Lernen Sie die Eigenschaften von Metamaterialien und die damit verbundenen Anwendungsmöglichkeiten in der Produktentwicklung kennen



Die fortschreitende Entwicklung und Verbreitung additiver Fertigungstechnologien in der jüngsten Vergangenheit eröffnet neue Möglichkeiten zur Herstellung innovativer Produkte. Durch die gezielte Materialplatzierung im Raum können geometrisch komplexe Objekte und Strukturen gefertigt werden. Sogenannte (mechanische) Metamaterialien nutzen diese Möglichkeiten, um komplexe Interaktionen , wie bspw. auxetisches Verhalten oder Bistabilität, durch feine Strukturen abzubilden. Die Grundgeometrie des Materials – auch Einheitszelle genannt – bildet die Basis für die Entwicklung dieser Materialien.

Die Anforderungen an das Metamaterial können vielseitig sein und die Einsatzgebiete von Leichtbau bis hin zur Integration von komplexen mechanischen Interaktionen reichen. Der Computer-gestützte Designprozess kann den Benutzer durch automatische Optimierung der Topologie der Einheitszelle, sowie der Gesamtstruktur unterstützen. Die hierbei formulierten mathematischen Probleme können durch den Einsatz von KI-basierten Technologien gelöst oder deren Lösung beschleunigt werden.

Im Rahmen der Veranstaltung wird die Anwendung von KI-basierter Optimierung für das Design von Metamaterialien veranschaulicht und die Hintergründe erklärt.


Dozent

Sebastian Besler, Fraunhofer IGD


Lernziele

Die Teilnehmenden lernen die Grundlagen von mechanischen Metamaterialien kennen
erhalten einen Überblick über ihre Einsatzgebiete
erfahren wie mechanische Metamaterialien aus Einheitszellen erstellt werden
lernen wie die Topologieoptimierung das Design unterstützen kann
erfahren welche Rolle KI dabei spielen kann.


Zielgruppe

Ingenieure, Konstrukteure und Anwender von CAD/CAE-Software


Vorkenntnisse

Kenntnisse in CAD/CAE von Vorteil

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