; Kriegesmann, Benedikt
  Mitarbeitende: Radtke, Lars; Kranz, Micah; Lüdeker, Julian Kajo; Bletsos, Georgios; Kühl, Niklas; Schmidt, Timo Hendrik; Azari Nejat, Ali; Held, Alexander
  
  
• EproBOSS - Echtzeitprognose der Bewegung von Offshore-Strukturen im Seegang; Nichtlineare Prognose von Seegang und Strukturbewegung, Wellenableitung und Implementierung
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2020 - 2023
  Projektleitung: Hoffmann, Norbert; Klein, Marco
  
  
• Entwicklung und Simulation eines Mehrskalen-Materialmodells für das spröde Verhalten von Eis bei Struktur-Interaktion
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2020 - 2022
  Projektleitung: Ehlers, Sören
  
  
• RetroLadung - Entwicklung von Zellgerüsten als Retro-fit-Lösung für die Ladungssicherung; Vorhaben: Strukturoptimierung von Container Zellgerüsten
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2019 - 2022
  Projektleitung: Ehlers, Sören
  
  
• Optimierung von großen und komplexen Strukturen im frühen Entwurfsstadium unter Berücksichtigung von Schäden
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2019 - 2022
  Projektleitung: Ehlers, Sören
  
  
• A two-scale simulation approach of the collision behavior of double hull vessels filled with particles
  Alexander von Humboldt-Stiftung; Laufzeit 2019 - 2021
  Projektleitung: Düster, Alexander; Atrian, Amir
  
  
• GRK 2462: Teilprojekt A2 Identifikation von kontinuumsmechanischen Materialparametern granularer Materialien mit Hilfe von Partikelmethoden
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2019 - 2023
  Projektleitung: Düster, Alexander; Dosta, Maksym
  
  
• Modellierung, Simulation und experimentelle Untersuchung von Kabeln
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2019 - 2022
  Projektleitung: Düster, Alexander
  
  
• Energy Harvesting Using a Point Absorber Wave Energy Converter
  Alexander von Humboldt-Stiftung; Laufzeit 2019 - 2021
  Projektleitung: Düster, Alexander
  
  
• Recommended practise of scenario based risk management for Polar waters
  Lloyd's Register Foundation; Laufzeit 2019 - 2022
  Projektleitung: Ehlers, Sören
  
  
• Nichtlineare Welle-Eis-Interaktion
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2018 - 2022
  Projektleitung: Klein, Marco
  
  
• MarTERA - FATICE - Experimentelle, analytische und numerische Untersuchungen zur Betriebsfestigkeit unter variabler Belastung infolge Seegangs- und Eislasten
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2018 - 2021
  Projektleitung: Ehlers, Sören
  
  
• TSCHALL - Tiefrequente Schallabstrahlung von Maschinengeräuschen ins Wasser; Vorhaben: TSCHALL_PROG - Analytisches Prognosemodell
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWi); Laufzeit 2018 - 2021
  Projektleitung: Ehlers, Sören
  
  
• Influence of spatial and temporal variations in ice loading on the design of ship structures
  Office of Naval Research Global; Laufzeit 2018 - 2021
  Projektleitung: Ehlers, Sören
  
  
• SPP 1748: Teilprojekt "High-Order Immersed-Boundary-Methoden in der Festkörpermechanik für generativ gefertigte Strukturen"
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2018 - 2021
  Projektleitung: Düster, Alexander
  
  
• Hydro-elastische Simulation der Akustik von Schiff-Propeller-Konfigurationen mit und ohne Kavitation
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2017 - 2022
  Projektleitung: Abdel-Maksoud, Moustafa; Düster, Alexander
  
  
• Ship and Offshore Technology (SOT)
  University of Strathclyde; Laufzeit 2016 - 2024
  Projektleitung: Ehlers, Sören