Events

Steering Committee

Location: MTZ, Pauwelsstr. 19

Burger Seminar

Location: MTZ room 4.02, Pauwelsstr. 19

Inverse Multiscale Problems

Prof. Dr. Martin Burger, Institut für Numerische und Angewandte Mathematik, Westfälische Wilhelms-Universität Münster

Modern nonlinear science is full of multiscale processes, where the derivation of efficiently computable models poses significant mathematical challenges. In many cases microscopic models are known, but for efficient simulation one needs coarse-grained meso- or macroscopic models. Coarse-graining is also the basis for the solution of inverse problems, which usually arise when one wants to compute quantities that are not directly accessible from indirect observations or when one seeks optimal designs.

In this talk we present some aspects of multiscale modelling and related inverse problems, with applications in the natural sciences (design of semiconductor devices, crystal growth and nucleation, ion transport through channels and nanopores, chemotaxis) and also in socio-economic systems (swarming, price herding, opinion formation).

Bause Seminar

Location: MTZ room 4.02, Pauwelsstr. 19

Efficient and Reliable Approximation of Water Flow and Reactive Multicomponent Transport in the Subsurface

Dr. Markus Bause, Institut für Angewandte Mathematik, Universität Erlangen-Nürnberg

Steering Committee

Location: LPT, Turmstr. 46

Eberhard Seminar

Location: MTZ room 4.02, Pauwelsstr. 19

Modeling, Control and Dynamic Stability of Tools and Machines

Prof. Dr. Peter Eberhard, Institut für Technische und Numerische Mechanik, Universität Stuttgart

Manipulatoren in parallelkinematischer Bauweise, wie z.B. Hexapod Roboter, können effizient modelliert werden und zeichnen sich durch relativ hohe Steifigkeiten bei gleichzeitig geringer bewegter Masse aus, was in einem hohen Beschleunigungsvermögen resultiert. Beides möchte man sich bei Parallelkinematik-Werkzeugmaschinen zunutze machen, um Maschinen zu erhalten, die sowohl großen Genauigkeitsanforderungen gerecht werden, als auch durch Reduktion von Nebenzeiten eine hohe Wirtschaftlichkeit aufweisen.

Charakteristisch für viele Zerspanungsprozesse, wie etwa das Fräsen, ist aber, dass sie dynamisch instabil werden können. Dies beruht im Wesentlichen auf dem sog. Regenerativeffekt, der die Anregung des Werkzeugs durch das wiederholte Schneiden auf der gleichen Oberfläche beschreibt. Systemdynamisch betrachtet handelt es sich hier um totzeitbehaftete periodisch zeitvariante Differentialgleichungen. Sowohl für die Konstruktion und Auslegung von Maschinen als auch für eine sichere Prozessführung ist es wichtig, die Stabilitätsgrenze eines Prozesses an der Maschine zu kennen. Aufgrund der poseabhängigen dynamischen Eigenschaften von Parallelkinematiken kann sich diese Grenze jedoch während des Durchlaufens einer Bearbeitungstrajektorie stark verschieben.

Anhand der in Simpack modellierten Hexapod Werkzeugmaschine Paralix wird gezeigt, wie sich die poseabhängige Stabilitätsgrenze beim Durchlaufen einer Bearbeitungstrajektorie auf Basis eines elastischen Mehrkörpermodells berechnen lässt. Neben der Modellierung der Werkzeugmaschine gehen wir dabei auch auf die Verfahren ein, die zur effizienten Erstellung der Stabilitätsgrenze verwendet werden.