Simulation in Maschinen und Systeme

bwHPC-S5 (sowie der Vorgänger bwHPC-C5 im Zeitraum 2013 - 2018) bilden die Brücke zwischen den Nutzern wissenschaftlicher Rechner an den Universitäten und HAWs und den HPC-Systemen in Baden-Württemberg.

Das Projekt ermöglicht die Nutzung der zur Verfügung gestellten HPC-Ressourcen für ingenieurwissenschaftliche Fragestellungen im Rahmen von CAE (i.e. numerische Strukturmechanik oder numerische Strömungsmechanik).

Das Projekt findet in Kooperation mit der Fakultät Informationstechnik statt. Projektseite bei IT.

Weitere Informationen sind auf der Projektseite zu finden: bwHPC-S5 

Mit diesem Formular können Sie eine Benutzerkennung für den bwHPC-Rechencluster beantragen:

Antrag Benutzerkennung

Projektleiter
Prof. Dr.-Ing. Rainer Keller (IT)
Prof. Dr.-Ing. Rainer Stauch (MB)

Mitarbeiter
Alexandru Saramet, M.Eng.

„Digitalisierung Didaktisch Denken (D³)“

Im Projekt D³ entwickelten sechs Teilprojekte innovative, digital gestützte Lehr-Lern-Szenarien für Bachelor- und Masterstudiengänge in den Ingenieurwissenschaften. Die didaktisch weiterentwickelten Module verbessern die Qualität der Lehre nachhaltig: Sie ermöglichen zeit- und ortsunabhängiges Lernen in individuellem Tempo, eröffnen den Zugang zu Langzeitversuchen und bereiten 球探比分网de systematisch auf die Anforderungen der modernen Arbeitswelt vor.
Mehr als 30 Professor:innen und Mitarbeitende wirkten aktiv am Projekt mit. Unterstützt wurden sie durch eine zentrale, interdisziplinäre Struktur aus Didaktik, empirischer Bildungsforschung, IT und Projektkoordination. 

Teilprojekt „Digitale Zwillinge mechatronischer Systeme“

Im Rahmen dieses Teilprojekts und darüber hinaus werden Laborversuche aus dem Bereich Robotik und Automatisierungstechnik mit digitalen Methoden abgebildet. 球探比分网de der Bachelorstudiengänge Mechatronik sowie Automatisierungstechnik und Produktionsinformatik können so mechanische Fragestellungen realitätsnah lösen sowie eigene Modelle entwickeln und bewerten. Dazu kommt die an der Hochschule Esslingen entwickelte Software SimLive zur 3D-Simulation digitaler Zwillinge zum Einsatz.
SimLive basiert auf der Methode der finiten Elemente und ist zur Simulation nichtlinearer mechanischer Systeme aus dem Bereich der Statik und Dynamik geeignet. Die Modellierung, Berechnung und Auswertung findet in derselben Oberfläche statt und zeichnet sich insbesondere durch einfache Bedienbarkeit und anschauliche Darstellung der Ergebnisse aus. Als Programmiersprache wird Java verwendet, was die Software universell einsetzbar macht.
Die Software wird laufend unter didaktischen Aspekten weiterentwickelt. Erfahrungen bezüglich des Einsatzes in der Lehre zeigen, dass 球探比分网de mit SimLive in der Lage sind, digitale Zwillinge besonders effizient zu erstellen und zu berechnen. 
Die aktuellen Arbeiten bestehen im Abgleich von digitalen Zwillingen mit Laborversuchen. Dazu werden 4-Achs-Roboter genutzt, die durch die digitalen Zwillinge steuerbar sind. Das Verhalten der physischen Versuche wird messtechnisch erfasst und mit dem virtuellen Ergebnis verglichen.
Eine besondere Herausforderung ist dabei die Interaktion der Roboter mit anderen Objekten bzw. die Interaktion von mehreren Robotern untereinander. Im Rahmen des Teilprojekts 4 wird als Anwendungsfall, u.a. das Handling von Blechteilen, betrachtet. Dies erfordert eine Modellierung mit Balken- und Schalenelementen, Gelenken, Gravitation, Kontakt und Reibung.

Hier geht es zum Video über das Teilprojekt 4 des Projekts D³

Projektlaufzeit: 08/2021 – 12/2025

Gefördert von der: Stiftung Innovation in der Hochschullehre 

Projektvolumen: 3,5 Millionen Euro

Projektleitung: Prof. Dr. Marion Laging

Teilprojektleitung:Prof. Dr.-Ing. David Fritsche 

Mitarbeiterin:  Milena Kesenheimer, M.Eng.

Publikation: D. Fritsche: Mechanik mit nichtlinearen finiten Elementen – Digitale Lehr- und Lernmethoden. Springer Vieweg Wiesbaden, 2025. 

Weitere Infos:

https://github.com/ProfDavidFritsche/SimLive

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Ansprechpartner

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Tel: +49 711 397-33 51
E-Mail: maschinen.systeme@hs-esslingen.de
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