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Laufende Projekte

S = Bearbeitung an der Universität Stuttgart

Kurzname Projektname Projekttyp Gefördert durch
Fluid-Struktur-Wechselwirkung Numerische Simulation von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen auf kartesischen Gittern Forschergruppe 493 Deutsche Forschungsgemeinschaft
SimLab Begleitende Mobilitätsmaßnahmen zum SimLab in Belgrad - SimLab Stipendiatenprogramm und Kurzlehrgänge Sonderprogramm Akademischer Neuaufbau Südosteuropa Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)
TabletPCs Simulation Technology Goes Mobile HP Hardware Grant Hewlett-Packard
Vernetzt-kooperative Planungsprozesse im konstruktiven Ingenieurbau Volumenorientierte Modellierung als Grundlage einer vernetzt-kooperativen Planung im konstruktiven Ingenieurbau Schwerpunktprogramm 1103 Deutsche Forschungsgemeinschaft
Studiengang CSE Studiengang Computational Science and Engineering, Entwicklung von Lehrangeboten für die Virtuelle Hochschule Bayern - Virtuelle Hochschule Bayern
COCUZ Entwicklung und Umsetzung eines IT-Masterstudiums in Taschkent, Uzbekistan Tempus Europäische Union
Hochreaktive Polyisobutene Entwicklung neuer Methoden zur Produktion hochreaktiver Polyisobutene IGSSE -- TUM International Graduate School of Science and Engineering Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder
Hardware-oriented Simulation and Computing Entwicklung von Tools, Techniken und Algorithmnen zur hardware-orientierten Implementierung von Simulationsverfahren auf Hochleistungsrechnern. IGSSE -- TUM International Graduate School of Science and Engineering Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder
Modellierung und Simulation von Mikropumpen Modellierung und Simulation von Teilchentrennung in Mikropumpen/Drift-Ratschen unter Berücksichtigung Brownscher Bewegungen. DFG Projekt Deutsche Forschungsgemeinschaft
KONWIHR - SkvG Effiziente parallele Simulation von Strömungsvorgängen auf kartesischen Gittern. Kompetenznetzwerk für Technisch-Wissenschaftliches Hoch- und Höchstleistungsrechnen in Bayern High-Tech-Offensive Bayern
Quantum Computing Numerische Aspekte der Simulation von Quantenmehrkörpersystemen QCCC Projekt Quantum computing, control and communication

Numerische Simulation von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen auf kartesischen Gittern

Projekttyp Forschergruppe 493
Gefördert durch Deutsche Forschungsgemeinschaft
Beginn August 2003
Ende März 2009
Leiter Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz
Dr. Miriam Mehl
Mitarbeiter Dipl.-Geophys. Markus Brenk
Ansprechpartner Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz
Kooperationspartner Prof.Dr. Krafczyk (Institut für Computeranwendungen im Bauingenieurwesen, TU Braunschweig)
Prof.Dr. E. Rank (Lehrstuhl für Bauinformatik, TU München)
Kurzbeschreibung
Im Projekt P6 der DFG-Forschergruppe 493 soll ein streng partitionierter Ansatz zur numerischen Simulation von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen weiterentwickelt und an prototypischen und zugleich technisch relevanten Modellkonfigurationen erprobt werden. Für die Strömungsberechnungen wird der auf kartesischen Gittern arbeitende MAC-Code Nast++, entwickelt für die Behandlung zeitabhängiger laminarer Strömungen viskoser inkompressibler Fluide in veränderlichen dreidimensionalen Geometrien, weiterentwickelt und eingesetzt. Zur Berechnung der Antwort der flexiblen Strukturen bringt das Projekt P10 (Prof. Rank, Dr.-Ing. Düster) einen Löser zur strukturdynamischen Simulation in den partitionierten Ansatz ein. Nach zunächst vorzunehmenden Verbesserungen bzw. Erweiterungen am Ströungscode soll die voll transiente (implizite) Kopplung im Sinne der partitionierten Lösung realisiert und im Hinblick auf Robustheit und Stabilität untersucht und optimiert werden. Zur Validierung soll vor allem das Prinzipexperiment FLUSTRUC-A aus Projekt P4 (Prof. Durst, Dr.-Ing. Breuer, Dipl.-Ing. Lienhart) dienen. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten liegt auf der Bereitstellung einer modularen Software-Infrastruktur, die über einheitlich definierte Schnittstellen den einfachen Austausch von Komponenten gestattet und somit in der Forschergruppe beispielsweise zum Vergleich verschiedener Strukturlöser bzw. verschiedener Fluidlöser in unterschiedlichen Szenarien genutzt werden kann. Hierbei findet eine intensive Kooperation der Teilprojekte P6, P8 und P10 statt.

