Prof.
Jörn Ihlemann
Veröffentlichungen
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Forschung
C01 Simultane Optimierung von Geometrie und gradierten Faserorientierungsverteilungen
Kurzbeschreibung
Das DediGrad Teilprojekt C01 entwickelt methodische Grundlagen für die gleichzeitige Optimierung von Geometrie und gradierten Faserorientierungsverteilungen in faserverstärkten Kunststoffstrukturen. Ausgangspunkt sind mikrostrukturbasierte Materialmodelle, homogenisierte Beschreibungsmethoden und parametrisierte Finite-Elemente-Modelle, die mit effizienten Sensitivitätsanalysen und Optimierungsalgorithmen gekoppelt werden. Ziel ist es, tragfähige Entwurfsräume zu beschreiben, fertigungsgerechte Restriktionen systematisch einzubeziehen und optimierte Designs für gradiert aufgebaute Demonstratoren bereitzustellen. Damit liefert C01 zentrale Beiträge zur mechanisch konsistenten Auslegung komplexer Leichtbaustrukturen im Spannungsfeld von Strukturleistung und Prozessrandbedingungen.
Struktur- und Geometrieoptimierung
- Formulierung eines mikrostrukturbasierten Materialmodells für faserverstärkte Kunststoffe
- Entwicklung effizienter parametrisierter FE-Simulationen für Demonstratoren mit gradierten Faserverteilungen
- Ermittlung optimierter Geometrien und Faserverteilungen
- Einbeziehung fertigungstechnischer Restriktionen in die Auslegung
- Bereitstellung von Sensitivitäten als Grundlage für weitere Entwicklungen
Multiskalige Strukturmodellierung
- Wie kann ein geeignetes Materialmodell auf Basis homogenisierter mikrostruktureller Simulationen bestimmt werden?
- Welche Parametrisierung von Faserverteilung und Geometrie eignet sich, um einen großen Bereich realisierbarer Designs abzubilden?
- Welche Zielfunktion beschreibt die gewünschten Eigenschaften am besten?
- Welche Methoden erlauben eine zuverlässige und effiziente Optimierung unter Berücksichtigung von Prozessrestriktionen?
Zugehörige Projektmitglieder
Dr.
Hans Wulf
Veröffentlichungen
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Florian Rückert
Veröffentlichungen
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C02 Integrative numerische Entwurfsmethoden für Bauteil und Prozess
KI-gestützte Simulation und Optimierung komplexer Fertigungsprozesse
C03 Modellreduktion und Formalisierung zur Effizienzsteigerung integrativer Simulationsketten
Schnelle Vorhersage lokaler Materialeigenschaften durch datengetriebene Modelle
C04 Methodische Ableitung von Prozess-Struktur-Eigenschafts-Beziehungen auf der Grundlage hybrider Datenräume
Verknüpfung experimenteller und simulativer Datenräume für hybride Prozessmodelle
C05 Generatives Design für aktiv geregelte Werkzeugstrukturen mit hoher Systemkomplexität und Funktionsdichte
Generative KI für die Entwicklung adaptiver Werkzeugstrukturen
C06 Erfassung und kontextsensitive Verteilung von Prozessdaten
Kontextbasierte Nutzung von Prozessdaten entlang der gesamten Fertigungskette
Ressourcen zu Forschung und Ergebnissen
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Kontakt und Kooperationen
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