Kompetenzen des Instituts

Forschung in unserem Institut

Moderne Geräte, Fahrzeuge und Anlagen erfordern in immer weiter zunehmendem Maß ein synergetisches Zusammenwirken von mechanischen und elektronischen Komponenten, was zum Begriff der Mechatronik geführt hat. Dabei steht im Bereich der Mechanik die Analyse, das heißt die Modellierung von Strukturen, Mechanismen und dynamischen Vorgängen sowie deren Untersuchung mit modernsten analytischen und numerischen Methoden im Vordergrund. Aufbauend auf diesen Grundlagen können viele spezielle industrielle Aufgabenstellungen dennoch erst durch eine Synthese mit Elementen der Elektronik und Informatik gelöst werden. Diesen Entwicklungen trägt das Institut für Mechanik und Mechatronik durch vier interdisziplinär agierende Forschungsbereiche Rechnung:

Unsere Forschungsschwerpunkte

Technische Dynamik und Fahrzeugdynamik

Fahrzeugdynamik und Fahrdynamikregelung

Bild E325-01 Schwerpunkt 1

Erstellung eines mathematisch-physikalischen Simulationsmodells bzw. eines virtuellen Prototyps unter Verwendung eines Mehrkörpersystemprogramms, um den realen Systemen gerecht zu werden.

Mehrkörpersystemdynamik

Bild E325-01 Schwerpunkt 2

Abbildung eines realen mechatronischen Systems (z.B. eines Fahrzeugs oder Roboters) als analytisches, mathematisch–physikalisches Modell und in Folge ein nachhaltiges Verständnis dynamischer Eigenschaften und Phänomene des realen Systems.

Biomechanik des Bewegungsapparates

Bild E325-03 Schwerpunkt 3

© E325

Simulation und Nachbildung des menschlichen Ganges, um z.B. unterschiedliche Steuerungskonzepte für eine Beinprothese getestet werden können:

Mechanik fester Körper (Auswahl)

Stability and Control of Nonlinear Systems

Teaser Schwerpunkt 1

© E325

Stabilität von Lösungen nichtlinearer Systeme und deren Steuerung und Sensitivität im Hinblick auf externe Störungen und Unsicherheiten in der Modellbildung.

 

Computational Mechanics

Teaser E325-01 Kompetenz

© E325

Computergestützen Simulation und Analyse sowie selbst entwickelte numerische Methoden zur problemorientierten Lösung mathematischer Modelle.

Axially Moving Structures

Bild E325-02 Schwerpunkt 3

© E325

Mathematische Modellierung, Simulation und modellbasierten Regelungsentwürfe für axial bewegte Strukturen.

Messtechnik und Aktorik

Finite Elemente für Mehrfeldprobleme

Teaser Schwerpunkt E325-03

© E325

Entwicklung von mechatronischen Systemen mithilfe des open source Simulationsprogramms openCFS basierend auf der Finiten-Elemente-Methode (FEM).

Entwicklung von Sensoren und Aktoren

Teaser Schwerpunkt E325-03

© E325

Entwicklung, Analyse und Optimierung von Sensoren, Aktoren und Sensor-Aktor-Systemen mithilfe des open-source Simulationsprogrammes openCFS.

Regelungstechnik und Prozessautomatisierung (Auswahl)

Verkehrssimulation und intelligente Verkehrsnetzsteuerung

Teaserbild Schwerpunkt 3

© Gernot Gmeinhart

Ein makroskopisches Modell zur Optimierung von Verkehrsflüssen, welches den Verkehrsfluss wie eine kompressible Flüssigkeit behandelt und mithilfe einer nichtlinearen partiellen Differentialgleichung beschrieben wird

Mechatronisch emulierte Realität

Teaserbild E325-04 Schwerpunkt 4

© E325

Einsatz von PHiL (Power Hardware in the Loop), um die Interaktion unterschiedlicher, realer und virtueller Subsysteme mit höchst realistischen und reproduzierbaren Testschemata zu entwickeln

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