Zusammenwirken von High Performance Computing und 3D-Drucken

Geschichte und Überblick

Das Labor existiert seit Anbeginn der Hochschulzeit hier in Neubiberg. Von Beginn an war es stets mit modernster Rechnertechnik und leistungsfähiger Software ausgestattet. Von den ersten Siemens Prozessrechnen 1974 bis zum heutigen HPC Linux Cluster hat das Labor die numerische Untersuchung komplexer Phänomene in der Strukturmechanik ermöglicht.

Die Hochleistungsrechnerarchitektur und die Simulationssoftware des Labors werden stets weiterentwickelt und erweitert. In den letzten Jahren wurden sie mit dem Aufbau einer hochwertigen Ausstattung von Versuchs- und Messgeräten ergänzt. Seit 2020 besitzt das Labor eigene 3D-Drucker, die eine vielfältige Forschung im Bereich der Strukturmechanik von 3D-gedruckten Bauteilen ermöglichen. Das Labor unterstützt sowohl die Forschungsaktivitäten als auch die Lehre, die an der Professur für Baustatik stattfinden. Auf dieser Seite erhalten Sie eine Übersicht über die technische Ausstattung unseres Labors.

Rechenkapazität

Xeon Hochleistungs-Linux-Cluster

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Der HPC-Cluster ist der Kern des Labors. Zur Berechnung großer numerischer Modelle besitzt der LINUX-Cluster Hochleistungsrechnerarchitektur mit

  • 41 Intel Dual Xeon Haswell EP Knoten
  • insgesamt 896 Kernen
  • 2,6 TB Arbeitsspeicher
  • Mellanox-Infiniband
  • Cooling Door

Grafik-Workstation

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Für die Bearbeitung von Projekten mit sehr hohen Anforderungen an die Grafikperformance, steht eine Fujitsu Workstation Celsius R940 zur Verfügung. Diese verfügt über

  • 2 Intel XEON Prozessoren mit jeweils 14 Kernen
  • 128 GB DDR4 Arbeitsspeicher
  • eine NVidia Quadro M5000 Grafikkarte mit 8 GB GDDR5 Speicher
  • zwei Festplatten (512 GB SSD, 2 TB HDD)

Virtuelle Systemumgebung

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Die Virtuelle Systemumgebung mit ihrer Hardwarearchitektur ermöglicht die Etablierung von bedarfsgerechten Virtuellen Maschinen mit verschiedenen Betriebssystemen und Konfigurationen. Den Bedarf an neuen Rechnern infolge von erhöhtem HomeOffice, Aufenthalten von Gastwissenschaftlern, neuen HiWi-Tätigkeiten oder im Rahmen von Lehrveranstaltungen und Praktika kann die Virtuelle Systemumgebung schnell und optimal bedienen.

Versuchs- und Messgeräte

SkyScan micro-CT 1173 Computertomographie (CT)

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  • Ermittlung von Inhomogenitäten, Porenvolumen usw.
  • In Kooperation mit Institut für Werkstoffe des Bauwesens
  • Max. Probendurchmesser/Probenlänge/Gewicht: 140 mm/200 mm/1.8 kg
  • Max. Beschleunigungsspannung/Strahlstrom: 130 kV/61 μA

Hochgeschwindigkeitskamera

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  • Erfassung (hoch)dynamischer Versuche
  • Sensor 1504x1128 Pixel CMOS
  • Auflösung 1504 x 1128 8 Bit
  • Bildrate bis 1000 fps Vollbild, bis zu 100.000 fps Teilbild

Fallturm

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  • Stoßartige Beanspruchungen im Bereich mittlerer Verzerrungsraten von etwa 10-1 s-1 bis etwa 102 s-1.
  • Untersuchung von Verzerrungsrateneffekten

CORIO C Laborthermostat

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  • Präzise Temperaturregelung für interne Standardanwendungen
  • Direkt im Thermostatenbad anwendbar

Erdbebenrütteltisch

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  • Demonstrator von Erdbebenereignissen
  • Eindimensionale Anregung von Modellbauwerken

Thermographiekamera

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  • Erfassung der Wärmestrahlung von Objekten
  • Wellenlängenbereich 3 - 5 µm
  • Bildrate 170 bps (Vollbild) - 9000 bps (Teilbild)
  • minimal detektierbare Temperaturdifferenz NETD 20 mK
  • Temperaturbereich -20 bis +1000°C
  • Detektorauflösung 240 x 320 Pixel, Pixelgröße 30 μm x 30 μm

Flugsystem Falcon 8

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  • Aufnahme von Objekten und Erstellung von 3D-Modellen
  • Full-HD-Digitalkamera
  • Full-HD-Camcorder
  • Nutzlast 800 gr.

Split-Hopkinson-Bar (im Bau)

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  • Untersuchung von Verzerrungsrateneffekten
  • Ermittlung dynamischer Materialparametern

3D-Drucker

Prusa i3 MK3

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  • FDM Drucker
  • Druckgeschwindigkeit bis 200+ mm/s
  • Max. Hotend/Heizbett Temp.: 300 °C/120 °C
  • Druckvolumen: 250 mm x 210 mm x 210 mm

Stratasys Objet260 Connex3

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  • PolyJet Technologie
  • Multimaterial-3D-Farbdrucker
  • Abmessungen des Druckers: 870 mm  x 735 mm x 1200 mm
  • Bauraum: 255 mm x 252 mm x 200 mm
  • Genauigkeit bis zu 200 μm

Dynamical 3D - DT 60

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  • FDM Drucker
  • Max. Extruder Temp/Max. Umgebungstemp.: 500 °C/120 °C
  • Abmessungen: 1200 mm x 780 mm x 1750 mm
  • Druckvolumen: 600 mm x 450 mm x 450 mm

Geräte für die Lehre

Ermittlung der Verformung von geraden Balken

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  • Statisch bestimmte und unbestimmte Systeme
  • Verschiebbare Lasten und Auflager
  • Balken mit unterschiedlichen Dicken und aus verschiedenen Materialien
  • Ermittlung von Verformungen und Auflagerkräfte

Knickverhalten von Stäben und Theorie 2. Ordnung

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  • Stabilitätsuntersuchung von Stäben unter Druck- und Querkräften
  • Unterschiedliche Auflager, Querschnitte, Werkstoffe
  • Messung der vertikalen Kraft und der seitlichen Auslenkung

Kontaktpersonen

Institut für Mechanik und Statik und Labor für Ingenieurinformatik Haupttor Institut für Mechanik und Statik und Labor für Ingenieurinformatik Haupttor

Legende

  • 1: Institut für Mechanik und Statik und Labor für Ingenieurinformatik
  • 2: Haupttor