Aktuelles
2024
ICREC 2024 in Rom, Italien
Am 22. November hielt Chu Xu, Doktorand der Jade-Forschungsgruppe, in Rom, Italien, auf der 9. Internationalen Konferenz für erneuerbare Energien und Umweltschutz (ICREC 2024) einen Vortrag mit dem Titel "Coupling of Electromagnetic and Thermal Reduced-Order Models for Busbars in Electrolyzer Plants".
Chu Xu hält den Vortrag
Workshop zur Reduzierung der Modellreihenfolge in Chemnitz
Am 28. Oktober hielt Chengdong Yuan am Fraunhofer ENAS in Chemnitz einen Vortrag und tauschte sich über die Aktivitäten zum kompakten digitalen Zwilling im Projekt MikroVAL aus. Außerdem wurden den Zuhörern die neuesten Funktionen der Software „Model Reduction inside ANSYS“ vorgestellt.
Chengdong Yuan hält den Vortrag im Workshop
InterPACK 2024 Konferenz in San Jose, CA
Während der InterPACK-Konferenz in San Jose, Kalifornien, hielt Prof. Tamara Bechtold einen Kurzkurs zur Einführung in die Modellordnungsreduktion und Chengdong Yuan hielt den Vortrag „Re-Integrating a Reduced-Order Model into Finite Element Environment for Thermo-Mechanical Reliability Analysis in Microelectronics“.
Chengdong Yuan hält einen Vortrag auf der InterPACK-Konferenz
MikroVAL-Projekttreffen und ESTC-Konferenz in Berlin
Während des MikroVAL-Projektpartnertreffens und der ESTC-Konferenz in Berlin hielt Chengdong Yuan den Vortrag "Re-Integrating a Reduced-Order Model into Finite Element Environment for Thermo-Mechanical Reliability Analysis in Microelectronics".
Gruppenfoto mit den MikroVAL-Projektpartnern
Chengdong Yuan hält einen Vortrag auf der ESTC-Konferenz
Treffen der Forschungsgruppe in Wilhelmshaven
Das Forschungsgruppentreffen zwischen der Universität Rostock und der Jade Hochschule fand erfolgreich in Wilhelmshaven statt.
(Von links nach rechts) A. Taghdiri (Uni Rostock), Arwed Schütz (Organisator dieses Treffens), Prof.Dr.-Ing. Dennis Hohlfeld (Uni Rostock), Siyang Hu, Prof.Dr.-Ing. Tamara Bechtold, Sönke Maeter (CADFEM GmbH), Chengdong Yuan, Chu Xu
Foto mit 'WHV'; Jadebusen-Bootsfahrt!
Actuators 2024
Arwed Schütz präsentierte die Jade Hochschule bei der Actuator Konferenz im Wiesbadener Kurhaus mit seinem Beitrag "Model Order Reduction Augmented by a Neural Network for a Nonlinear Electrostatic Microactuator".
Projektpartner von den Universitäten Augsburg und Freiburg waren ebenfalls vor Ort, sodass das DFG-geförderte Forschungsprojekt ADOPT mit insgesamt drei Vorträgen vertreten war.
Die Actuator Konferenz fand im Kurhaus von Wiesbaden statt; Arwed Schütz gibt einen Fachvortrag, in dem er seinen Beitrag vorstellt.
Kurzlehrgang zur Modellierung von MEMS-Komponenten am DTIP in Dresden
Die Konferenz "Design, Test, Integration & Packaging of MEMS/MOEMS (DTIP)" fand vom 2. bis 5. Juni in Dresden, Deutschland, statt. Ziel dieser einzigartigen Veranstaltung ist es, die neueste Forschung im Bereich Design, Test, Integration und Packaging von Sensoren, Aktoren, Mikrosystemen, MEMS, NEMS und MOEMS zu präsentieren. Auf der Konferenz hielt Prof. Tamara Bechtold einen Kurzkurs über die kompakte Modellierung von MEMS.
Prof. Tamara Bechtold gibt einen kurzen Kurs über kompakte Modellierung
Projekttreffen für Forschungsprojekt "KOMMMA" in Bochum
Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogrammes "KOMMMA" haben Prof. Dr. Hoffmann und sein Team vom Lehrstuhl für Mikrosystemtechnik der Ruhr-Universität Bochum ein Treffen ausgerichtet.
Dabei kamen die elf Institutionen der Focus-Gruppe A aus ganz Deutschland für zusammen.
Ziel war neben den aktuellen Ergebnissen auch der intensive Austuasch innerhalb der Mikroaktrorik-Community.
Ein weiteres Highlight stellte der Gastvortrag des renommierten Prof. Dr. Joachim Oberhammer von der KTH aus Schweden dar.
Die Doktoranden des ADOPT-Teams stellen die Neuerungen für ihren elektromagnetischen Aktor vor
CADFEM Konferenz 2024
Der Doktorand Chu Xu aus der Jade-Forschungsgruppe hielt einen Vortrag auf der CADFEM-Konferenz.
Chu Xu hielt den Vortrag auf der Konferenz
EuroSimE 2024
Unsere Jade-Forschungsgruppe nahm vom 8. bis 10. April 2024 an der EuroSimE 2024 (25th International Conference on Thermal, Mechanical and Multi-Physics Simulation and Experiments in Microelectronics and Microsystems) in Catania, Sizilien, Italien, teil. Die Forscher der Jade-Gruppe präsentierten ihre neuesten Forschungsergebnisse.