Weitere Informationen

Entwicklung neuer Methoden zur Produktion hochreaktiver Polyisobutene

Projekttyp interdisziplinäre thematische IGSSE-Arbeitsgruppe
Gefördert durch Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder
Beginn April 2007
Ende März 2010
Leiter Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Dr. Miriam Mehl
Mitarbeiter Csaba Attila Vigh, Tobias Neckel
Ansprechpartner Dr. Miriam Mehl
Kooperationspartner Prof.Dr. Fritz Kühn (Chemie, TUM)
Kurzbeschreibung
Polyisobutene werden in der Industrie in großen Mengen benötigt. Je nach Molekulargewicht finden sie in der Gummiproduktion oder als Klebstoffe o.ä. Verwendung. Jedes Jahr werden mehr als 100.000 t hochreaktive Polyisobutene hergestellt. Daher sind die Effizienz und Umweltverträglichkeit der Produktionsmethoden sehr wichtige Ziele. Um jedoch eine hohe Produktqualität zu erzielen, sind bei allen bisher bekannten Produktionsmethoden Temperaturen weit unter 0 Grad Celsius und Lösungsmittel wie beispielsweise Methylchloride, Dichlormethane oder Ethene erforderlich. In jüngster Zeit wurde an der TUM (Lst. für Anorganische Chemie) ein neuer Typ von Katalysatoren entwickelt, die die Produktion hochreaktiver Polyisobutene bei Raumtemperatur und in chlorfreien Lösungsmitteln ermöglichen. Die Ziele dieser Arbeitsgruppe sind der Transfer dieser im Labor entwickelten Methode auf die Skala eines Produktionsreaktors, die Untersuchung der zugrundeliegenden chemischen Reaktionsmechanismen and schließlich die weitere Verbesserung der Methode. Um diese Ziele zu erreichen, werden wir die Synergien zwischen Chemie und Informatik ausnutzen durch die Kombination von Methoden der experimentellen Chemie (Reaktionsmechanismen, Testen weiterer Katalysatoren, heterogene Katalyse, etc.) und des wissenschaftlichen Rechnens (Untersuchung und Optimierung der Kühlung der exothermen Reaktionen, Fluss- und Transportprozesse).

Hardware-oriented Simulation and Computing

Projekttyp interdisziplinäre thematische IGSSE-Arbeitsgruppe
Gefördert durch Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder
Beginn April 2007
Ende März 2010
Leiter Dr. Michael Bader, Dr. Carsten Trinitis
Mitarbeiter Csaba Attila Vigh, Tobias Weinzierl
Ansprechpartner Dr. Michael Bader
Kooperationspartner Prof.Dr. Arndt Bode (CeCVDE, TUM-Informatik), Prof. Dr. Markus Schwaiger (BioMedTUM)
Kurzbeschreibung
Moderne Rechnerarchitekturen, sowohl für Arbeitsplatz- als auch für Hochleistungsrechner, sind gekennzeichnet durch allgegenwärtige Parallelität, Leistungsbeschränkungen durch vergleichsweise langsamen Hauptspeicher und dem allgemein zunehmend hierarchischen Rechnerdesign. Die Berücksichtigung dieser Faktoren ist zum Effizienten Ausnutzen der verfügbaren Hardware in zunehmendem Ausmaß erforderlich. Vor diesem Hintergrund sollen in folgenden Anwendungsbereichen prototypische Techniken und Algorithmen zum Hardware-orientierten Hochleistungsrechnen untersucht werden:

