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Parameteridentifikation (5)

Aktuelle Hinweise

Hier finden Sie die Prüfungsaufgaben.


Inhalt

Bei der mathematischen Modellierung komplexen Materialverhaltens ist die Anpassung der Modellparameter für die Vorhersagegenauigkeit von zentraler Bedeutung. Ziel des inversen Problems der Parameteridentifikation ist es die Abweichung zwischen experimentellen Daten und Simulationsergebnissen durch eine optimale Wahl der Parameter zu minimieren, wobei deren Werte i.d.R. physikalischen Restriktionen unterliegen. In der Vorlesung werden zunächst grundlegende theoretische und algorithmische Konzepte der restringierten und unrestringierten nichtlinearen Optimierung diskutiert, die in den Programmierübungen numerisch umgesetzt werden. Dabei werden sowohl gradientenbasierte Verfahren als auch Evolutionsstrategien betrachtet.  Die Leistungsfähigkeit der in den Übungen erstellten Programme soll in Bezug auf moderne Optimierer (z.B. Matlab-Optimization-Toolbox) beurteilt werden. Der zweite Teil der Vorlesung befasst sich mit der Anwendung der allgemeinen Optimierungsverfahren auf die Parameteridentifikation für spezielle nichtlineare, z.B. elastoplastische, Materialmodelle. Die dazu benötigten experimentellen Vergleichsdaten werden von den Studierenden im Labor selbst ermittelt. Schließlich werden auch Grundlagen weiterführender Konzepte, wie etwa der Parameteridentifikation inhomogener Deformationsprozesse, vorgestellt.

Nach erfolgreicher Teilnahme an dieser Lehrveranstaltung sind die Studierenden in der Lage, Verfahren der Parameteridentifikation auf unterschiedliche Materialklassen anzuwenden und numerisch zu implementieren. Diese Methoden sind auf ein breites Spektrum technisch-naturwissenschaftlicher Problemstellungen übertragbar, womit dem Inhalt der Lehrveranstaltung fächerübergreifende Funktion zukommt.


Vorlesungen

 

Semester Dozent Termine Ort
SS 2018 Prof. Dr.-Ing. Jörn Mosler

Montags 08:30-10:00
Dienstags 08:15-09:45

MB-Gebäude,
Raum 165
(Mechanik-Seminarraum)

Zusätzliches Material:


Übungen

 

Semester Übungsleiter Termin Ort
SS 2018 M. Sc. Tim Heitbreder An einem der o.g. Vorlesungs-
termine nach vorheriger
Ankündigung (s. u.)

MB-Gebäude,
Raum 163
(CIP-Pool)

 

Die übungsbegleitenden Unterlagen eignen sich zur Vorbereitung auf die jeweilige Übung. Es wird allen Teilnehmern nahegelegt, sich die Übungsunterlagen vor dem jeweiligen Termin anzuschauen und sich ggf. mit dem Thema vertraut zu machen. So ist sichergestellt, dass alle Teilnehmer zu Beginn des jeweiligen Übungstermines auf einem vergleichbaren Stand sind.

 

Date

Topic

Coding Framework / Materials

23.04.

Exercise 1 - The Method of Steepest Descent

Framework

24.04.

Exercise 1 - The Method of Steepest Descent

---

08.05.

Exercise 2 - The Method of Conjugated Gradients

Framework

28.05.

Exercise 3 - Penalty Method and Active Set Strategy

---

29.05.

Exercise 4 - Implementation of Active Set Strategy

Framework

12.06.

Exercise 5 - Augmented Lagrangian Method

Framework

18.06.

Exercise 6 - Parameter identification for 1D plasticity

Framework

19.06.

Exercise 6 - Parameter identification for 1D plasticity

---

26.06./

09.07.

Exercise 7 - Parameter identification for 3D plasticity

Framework

10.07.

Exercise 8 - Parameter identification using the MATLAB-Toolbox

Framework