- C. Yuan, S. Maeter, A. Schütz, I. Zawra, M. v. Soestbergen, T. Bechtold, 'Efficient Simulation of Nonlinear Plastic Models in Microelectronics: A Trajectory Piecewise Linear-Based Model Order Reduction'.
- C. Yuan, M. Niessner, T. Bechtold, 'Model Order Reduction of a Microelectronic Package Subjected to Temperature Cycling and Vibration Test'.
- A. Schütz, T. Bechtold, 'Model Order Reduction of an Electromagnetic Actuator with Moving Components via Piecewise Quadratic Coupling'.
- S. Hu, B. Manansala, T. Bechtold, 'Bi-directional Evolutionary Structural Optimization of Multi-Resonant MEMS'.
- U. Fitzer, P. Goyal, A. Schütz, I. Zawra, D. Hohlfeld, T. Bechtold, 'Comparison of Model Order Reduction Methods for a Linear Finite Element Model of an Electrically Stimulated Neuron'.
Jade-Forschungsgruppe: A. Schütz, U. Fitzer, Prof. T. Bechtold, S. Hu, C. Yuan
C. Yuan und A. Schütz halten Vorträge auf der Konferenz
S. Hu und U. Fitzer stellen ihre Poster den anderen Teilnehmern vor
MikroVAL-Projektauftakttreffen in Berlin
Unser Jade-Forschungsteam beteiligt sich ab dem 01.03.2024 an dem Projekt "Erforschung einer digital gestützten Zuverlässigkeitsfreigabe in der Mikroelektronik (MikroVAL)". Dieses Projekt wird von Dr. Olaf Witter vom Faunhofer IZM geleitet und hat Partner vom Fraunhofer IKTS (Dr. Mike Röllig), der TU Dresden (Dr. Karsten Meier) und der TU Berlin (Prof. Martin Schneider-Ramelow). Prof. Tamara Bechtold von der Jade Hochschule wird das Arbeitspaket der Modellordnungsreduktion für Finite-Elemente-Chip-Package-Modelle leiten. Das Kickoff-Meeting fand am 20.03.2024 im Fraunhofer IZM in Berlin statt.
Chengdong Yuan gibt den anderen Partnern während des Kickoff-Meetings des Projekts MikroVAL eine Einführung in die Techniken zur Verringerung der Modellordnung
Titelgeschichte im Journal Advanced Material Technologies
Unser Artikel "Fabrication and Characterization of a Thermoelectric Generator with High Aspect Ratio Thermolegs for Electrically Active Implants" wurde als Titelgeschichte im Journal Advanced Material Technologies Vol.9 Iss.1 ausgewählt.
2023
PowerMEMS 2023
Unsere Jade-Forschungsgruppe nahm vom 11. bis 14. Dezember 2023 an der PowerMEMS 2023 (The 22nd International Conference on Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications) in Abu Dhabi, VAE, teil. Die Forscher der Jade-Gruppe präsentierten ihre neuesten Forschungsergebnisse.
- C. Yuan, A. Schütz, D. Hohlfeld, T. Bechtold, 'Matrix Interpolation-Based Parametric Model Order Reduction of a Miniaturized Electromagnetic Model'.
- Y. Rao, M. Voss, T. Bechtold, D. Hohlfeld, 'Implantable Thermoelectric Generator with High Aspect Ratio Thermolegs and Integrated Voltage Converter'.
Yongchen Rao und Chengdong Yuan halten mündliche Vorträge
Jade2Pro-Doktoranden: Yongchen Rao, Arwed Schütz und Chengdong Yuan
Forschungscamp 2023 an der Universität Rostock
Am 23. November 2023 präsentierten die Doktoranden der Jade-Forschungsgruppe ihre Poster im Science Camp 2023 an der Universität Rostock. Die Doktoranden hatten die Möglichkeit, sich mit anderen jungen Forschern aus anderen Forschungsgruppen der Universität Rostock auszutauschen.
- I. Zawra, C. Umunnakwe, M. van Soestbergen, E. B. Rudnyi, T. Bechtold, "Stress Recovery in the Reduced Space for Parametric Reduced Models in Microelectronics".
- S. Hu, B. Manansala, U. Fitzer, D. Hohlfeld, T. Bechtold, "Fast Two-Phase Topology Optimization of a Linear MEMS Gyroscope".
- A. Schütz, S. Maeter, T. Bechtold, "Nonlinear Model Order Reduction of a MEMS Actuator by a Trajectory Piecewise-Linear Approximation".
- C. Xu, D. Hohlfeld, T. Bechtold, "Modeling and Simulation of Proton Exchange Membrane Water Electrolyzer and Application of Model Order Reduction on Its Power Rails".
- C. Yuan, A. Schütz, D. Hohlfeld, T. Bechtold, "Towards System-Level Simulation of a Miniature Electromagnetic Energy Harvester".
Arwed Schütz, Chengdong Yuan, and Prof. Tamara Bechtold
Arwed Schütz (links) im Barcamp
MikroSystemTechnik (MST) Kongress 2023 und Besuch des Institut für Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik (IAVT) der TU Dresden
In der Zeit vom 23.10.2023 - 25.10.2023 fand der 10. MikroSystemTechnik Kongress in Dresden statt, dem Herzen von "Silicon Saxony". Mit zahlreichen Fraunhofer-Instituten sowie Niederlassungen von Bosch und Infineon beschäftigt diese Region ca. 70.000 Menschen in der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik.
Beim diesjähigen MST war die Jade Hochschule durch zwei Beiträge von Herrn Yongchen Rao und Herrn Arwed Schütz vertreten.
