Grundsätzliches

Am IMCS gibt es vielfältige Möglichkeiten zur Anfertigung von Studienabschlussarbeiten (Bachelor und Master) und Studienprojekte für Studierende der Fachrichtungen Bauingenieurwesen und Umweltwissenschaften sowie Mathematical Engineering. Sie arbeiten dabei eng mit dem wissenschaftlichen Personal des Instituts zusammen, und zwar stets im Rahmen aktueller Forschungsthemen im Bereich der Mathematik und Computergestützten Simulation. Dadurch erhalten Sie wertvolle Einblicke in das ingenieurwissenschaftliche Arbeiten und erwerben sich beste Zukunftschancen.

 

Beispiele

Modellierung und Simulation von faserverstärktem Beton anhand realer 3D-Computertomografie-Scans (Masterarbeit BAU, 2020 – Dao Viet Anh)

Für die Modellierung und Simulation von faserverstärktem Beton ist eine realitätsnahe räumliche Verteilung der Fasern essenziell für die Qualität der numerischen Ergebnisse. Ziel dieser Arbeit war es, anhand von realen 3D-Computertomografie-Scans die Faserverteilung einer Probe als finite Elemente Modell abzubilden. Dabei wurden die Fasern als 1D-Balken und der Beton als 3D-Kontinuum modelliert und mit am IMCS entwickelten Kopplungsalgorithmen verbunden. Die Ergebnisse bestätigen, dass die Lage der Fasern essenziell für deren Verstärkungswirkung ist und vor allem bei faserverstärktem Beton darauf geachtet werden muss, dass die Fasern sich nicht in ungewollten Clustern anordnen.

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Gerichtete zufällige Rotationen zur Modellierung von faserverstärkten Werkstoffen
(Studienarbeit ME, 2020 - Willi Helbig)

Für die Modellierung und Simulation von faserverstärkten Werkstoffen ist eine realitätsnahe räumliche Verteilung der Fasern essenziell für die Qualität der numerischen Ergebnisse. In realen Werkstoffen sind die Fasern jedoch meist nicht gleich verteilt, sondern weisen eine Vorzugsrichtung auf. Dies kann aufgrund von fertigungstechnischen Einschränkungen oder gezielter Verbesserung der Materialeigenschaften der Fall sein. Die Erstellung von diesen zufälligen Orientierungen entlang einer Vorzugsrichtung wurde in dieser Studienarbeit erforscht. Dafür wurde erfolgreich eine eigens entwickelte, parallelisierte Software zur Monte-Carlo-Simulation der Rotationen verwendet, welche unter anderem auf dem institutseigenen High Performance Computing (HPC) Cluster ausgeführt wurde.

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Poster von Studien- und Projektarbeiten

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Simulating surface to air missile defence: Creating an interface between Excel and the 3D Simulation Tool STK - Lukas Fröhlich, Benedikt Harder und Alexander Popp

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Development of a shared-memory parallel solver for contact mechanics - Henrik Barsch, Nora Hagmeyer und Alexander Popp

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Oriented random rotations for the modelling of fiber-reinforced materiales - Willi Helbig, Ivo Steinbrecher und Alexander Popp

Interesse?

Wenden Sie sich bei Interesse je nach gewünschter Ausrichtung der Arbeit bitte direkt an

 

Liste der abgeschlossenen Arbeiten

Diplom- und Masterarbeiten:

Christoph Ritzert

Generalized Nitsche and Penalty  contact constraint enforcement in the context of immersed hierarchical B-Splines (Masterarbeit mit University of Colorado Boulder, 2020)

Dao Viet Anh

Modellierung und Simulation von faserverstärktem Beton anhand realer 3D-Computertomografie-Scans (2020)

Selina Lorenz

Numerisches Lösen eines Optimalsteuerproblems mit dem vereinfachten Signorini-Problem als Nebenbedingung (2020)

