Forschungsbericht 2025

Konstruktion und Festigkeit von Schiffen M-10

Leitung: von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz
Professor: Ehlers, Sören; Düster, Alexander
Oberingenieur: Woitzik, Christian

Institut auf TORE
Institutswebsite

Publikationen

• Analytical and machine learning-based fatigue life prediction of welded joints under multiaxial loading - Journal Article
  Beiler, Marten; Bauer, Niklas Michael; Baumgartner, Jörg; Braun, Moritz
  International Journal of Fatigue 206: 109459 (2026)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• From the titanic era to the AI era: smart technology to drive green transformation in shipping - Journal Article
  Ehlers, Sören
  Ships and Offshore Structures 21 (1): 20-22 (2026)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Adaptive finite element phase-field simulation of dynamic brittle fracture - Journal Article
  Saberi Hosseinabad, Hossein; Düster, Alexander
  Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 450: 118642 (2026)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Adaptive tolerances for staggered solution algorithms in fluid-structure interaction - Journal Article
  Kühne, Christian; Bletsos, Georgios; Möller, Sven Lutz; Düster, Alexander; Radtke, Lars
  Computational Mechanics (in Press): (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Structural integrity of designed sandwich panels under low temperature conditions: blast effect assessment using finite element simulation - Journal Article
  Suryanto, Suryanto; Prabowo, Aditya Rio; Adiputra, Ristiyanto; Ehlers, Sören; Braun, Moritz; Djordjevic, Branislav
  Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering 48 (1): 28 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Statistical correlation of 3D scanned weld geometry distributions and fatigue life for different welding methods - Journal Article
  Melucci, Martin; Shojai, Sulaiman; Tanvir, Mahamudul Hasan; Braun, Moritz
  Welding in the World 70: 209–226 (2026)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Fatigue assessment of welded joints using extreme value statistics and laser-based weld toe geometry analysis - Conference Paper
  Schwickardi, Marike; Harder, Mathis; Renken, Finn; Braun, Moritz
  11th International Conference on Fatigue Design, FatDes 2025
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Simulated ice loads on a ship propeller and comparison with full-scale measurements - Journal Article
  Lund, Jorrid; Sapp, Lina; Kubiczek, Jan Manuel; Böhm, Angelo; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz
  Marine Structures 1 (15): 103879 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Buckling behavior of thin-walled cylindrical shell structure under axial compression: A study of imperfection parameters with FE approach - Journal Article
  Maharditya, Aryanda Rakhmad; Ganendra, Ben; Yaningsih, Indri; Prabowo, Aditya Rio; Ehlers, Sören; Braun, Moritz; Do, Quang Thang; Wibowo, Wibowo; Muttaqie, Teguh; Istanto, Iwan; Wijaya, Rahman
  Journal of Umm Al Qura University for Engineering and Architecture (in Press): (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Finite element simulations of ice impacts on a ship hull using the MCNS model - Journal Article
  Müller, Franciska; van Bergen, Jan Willem; Rodriguez, Mark A.; Dragt, Sander; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Ehlers, Sören
  Journal of Offshore Mechanics and Arctic Engineering 148 (1): 011601 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Fatigue behavior of thermal cut edges in normal- and high-strength steel: effect of defined post-processing treatment - Journal Article
  Grimm, Jan-Hendrik; Köhler, Markus; Braun, Moritz; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Dilger, Klaus; Ehlers, Sören
  Welding in the world (in Press): (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Effects of crevice corrosion induced by biofouling on the mechanical response of engineered plate designs as an idealization of naval and marine structures - Journal Article
  Islami, Daffa Putra; Adiputra, Ristiyanto; Prabowo, Aditya Rio; Ehlers, Sören; Braun, Moritz; Jurkovic, Martin; Riyalda, Bondan Fiqi; Wibowo, Wibowo
  Ocean Engineering 340: 122406 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Parameter-based generator for ice floe fields - Conference Paper
  Sapp, Lina; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz
  28th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC 2025
  
  
• Propeller-ice interaction experiments on a scaled S.A. Agulhas II propeller - Conference Paper
  Böhm, Angelo; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz
  28th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC 2025
  