Prof. Dr. Tamara Bechtold und Arwed Schütz erweiterten die Reise um einen Aufenthalt am Instituts für Aufbau- und Verbindungstechnik der Elektronik (IAVT) der TU Dresden. Nach einer herzlichen Begrüßung durch Prof. Dr.-Ing. Dr. Bock und Dr.-Ing. Karsten Meier folgten ein Gastvortrag zu "Model Order Reduction" sowie eine Laborführung.
Forum Acusticum 2023
Vom 11. - 15. September 2023 fand das Forum Acusticum in Turin statt. Unter den mehr als 1000 Fachbeiträgen war auch die Jade Hochschule vertreten:
In Kooperation mit Prof. Dr. Matthias Blau und Reinhild Roden vom Institut für Hörtechnik und Audiologie der Jade Hochschule sowie Prof. Dr. Steven van de Par von der Abteilung Akustik der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg haben Arwed Schütz und Prof. Dr. Bechtold eine Arbeit zur numerischen Akustik vorgestellt. Dabei geht es um einen neuen, äußerst effizienten Ansatz, um so genannte Head-Related Transferfunctions (HRTFs) zu berechnen. Solche HRTFs beschreiben unser individuelles räumliches Hörvermögen. Denn je nach Richtung einer Geräuschquelle kommt es unterschiedlich gefiltert in jedem unserer Ohren an und erlaubt es uns so, auf den Ursprung zu schließen. Diese Filterwirkung höngt vornehmlich von unserer Kopfgeometrie ab und ist demanch für jeden Menschen unterschiedlich. Bei dieser Arbeit werden für eine eingescannte Kopfgeometrie solche HRTFs numerisch berechnet. Um diesen Prozess zu beschleunigen, setzt das Team Methoden der Modellordnungsreduktion ein. Dabei wird auf Basis des mathematischen Modells ein deutlich kleineres Ersatzmodell gebildet, das aber kaum Genauigkeit einbüßt. Mit diesem Ansatz können anschließend die HRTFs für eine Kopfgeometrie signifikant schneller berechnet werden.
Titelgeschichte im Journal Electronics
Unser Artikel "Towards System-Level Simulation of a Miniature Electromagnetic Energy Harvester Model" wurde als Titelgeschichte im Journal Electronics Vol.12 Iss.3 ausgewählt.
Treffen der Forschungsgruppe in Rostock
Das 6. Forschungsgruppentreffen zwischen der Universität Rostock und der Jade Hochschule fand erfolgreich in Rostock statt. Dieses Mal hatten wir externe Gäste vom Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden (IFW), die einen Vortrag über mikrothermoelektrische Bauelemente hielten.
Jade-Forschungsgruppe: (von links nach rechts) Arwed Schütz, Chu Xu, Ibrahim Zawra, Ulrike Fitzer, Prof.Dr.-Ing. Tamara Bechtold, Chengdong Yuan, Chisom Umunnakwe, Siyang Hu, Yongchen Rao
Universität Rostock Labortour
Postersitzung
EuroSimE 2023, Herausragendes Papier und bestes Poster!
Arwed Schütz gewann den Preis für den besten Vortrag und Ibrahim Zawra den Preis für das beste Poster auf der EuroSimE 2023!
EuroSimE 2023
Unsere Jade-Forschungsgruppe nahm vom 16. bis 19. April 2023 an der EuroSimE 2023 (24th International Conference on Thermal, Mechanical and Multi-Physics Simulation and Experiments in Microelectronics and Microsystems) in Graz, Österreich, teil. Die Forscher der Jade-Gruppe präsentierten ihre neuesten Forschungsergebnisse.
- A. Schütz, T. Bechtold, 'Matrix Interpolation-Based Parametric Model Order Reduction of Electromagnetic Systems with Translational Movement'.
- C.B. Umunnakwe, I. Zawra, E.B. Rudnyi, M. Niessner, T. Bechtold, 'Thermo-Mechanical Super-Element of a Packaged-Chip Model for the Reintegration of Reduced State-Space Models into Finite Element Analysis Tools'.
- I. Zawra, C.B. Umunnakwe, M. van Soestbergen, E.B. Rudnyi, T. Bechtold, 'Stress Recovery in the Reduced Space for Parametric Reduced Models in Microelectronics'.
- C. Yuan, D. Hohlfeld, T. Bechtold, 'Towards System-level Simulation of an Electromagnetic Energy Harvester Model via Equivalent Circuit Extraction from ANSYS Maxwell 3D'.
- U. Fitzer, D. Hohlfeld, T. Bechtold, 'Neuron-Electrode Interface with Hodgkin-Huxley Model in ANSYS'.
Prof. Bechtold hält einen Kurzkurs 'Effiziente thermische Simulation mit kompakten Modellen'
C.B. Umunnakwe, A. Schütz, C. Yuan, U. Fitzer und I. Zawra stellen den anderen Teilnehmern ihre Arbeit vor
Präsentation am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) in Dresden gehalten!
Am 17.03.2023 wurden Yongchen Rao und Professor Bechtold von Professor Nielsch eingeladen, einen Vortrag mit dem Titel "Modellbasiertes Design und Herstellung eines implantierbaren thermoelektrischen Generators" am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung (IFW) in Dresden zu halten. Anschließend besuchten sie Labore in den Bereichen Atomlagenabscheidung (ALD), Nanopulver und thermoelektrische Charakterisierung.
2022
Rostock Forschungscamp 2022, Science Slam Preis!
