Ein computergestützter Ansatz der Fortbewegung, dem Energiebedarf und der Ausbreitung des comatulid Crinoidens Promachocrinus kerguelensis (Echinodermata) und seinem zirkumantarktischen Erfolgs
Diese Studie befasst sich mit einer umfänglichen Lokomotionsanalyse des Haarsterns P. kerguelensis. Ein idealisiertes Berechnungsmodell eines schwimmenden comatulid Crinoiden wurde aus Messungen an Proben und von Videoaufnahmen abgeleitet. Diese Daten werden für ein Migrations- und Ausbreitungsmodell zur Analyse von P. kerguelensis’ zirkumantarktischem Erfolg benutzt. Das Modell basiert auf ihren Schwimmleistung, ihrer pelagischen Lebensphase als Plankton, ihrem energetischen Grundbedarf, verfügbarer Nahrung als Energiequelle und den Meeres- sowie Gezeitenströmungen. read more >>>
Mathematische Modellierung und numerische Simulation der Fortbewegung von gliedmaßenlosen Organismen
Diese Arbeit verfolgt den Ansatz eines einfachen mathematischen Modells, das aus der Anatomie (Muskel-Skelett-Interaktion) und der neuronalen, kaskadischen Ansteuerung segmentierter Organismen abgeleitet ist. Es kombiniert die Vorteile der Schlängel- und Wellenbewegung von Schlangen und Fischen mit denen der peristaltischen Fortbewegung von Würmern. Dabei ist eine maßgebliche Anforderung, die einfache Beschreibung der Bewegung bzw. der Ansteuerung der Aktuatoren in linearen Gleichungen, damit kleine und kostengünstige Mikrocontroller diese schnell prozessieren können. Das Gleichungssystem beschreibt die jeweiligen Bewegungsmuster nur durch eine Reihe von Koeffizienten, die für die individuelle Bewegung bestimmt werden könne. Simulationen veranschaulichen das zugrundeliegende Modell und liefern die Basis für eine qualitative Bewertung. read more >>>
Verringerung des Widerstands beim Schwimmen im Schwarm? - ein CFD-Ansatz
In dieser Studie wurden zweidimensionale numerische Simulationen mit bis zu neun Individuen durchgeführt, wobei der Schwerpunkt auf den Strömungsbedingungen und den Interaktionen zwischen einzelnen Individuen sowie der Widerstandsverteilung innerhalb des Schwarms lag. Zunächst wurde das Verhalten einzelner Fische und die Dynamik einer Gruppe experimentell erfasst. Mittel dieser Informationen konnte ein Optimierungsalgorithmus entwickelt werden, der zum Einen die Mechanismen und das Verhalten eines Schwarms nachbildet, und zum Anderen einen minimale Gesamtwiderstandzum Ziel hat. read more >>>
Geometrieoptimierung zur Widerstandsverringerung von durchströmten Körpern mithilfe evolutionsstrategischer CFD-Simulation am Beispiel des 90°-Rohrbogens
In dieser Arbeit wird die Anwendbarkeit einer Evolutionsstrategie auf eine CFD-Strömungssimulation (Computational Fluid Dynamics) am Beispiel der Rohrbogenoptimierung überprüft. Als Vorbild dient die Diplomarbeit von H. J. Lichtfuss, der diesen Versuch im Labor, an Hand eines Modells durchführte. Hierbei wird die Form eines 90°-Rohrbogens mittels einer (1+1)-Evolutionsstrategie durch Veränderung der Geometrie bei einer voll turbulent ausgebildeten Durchströmung optimiert. read more >>>
[Startseite] → [Projekte]
