Computer-Aided Engineering (CAE)

Zur Übertragung der Erkenntnisse aus der biomechanischen Grundlagenforschung in die Technik wenden wir verschiedene ingenieurwissenschaftliche Techniken an. Besonders die Kopplung eines integrativen Ansatzes von Konstruktion, Berechnung und Optimierung mit bionischen Prinzipien erlaubt uns die Entwicklung effizienter und multifunktioneller Leichtbaulösungen.       

Zur Realisierung entsprechend innovativer Leichtbaulösungen und -strukturen, bedarf es einer ebenso innovativen Software: ELISE (Stichwort "Generative Engineering"). Mit Hilfe der Software ELISE, deren Grundlagen in unserer Arbeitsgruppe entwickelt wurden und die jetzt Teil der ausgegründeten Firma ELISE GmbH ist, können wir unseren Ansatz des Generative Engineerings zur Erstellung bionischer Designs realisieren. Parametrische CAD-Konstruktionen erlauben einen bidirektionalen Datenaustausch mit FE- und Optimierungsprogrammen und somit eine gezielte Auslegung von Bauteilen nach vorgegebenen Anforderungen. Merkmale dieses Auslegungsprozesses mittels Optimierungsstrategien ist die hoch effiziente Generierung belastungsgerechter Konstruktionen mit homogener Spannungsverteilung. Die Integration von Funktionen wie Schwingungsoptimierung, Robustheit und Crash stehen hierbei im Fokus aktueller und zukünftiger Forschungsprojekte.

Um das Potential der bio-inspirierten Strukturen, Prinzipien und Konstruktionen ausschöpfen und realisieren zu, bedarf es teilweise mehr Flexibilität oder weiterer Funktionen, die gängige Softwareanwendungen zurzeit nicht bieten. Aus diesem Grund entwickeln wir auch eigene Softwarelösungen z.B. in Form von Erweiterungen oder neuen Komponenten für die ELISE Software oder Rhinoceros/Grasshopper. Auf diese Weise werden Erkenntnisse aus der biologischen Grundlagenforschung in die Technik übertragen und nutzbar gemacht.

Neben dem innovativen „Generative Engineering“ mit Hilfe der ELISE Software nutzen wir ebenfalls konventionellen Ingenieurstechniken. Für die CAD Konstruktion stehen uns SolidWorks, CATIA und Rhinoceros zur Verfügung. Statische und dynamische FEM Berechnungen und Optimierungen erfolgen mit HyperWorks und ANSYS.