M. Sc. Ibrahim Zawra hat den mit 500 € dotierten Preis für seine inspirierende Präsentation beim Rostock Forschungscamp gewonnen!
Forschungscamp 2022 an der Universität Rostock
Am 17. November 2022, präsentierten die Jade2Pro Doktoranden ihre Poster auf dem Forschungscamp 2022 an der Universität Rostock.
- S. Hu, B. Manansala, U. Fitzer, D. Hohlfeld, T. Bechtold, "Topology Optimization of Multi-Resonant MEMS".
- U. Fitzer. D. Hohlfeld, T. Bechtold, "Reduced Order Modelling of Neuron-Electrode Interfaces".
- A.Schütz, C. Ament, T. Bechtold, "Kick and Catch - Cooperative Microactuators for Freely Moving Platforms".
- C. Yuan, D. Hohlfeld, T. Bechtold, "Towards System-level Simulation of an Electromagnetic Energy Harvester Model".
- Y. Rao, M. Voss, D. Hohlfeld, T. Bechtold, "High Performance Thermoelectric Generator with High Aspect Ratio Thermolegs for Implantable Medical Devices".
- I. Zawra, C. Umunnakwe, C. Yuan, T. Bechtold, "Compact Modelling of High-Tech Systems for Health Monitoring and Optimisation".
Siyang Hu, Urike Fitzer, und Arwed Schütz
Chengdong Yuan, Yongchen Rao, und Ibrahim Zawra
M.Sc. Chu Xu wird teil des Jade2Pro-Förderungsprogramms
M. Sc. Chu Xu wird ab dem 1. November 2022 teil des Promotionsprogramms Jade2Pro (Jade2Pro-Programm) für das Forschungsvorhaben: "Simulationsbasierte optimale Auslegung für den sicheren und zuverlässigen Betrieb von Wasserstoff-Elektrolyseuren im industriellen Maßstab". An dem Vorhaben beteiligt sich, neben der Jade Hochschule, die Universität Rostock.
Gründung der VDE Hochschulgruppe Wilhelmshaven
Aktuelle Themen wie die eneuerbare Energien oder Elektromobilität brauchen kompetente Nachwuchsingenieure, im Idealfall bestens vernetzt und am Puls der Entwicklung. Eine Plattform dafür bietet der "Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V." (VDE). Hier werden unter einem Dach ganze Branchen vereint und gemeinsam an Forschung oder neuen Sicherheitsstandards gearbeitet. Um dieses großartige Möglichkeit auch den Studierenden der Jade Hochschule zu eröffnen, wurde zum Semesterstart eine VDE Hochschulgruppe gegründet. Mit der Unterstützung von Prof. Dr. Matthias Haupt und Prof. Dr. Ing. Tamara Bechtold sollen dann in Zukunft die Kontakte zu regionalen Unternehmen gestärkt werden, um auch 1-2 Firmenbesuche zu Semester zu realisieren. Dadurch können die Studierenden sich aus der ersten Reihe Eindrücke verschaffen und sich aus dieser Position auch leichter bewerben. Zudem werden so fähige Fachkräfte an regionale Arbeitgeber herangeführt.
Nähere Informationen gibt es
- in dem Moodle-Kurs der VDE Hochschulgruppe (Hier werden auch Organisatorische Sachen wie die Exkursionen geplant)
- in einem Artikel der Jade Welt zur Gründung der Hochschulgruppe
Für Fragen stehen Sergej Lamanov und Arwed Schütz zur Verfügung.
ICBES'22, Best Paper Award!
Vom 28. bis 30. Juli fand die 9. Internationale Konferenz für Biomedizinische Technik und Systeme (ICBES'22) in Prag, Tschechische Republik, statt, sowohl persönlich als auch virtuell für diejenigen, die aus irgendeinem Grund nicht reisen können. Die Konferenzthemen konzentrieren sich auf Biotechniken. Die Doktorandin Ulrike Fitzer aus unserer Jade-Forschungsgruppe hielt einen Vortrag mit dem Titel "Reduced Order Model of a Neuron-Electrode Interface Coupled to a Hodgkin-Huxley Model" und hatte die Gelegenheit, sich mit Forschern aus aller Welt auszutauschen. Frau Fitzer wurde mit dem Preis für die beste Arbeit ausgezeichnet!
Ulrike Fitzer präsentiert ihre Forschungsergebnisse
MathMOD 2022
Die 10th Vienna International Conference on Mathematical Modelling (MathMOD 2022) fand vom 27. bis 29. Juli in Wien statt. Sie bietet ein Forum für Fachleute, Forscher und Experten auf dem Gebiet der theoretischen und angewandten Aspekte der mathematischen Modellierung dynamischer Systeme. Die Forscher der Jade-Gruppe hielten Vorträge und hatten eine gute Gelegenheit, sich mit anderen Forschern aus der ganzen Welt auszutauschen.
- S. Hu, U. Fitzer, S. Stindt, T. Bechtold, "Topology Optimization of a Folded Beam Piezoelectric Energy Harvester".
- C. Yuan, S. Hu, T. Bechtold, "Stable Parametric Model Order Reduction of Piezoelectric Energy Harvester by Matrix Interpolation".
Siyang Hu und Chengdong Yuan
SCEE 2022
Vom 11. bis 14. Juli fand die SCEE-Konferenz 2022 in Amsterdam statt. Es war eine festliche Veranstaltung zum 25-jährigen Bestehen der SCEE-Konferenzen. Mit 8 eingeladenen Rednern, 30 mündlichen Vorträgen und 25 Posterpräsentationen war es eine lebhafte Veranstaltung mit hochkarätigen Vorträgen und guten Diskussionen. Die Forscher der Jade-Gruppe präsentierten ihre Poster:
- S. Hu, S. Stindt, T. Bechtold, "Efficient Topology Optimization of a Piezoelectric Energy Harvester".
