Termine

Die Vorlesung wird Mittwochs (14:00 - 17:00) angeboten.

• Mittwoch, 18.04.2018
• Mittwoch, 02.05.2018
• Mittwoch, 16.05.2018
• Mittwoch, 06.06.2018
• Mittwoch, 20.06.2018
• Mittwoch, 04.07.2018

Bitte tragen Sie sich in die im IEH ausliegende Liste ein.

Kurzbeschreibung

Die Entwicklung von Komponenten und Geräten der Elektrischen Energietechnik erfolgt heute, wie auch in den meisten anderen Branchen, zunehmend rechnergestützt und simulations basiert. Um die Entwicklungszeiten zu verkürzen, Kosten zu senken und Fehler bereits in frühen Entwicklungsphasen zu vermeiden werden die Produkte auf Basis realitätsnaher Modelle, sog. Virtueller Prototypen, im Computer optimiert, lange bevor ein physikalischer Prototyp gebaut werden muss. Hochleistungshardware und effiziente mathematische Verfahren zur Modellbildung, Simulation und Visualisierung ermöglichen eine realistische Darstellung nicht nur der geometrisch-visuellen, sonder auch aller physikalischen Eigenschaften des zukünftigen Produkts.

Die Vorlesung soll ein grundlegendes Verständnis des rechnergestützten Entwicklungsprozesses (CAE, Computer Aided Engineering) und der zugrundeliegenden Methoden, Verfahren und Werkzeuge vermitteln, wobei der Schwerpunkt auf Verfahren zur numerischen Feldberechnung liegt. Der angehende Ingenieur soll in die Lage versetzt werden, in einer modernen Entwicklungsumgebung effektiv und effizient zu arbeiten.

Inhalt

• Der Prozess der Rechnergestützten Produktentwicklung Ziele, Vorgehensweise, Produktdaten-Management, Produktmodelle, Simulationsmodelle, Werkzeuge und Methoden zur Modellbildung, Simulation, Berechnung und Visualisierung
• Numerische Feldberechnung als Werkzeug der simulationsbasierten virtuellen Produktentwicklung
  • Grundlagen numerischer Feldberechnung, mathematische Grundbegriffe, Übersicht über Verfahren zur Feldberechnung, Eigenschaften und Unterschiede der Verfahren, Begriffsbestimmung
  • Die wichtigsten Verfahren zur numerischen Feldberechnung:
    - Finite Differenzen
    - Finite Elemente
    - Integralgleichungsverfahren
  • Verfahren zur Unterstützung der numerischen Feldberechnung:
    - Pre-Processing: Modellgenerierung, Vernetzungstechniken
    - Post-Processing: Ergebnisdarstellung, Ergebnisauswertung, Ermittlung abgeleiteter Ergebnisse
    - Methoden zur Behandlung großer Gleichungssysteme
• Systemumgebung für die Rechnergestützte Produktentwicklung
  • Rechnersysteme, Parallelrechner, PC-Cluster, Grid-Computing Parallelisierbarkeit der wichtigsten Algorithmen. Visualisierungssysteme: 3D Benutzerinteraktion, Virtual Reality
  • Software zur Modellierung, Vernetzung, Berechnung und Simulation, Visualisierung, Produktdatenmanagement.

Ein Skript wird als PDF-Datei auf CD zur Verfügung gestellt. Die in der Vorlesung verwendeten PowerPoint-Folien erhalten Sie ebenfalls auf CD.

Zur Vorlesung wird eine mündliche Prüfung angeboten.