Modellierung und Simulation von Mikropumpen

Projekttyp DFG Projekt
Gefördert durch Deutsche Forschungsgemeinschaft
Beginn April 2003
Ende offen
Leiter Dr. Miriam Mehl, Prof.Dr. Christoph Zenger
Mitarbeiter Tobias Weinzierl, Tobias Neckel, Ioan Lucian Muntean, Markus Brenk
Ansprechpartner Dr. Miriam Mehl
Kooperationspartner Prof.Dr. Peter Hänggi (Physik, Uni Augsburg)
Kurzbeschreibung
In diesem Projekt soll eine neuartige Mikropumpe zur Teilchentrennung im Detail untersucht werden. Die Mikropumpe besteht aus einem dreidimensionalen Array von identischen Poren mit periodisch aber asymmetrisch variierendem Durchmesser, durch die eine verdünnte Suspension der zu sortierenden Teilchen hin und her gepumpt wird. Im Zusammenspiel des Strömungsfeldes mit stochastischen Kräften thermischer Natur ergibt sich nach dem Funktionsprinzip der "Brownschen Motoren" eine gerichtete Bewegung der suspendierten Teilchen. Da die Transportrichtung von den dynamisch relevanten Details des Systems abhängt, insbesondere z.B. von der Teilchengröße, lässt sich diese hydrodynamische Mikropumpe zur kontinuierlichen und parallelen Teilchentrennung technologisch nutzen. Die Brownsche Bewegung kleiner Teilchen in einem zeitabhängigen viskosen Strömungsfeld durch eine Pore mit variierendem Querschnitt stellt ein anspruchsvolles und komplexes hydrodynamisches Problem dar. Da allerdings für eine experimentelle Realisierung der Mikropumpe ein möglichst genaues Verständnis der zugrunde liegenden physikalischen Prozesse unverzichtbar ist, soll dieses Problem in unserem Teilprojekt im Zusammenspiel analytischer und numerischer Methoden eingehend untersucht werden. Im Einzelnen stehen folgende Themen im Vordergrund:

Begleitende Mobilitätsmaßnahmen zum SimLab in Belgrad - SimLab Stipendiatenprogramm und Kurzlehrgänge

Projekttyp Sonderprogramm Akademischer Neuaufbau Südosteuropa
Gefördert durch Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)
Beginn Februar 2002
Ende Dezember 2008
Leiter Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Mitarbeiter Dr. Ralf-Peter Mundani
Srihari Narasimhan, M.Sc.
Dipl.-Ing. Ioan Lucian Muntean
Ansprechpartner Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz

SimLab Stipendiatenprogramm
Sixth SimLab Course on Parallel Numeric Simulation
Weitere Informationen und SimLab Lehrgangsprogramm

Simulation Technology Goes Mobile

Projekttyp HP Hardware Grant
Gefördert durch Hewlett-Packard
Beginn Juli 2004
Ende Mai 2006
Leiter Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Mitarbeiter Dr.rer.net Stefan Zimmer
Ansprechpartner Dr.rer.net Stefan Zimmer
Kurzberschreibung
As part of HP Mobile Technology for Teaching grant, 34 TabletPCs and accompanying equipment have been donated to improve education in the field of simulation techniques at the Universität Stuttgart. They will be used in various courses in the faculties Up to now, they have been successfully used in summer schools: With start of the winter term, they will be introduced into the regular course program, in the winter term especially in the lecture Numerische und Stochastische Grundlagen der Informatik, where a group of students will be equipped with TabletPCs.

Volumenorientierte Modellierung als Grundlage einer vernetzt-kooperativen Planung im konstruktiven Ingenieurbau

Projekttyp Schwerpunktprogramm 1103
Gefördert durch Deutsche Forschungsgemeinschaft
Beginn Oktober 2000
Ende Oktober 2006
Leiter Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Mitarbeiter Dr. Ralf-Peter Mundani
Ansprechpartner Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Kooperationspartner Prof.Dr. E. Rank (Lehrstuhl für Bauinformatik, TU München)
Kurzberschreibung
Die ungebremste Steigerung der Rechen- und Speicherleistung von Arbeitsplatzrechnern sowie neue Konzepte der geometrischen Modellierung und der numerischen Berechnungsverfahren lassen erwarten, dass in weniger als 10 Jahren ein erheblicher Teil der computergestützten Planung im konstruktiven Ingenieurbau nicht mehr an dimensionsreduzierten Modellen, sondern an streng volumenorientierten Modellen durchgeführt werden kann. Dies wird weitreichende Folgen für den gesamten Planungsprozess und insbesondere für die Integration der verschiedenen Teilmodelle mit sich bringen. Hierfür werden in diesem Forschungsvorhaben Konzepte entwickelt und deren Leistungsfähigkeit demonstriert.

Weitere Information

Entwicklung von Lehrangeboten für die Virtuelle Hochschule Bayern

Projekttyp -
Gefördert durch Virtuelle Hochschule Bayern
Beginn 2001
Ende offenes Ende
Leiter Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Prof.Dr. Christoph Zenger
Mitarbeiter Dr.rer.nat. Michael Bader
Ansprechpartner Dr.rer.nat. Michael Bader
Kurzbeschreibung
Zum Wintersemester 2001/2002 wurde an der TUM das interdisziplinäre, englischsprachige Master-Programm Computational Science and Engineering (CSE) als Aufbaustudiengang für Natur- und Ingenieurwissenschaftler eingeführt. Als Besonderheit sieht die CSE-Studienordnung vor, dass einzelne Module des Studiengangs auch von Instituten anderer Hochschulen eingebracht werden können, u.a. als virtuelle Lehreinheit im Rahmen der Virtuellen Hochschule Bayern (vhb). Das Angebot virtueller Lehreinheiten soll gewährleisten, dass teilnehmende Studenten von der CSE-Kompetenz in ganz Bayern profitieren können. Darüber hinaus soll ein hochschulübergreifendes zeitgemäßes Lehrangebot zum Thema High Performance Computing (HPC) und CSE aufgebaut werden, auf das auch andere Universitäten bei Einführung entsprechender Studiengänge oder Vertiefungsfächer zugreifen können. Im Rahmen dieses Projekts sollen zunächst zwei ausgewählte Module zur virtuellen Vorlesung bzw. virtuellen Übung ausgebaut werden: das Modul "Introduction to Scientific Computing", sowie das Modul "Modelling and Simulation in Continuum Mechanics".

Numerische Simulation von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen auf kartesischen Gittern

Projekttyp Forschergruppe 493
Gefördert durch Deutsche Forschungsgemeinschaft
Beginn August 2003
Ende März 2009
Leiter Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz
Dr. Miriam Mehl
Mitarbeiter Dipl.-Geophys. Markus Brenk
Ansprechpartner Prof. Dr. Hans-Joachim Bungartz
Kooperationspartner Prof.Dr. Krafczyk (Institut für Computeranwendungen im Bauingenieurwesen, TU Braunschweig)
Prof.Dr. E. Rank (Lehrstuhl für Bauinformatik, TU München)
Kurzbeschreibung
Im Projekt P6 der DFG-Forschergruppe 493 soll ein streng partitionierter Ansatz zur numerischen Simulation von Fluid-Struktur-Wechselwirkungen weiterentwickelt und an prototypischen und zugleich technisch relevanten Modellkonfigurationen erprobt werden. Für die Strömungsberechnungen wird der auf kartesischen Gittern arbeitende MAC-Code Nast++, entwickelt für die Behandlung zeitabhängiger laminarer Strömungen viskoser inkompressibler Fluide in veränderlichen dreidimensionalen Geometrien, weiterentwickelt und eingesetzt. Zur Berechnung der Antwort der flexiblen Strukturen bringt das Projekt P10 (Prof. Rank, Dr.-Ing. Düster) einen Löser zur strukturdynamischen Simulation in den partitionierten Ansatz ein. Nach zunächst vorzunehmenden Verbesserungen bzw. Erweiterungen am Ströungscode soll die voll transiente (implizite) Kopplung im Sinne der partitionierten Lösung realisiert und im Hinblick auf Robustheit und Stabilität untersucht und optimiert werden. Zur Validierung soll vor allem das Prinzipexperiment FLUSTRUC-A aus Projekt P4 (Prof. Durst, Dr.-Ing. Breuer, Dipl.-Ing. Lienhart) dienen. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten liegt auf der Bereitstellung einer modularen Software-Infrastruktur, die über einheitlich definierte Schnittstellen den einfachen Austausch von Komponenten gestattet und somit in der Forschergruppe beispielsweise zum Vergleich verschiedener Strukturlöser bzw. verschiedener Fluidlöser in unterschiedlichen Szenarien genutzt werden kann. Hierbei findet eine intensive Kooperation der Teilprojekte P6, P8 und P10 statt.

Weitere Informationen

Entwicklung neuer Methoden zur Produktion hochreaktiver Polyisobutene

Projekttyp interdisziplinäre thematische IGSSE-Arbeitsgruppe
Gefördert durch Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder
Beginn April 2007
Ende März 2010
Leiter Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Dr. Miriam Mehl
Mitarbeiter M.Sc. Csaba Attila Vigh
Ansprechpartner Dr. Miriam Mehl
Kooperationspartner Prof.Dr. Fritz Kühn (Chemie, TUM)
Kurzbeschreibung
Polyisobutene werden in der Industrie in großen Mengen benötigt. Je nach Molekulargewicht finden sie in der Gummiproduktion oder als Klebstoffe o.ä. Verwendung. Jedes Jahr werden mehr als 100.000 t hochreaktive Polyisobutene hergestellt. Daher sind die Effizienz und Umweltverträglichkeit der Produktionsmethoden sehr wichtige Ziele. Um jedoch eine hohe Produktqualität zu erzielen, sind bei allen bisher bekannten Produktionsmethoden Temperaturen weit unter 0 Grad Celsius und Lösungsmittel wie beispielsweise Methylchloride, Dichlormethane oder Ethene erforderlich. In jüngster Zeit wurde an der TUM (Lst. für Anorganische Chemie) ein neuer Typ von Katalysatoren entwickelt, die die Produktion hochreaktiver Polyisobutene bei Raumtemperatur und in chlorfreien Lösungsmitteln ermöglichen. Die Ziele dieser Arbeitsgruppe sind der Transfer dieser im Labor entwickelten Methode auf die Skala eines Produktionsreaktors, die Untersuchung der zugrundeliegenden chemischen Reaktionsmechanismen and schließlich die weitere Verbesserung der Methode. Um diese Ziele zu erreichen, werden wir die Synergien zwischen Chemie und Informatik ausnutzen durch die Kombination von Methoden der experimentellen Chemie (Reaktionsmechanismen, Testen weiterer Katalysatoren, heterogene Katalyse, etc.) und des wissenschaftlichen Rechnens (Untersuchung und Optimierung der Kühlung der exothermen Reaktionen, Fluss- und Transportprozesse).

Hardware-oriented Simulation and Computing

Projekttyp interdisziplinäre thematische IGSSE-Arbeitsgruppe
Gefördert durch Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder
Beginn April 2007
Ende März 2010
Leiter Dr. Michael Bader, Dr. Carsten Trinitis
Mitarbeiter Csaba Attila Vigh, Tobias Neckel
Ansprechpartner Dr. Michael Bader
Kooperationspartner Prof.Dr. Arndt Bode (CeCVDE, TUM-Informatik), Prof. Dr. Markus Schwaiger (BioMedTUM)
Kurzbeschreibung
Moderne Rechnerarchitekturen, sowohl für Arbeitsplatz- als auch für Hochleistungsrechner, sind gekennzeichnet durch allgegenwärtige Parallelität, Leistungsbeschränkungen durch vergleichsweise langsamen Hauptspeicher und dem allgemein zunehmend hierarchischen Rechnerdesign. Die Berücksichtigung dieser Faktoren ist zum Effizienten Ausnutzen der verfügbaren Hardware in zunehmendem Ausmaß erforderlich. Vor diesem Hintergrund sollen in folgenden Anwendungsbereichen prototypische Techniken und Algorithmen zum Hardware-orientierten Hochleistungsrechnen untersucht werden:

Modellierung und Simulation von Mikropumpen

Projekttyp DFG Projekt
Gefördert durch Deutsche Forschungsgemeinschaft
Beginn April 2003
Ende offen
Leiter Dr. Miriam Mehl, Prof.Dr. Christoph Zenger
Mitarbeiter Tobias Weinzierl, Tobias Neckel, Ioan Lucian Muntean, Markus Brenk
Ansprechpartner Dr. Miriam Mehl
Kooperationspartner Prof.Dr. Peter Hänggi (Physik, Uni Augsburg)
Kurzbeschreibung
In diesem Projekt soll eine neuartige Mikropumpe zur Teilchentrennung im Detail untersucht werden. Die Mikropumpe besteht aus einem dreidimensionalen Array von identischen Poren mit periodisch aber asymmetrisch variierendem Durchmesser, durch die eine verdünnte Suspension der zu sortierenden Teilchen hin und her gepumpt wird. Im Zusammenspiel des Strömungsfeldes mit stochastischen Kräften thermischer Natur ergibt sich nach dem Funktionsprinzip der "Brownschen Motoren" eine gerichtete Bewegung der suspendierten Teilchen. Da die Transportrichtung von den dynamisch relevanten Details des Systems abhängt, insbesondere z.B. von der Teilchengröße, lässt sich diese hydrodynamische Mikropumpe zur kontinuierlichen und parallelen Teilchentrennung technologisch nutzen. Die Brownsche Bewegung kleiner Teilchen in einem zeitabhängigen viskosen Strömungsfeld durch eine Pore mit variierendem Querschnitt stellt ein anspruchsvolles und komplexes hydrodynamisches Problem dar. Da allerdings für eine experimentelle Realisierung der Mikropumpe ein möglichst genaues Verständnis der zugrunde liegenden physikalischen Prozesse unverzichtbar ist, soll dieses Problem in unserem Teilprojekt im Zusammenspiel analytischer und numerischer Methoden eingehend untersucht werden. Im Einzelnen stehen folgende Themen im Vordergrund:

Begleitende Mobilitätsmaßnahmen zum SimLab in Belgrad - SimLab Stipendiatenprogramm und Kurzlehrgänge

Projekttyp Sonderprogramm Akademischer Neuaufbau Südosteuropa
Gefördert durch Deutscher Akademischer Austauschdienst (DAAD)
Beginn Februar 2002
Ende Dezember 2008
Leiter Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Mitarbeiter Dr. Ralf-Peter Mundani
Srihari Narasimhan, M.Sc.
Dipl.-Ing. Ioan Lucian Muntean
Ansprechpartner Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz

SimLab Stipendiatenprogramm
Fifth SimLab Course on Parallel Numeric Simulation
Weitere Informationen und SimLab Lehrgangsprogramm

Simulation Technology Goes Mobile

Projekttyp HP Hardware Grant
Gefördert durch Hewlett-Packard
Beginn Juli 2004
Ende Mai 2006
Leiter Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Mitarbeiter Dr.rer.net Stefan Zimmer
Ansprechpartner Dr.rer.net Stefan Zimmer
Kurzberschreibung
As part of HP Mobile Technology for Teaching grant, 34 TabletPCs and accompanying equipment have been donated to improve education in the field of simulation techniques at the Universität Stuttgart. They will be used in various courses in the faculties Up to now, they have been successfully used in summer schools: With start of the winter term, they will be introduced into the regular course program, in the winter term especially in the lecture Numerische und Stochastische Grundlagen der Informatik, where a group of students will be equipped with TabletPCs.

Volumenorientierte Modellierung als Grundlage einer vernetzt-kooperativen Planung im konstruktiven Ingenieurbau

Projekttyp Schwerpunktprogramm 1103
Gefördert durch Deutsche Forschungsgemeinschaft
Beginn Oktober 2000
Ende Oktober 2006
Leiter Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Mitarbeiter Dr. Ralf-Peter Mundani
Ansprechpartner Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Kooperationspartner Prof.Dr. E. Rank (Lehrstuhl für Bauinformatik, TU München)
Kurzberschreibung
Die ungebremste Steigerung der Rechen- und Speicherleistung von Arbeitsplatzrechnern sowie neue Konzepte der geometrischen Modellierung und der numerischen Berechnungsverfahren lassen erwarten, dass in weniger als 10 Jahren ein erheblicher Teil der computergestützten Planung im konstruktiven Ingenieurbau nicht mehr an dimensionsreduzierten Modellen, sondern an streng volumenorientierten Modellen durchgeführt werden kann. Dies wird weitreichende Folgen für den gesamten Planungsprozess und insbesondere für die Integration der verschiedenen Teilmodelle mit sich bringen. Hierfür werden in diesem Forschungsvorhaben Konzepte entwickelt und deren Leistungsfähigkeit demonstriert.

