Abgeschlossene Projekte im Geschäftsfeld Multiphysics

Cloud-based design of ultra-clean containers for high-purity chemicals.
Project duration: 11/2016 - 04/2018

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Cloud-based design for the manufacturing and simulation of high-performance composite structures.
Laufzeit: 2015 - 2016

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Hochgeschwindigkeits-3D-Messdatenerfassung zur Validierung von Experiment und Simulation in der Crashbewertung.

Die Entwicklungszeit von passiven Sicherheitskomponenten in der Automobilindustrie wurde in den letzten Jahren immer weiter verkürzt. Der Einsatz der numerischen Simulation ermöglicht eine hohe Parametervariabilität, erfordert aber eine experimentelle Validierung von Simulationsmodellen und -verfahren. Die abschließende experimentelle Prüfung ist gesetzlich vorgeschrieben, aber sehr teuer und zeitaufwändig. Die häufigste Schwierigkeit bei der Crashsimulation ist die Bestimmung der Gründe, warum Simulation und experimentelles Ergebnis voneinander abweichen. Im internen Projekt HORUS entwickelte das Fraunhofer Institut IOF ein Hochgeschwindigkeits-3D-Messsystem zur Erzeugung triangulationsbasierter 3D-Messdaten mit einer 3D-Bildrate von bis zu 10 kHz. Fraunhofer SCAI hat die Software entwickelt, um ein Simulationsergebnis mit Hochgeschwindigkeits-3D-Messdaten zur Verformungsanalyse zu vergleichen.
Laufzeit: 2013 - 2016

Nachhaltige und hocheffiziente Energieerzeugung durch den Einsatz von Bauteilen aus Hochleistungskeramik in kleinen Turbinen.
Laufzeit: 2012 - 2016

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Multiphysics-Simulation in the Cloud.
Laufzeit: 2013 - 2014

ALI Kultur- und Expositionssystem - In-vitro Toxikologie.
Laufzeit: 2012 - 2014

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Werkstoffmodelle und Kennwertermittlung für die industrielle Anwendung der Umform und Crash-Simulation unter Berücksichtigung der mechanischen und thermischen Vorgeschichte bei hochfesten Stählen.
Laufzeit: 2011 - 2014

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Gekoppelte Simulation und Optimierung für robustes virtuelles Fahrzeugdesign.
Laufzeit: 2010 - 2013

Abgleich von Simulation und Experiment für die Tiefziehsimulation.
Laufzeit: 2010 - 2012

Mitteldruckmischkopf für die Polyurethan-Verarbeitung.
Laufzeit: 2009 - 2011

• Flyer CFD-Optimierung [PDF 2,2 MB]

Langsam laufende Blockschaumanlage für die Polyurethanherstellung.
Laufzeit: 2009 - 2011

• Flyer CFD-Optimierung [PDF, 2,2 MB]

Das Projekt Modelisar hat zum Ziel, der Automobilindustrie ein Werkzeug zur Verfügung zu stellen, mit dem sich Simulation, Modellierung, Optimierung schnell und effizient koordinieren lassen. Es wird eine Schnittstelle entwickelt, die es ermöglicht, eine offene Lösung für die Modellierung fahrzeugbezogener Systeme und die Entwicklung von »Embedded Software« in eine bereichsübergreifende Simulation zu integrieren. Das Projekt leistet einen Beitrag dazu, dass innovative Fahrzeugfunktionen zukünftig effizient in der vom Kunden erwarteten Qualität und Zuverlässigkeit entwickelt werden können.
Laufzeit: 2008 - 2011

• Informationsblatt zum Projekt (BMBF) [PDF, 217 MB]

Innovative Methoden zur Auslegung von Umformwerkzeugen im Fahrzeugbau

Ziel von IMAUF ist es, Innovationen aus den F&E-Bereichen Blechumformung, rechnergestützte Simulationsmethoden, Plasmabeschichtungstechnik und Oberflächenmodifizierung zusammenzuführen, in produzierenden Unternehmen der Automobilindustrie zu erproben, umzusetzen und in Qualifizierungskonzepte zu überführen.
Laufzeit: 2007 - 2010