Wilhelm Böhme

Finite-Elemente-Netze ohne Maximalwinkelbedingung in dreidimensionalen Gebieten (2020)

Ibrahim Alola

Berechnung von Eigenschwingungsformen von Platten mittels FEM (2019)

Michael Kissner

Investigation of Heterotic String Vacua using Gauged Linear Sigma Models (Masterarbeit mit LMU, 2012)

Edwin Mai

Datenreduktion für Large Scale Klassifikations-Probleme (Masterarbeit bei Cassidian, 2012)

Volker Kempf

Calculation of the Temperature Field in Welding with a Pulsed Power Source (Masterarbeit mit Linde AG, 2011)

Alexander Günther

Optimale Steuerung der Dirichlet-Randdaten - Finite-Elemente-Diskretisierung und Implementierung (2011)

Bernhard Gehrmann

Berechnung zur Energieeffizienzbewertung von Gebäuden (2011)

Leonid Blank

Numerische Lösung der Navier-Stokes-Gleichungen: Verifikation einer 2D-Lösung (2011)

Matthias Götz

Eine adaptive stabilisierte Finite-Elemente-Methode für ein Diffusions-Konvektions-Reaktions-Problem (Diplomarbeit 2008)

Paschraphon Ampunant

Numerische Simulation Regen-Wind induzierter Seilschwingungen (Diplomarbeit 2006)
Bachelorarbeiten:

Leon Eckardt

Untersuchung von nicht form-regulären finiten Elementen (2019)

Dao Viet Anh

Modellierung von Balken-, Festkörper-Interaktionen mit der Finite-Elemente-Methode (2018)

Christoph Ritzert

Bestimmung kritischer Zeitschrittweiten in Struktur-Simulationen (2018)

Selina Lorenz

Lösung eines elliptischen Randsteuerproblems (2018)

Wilhelm Böhme

Finite-Elemente-Lösung einer Randwertaufgabe mit nichtglatter Randbedingung (2018)

Oliver Ermertz

Auswahl eines Netzgenerators zur Kopplung mit FEniCS (2015)

Christian Messer

FEM-Lösung ausgewählter quasilinearer partieller Differentialgleichungen mit Fokus auf Existenz und Eindeutigkeit (2014)

Andreas Huber

Experimentelle und numerische Analyse dreidimensionaler instationärer Rohrströmungen (2014)

Jan-Hendrik Webert

An optimised algorithm for the determination of solar array rotation profiles for temperature critical missions (mit Astrium, 2013)

Christian Kasten

Implementierung eines Programms zur anisotropen Netzverfeinerung (2013)

Max Prachhardt

Bestimmung der beidseitigen Randkonturen von Schleppkurvenflächen mehrgliedriger Fahrzeuge (2011)

David Droste

Computation of the resistance of a cracked electrical conductor (am ENSTA Paris, 2010)

Eric Gebhardt

Implementierung eines Netz-Managers für 3D Finite-Elemente-Netze (2011)

Edwin Mai

Approximation der Brennphase ungelenkter Raketen (mit Eurocopter, 2010)

Alexander Günther

Generierung eines speziellen dreidimensionalen Finite-Elemente-Netzes (2010)

Bernhard Gehrmann

Berechnung von Temperaturspannungen während der Hydratation von Beton (2009)

Leonid Blank

Vergleich von Zeitintegrationsverfahren für parameterinduzierte Seilschwingungen (2009)
Studien- und Projektarbeiten:
Lukas Fröhlich und Benedikt Harder Simulation bodengestützter Luftabwehr - Einrichten einer Schnittstelle zwischen Microsoft Excel und AGI STK (Projektarbeit mit CC SBAMD, 2021)
Henrik Bartsch Entwicklung eines SIMD-parallelen Lösers für die Kontaktmechanik rauer Oberflächen (Studienarbeit 2020)
Willi Helbig Gerichtete zufällige Rotationen zur Modellierung von faserverstärkten Werkstoffen (Studienarbeit 2020)