- I. Zawra, J. Zaal, M. van Soetsbergen, T. Hauck, E. Rudnyi, T. Bechtold, "Compact Modelling of Wafer Level Chip-Scale Package via Parametric Model Order Reduction".
- C. Yuan, A. Schütz, T. Bechtold, "Algebraic Parameterization and Parametric Model Order Reduction of a Miniaturized Thermoelectric Generator".
Siyang Hu, Ibrahim Zawra (rechts), und Chengdong Yuan präsentierten ihre Poster
EASS Tagung
Vom 05. bis 06. Juli fand in Erfurt die 11. EASS-Konferenz statt. Bei der Konferenz geht es um die sinnvolle Entwicklung von Technologien. Unternehmen und Forschungseinrichtungen sind eingeladen, über Ansätze nachzudenken, die auf "intelligent vernetzte" und ressourceneffiziente Produkte abzielen.
Yongchen Rao aus unserer Jade-Forschungsgruppe veröffentlichte ein vollständiges Papier und hielt einen Vortrag mit dem Titel "Fabrication Strategy for a Thermoelectric Generator with High-aspect-ratio Thermolegs for Electrically Active Implants". Das Thema konzentriert sich darauf, wie die Sensorsysteme möglichst energiesparend gebaut und/oder mit Energie aus der Umgebung versorgt werden können. Ziel ist eine energiesparende Erweiterung der allgemeinen Vernetzung von Messsystemen.
Actuator 2022
Arwed Schütz präsentiert seine Arbeit zu nichtlinearer Modellordnungsreduktion
Vom 29. - 30. Juni fand die "Actuator'22" in Mannheim statt. In unzähligen Vorträgen berichteten Wissenschaftler sowie Industrievertreter von ihren aktuellen Ergebnissen. Die Themen begannen bei Satelliten-Spiegeln, die einen Raketenstart überstehen müssen, und reichten bis zu Formgedächtnislegierungen, die auf Drohnen Kameras stabilisieren. Mit dabei war auch Herr Schütz, der in einer Session zu kooperativen, multistabilen Mikroaktoren einen Vortrag zu nichtlinearer Modellordnungsreduktion hielt. Dabei wird ein komplexes Computermodell mathematisch in ein sehr kompaktes Ersatzmodell überführt. Dadurch können verschiedene Lastfälle schnell untersucht werden. Zudem kann ein solches "reduziertes Modell" auch ideal in Regelungen eingesetzt werden.
Der volle Titel des Beitrages lautet:
Arwed Schütz, Mario Farny, Michael Olbrich. Martin Hoffmann. Christoph Ament. Tamara Bechtold, "Model Order Reduction of a Nonlinear Electromechanical Beam Actuator by Clustering Input-Nonlinearities"
Gründung Steinbeis-Transferzentrum Finite Elemente Simulation, Modellordnungsreduktion und optimaler Entwurf
Bevor ein technisches System gebaut wird, werden unzählige Aspekte in Computersimulationen und an digitalen Zwillingen untersucht. Diese Simulationen haben aber sehr lange Rechenzeiten. Dadurch können oftmals nicht so umfangreich oder detailliert untersucht werden wie eigentlich gewünscht. Einen Ausweg bietet die Modellordnungsreduktion. Hierbei werden mithilfe von mathematisch fundierten Methoden Ersatzmodelle für die Simulation generiert, die bei gleicher Genauigkeit nur einen Bruchteil der Rechenpower benötigen. Dieser "mathematische Zauberstab" ist die Expertise von Prof. Tamara Bechtold und ihrem Team.
Nun wurde ein entsprechendes Steinbeis Transferzentrum gegründet, um dieses Knowhow gezielt in die Wirtschaft zu bringen.
"Steinbeis-Transferzentrum Finite Elemente Simulation, Modellordnungsreduktion und optimaler Entwurf"
Treffen der Forschungsgruppe in Wilhelmshaven
Das 4. Forschungsgruppentreffen zwischen der Universität Rostock und der Jade Hochschule wurde erfolgreich in Wilhelmshaven durchgeführt. Dieses Mal hatten wir einen externen Gast vom Karlsruher Institut für Technologie (Forschungsgruppe von Prof.Dr. Jan G. Korvink), Herrn Chau, der auch eine schöne Präsentation über seine Forschungsarbeit hielt.
(Von links nach rechts) Siyang Hu, Chengdong Yuan, Chisom Umunnakwe, Khai Chau, Billy Manansala, Prof.Dr.-Ing. Tamara Bechtold, Prof.Dr.-Ing. Dennis Hohlfeld, Sönke Maeter, Yongchen Rao
Eine Diskussion zwischen Khai Chau und Prof.Dr.-Ing. Dennis Hohlfeld im Anschluss an die Präsentation
Diskussion während der Kaffeepause; herzlichen Dank an den Organisator des Treffens, Siyang Hu!
Master-Absolventin Ulrike Fitzer erhält Schnieder-Preis JUNGE MACHERIN
EuroSimE 2022
Die EuroSimE 2022 (23rd International Conference on Thermal, Mechanical and Multi-Physics Simulation and Experiments in Microelectronics and Microsystems) fand vom 25. bis 27. April 2022 in Malta statt. Die jungen Forscher aus der Jade-Gruppe präsentierten ihre neuesten Forschungsergebnisse.