Weitere Information

Entwicklung von Lehrangeboten für die Virtuelle Hochschule Bayern

Projekttyp -
Gefördert durch Virtuelle Hochschule Bayern
Beginn 2001
Ende offenes Ende
Leiter Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Prof.Dr. Christoph Zenger
Mitarbeiter Dr.rer.nat. Michael Bader
Ansprechpartner Dr.rer.nat. Michael Bader
Kurzbeschreibung
Zum Wintersemester 2001/2002 wurde an der TUM das interdisziplinäre, englischsprachige Master-Programm Computational Science and Engineering (CSE) als Aufbaustudiengang für Natur- und Ingenieurwissenschaftler eingeführt. Als Besonderheit sieht die CSE-Studienordnung vor, dass einzelne Module des Studiengangs auch von Instituten anderer Hochschulen eingebracht werden können, u.a. als virtuelle Lehreinheit im Rahmen der Virtuellen Hochschule Bayern (vhb). Das Angebot virtueller Lehreinheiten soll gewährleisten, dass teilnehmende Studenten von der CSE-Kompetenz in ganz Bayern profitieren können. Darüber hinaus soll ein hochschulübergreifendes zeitgemäßes Lehrangebot zum Thema High Performance Computing (HPC) und CSE aufgebaut werden, auf das auch andere Universitäten bei Einführung entsprechender Studiengänge oder Vertiefungsfächer zugreifen können. Im Rahmen dieses Projekts sollen zunächst zwei ausgewählte Module zur virtuellen Vorlesung bzw. virtuellen Übung ausgebaut werden: das Modul "Introduction to Scientific Computing", sowie das Modul "Modelling and Simulation in Continuum Mechanics".

Effiziente parallele Simulation von Strömungsvorgängen auf kartesischen Gittern

Projekttyp Kompetenznetzwerk für Technisch-Wissenschaftliches Hoch- und Höchstleistungsrechnen in Bayern
Gefördert durch High-Tech-Offensive Bayern
Beginn 2001
Ende offenes Ende
Leiter Prof.Dr. Hans-Joachim Bungartz
Prof.Dr. Christoph Zenger
Dr. Miriam Mehl
Mitarbeiter Dipl.-Ing. Ioan Lucian Muntean
Dipl.-Technomath. Tobias Neckel
Dipl.-Inf. Tobias Weinzierl
Ansprechpartner Dr. Miriam Mehl
Kurzbeschreibung
Adaptive kartesische Gitter bieten aufgrund ihrer Strukturiertheit bei gleichzeitig sehr lokalen adaptiven Verfeinerungsmölichkeiten ein sehr großes Potential für die hardware- und insbesondere speichereffiziente Implementierung numerischer Strömungslöser. In diesem Projekt wird speziell die Anwendbarkeit der entsprechenden Verfahren für die direkte numerische Simulation turbulenter Kanalströmungen auf Hoch- und Höchstleistungsrechnern untersucht. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der isotropen adaptiven Verfeinerung der Randschichten sowie der Parallelisierbarkeit auf Hochleistungsrechenarchitekturen.

Numerische Aspekte der Simulation von Quantenmehrkörpersystemen

Projekttyp QCCC Projekt
Gefördert durch Quantum Computung, Control and Communication (QCCC)
Beginn Januar 2008
Ende Dezember 2008
Leiter Prof. Dr. Thomas Huckle
Mitarbeiter Dipl.-Math. Konrad Waldherr
Ansprechpartner Prof. Dr. Thomas Huckle
Kooperationspartner Dr. Thomas Schulte-Herbrueggen (Chemistry, TUM)
Kurzbeschreibung
In the last years a growing attention has been dedicated to many body quantum systems from the point of view of quantum information. Indeed, after the initial investigation of simple systems as single or two qubits, the needs of understanding the characteristics of a realistic quantum information device leads necessary to the study of many body quantum systems. These studies are also driven by the very fast development of experiments which in the last years reach the goal of coherent control of a few qubits (ion traps, charge qubits, etc...) with a roadmap for further scaling and improvement of coherent control and manipulation techniques. Also, new paradigm of performing quantum information tasks, such as quantum information transfer, quantum cloning and others, without direct control of the whole quantum system but using our knowledge of it has increased the need of tools to understand in details the behaviour of many body quantum system as we find them in nature. These new goals of the quantum information community lead to an unavoidable exchange of knowledge with other communities that already have the know-how and the insight to address such problems; for example the condensed matter, computational physics or quantum chaos communities. Applying known techniques and developing new ones from a quantum information perspective have already produced fast and unexpected developments in these fields. The comprehension of many body quantum systems ranging from few qubits to the thermodynamical limit is thus needed and welcome not only to develop useful quantum information devices, but it will lead us to a better understanding of the quantum world.
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