Labor Finite-Elemente-Methode

Labor Finite-Elemente-Methode

Das Labor Finite-Elemente-Methode (FEM) befasst sich mit der Weiterentwicklung der FEM-Methode und Anwendung der linearen und nichtlineare FEM auf industrielle Problemstellungen.

Als neu aufgenommenen Forschungszweig arbeitet das Labor an der Verknüpfung der Methode FEM mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI). Hier wird an diversen Kombinationsmöglichkeiten geforscht, die unter anderem bei der mechanischen Produktentwicklung zum Einsatz kommen.

FEM-Simulationsmodelle dienen als Datengeneratoren für Modelle des Maschinellen Lernens (ML) ‒ entweder als alleinige Datenquelle oder in Kombination mit Messdaten, z.B. zur Datenvervielfältigung oder zum gezielten Ausgleich von Datensätzen. Eine weitere Anwendung ist die Nutzung von FEM-Modellen als Inferenz-Generatoren zur Ausnutzung unterschiedlicher ML-Trainingsverfahren.

Weiterhin können ML-Metamodelle zeitintensive numerische Berechnungen der FEM stark verkürzen. Dies ist die Basis für eine Nutzung in regelungstechnischen Anwendungen und Optimierungen. Ein weiteres Potenzial liegt in der Validierung von Simulationsmodellen, um etwaige Lücken zwischen Simulation und Realität durch ML-Modelle schließen zu können. Methoden des Clusterings ermöglichen es, Simulationsergebnisse dezidiert und automatisiert auf Ausreißer zu überprüfen.