- Y. Rao, C. Xu, T. Bechtold, D. Hohlfeld, 'Packaged Thermoelectric Generator with High-aspect-ratio Thermocouple Legs for Electrically Active Implants'.
- A. Schütz, T. Bechtold, 'Performance Comparison for Stable Compact Modelling of Piezoelectric Microactuator'.
- C.B. Umunnakwe, I. Zawra, C. Yuan, E.B. Rudnyi, D. Hohlfeld, M. Niessner, T. Bechtold, 'Model Order Reduction of a Thermo-Mechanical Packaged Chip Model for Automotive MOSFET Applications'.
- U. Fitzer, D. Hohlfeld, T. Bechtold, 'Reduced Order Modelling of a Neuron-Electrode Interface'.
Doktorand Chisom Umunnakwe präsentiert seine Forschungsergebnisse aus dem COMPAS-Projekt; Doktorand Ibrahim Zawra präsentiert das Poster von Herrn Schütz
Tagung des DFG-Schwerpunktprogramms KOMMMA in Wilhelmshaven
In den letzten drei Tagen fand das Treffen des DFG-Schwerpunktprogramms KOMMMA erfolgreich an der Jade Hochschule statt. Professoren und Doktoranden aus dem Projekt stellten ihre Forschungsergebnisse zur Diskussion.
Gruppenfoto der Mitglieder des KOMMMA-Projekts
Prof.Dr. Ulrike Wallrabe (Universität Freiburg), Prof.Dr. Manfred Kohl (Karlsruher Institut für Technologie), und die Jade Forschungsgruppenleiterin Prof.Dr.-Ing. Tamara Bechtold
Forschungsaufenthalt an der Ruhr-Universität Bochum
Besuch des Forschungspartners innerhalb des Kick-and-Catch-Projektes
Vier Forscherteams arbeiten im Kick-and-Catch-Projekt daran, neuartige Mikroaktoren zu entwickeln. Inzwischen haben die Bochumer Projektpartner ein erstes Design hergestellt und vermessen. In einem nächsten Schritt soll dieses Design um einen elektromagnetischen Mikroaktor erweitert werden. Um dieses Ziel schnell zu erreichen, hat Herr Schütz unter den geltenden Hygienevorschriften seinen Kollegen Herrn Farny im Ruhrgebiet besucht. Innerhalb dieser zwei Wochen konnten mit Hilfe eines 3D-gedrucktem Messaufbaus zahlreiche Komponenten charakterisiert werden. Eine Besonderheit hierbei ist der Ort der Messungen: da bei Mikroaktoren schon ein einzelnes Staubkorn Beschichtungen sabotieren oder Mechanismen blockieren kann, wurde in einem Reinraum gemessen. Für so hohe Anforderungen sind einerseits aufwändige Technik nötig, aber auch persönliche Schutzkleidung. Dieser wird in einer Schleuse (Bild 1) angelegt. Erst danach darf der Reinraum (Bild 2) betreten werden, wo Messinstrumente wie z. B. eine High-Speed-Kamera stehen. Durch diese Messungen und numerische Designstudien konnten so wichtige Erkenntnisse für den zukünftigen Mikroaktor gewonnen werden.
2021
MikroSystemTechnik Kongress 2021
In der Zeit vom 08. - 11. November 2021 fand der MikroSystemTechnik Kongress 2021 in Ludwigsburg statt. Bei diesem nationalen Treffen kamen ca. 500 Wisschenschaftler zusammen um neuartige Aktoren, Sensoren und noch viel mehr zu präsentieren. Selbstverständlich waren auch die Mitglieder des Kick and Catch-Projektes dort vertreten und stellten ihre Zwischenergebnisse vor. Im Bild zu sehen sind Michael Olbrich (rechts) und Arwed Schütz (links) vor ihrem Poster.
Forschungsarbeit wurde in der Sonderausgabe "Cooperative Microactuator Systems" des Journals Actuators veröffentlicht
Kürzlich haben junge Forscher aus unserer Gruppe ihre Forschungsergebnisse in der Sonderausgabe "Cooperative Microactuator Systems" des Journals Actuators des MDPI-Verlags veröffentlicht:
- A. Schütz, S. Maeter, T. Bechtold, "System-Level Modelling and Simulation of a Multiphysical Kick and Catch Actuator System", Actuators 2021, 10, 279
Zweite Jährliche Convention für das DFG-Schwerpunktprogramm KOMMMA
In der Zeit vom 30.09. bis zum 01.10. haben sich mehr als 40 Wissenschaftler in Ulm für ihre jährliche Convention getroffen. Über 20 Einzeprojekte des DFG-geförderten Schwerpunktprogramms "KOMMMA" haben ihren Fortschritt in der Mikroaktorik vorgestellt. Als Teil des "Kick and Catch"-Projektes waren auch Prof. Bechtold und Arwed Schütz vertreten und gaben Einblicke in die Modellordnungsreduktion. Zu sehen ist Herr Schütz während seines Vortrages zur Modellordnungsreduktion.
Anschließend besuchte die Doktoranden des "Kick and Catch"-Projektes noch die neuen Räumlichkeiten der Augsburger Projektpartner. Dabei wurden regeltechnische Projekte zu Laser-Tracking und zur elektromagnetischen Positionsregelung vorgeführt. Im Bild zu sehen ist Michael Olbrich, der gerade den Kollegen Koustav Kanjilal und Peter Conrad einen Aufbau erklärt.
Neue Doktoranden
Frau Fitzer promoviert seit September 2021 an der Jade Hochschule in Kooperation mit der Universität Rostock mit dem Ziel einer Dissertation und dem Arbeitstitel "Reduced Order Modelling of Neuron-Electrode Interfaces".
Ulrike Fitzer
Besuch der TEG-Fertigung in unserem Partnerlabor an der Universität Rostock
Jade-Rostock Forschungsgruppentreffen
Vom 7. bis 9. Juli 2021 wurde das Treffen der Jade-Forschungsgruppe an der Universität Rostock nach der COVID-19-Pandemie erfolgreich durchgeführt. Das Treffen begann mit einer kurzen Vorstellung der laufenden und geplanten Projekte, die von Prof. Bechtold präsentiert wurden. Während des Treffens präsentierten alle Doktoranden und Studenten ihre Forschungsergebnisse und tauschten Ideen aus.
Präsentationen:
- Chisom Umunnakwe: "Krylov Subspace Based Model Order Reduction Techniques"
- Ibrahim Zawra: "State of the Art for Nonlinear Model Order Reduction"
- Chengdong Yuan: "Parametric MOR for Geometrically Parameterized Energy Harvester Devices"
- Jelena Petrovic: "Optrodes - Miniature Light Delivery Solutions for Optogenetics"
- Prof. Dr. -Ing. Dennis Hohlfeld: "Modelling Needs and Optimization Potential for Electronics Cooling"
- Siyang Hu: "Numerical Methods for the optiMuM Project"
- Simon Stindt: "TO eines PEH Energy Harvester in Python und ANSYS" (thesis defense)
- Ulrike Fitzer: "Topology Optimization of Resonant Structures" (thesis defense)
- Sofiane Bouhedma: "A Frequency-agile Energy Harvester with Optimized Performances"
- Yongchen Rao: "Fabrication of a Miniaturized TEG Based on Design Optimization"
- Gunasheela Sadashivaiah: "Novel Modelling and Simulation Approaches for MEMS Devices"
- Sönke Maeter: "FE Analysis of Microelectromechanical Actuators" (thesis defense)
- Arwed Schütz: "System-Level Simulation of a Multiphysical Kick & Catch Actuator System"
(Von links nach rechts) Prof.Dr.-Ing Dennis Hohlfeld, Yongchen Rao, Ibrahim Zawra, Chu Xu, Ulrike Fitzer, Prof.Dr.-Ing Tamara Bechtold, Siyang Hu, Chisom Umunnakwe, Chengdong Yuan, Simon Stindt, Arwed Schütz
Sonnenuntergangs-Radtour ab Warnemünde
Forschungsarbeiten wurden in dem Journal Microelectronics Reliability veröffentlicht
Kürzlich haben drei junge Forscher aus unserer Gruppe ihre Forschungsergebnisse in der Journal Microelectronics Reliability veröffentlicht.
- S. Hu, S. Bouhedma, A. Schütz, S. Stindt, D. Hohlfeld, T. Bechtold, "Design optimization of multi-resonant piezoelectric energy harvesters", Microelectronics Reliability, Vol. 120, 2021.
- A. Schütz, M. Olbrich, S. Hu, C. Ament, T. Bechtold, "Parametric system-level models for position-control of novel electromagnetic free flight microactuator", Microelectronics Reliability, Vol. 119, 2021.
- C. Yuan, D. Hohlfeld, T. Bechtold, "Design optimization of a miniaturized thermoelectric generator via parametric model order reduction", Microelectronics Reliability, Vol. 119, 2021.
Vorträge in der virtuellen Veranstaltung EuroSimE 2021
Die virtuelle Veranstaltung EuroSimE 2021 wurde vom 19. bis 22. April 2021 online abgehalten. Bei dieser Veranstaltung wurden Beiträge aus unserer Forschungsgruppe angenommen und präsentiert:
- Y. Rao, S. Bouhedma, T. Bechtold, D. Hohlfeld, 'Parametric Simulation of a Packaged Thermoelectric Generator for Electrically Active Implants'.
- S. Hu, U. Fitzer, T. Bechtold, 'Topology Optimization of Miniaturized Piezoelectric Energy Harvester'.
- C. Yuan, T. Bechtold, 'Geometrically Parametrized Reduced Order Model of a Miniaturized Thermoelectric Generator for Electrically Active Implants'.
Neues Forschungsprojekt und neue Doktoranden
Das europäische Forschungsprojekt COMPAS ist seit dem 01.03.2021 gestartet. Prof. Bechtold wird die Forschungsgruppe an der Jade Hochschule leiten, um die Lösungen für die Entwicklung neuartiger, kompakter Modelle und ultrakompakter digitaler Zwillinge bereitzustellen. Zwei neue Doktoranden , M.Sc. Chisom Umunnakwe und M.Sc. Ibrahim Zawra haben sich unserer Forschungsgruppe angeschlossen.
Chisom Umunnakwe Ibrahim Zawra
2020
Erste Jährliche Convention für das DFG-Schwerpunktprogramm KOMMMA
Einmal pro Jahr treffen sich alle 22 Einzelprojekte, die über das DFG Schwerpunktprogramm 2206 "KOMMMA" gefördert werden. Diese jährliche Convention fand in der Zeit vom 29.09. bis zum 01.10. in Koblenz statt. Unter Einhaltung eines entsprechenden Hygienekonzeptes präsentierte jedes Einzelprojekt seinen Fortschritt. So erhielt jedes Forschungsteam hilfreiches Feedback und auch gemeinsame Herausforderungen verschiedener Projekte konnten identifiziert werden.
