KI-gestützte Generierung von mechanischen Kräften in Strukturoptimierungen

Forschungsgebiet: Informatik, Konstruktion, Optimierung

Kategorie: Theoretisch / experimentell

Beginn: Sofort

Motivation/ Hintergrund der Aufgabenstellung:

Computer Aided Design Systeme sind in den heutigen Konstruktionsprozessen nicht mehr weg zu denken. Erfahrene Konstrukteure sind hiermit in der Lage schnell und effektiv Geometrien und Bauteile zu erzeugen und zu gestalten. Allerdings ist gerade in der heutigen Zeit die Automatisierungsmöglichkeit solcher Konstruktionsprozesse stark gestiegen, was es essenziell macht, dieses Potential auch zu nutzen. Gerade in Bereichen der Strukturoptimierung können so automatisiert Simulationsmodelle aufgebaut und bearbeitet werden. Allerdings spielen hier viele Faktoren eine Rolle und es müssen verschiedene Prozessschritte betrachtet werden.

Aufgabenstellung/ Aufgabenschwerpunkt:

Im Rahmen dieser Arbeit soll der zweite Prozessschritt betrachtet werden, indem Randbedingungen (Lagerungen, Lasten, etc.), die in einer mechanischen Strukturoptimierung notwendige Eingabeparameter darstellen, auf entsprechende geometrische Elemente aufgebracht werden. Hierbei können auch zunächst die Möglichkeiten der Generierung und Ermittlung solcher Lasten im Vordergrund stehen.

Die künstlich erzeugten Lasten können hierbei zum einen auf mechanischen Berechnungen beruhen, welche durch den Einsatz des maschinellen Lernens optimiert werden können, zum anderen auf statistischen Erfahrungen, welche aus Datenbanken ermittelt werden können.

Die experimentelle Machbarkeit zu belegen ist ein gern gesehener Anteil der Arbeit.

Voraussetzungen / Anmerkungen:

• Studierende/r des Maschinenbaus, Informatik oder verwandter Fachgebiete
• Kenntnisse in gängigen Programmiersprachen (C++, C#, Java, Python, etc.)
• Sicherer Umgang mit MS Office
• Kenntnisse in der Strukturoptimierung wünschenswert
• Fähigkeit zum eigenständigen wissenschaftlichen Arbeiten