  
• A short note on minor and major symmetries in linear elasticity - Journal Article
  Hartmann, Stefan; Düster, Alexander
  Archive of Applied Mechanics 95 (7): 159 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Ice trails with “Le Commandant Charcot” for load assessment - Conference Paper
  von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Kaplan, Ihsan; Kubiczek, Jan Manuel; Haas, Christian
  28th International Conference on Port and Ocean Engineering under Arctic Conditions, POAC 2025
  
  
• Fatigue behaviour of 12-month corroded offshore steel joints under accelerated salt spray exposure: an experimental and numerical analysis - Journal Article
  Shojai, Sulaiman; Kabha, Kram; Woitzik, Christian; Braun, Moritz; Ghafoori, Elyas
  Welding in the World 69 (8): 2351-2369 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Full-scale fem simulations of single ice floe impacts on a non ice-strengthened ship structure using the MCNS model - Conference Paper
  Müller, Franciska; van Bergen, Jan Willem; Rodriguez, Mark; Dragt, Sander; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Ehlers, Sören
  ASME 44th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, OMAE 2025
  Publisher DOI
  
  
• Reconstructing beam bending strength of arctic second year ice from small disk bending tests - Conference Paper
  von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Kubiczek, Jan Manuel
  ASME 44th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, OMAE 2025
  Publisher DOI
  
  
• Adjoint-assisted robust shape optimization of an idealized arterial bypass graft using the FOSM method - Journal Article
  Bletsos, Georgios; Radtke, Lars; Rung, Thomas
  Structural and Multidisciplinary Optimization 68 (6): 120 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Application of the Non-Negative Moment Fitting Approach in the Finite Cell Analysis of Brittle Phase-Field Fracture - Journal Article
  Hosseini, Seyed Farhad; Gorji, Mahan; Sartorti, Roman; Radtke, Lars; Düster, Alexander
  International journal of computational methods 22 (10): 2550022 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Parametric finite element analysis of naturally corroded steel specimens using 3D surface laser scans - Journal Article
  Biglu, Michael; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Ehlers, Sören
  Ships and Offshore Structures (in Press): (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Round-robin study on the determination of weld geometry parameters—part B: analysis of welded specimen - Journal Article
  Renken, Finn; Schubnell, Jan; Jung, Matthias; Braun, Moritz; Remes, Heikki
  Welding in the World 69 (8): 2335-2350 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Investigation of the influence of thermal overloads on mechanical properties of S500 high-strength structural steel using electromagnetic testing technology - Journal Article
  Gansel, René; Braun, Moritz; Ehlers, Sören; Barton, Sebastian
  Journal of Materials Research and Technology 36: 4020–4030 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Ultra-low cycle fatigue of ship hull structure: an alternately-cyclically loaded four-point bending test of a large box girder - Journal Article
  Song, Shi; Ehlers, Sören; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Braun, Moritz
  Marine Structures 100: 103732 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Stabilization techniques and adaptive conjugate gradient solver tolerances for the finite cell method - Journal Article
  Sartorti, Roman; Kühne, Christian; Radtke, Lars; Düster, Alexander
  Advances in Computational Science and Engineering 3: 24-45 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• On the efficiency of explicit and semi-explicit immersed boundary finite element methods for wave propagation problems - Journal Article
  Bürchner, Tim; Radtke, Lars; Kopp, Philipp; Kollmannsberger, Stefan; Rank, Ernst; Düster, Alexander
  Advances in Computational Science and Engineering 3: 125-149 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Maximum stress concentration factors in DKT joints subjected to combined compression and tension loads - Journal Article
  Zavvar, Esmaeil; Ehlers, Sören; Rosa Santos, Paulo
  Ships and Offshore Structures (in Press): (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Data-driven fatigue assessment of welded engineering structures - Doctoral Thesis
  Braun, Moritz
  Habilitation - Schriftenreihe Schiffbau 738: (2025)
  
