Zur Person

Forschungsschwerpunkte

• Entwicklung eines Materialmodells für faserbasierte Biomaterialien mit anisotropen und heterogenen Materialeigenschaften.
• Entwicklung einer numerischen Methode für die Festigkeitsbestimmung von Holz.
• Entwicklung eines numerischen Modells zur Bestimmung des Strukturmusters von Holz.
• Numerische Analyse von Holzwerkstoffen.
• Geometrische 3D-Rekonstruktion basierend auf Point Clouds.
• Weiterentwicklung eines anisotropen Versagensmodells für Holz und Holzverbindungen.

Forschung

Entwicklung eines Materialmodells für faserbasierte Biomaterialien mithilfe der FE-numerischen Analyse. Das Modell berücksichtigt das anisotrope und heterogene mechanische Verhalten von Holz.

Die Festigkeitssortierung von Holz ist eine wesentliche Voraussetzung für qualitativ hochwertige Holzwerkstoffe. Das neu entwickelte Verfahren zur Festigkeitsvorhersage mittels Finite-Elemente-Analyse ermöglicht eine vollautomatische Festigkeitssortierung basierend auf sichtbaren Holzoberflächenmerkmalen. Dabei kommen numerische Schwingungsverfahren und SCF-Ableitung im dreidimensionalen anisotropen Raum zur Anwendung. Die nichtlineare multiple Regressionsanalysis anhand der abgeleiteten Parameter erwies sich als genauer als herkömmliche visuelle oder maschinelle Sortierverfahren.

Das Modell kann weiter zur Rekonstruktion der Holzwerkstoffe mit einer optimierten Konfiguration verwendet werden. Zusätzlich kann das Versagensverhalten einzelner Komponenten und eines gesamten Systems bestimmt werden.

Lehre

• Holz im Bauwesen
• SoftwarLab

Veröffentlichungen

• Rais A., Bacher M., Khaloian-Sarnaghi A., Zeilhofer M., Kovryga A.,Fontanini F., Hilmers T., Westermayr M., Jacobs M., Pretzsch H., van de Kuilen J.W.G. (2021) Local 3D fibre orientation for tensile strength prediction of European beech timber. Construction and Building Materials 279: 122527. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2021.122527.
• Khaloian A., Rais A., Kovryga A., Gard W.F., van de Kuilen J.W.G. (2020) Yield optimization and surface image-based strength prediction of beech. European Journal of Wood and WoodProducts. https://doi.org/10.1007/s00107-020-01571-4.
• Kovryga A., Khaloian Sarnaghi A., van de Kuilen J.W.G. (2020) Strength grading of hardwoods using transversal ultrasound. European Journal of Wood and Wood Products. 78:951–960. https://doi.org/10.1007/s00107-020-01573-2.
• Sandhaas C., Khaloian A., van de Kuilen J.W.G. (2020) Numerical modeling of timber and timber joints:Computational aspects. Wood Sci. Technol. 54:31–61. https://doi.org/10.1007/s00226-01901142-8.
• Khaloian Sarnaghi A., van de Kuilen J.W.G (2020) Reducing machinery in sawmills: development of computer-based method for timber board classification. Proceedings of the Second Edition of the International Conference on Innovative Applied Energy. Cambridge United Kingdom. 036(149).
• Khaloian Sarnaghi A., van de Kuilen J.W.G (2019) Strength prediction of timber boards using 3D FE analysis. Construction and Building Materials 202: 563-573, doi: 10.1016/j.conbuildmat.2019.01.032.
• Khaloian Sarnaghi A., van de Kuilen J.W.G (2019) An advanced virtual grading method for wood based on surface information of knots. Wood Sci. Technol. 53 (3): 535–557, doi: 10.1007/s00226-019-01089-w
• Khaloian Sarnaghi A., van de Kuilen J.W.G (2019) Tensile strength prediction of softwood glulam lamellas using virtual vibration technique. ASCE J. Mater. Civ. Eng.,31(12): 0899-1561.
• Sandhaas C., Khaloian A., van de Kuilen J.W.G. (2019) Testing and modeling of hardwood joints using beech and azobé. Proceedings of the seventh international scientific conference on hardwood processing ISCHP, Delft, The Netherlands, pp. 85-92.
• Khaloian A., van de Kuilen J.W.G. (2018) Development of an advanced FE-Numerical method for virtual grading of timber. Proceedings of the 18th World Conference on Timber Engineering. Seoul, Republic of Korea.
• Khaloian A., Gard W.F., van de Kuilen J.W.G. (2017) 3D FE-numerical modeling of growth defects in medium dense European hardwoods. Proceedings of the sixth international scientific conference on hardwood processing ISCHP, Lahti, Finland, pp. 60-67.
• Khaloian A., van de Kuilen J-W (2016) Numerical modeling of the time dependent behavior of glulam beams. Doktorandenkolloquium Holzbau „Forschung und Praxis“, Stuttgart

Vorträge

• ICP-IAPE Konferenz (Cambridge, UK, 2020)
• ISCHP Konferenz (Delft, The Netherlands, 2019)
• ECCOMAS Konferenz (Glasgow, UK, 2018)
• EMI Konferenz (Shanghai, China, 2018)
• ISCHP Konferenz (Lahti, Finland, 2017)
• CompWood Konferenz (Vienna, Austria, 2017)
• Doktorandenkolloquium Holzbau „Forschung und Praxis“ (Stuttgart, Germany, 2016)

Projekte

• FaiMONat:
  Multi-fidelity Failure Modeling and Optimization for Natural Fiber Structures in Complex Environments
• HS-Hybrid:
  Integrierte Holz-Stahl-Hybridelemente für Gewerbe- und Mehrgeschossbau
• HoMaBa:
  Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau: Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung