Themenbereich Computational Engineering

Kurzbeschreibung 

Physikalische Systeme in Natur und Technik lassen sich mathematisch beschreiben, modellieren und dank effizienter Algorithmen und leistungsfähiger Hardware auch simulieren. Die Modellbildung eines Systems ist der erste Schritt zum quantitativen Verständnis. Die Simulation eröffnet die Möglichkeit, dieses System auszulegen und zu optimieren. 

Ich unterstütze gerne bei der Modellierung, Simulation und Optimierung gekoppelter physikalischer Systeme (Multiphysics). Je nach Problemstellung eignen sich unterschiedliche Ansätze für die Modellierung: Konzentrierte kontinuierliche Modelle lassen sich oft mittels gekoppelter Differentialgleichungen beschreiben (ODE). Sind diese verteilt, so bedient man sich partieller Differentialgleichungen (PDEs), die mit Hilfe numerischer Methoden (FEM, FVM, FDTD, FIT, ...), gelöst werden können. Ist über ein System nur wenig bekannt, oder sind die Freiheitsgrade so zahlreich oder die Berechnung derart aufwändig, so kann man auf statistische Methoden zurückgreifen. 

Infrastruktur

An der NTB stehen Ihnen ein High Performance Cluster sowie verschiedene Labore mit Mess-Systemen zur Verfügung. Wir haben eine breite Palette an Simulationswerkzeugen wie z.B. ANSYS CFX, Maxwell, HFSS, Comsol, MATLAB. Auch im Bereich der OpenSource Lösungen unterstützen wir Sie gerne z.B. mit Python, OpenFOAM, OpenEMS, Octave oder OpenModelica. 

Beschreibung

Sie sind fasziniert von Technik, haben Spass an Mathe, Programmieren und Simulieren, wollen verstehen, wie etwas funktioniert oder vielleicht sogar eine eigene Idee umsetzen oder beispielsweise ein Produkt oder einen Prozess optimieren?  Die Themen, die in einer Maturarbeit bei uns möglich sind vielfältig. 

Meine Anwendungsfelder sind unter anderem:

  • Hochfrequenztechnik: Antennendesign, Hochfrequenztechnik
  • Elektromagnetische Sensoren und Aktoren (piezoelektrisch, piezoresistiv, kapazitiv, induktiv, magnetostriktiv)
  • Strömungsmechanik, Fluiddynamik, Aerodynamik
  • Modellierung von Prozessen der Nahrungsmittelindustrie
  • Plasmaphysik
  • Modellbasierte Signalverarbeitung

              Optimierung 

Unser Team von sechs Dozenten und mehreren wissenschaftlichen Mitarbeitern unterstützt Sie gerne, sodass Sie im Rahmen Ihrer Maturaarbeit viel Neues lernen und ein spannendes Projekt verwirklicht können.