  
• Explainable machine learning-based fatigue assessment of 316L stainless steel fabricated by laser-powder bed fusion - Journal Article
  Wang, Xiru; Braun, Moritz
  International Journal of Fatigue 190: 108588 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Modelling the breakage of coated particles using discrete element and bonded particle method - Journal Article
  Safdar, Wasif; Rotter, Sonja; Orth, Maike; Heinrich, Stefan; Düster, Alexander
  Computational particle mechanics 12: 4367–4383 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Geometry smoothing and local enrichment of the finite cell method with application to cemented granular materials - Journal Article
  Gorji, Mahan; Komodromos, Michail; Garhuom, Wadhah; Grabe, Jürgen; Düster, Alexander
  Computational Mechanics 75 (1): 429-454 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Lithium-ion battery degradation forecasting using data-driven time series models - Conference Paper
  Patel, Kishan; Salin, Athira Pulickakudy; Stender, Merten; Braun, Moritz; Ehlers, Sören
  ASME 44th International Conference on Ocean, Offshore and Arctic Engineering, OMAE 2025
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• “3Co principle” for fidelity assessment for bulb flat models in ship structural analysis. - Journal Article
  Song, Shi; Ehlers, Sören; Braun, Moritz; von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz; Prabowo, Aditya Rio
  Results in Engineering 25: 103779 (2025)
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• A review of composite materials for marine purposes: Historical perspective and current state - Conference Paper
  Suryanto, Suryanto; Prabowo, Aditya Rio; Adiputra, Ristiyanto; Ehlers, Sören; Braun, Moritz; Yaningsih, Indri; Istanto, Iwan; Wijaya, Rahman
  12th Annual Conference of Society for Structural Integrity and Life, DIVK 2024
  Open Access | Publisher DOI
  
  
• Hemodynamics in arterial bypass graft anastomoses with varying cuff sizes and proximal flow paths: a fluid–structure interaction study - Journal Article
  Bletsos, Georgios; Rung, Thomas; Radtke, Lars
  Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering 28 (7): 1066-1085 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Results of the JaCo project: fatigue strength of robot-welded tubular joints for offshore wind energy converters - Journal Article
  Thibaux, Philippe; van Wittenberghe, Jeroen; Fricke, Wolfgang; Thiele, Marc; Nielsen, L. P.; Conti, Fabien
  Welding in the World 69 (3): 619–632 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Free vibrational mode shapes and frequencies of sandwich folded plates standing on folded foundation and structured by auxetic honeycomb core and FG-GPLRC coating layers - Journal Article
  Salehipour, Hamzeh; Shahmohammadi, Mohammad Amin; Shahgholian-Ghahfarokhi, Davoud; Hosseini, Shahram
  Mechanics Based Design of Structures and Machines 53 (5): 3590–3618 (2025)
  Publisher DOI
  
  
• Reducing engine-induced ship noise at source - Doctoral Thesis
  Donderer, Matthias
  Schriftenreihe Schiffbau 737: (2025)
  
  

Projekte

• Rechnerische und experimentelle Untersuchung der biomechanischen Auswirkungen von Implantaten auf die Funktion von Spinalsegmenten
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2026-2028
  Projektleitung: Düster, Alexander
  Externe beteiligte Einrichtungen: Tel Aviv University; The Israel Science Foundation
  
  
• Intelligente Klebverbindungen für Verglasungen im Schiffbau
  Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE); Laufzeit 2025-2028
  Projektleitung: von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz
  
  
• SADIT-MAR - Establishing an Interdisciplinary Academic Network for Safe Digital Transformation in the Maritime Industry
  Lloyd's Register Foundation; Laufzeit 2025-2027
  Projektleitung: von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz
  
  
• TopTier JIP Workorder
  Maritime Research Institute Netherlands (MARIN); Laufzeit 2024-2025
  Projektleitung: von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz
  
  
• Development of a combined FEM-FCM formulation for nonlinear analysis of thin-walled structures
  Alexander von Humboldt-Stiftung; Laufzeit 2023-2025
  Projektleitung: Shamohammadi, Mohammad Amin; Düster, Alexander
  
  
• Finiten Cell Methode - Neuvernetzung im Rahmen der Finiten Cell Methode für Probleme mit großen Deformationen
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2022-2025
  Projektleitung: Düster, Alexander
  
