Fachgebiet Cyber-Physische Simulation

Willkommen auf den Webseiten des Fachgebiets Cyber-Physische Simulation am Fachbereich Maschinenbau der Technischen Universität Darmstadt.

Einführung

Das Fachgebiet Cyber-Physische Simulation (CPS) im Fachbereich Maschinenbau an der TU Darmstadt befasst sich mit der Forschung an zukunftsweisenden numerischen Methoden und Modellierungsansätzen für nichtlineare, multiskalige und multiphysikalische Probleme im Maschinenbau.

Mit diesen neuartigen Methoden wollen wir (1) eine genauere, effizientere, flexiblere und robustere numerische Modellierung und Simulation ermöglichen; (2) die Lücke zwischen computergestütztem Entwurf, Simulation, Designoptimierung und Fertigung schließen; und (3) klassische, physikbasierte Ansätze mit datengetriebenem, physik-informiertem maschinellem Lernen kombinieren.

Diese Entwicklungen sind entscheidend für die erfolgreiche Anwendung vieler aufkommender, neuartiger Fertigungs- und Materialtechnologien und für die volle Ausschöpfung ihres Potenzials. Darüber hinaus sind sie integraler Bestandteil der Entwicklung digitaler Zwillinge von cyber-physischen Systemen, die eine effizientere und nachhaltigere Produktentwicklung und -betrieb ermöglichen.

In der Lehre sind wir neben dem Maschinenbau auch in den Studienbereichen Computational Engineering und Mechanik engagiert. Mit der „Einführung in die Finite Elemente Methode“ bieten wir eine Veranstaltung an, in der die Studierenden mit den Grundlagen der in Industrie und Wissenschaft weit verbreiteten FEM vertraut macht. Außerdem bieten wir eine Vorlesung an, die den Studierenden die in Praxis und Forschung immer wichtiger werdenden Konzepte der „Multiskalen-Simulation“ näher bringt. In unseren Tutorien können die Studierenden ihr theoretisches Wissen über die FEM praktisch umsetzen und den Einsatz von maschinellen Lernmethoden in der Mechanik erfahren.