Poröse Materialien treten in einer Vielzahl von Ingenieuranwendungen auf, deren Bandbreite sich vom Bauingenieurwesen über den Maschinenbau bis hin zur Biomechanik erstreckt. Alle porösen Materialien verfügen über eine innere Struktur (Mikrostruktur), die einen geschlossen- oder offenzelligen Porenraum repräsentiert, der in der Regel gas- oder flüssigkeitsgefüllt ist. Typische Anwendungsbeispiele für poröse Materialien finden sich in der Boden- und Felsmechanik sowie der betonorientierten Materialwissenschaft. Darüber hinaus können neben anderen Werkstoffen insbesondere neue Materialien wie aufgeschäumte bzw. feingießtechnisch oder mit Platzhalterwerkstoffen (Pellets) hergestellte Polypropylen-, Aluminium- oder Titanwerkstoffe sowie Biomaterialien wie Knorpel-, Knochen- oder weiche Gewebemassen beschrieben werden. Am Lehrstuhl II des Instituts für Mechanik (Bauwesen) der Universität Stuttgart werden leere und fluidgesättigte Materialien seit vielen Jahren untersucht und im Rahmen der Theorie Poröser Medien (TPM) behandelt. Mit dem Ziel, für diese Materialklasse geeignete Stoffgesetze zu entwickeln, werden mechanische und thermodynamische Untersuchungen des elastischen, viskoelastischen, elastisch-plastischen oder elastischviskoplastischen Verhaltens der Festkörpermatrix und des viskosen Verhaltens der Porenfluide durchgeführt. Die in den Stoffgesetzen enthaltenen Materialparameter können im Labor des Instituts für Mechanik unter Einsatz modernster Triaxialtechnik bestimmt werden. Zusätzlich wurde in den vergangenen Jahren das Finite-Elemente-Programmsystem PANDAS entwickelt, das insbesondere auf die Berechnung volumetrisch stark gekoppelter Festkörper-Fluid-Probleme abgestellt ist. Damit stehen wissenschaftlich fundierte und an praktischen Beispielen getestete Werkzeuge zur Verfügung, die eine ganzheitliche Betrachtung der bei porösen Materialien auftretenden Problematik erlauben.

KONTAKT
Institut für Mechanik (Bauwesen), Lehrstuhl II, Pfaffenwaldring 7, 70569 Stuttgart, Tel.: 0711/685- 6346, http://www.mechbau. uni-stuttgart.de/iutam-99/index.html