  
• Erweiterung fiktiver Gebietsmethoden für vibroakustische Fragestellungen - Analyse heterogener Dämmmaterialien
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2022-2025
  Projektleitung: Düster, Alexander
  Externe beteiligte Einrichtungen: Otto-Von-Guericke-Universität, Magdeburg
  
  
• SKALa - Systematische Lösungsansätze zur optimalen Korrosionsschutzwirkung von Anstrichsystemen an besonders beanspruchten maritimen Strukturen; Vorhaben: Bewertung der Dauerfestigkeit und Rissbildung der Beschichtung der Betriebslast und Korrosionsverhalten
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK); Laufzeit 2022-2025
  Projektleitung: von Bock und Polach, Rüdiger Ulrich Franz
  Externe beteiligte Einrichtungen: EnBW Energie Baden Württemberg AG Niederlassung Hamburg; Peene-Werft GmbH & Co. KG; Sika Deutschland CH AG & Co KG; Hermann GmbH Maschinenbautechnologie; Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.; Clean-Lasersysteme GmbH; Muehlhan AG
  
  
• SMATRA - Verbesserte Bewertung der Schwingfestigkeit geschweißter maritimer Tragstrukturen mittels skalierbarer Schwingfestigkeitsuntersuchungen
  Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK); Laufzeit 2022-2025
  Projektleitung: Braun, Moritz
  Externe beteiligte Einrichtungen: Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.; Ramboll Deutschland GmbH
  
  
• GRK 2462: Teilprojekt C3 Optimierung der mechanischen Eigenschaften von Partikelsystemen zur Verbesserung der kinetischen Energieaufnahme
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2022-2025
  Projektleitung: Düster, Alexander; Heinrich, Stefan
  
  
• IceShape - Investigation of critical ice floe and iceberg shapes for full scale ship ice collision simulations
  Office of Naval Research Global; Laufzeit 2022-2025
  Projektleitung: Ehlers, Sören
  
  
• Numerische Modellierung teilzementierter Böden im Stagnationsbereich
  Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG); Laufzeit 2020-2025
  Projektleitung: Grabe, Jürgen; Düster, Alexander
  Mitarbeitende: Gorji, Mahan; Komodromos, Michail; Hadjiloo, Elnaz
  
  
• Ship and Offshore Technology (SOT)
  University of Strathclyde; Laufzeit 2016-2025
  Projektleitung: Ehlers, Sören
  
  

Großgeräte

• 4 Kanal Mess- & Regelelektronik EU3000C
  Hersteller: Inova GmbH
  DOI: 10.15480/882.14627
  DFG-Geräteklassifikation: 6990 -- Sonstige Regelsysteme und Steuergeräte
  
  
• ARAMIS 3D 5M-System
  Hersteller: Carl Zeiss GOM Metrology GmbH
  DOI: 10.15480/882.14666
  DFG-Geräteklassifikation: 2990 -- Sonstige Werkstoff-Prüfmaschinen und Zubehör (außer 2900-2980 und 4100-4190)
  
  
• Gantner 100 kH Messverstärker
  Hersteller: Peekel Instruments GmbH
  DOI: 10.15480/882.14641
  DFG-Geräteklassifikation: 6100 -- Verstärker und Bausteine der analogen Messtechnik (außer 6700-6790)
  
  
• Große Festigkeitsversuchsanlage
  Hersteller: MAN
  DOI: 10.15480/882.14639
  DFG-Geräteklassifikation: 9090 -- Anlagevermögen, sonstiges (außer 9000-9080)
  
  
• Hochgeschwindigkeitskamera
  Hersteller: Mikrotron GmbH
  DOI: 10.15480/882.14634
  DFG-Geräteklassifikation: 5430 -- Hochgeschwindigkeits-Kameras (ab 100 Bilder/Sek)
  
  
• Horizontal-Pulsator (Schenck), Nennlast 200 kN
  Hersteller: Russenberger Prüfmaschinen AG
  DOI: 10.15480/882.14640
  DFG-Geräteklassifikation: 2910 -- Dynamische Prüfmaschinen und -anlagen, Pulser
  