Untersuchungen über die Anwendungsmöglichkeiten von hochfesten Stählen im Automobilbau weltweit haben gezeigt, dass die Energieabsorption beim Crash noch deutlich verbessert werden kann. In Europa und in Japan werden spezielle Mehrphasenstähle wie DP (Dual Phase) und TRIP (Transformation Induced Plasticity) vermehrt in crash-relevanten Strukturen eingesetzt. Ziel dieses Projektes ist es, die Crashsimulation für solche Fälle durch die Übertragung von lokalen Umformergebnissen deutlich zu verbessern.
Laufzeit: 2005 - 2008

Entwicklung eines 3-Zonen-Modells für das Grundwasser- und Infrastrukturmanagement nach extremen Hochwasserereignissen in urbanen Räumen

In diesem Projekt entsteht ein Simulationswerkzeug, welches das Oberflächenwasser, das Kanalsystem und das Grundwasser gemeinsam unter Berücksichtigung der Interaktion simulieren kann. Die Software erlaubt eine Untersuchung der Wechselwirkungen in den Abflussvorgängen bei Hochwasserereignissen und soll zur Erarbeitung von Handlungsstrategien eingesetzt werden.
Laufzeit: 2005 - 2008

Innovative Grid-Entwicklungen für ingenieurwissenschaftliche Anwendungen

InGrid ermöglicht grid-basierte Anwendungen und effiziente Nutzung gemeinsamer Rechner- und Software-Ressourcen für ingenieurwissenschaftliche Projekte. Dabei konzentriert sich InGrid auf Anwendungsprobleme aus den rechenintensiven Bereichen gekoppelte Multiskalenprobleme, gekoppelte multidisziplinäre Probleme sowie verteilte simulationsbasierte Optimierung.
Laufzeit: 2005 - 2008

Die Planung von verfahrenstechnischen Anlagen kann erheblich vereinfacht werden, wenn dem Konstruktionsingenieur die Möglichkeiten der modernen dynamischen Strömungs- und Spannungsberechung für Rohrleitungssysteme zunutze gemacht werden. Auslegung, wirtschaftliche Optimierung und sicherheitstechnische Betrachtung sind so in einem Schritt durchführbar.
Laufzeit: 2001 - 2004

Viele Anwendungen benötigen eine gekoppelte Simulation, um realitätsnahe Vorhersagen zu ermöglichen. In COSIWIT werden solche Berechnungen für Aufgaben aus sehr verschiedenen technischen Bereichen ermöglicht. Zum Beispiel soll in einem Resonator die Wechselwirkung der aus einem elektrischen Feld resultierenden Kräfte und der Verformung der Struktur vorhergesagt werden.
Laufzeit: 2001 - 2004

In dem von der EG geförderten Projekt TAURUS wird eine Simulationumgebung für aeroelastische Berechnungen aufgebaut und für Anwendungen in der europäischen Luftfahrtindustrie einsatzbereit gemacht. Diese Integrationsplattform ermöglicht sowohl die Berechnung von Fluid-Struktur-Interaktionen als auch die Durchführung von Entwurfsprozessen für die aeroelastische Auslegung von Flugzeugen. Die Kopplungsbibliothek MpCCI von Fraunhofer SCAI spielt dabei eine zentrale Rolle für die Realisierung der Simulationskopplung.
Laufzeit: 2001 - 2004

Der Planeten-Simulator PLAISIR ist ein gekoppeltes System von Klimakomponenten zur Langzeitintegration.
Laufzeit: 1999 - 2002

In einem gemeinsamen Forschungsvorhaben mit dem Institut für Aeroelastik des DLR werden für die Strömung-Struktur-Kopplung in der Aeroelastik spezielle Verfahren für die räumliche Kopplung entwickelt.
Laufzeit: 1999 - 2002

IT- und Numerikmethoden für Wettervorhersage und Klimasimulation

Das algorithmische und numerische Wissen von SCAI hilft bei der Lösung komplexer gekoppelter Simulationen für die Wetter- und Klimavorhersage.

Die ersten Arbeiten an der Kopplungsschnittstelle COCOLIB (Vorläufer zu MpCCI) begannen schon im Projekt CISPAR .
Laufzeit: 1996-1998