Die digitale Beschreibung und Analyse von Bauteilen optimieren

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Rwth LogoDeutsche Forschungsgemeinschaft fördert neue Gruppe von RWTH-Professor Sven Klinkel

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert eine neue Forschungsgruppe an der RWTH Aachen: Professor Sven Klinkel, Leiter des Instituts für Baustatik und Baudynamik, wird mit seiner Gruppe „Polytope Netzgenerierungs– und finite Elemente Analysemethoden für Probleme in der Festkörpermechanik“ Methoden entwickeln, um den Austausch von 3D-Modell und numerischer Analyse zu optimieren.

Die fortschreitende Digitalisierung von 3D-Festkörpern und die zunehmende Komplexität von Bauteilen in der digitalen Fertigung erfordern innovative Ansätze in der Strukturanalyse. Das Design der Bauteile ist dabei keine rein geometrische Aufgabe, es muss gleichermaßen die gewünschte Funktionalität und Brauchbarkeit des fertigen Bauteils berücksichtigen. Üblicherweise werden hierzu die digitalen 3D-Modelle der einzelnen Arbeitsschritte konvertiert, was langwierig und fehleranfällig ist. Um die Geometrie eines Bauteils zu modellieren, kommen häufig sogenannte Polytopnetze zum Einsatz – geometrische Figuren, mit denen sich in der 3D-Computergrafik Oberflächen auch in gekrümmter Form darstellen lassen. Eine Schwierigkeit besteht darin, dass die Polytopnetze als allgemeines Referenzmodell den unterschiedlichen Anforderungen des jeweiligen Arbeitsschritts genügen müssen.

Hier setzt die Forschungsgruppe an: Mit neuartigen Methoden will sie Polytopnetze flexibel gestalten und so speziell auf die Erfordernisse der Analyse anpassen. Dadurch soll ein durchgehendes Netzmodell für den gesamten Produktionsweg entstehen und damit Einzellösungen ersetzen. Dazu will die Forschungsgruppe die Expertise der numerischen Mathematik, dem Geometry Processing und der Computational Mechanics kombinieren, um neuartige Methoden zu entwickeln, die es er-lauben, allgemeine Polytopnetze gleichzeitig für Design und Analyse zu verwenden. Die RWTH verantwortet dabei vier der sieben Teilprojekte innerhalb der Forschungsgruppe. Involviert sind neben Sven Klinkel Professorin Stefanie Reese, Professor Leif Kobbelt und Dr. Margarita Chasapi.

Insgesamt richtet die DFG vier neue Forschungsgruppen ein. Die neuen Forschungsgruppen erhalten insgesamt rund 19,4 Millionen Euro. Drei der neu eingerichteten Forschungsgruppen werden im Rahmen der D-A-CH-Zusammenarbeit gefördert, gemeinsam mit dem luxemburgischen Fonds National de la Recherche (FNR), dem österreichischen Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) und dem Schweizerischen Nationalfonds (SNF). Der Verbund von Sprecher Sven Klinkel wird gemeinsam mit dem österreichischen Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) gefördert.

Forschungsgruppen ermöglichen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern, sich aktuellen und drängenden Fragen ihrer Fachgebiete zu widmen und innovative Arbeitsrichtungen zu etablieren. Sie werden bis zu acht Jahre lang gefördert. Im Ganzen fördert die DFG zurzeit 189 Forschungsgruppen, zwölf Klinische Forschungsgruppen und 16 Kolleg-Forschungsgruppen.

Kontakt:

Prof. Sven Klinkel
Institut für Baustatik und Baudynamik der RWTH Aachen
Mies-van-der-Rohe-Str. 1
E-Mail: klinkel@lbb.rwth-aachen.de