  
• Horizontal-Pulsator (Schenck), Nennlast 200 kN
  Hersteller: Russenberger Prüfmaschinen AG
  DOI: 10.15480/882.14671
  DFG-Geräteklassifikation: 2910 -- Dynamische Prüfmaschinen und -anlagen, Pulser
  
  
• Horizontal-Pulsator (Schenck), Nennlast 630 kN
  Hersteller: Russenberger Prüfmaschinen AG
  DOI: 10.15480/882.14717
  DFG-Geräteklassifikation: 2910 -- Dynamische Prüfmaschinen und -anlagen, Pulser
  
  
• Hydraulische Festigkeitsversuchsanlage
  Hersteller: Schenck, IST
  DOI: 10.15480/882.14710
  DFG-Geräteklassifikation: 2910 -- Servohydraulische Prüfmaschinen und Anlagen
  
  
• Kältekammer
  DOI: 10.15480/882.14674
  DFG-Geräteklassifikation: 2980 -- Klimaprüfkammern für Materialprüfung
  
  
• Kühlcontainer
  Hersteller: Braun Container Handels-GmbH
  DOI: 10.15480/882.14672
  DFG-Geräteklassifikation: 2980 -- Klimaprüfkammern für Materialprüfung
  
  
• Kühlcontainer für Versuche
  Hersteller: HL Kühlanlagen Dierk Lange
  DOI: 10.15480/882.14637
  DFG-Geräteklassifikation: 2980 -- Klimaprüfkammern für Materialprüfung
  
  
• Labtronic 8800 für 4 Regelkreise
  Hersteller: Instron Structural Testing
  DOI: 10.15480/882.14661
  DFG-Geräteklassifikation: 6990 -- Sonstige Regelsysteme und Steuergeräte
  
  
• Labtronic 8800 für 6 Regelkreise
  Hersteller: Instron Structural Testing
  DOI: 10.15480/882.14628
  DFG-Geräteklassifikation: 6990 -- Sonstige Regelsysteme und Steuergeräte
  
  
• Multikanal Potentiostat (16 Kanal)
  Hersteller: Bank Elektronik - Intelligent Controls GmbH
  DOI: 10.15480/882.14632
  DFG-Geräteklassifikation: 1470 -- Potenziostaten
  
  
• Robotersystem (Schweiß- und Handhabungsroboter)
  Hersteller: DanRobotics GmbH
  DOI: 10.15480/882.14629
  DFG-Geräteklassifikation: 2150 -- Schweißmaschinen und Brennschneidemaschinen
  
  
• Schleifgerät LaboPol-5
  Hersteller: Struers GmbH
  DOI: 10.15480/882.14642
  DFG-Geräteklassifikation: 2040 -- Schleifmaschinen
  
  
• Tekscan Messsystem
  Hersteller: CMV Hoven GmbH
  DOI: 10.15480/882.14706
  DFG-Geräteklassifikation: 0090 -- Sonstige Geräte der Mechanik und Akustik (außer 0000-0080)
  
  
• Versuchsrahmen für Schiffskollisionsversuche
  Hersteller: Pella Sietas GmbH
  DOI: 10.15480/882.14673
  DFG-Geräteklassifikation: 2460 -- Schiffssimulatoren
  
  
• Vickers- Kleinlasthärteprüfgerät
  Hersteller: Buchmann, Langenfeld
  DOI: 10.15480/882.14660
  DFG-Geräteklassifikation: 2930 -- Härteprüfmaschinen, Reibungs- und Verschleiß-Prüfmaschinen
  
  
• Wärmebildkamera
  Hersteller: Optris GmbH & Co. KG
  DOI: 10.15480/882.14705
  DFG-Geräteklassifikation: 8620 -- Wärmebild-Kameras (außer Medizin 3910)
  
  
• Zwick Materialprüfmaschine Z250kN
  Hersteller: Zwick GmbH & Co. KG
  DOI: 10.15480/882.14715
  DFG-Geräteklassifikation: 2910 -- Universal-Prüfmaschinen (Zug-, Druck-, dynamisch, statisch)