Computational Methods in Engineering

Moderne Element-Methoden

Es gibt viele verschiedene Ansätze, um Probleme mit partiellen Differentialgleichungen näherungsweise zu lösen. Dazu gehören Finite-Differenzen-Schemata, Finite-Elemente, Finite-Volumen-Techniken, Randelemente und Partikelmethoden, um nur einige der bekanntesten Diskretisierungsverfahren zu nennen. Diese Methoden entwickeln sich immer weiter fort.

Während die Finite-Elemente-Methode FEM als Werkzeug zur Behandlung von Problemen in der nichtlinearen Festkörpermechanik gut etabliert ist, ist es dennoch sinnvoll neue Methoden (z. B. die Virtuelle-Elemente-Methode VEM) zu erforschen, die Vorteile bieten könnten wie etwa Flexibilität in Bezug auf die Netzgenerierung und die Wahl der Elementformen.

Multiskalige und multiphysikalische Modellierung und Simulationen von Materialien und Strukturen

Warum zerbrechen Dinge? Finden wir es gemeinsam heraus!

Im Master-Studiengang konzentrieren Sie sich auf fortgeschrittene multiskalige und multiphysikalische Modellierungs- und Simulationsmethoden, um reale Problemstellungen aus der Praxis zu lösen. Untersuchen Sie, wie verschiedene Detailstufen und verschiedene physikalische Faktoren zusammenwirken, um das unelastische Verhalten in verschiedenen Maßstäben nachzuvollziehen.

Machine Learning für die Material- und Strukturmechanik

Künstliche neuronale Netze (ANN) haben in den letzten Jahren für viele Anwendungen in den Ingenieurwissenschaften erheblich an Popularität gewonnen. Von besonderem Interesse sind dabei Anwendungen im Bereich der Material- und Strukturmechanik. Dazu gehören unter anderem die Lösung partieller Differentialgleichungen (PDEs), Materialmodellierung, Strukturoptimierung, Mustererkennung und Echtzeitsimulation.

Nutzen Sie Machine Learning für die Lösung von PDEs und schreiben Sie Ihren eigenen Machine Learning Code! Prognostizieren Sie Material- und Struktureigenschaften mit Physics-informed Deep Neural Networks und nutzen Sie geometrisches Lernen mit Convolutional Neural Networks für die numerische Mechanik.