Aeromat

Automatisiertes Entwickeln aerodynamischer Strukturen und Fahrzeuge mithilfe evolutionärer Optimierung und Surrogatmodellierung.
Von: 
01.10.2016
to
30.09.2019
Förderungsart: 
Öffentliche Forschung

Projektbeschreibung

Die effiziente Nutzung verfügbarer Energie ist eine der großen Herausforderungen unserer Zeit. Eine besondere Bedeutung kommt dabei der Analyse und Optimierung von Formen und Strukturen hinsichtlich ihrer aerodynamischen Eigenschaften zu. Wichtige Anwendungsgebiete sind die Entwicklung energieeffizienter Fahrzeuge und die Windenergietechnik.

Rechnergestützte Ansätze durch Simulation und automatische Optimierung sind heute selbstverständlicher Teil der technischen Entwicklung und haben zu erheblichen Verbesserungen geführt. Die hohe Komplexität sowohl hinsichtlich
der Rechenzeit als auch bezüglich des Speicherbedarfs limitiert jedoch bislang solche Ansätze. Zusammen mit unseren Forschungs- und Entwicklungspartnern bauen wir auf bewährten Ansätzen der Datenreduktion und der Surrogatmodellierung auf, um dieses Problem signifikant zu verkleinern:

  • Durch Kombination mit indirekten Oberflächencodierungen werden neue Methoden entwickelt um einen erheblichen Teil der Simulationen einzusparen und so komplexere Anwendungsfragestellungen zu lösen.
  • Mit einer komponentenbasierten Architektur und der Weiterentwicklung zugrundeliegender Softwaremethoden wird vermieden, dass die Kombination unterschiedlicher Verfahren durch Implementierungsaspekte oder Qualitätseinbußen limitiert wird.

Dies unterstreicht die Einsatzmöglichkeiten dieser neuen Technologie und ermöglicht weitreichende Verbesserungen in diesen gesellschaftlich bedeutsamen Anwendungsgebieten.

Projektleitung an der H-BRS

Prof. Dr. Dirk Reith

Grundgebiete der Ingenieurwissenschaften
insbesondere Mathematik, Physik und Simulationsanwendungen (Forschungsprofessur)
Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
E-Mail: 
dirk.reith [at] h-brs.de

Sankt Augustin

Raum: 
B 223

Kooperierende Professorinnen und Professoren

Wissenschaftliche Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter

Publikationen

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
Nine of the hundreds of near-optimal designs which vary in volume and curvature, produced in a single run of the surrogate-assisted illumination (SAIL) algorithm.

Aerodynamic Design Exploration through Surrogate-Assisted
Illumination

(Best Student Paper -- Multidisciplinary Design Optimization)
Gaier, Adam, Alexander Asteroth, and Jean-Baptiste Mouret. AIAA Aviation and Aeronautics Forum 2017 

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
An overview of the airfoil design space. Produced through the surrogate-assisted illumination algorithm (SAIL).

Data-Efficient Exploration, Optimization, and Modeling of Diverse Designs through Surrogate-Assisted
Illumination

(Best Paper -- Complex Systems)
Gaier, Adam, Alexander Asteroth, and Jean-Baptiste Mouret. Genetic and Evolutionary Computation Conference 2017

Hochschule Bonn-Rhein-Sieg
Predicting performance based on features rather than parameters.

Hierarchical Surrogate Modeling for Illumination Algorithms
Alexander Hagg. Genetic and Evolutionary Computation Conference 2017

Geldgeber

Kooperationspartner