Prof. Dr.-Ing. Matthias Flach, Mechatronik, Virtual Prototyping

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Studienschwerpunkt Mechatronik an der Fachhochschule Koblenz Mechatronik ist ein interdisziplinäres Gebiet der Ingenieurwissenschaften, das auf den klassischen Disziplinen Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik aufbaut. Ein typisches mechatronisches System nimmt Signale auf (Sensorik), verarbeitet sie (Regelungstechnik) und gibt Signale aus (Aktorik), die es z.B. in Kräfte und Bewegungen umsetzt. Mechatronische Systeme werden in allen Bereichen der Technik eingesetzt. Mechatronische Systeme sind z.B. in der Automobilindustrie: ABS und ESP, in der Automatisierungstechnik: Robotik und Handhabungsgeräte oder auch in der Unterhaltungselektronik: CD-Player und Festplatten zu finden. Der Studienschwerpunkt Mechatronik gehört zum Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der Fachhochschule Koblenz. Er baut auf dem Studiengang der Elektrotechnik auf. Im Hauptstudium wird der mechanische Anteil der Mechatronik in Zusammenarbeit mit dem Fachbereich Maschinenbau der Fachhochschule Koblenz vermittelt. - Virtual Prototyping Mechatronische Systeme zeichnen sich sehr häufig durch eine große Komplexität aus. Zusätzlich entstehen durch die aktive Beeinflussung des mechanischen Systems neue Freiheitsgrade bei der Gestaltung. Um die Anzahl der Prototypen eines neuen Produkts gering zu halten, müssen die Eigenschaften des Produkts bereits vor der Herstellung möglichst genau bestimmt werden (Virtual Prototyping). Mit Hilfe des Virtual Prototyping lassen sich auch Fragestellungen zur Lebensdauer der mechatronischen Produkte beantworten. Hierzu ist eine integrierte virtuelle Entwicklungsumgebung bis zur Betriebsfestigkeitsrechnung notwendig. In zunehmendem Maße werden auch Fragen aus der Biomechanik und Biomechatronik durch virtuelles Prototyping bearbeitet. Dazu gehören z.B.: Bewegungssimulationen bei Sportlern, Strömungssimulationen in Blutgefäßen, Knochenbeanspruchung im Femur Knochen durch künstliche Hüftgelenke und Knochenbeanspruchung und Knochenwachstum im Kieferknochen um enossale Zahnimplantate. An der Fachhochschule Koblenz wird der Bereich des virtuellen Prototyping vom Kompetenzzentrum für rechnerintegrierte Produktentwicklung des Landes Rheinland-Pfalz vertreten. http://www.fh-koblenz.de/ripe.d/index.html Aktuelle Forschungsthemen sind: - Simulation des Knochenwachstums um enossale Zahnimplantate, - Modellbildung, Simulation und Lebensdauervorhersage von Transrapid Fahrzeugen, - Betriebsfestigkeit in der virtuellen Produktentwicklung in der Schienenfahrzeugindustrie. - Software - Finite Element System: ANSYS - Mehrköpersimulation: ADAMS - Regelunstechnik und Virtual Prototyping: MATLAB/SIMULINK