Projektgruppe ChipSim

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1 Projektgruppe ChipSim Modellierung und Simulation plastoelastischer Objektinteraktionen LS Informatik VII Prof. Dr. Heinrich Müller Dipl.-Inf. Denis Fisseler Dipl.-Inf. Raffael Joliet Dr.-Ing. Dipl.-Inf. Petra Kersting 1

2 Modellierung und Simulation plastoelastischer Objektinteraktionen Elastische Deformation Plastische Deformation Florian Fleißner (Universität Stuttgart) Mark Pauly et al. (Stanford University) 2

3 Partikelbasierte Methoden FEM-basierte Methoden 3

4 Partikelbasierte Methoden Feder-Masse-Systeme Massepunkt Abreißbedingung Elastische Verbindung Nachbarschaft Ron Fedkiw et al. (Stanford Computer Science) Smoothed Particle Hydrodynamics Marching-Least-Squares-Approximation Freie Auswahl der Methode 5

5 Partikelbasierte Simulationen Physikalisches Modell Partikelrepräsentation und Interpolation Nachbarschaftssuche Partikelbasierter Löser Kraftberechnung Zeitintegration 6

6 Aufgabenstellung der geplanten Projektgruppe Entwurf und Implementierung eines interaktiven Simulation- und Spanende Bearbeitung Visualisierungssystems von Bauteilen zur Analyse der Spanbildung 7

7 Entwurf und Implementierung eines interaktiven Simulation- und Visualisierungssystems zur Analyse der Spanbildung Motivation Spanende Bearbeitung von Bauteilen Hohe praktische Relevanz Vielfältige Anwendungsbereiche 8

8 Entwurf und Implementierung eines interaktiven Simulation- und Visualisierungssystems zur Analyse der Spanbildung Motivation Spanende Bearbeitung von Bauteilen Hohe praktische Relevanz Vielfältige Anwendungsbereiche Analyse des Fräsprozesses Materialabtrag Spanbildung 9

9 Entwurf und Implementierung eines interaktiven Simulation- und Visualisierungssystems zur Analyse der Spanbildung Aufgabenstellung der geplanten Projektgruppe Mögliches Vorgehen Erstellen des Partikelmodells Grundlegende Tests mit geometrischen Primitiven Zerspansimulation Florian Fleißner (Universität Stuttgart) 10

10 Teilaspekte des interaktiven Simulation- und Visualisierungssystem zur Analyse der Spanbildung 1. Modellerstellung 2. Kollisionsdetektion 3. 3D-Visualisierung 4. GPGPU- Programmierung 5. Realisieren einer Zerspansimulation directtovideo.wordpress.com 11

11 Realisierung Objektorientiertes Design Interaktive 3D-Visualisierung GPGPU-Programmierung (z. B. OpenCL) Ausstattung Quellcodeverwaltung (SVN, ) Bugtracking (Trac, ) Wiki-System PG-Raum mit neuen Rechnern Intensive Betreuung Evaluierung mit realen Zerspanungsmaschinen NVIDIA.com snicks.de 12

12 Was bietet die PG? Anwenden aktueller Methoden der Computergrafik auf praxisrelevante Problemstellungen des Maschinenbau Vertiefung der Vorlesungen Mensch-Maschine-Interaktion und entsprechender Spezialvorlesungen Strukturierter Softwareentwicklungsprozess Möglichkeiten für weiterführende Diplom- und Masterarbeiten NVIDIA.com 13

13 Teilnahmevoraussetzung Notwendig Kenntnisse in Geometrieverarbeitung, Computergraphik oder graphischer Datenverarbeitung Kenntnisse einer objektorientierten Programmiersprache (z. B. C++ oder Java) wikipedia.de Wünschenswert Kenntnisse in geometrischem Modellieren, Datenvisualisierung oder digitaler Bildverarbeitung Kenntnisse in Software-Technologie DirectX- oder OpenGL-Programmierung dice.se 14

14 Einzelpräsentation: um Uhr im Raum E04 in der OH14 LS Informatik VII Prof. Dr. Heinrich Müller Dipl.-Inf. Denis Fisseler Dipl.-Inf. Raffael Joliet Dr.-Ing. Dipl.-Inform. Petra Kersting 15