Research Directory of the Brandenburg University of Applied Sciences

Fachhochschule Brandenburg
Brandenburg University of Applied Sciences
Prof. Dr.-Ing. Christian Oertel – Wintersemester 2009/2010
Im geteilten Forschungssemester 2009/2010 wurden
folgende Arbeitsgebiete verfolgt:
� Vorarbeiten zur Beantragung eines ZIM-Projekt.
Untersucht wurde die Bildung von spezifischen Elementtypen
im Rahmen der Methode der Finiten Elemente
zur Modellierung von Strukturen mit Faserverstärkungen.
Dies wie auch Aspekte der Netzerzeugung
mit dem Ziel konstanter Jacobi-Matrizen bei
HEX8-Volumenelementen (isoaparametrisch-polarer
Ansatz) liefern die Basis zur Beantragung von weitergehenden
Forschungsprojekten. Die Vorteile der verfolgten
Methode konnten im Vergleich mit konventionellen
Elementen nachgewiesen werden und beziehen
sich sowohl auf die Ergebnisqualität als auch
auf die Rechenzeit des Modells bei der Lösung der
nichtlinearen Gleichungssysteme. Zur Visualisierung
der Ausgangsnetze sowie der Ergebnisse wurde eine
graphische Oberfläche entwickelt, die ebenfalls spezifisch
auf die Modellierung faserverstärkter Strukturen
ausgerichtet ist. Ein Beispiel zeigt Abb. 3.39, bei
dem die Deformation des Modells auf einer Trommel
dargestellt ist.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt bei der Entwicklung
solcher Softwaresysteme ist die Berücksichtigung
moderner Hardwarearchitekturen. Sowohl durch die
Abb. 3.39: Darstellung der Deformation auf einer Trommel
Auswahl der Programmiersprache als auch durch die
Anpassung der Algorithmen und der verwendeten
Bibliotheken können die Potenziale der Parallelität
bei Neuentwicklungen in der Regel besser berücksichtigt
werden. Auch für die Optimierungsprozeduren
liefert die parallele Bearbeitung erhebliche Vorteile.
Deshalb soll in den beantragten Folgeprojekten
die Implementierung mit den Bibliotheken OpenMP
und gegebenenfalls OpenMPI unter C++ erfolgen.
Im Rahmen dieser Arbeiten wurde eine Kooperation
mit Prof. Dr. Wei von der Tsinghua Universität in
Peking aufgebaut, die in einer engen und anhaltenden
Zusammenarbeit mündete.
� Beantragung des ZIM-Projektes: RMOD-K FEM-Reifenmodell,
ein Modellierungs- und Simulations-
Werkzeug zusammen mit der IATmbh in Berlin. Der
Antrag ist mittlerweile bewilligt.
� Antrag zum Förderprogramm Forschungs- und Innovationsförderung
zur Steigerung der Innovationskraft
an Brandenburger Hochschulen: Entwicklung
eines schnellen Berechnungsmodells zur Simulation
des Reifenverhaltens in Gesamtfahrzeuganalysen
durch neuartige Reduktion FE-basierter Modelle. Der
Antrag ist mittlerweile bewilligt.
118 Forschungsbericht Research Report 2007 – 2010