Im Rahmen der Vorlesung GTK2 erwerben die Studierenden grundlegende Kenntnisse über Simulations- und Optimierungsmethoden in ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen. Die dargestellten Inhalte orientieren sich zum Teil an konkreten gießereitechnischen Problemstellungen, gleichwohl wird auf eine Übertragbarkeit der Vorlesungsinhalte auf weitere ingenieurwissenschaftliche Problemstellungen sowie Fertigungsverfahren hohen Wert gelegt.
Konkret werden im Rahmen der Vorlesung GTK2 die folgenden Inhalte vermittelt:
- Grundlagen der thermischen Analyse, Wärmeübertragungsmechanismen, thermische Belastung und Phasenwechsel
- Grundlagen und Einsatz der Topologieoptimierung als ein Verfahren der Strukturoptimierung
- Topologieoptimierung von Problemen der Wärmeleitung
- Einführung in die Fluiddynamik und CFD-Simulation
- Grundlagen und Randbedingungen der CFD-Simulation
- Anwendung der CFD-Simulation zur Abbildung gießtechnischer Prozesse
- Grundlagen der Optimierung im Kontext ingenieurwissenschaftlicher Problemstellungen
- Werkzeuge zur Datenanalyse: (M)ANOVA, PCA, K-Means Cluster Analysis
- Methoden für eine lineare/ nicht-lineare Optimierung
- Mehrzielorientierte Optimierung
- Weitere Optimierungsalgorithmen: Ant Colony, Particle Swarm, Simulated Annealing