Regelmäßige Treffen mit der Forschungsgruppe der Universität Rostock
Vom 24. bis 26. August 2020 fand an der Jade Hochschule das regelmäßige Treffen zwischen der Forschungsgruppe von Prof.Dr.-Ing Tamara Bechtold (Jade Hochschule) und Prof.Dr.-Ing Dennis Hohlfeld (Universität Rostock) statt. Doktoranden aus beiden Forschungsgruppen stellten ihre aktuellen Forschungsergebnisse vor und es fand eine fruchtbare Diskussion statt.
Präsentationen:
- Simon Stindt: Bachelor Thesis Defence: "Simulation-based Evaluation of Broadband Harvesting Concepts in ANSYS"
- Sofiane Bouhedma: "Towards a Tunable Dual-Frequency Vibration-based Energy Harvester"
- Siyang Hu: "Topology Optimization using pyANSYS"
- Gunasheela Sadashivaiah: "Novel Modelling and System-level Simulation Techniques for MEMS”
- Arwed Schütz: "pMOR for Electromagnetic Analysis"
- Yongchen Rao: "Design Optimization and Preliminary Fabrication of TEG"
- Chengdong Yuan: "Parametric Model Order Reduction for Thermoelectric Generator"
Abschließend zogen Prof.Dr.-Ing. Bechtold und Prof.Dr.-Ing. Hohlfeld ein Resümee dieser Tagung und stellten zukünftige Projekte vor.
(Von links nach rechts) Zeile 1: Sofiane Bouhedma, Gunasheela Sadashivaiah, Chengdong Yuan, Yongchen Rao; Zeile 2: Soenke Maeter, Arwed Schütz, Siyang Hu, Simon Stindt; Zeile 3: Prof.Dr.-Ing Tamara Bechtold, Prof.Dr.-Ing Dennis Hohlfeld
(Von links nach rechts) Prof.Dr.-Ing Dennis Hohlfeld, Soenke Maeter, Prof.Dr.-Ing Tamara Bechtold, Simon Stindt, Siyang Hu, Gunasheela Sadashivaiah, Chengdong Yuan, Sofiane Bouhedma, Yongchen Rao, Arwed Schütz
Arwed Schütz wurde mit dem "Studienpreis 2020 der VDE der Region Nord-West" ausgezeichnet
Am 16. Juli 2020 wurde M. Sc. Arwed Schütz mit dem "Studienpreis 2020 des VDE der Region Nord-West" für seine außergewöhnlichen Leistungen im Studium der Elektrotechnik ausgezeichnet.
Beiträge wurden angenommen und auf der virtuellen Veranstaltung EuroSimE 2020 präsentiert
Aufgrund der Coronavirus-Pandemie wurde die EuroSimE 2020 vom 06. bis 08. Juli 2020 online abgehalten. Bei dieser Veranstaltung wurden vier Beiträge aus unserer Forschungsgruppe angenommen und präsentiert:
- (keynote) C.D. Yuan, D. Hohlfeld and T. Bechtold, “Design Optimization of a Miniaturized Thermoelectric Generator”.
- S.Y. Hu, A. Schütz, S. Bouhedma, D. Hohlfeld and T. Bechtold, “Design Optimization of a Multi-Resonant Folded Beam Piezoelectric Energy Harvester”.
- A. Schütz, S.Y. Hu, E.B. Rudnyi and T. Bechtold, “Electromagnetic System-Level Model of Novel Free Flight Microactuator”.
- Y.C. Rao, S. Bouhedma, C.D. Yuan, T. Bechtold and D. Hohlfeld, “Towards a System-Level Model of a Tunable Dual-Frequency Piezoelectric Energy Harvester”.
Artikel veröffentlicht in COMPEL - The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering
Am 07. Mai 2020 wurde unsere Forschungsarbeit "Stable Compact Modeling of Piezoelectric Energy Harvester Devices" in COMPEL-The International Journal for Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering, Band 39, Ausgabe 2 veröffentlicht.
Veröffentlichung im International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering
Am 24. April 2020 wurde unsere Forschungsarbeit "Towards Efficient Design Optimization of a Miniaturized Thermoelectric Generator for Electrically Active Implants via Model Order Reduction and Submodeling Technique" im International Journal for Numerical Methods in Biomedical Engineering, Band 36, Ausgabe 4 veröffentlicht.
Regelmäßiges Treffen mit Prof. Dr.-Ing. Dennis Hohlfeld an der Universität Rostock
Vom 05. bis 07. Februar 2020 fand das regelmäßige Treffen der Forschungsgruppe von Prof.Dr.-Ing Tamara Bechtold (Jade Hochschule) und Prof.Dr.-Ing Dennis Hohlfeld (Universität Rostock) an der Universität Rostock statt. Doktoranden aus beiden Forschungsgruppen stellten ihre aktuellen Forschungsergebnisse vor und es fand eine fruchtbare Diskussion statt.
Sofiane Bouhedma stellt Arwed Schütz und Siyang Hu die Messgeräte für den piezoelektrischen Energy Harvester vor
Porf.Dr.-Ing D. Hohlfeld, S. Bouhedma, G. Sadashivaiah, Y.C. Rao (Gruppe in Rostock), C.D. Yuan, S.Y. Hu, Porf.Dr.-Ing T. Bechtold, A. Schütz (Gruppe in Wilhelmshaven)
Forschungsaufenthalt an der Universität Augsburg
At the beginning of January, Mr. Arwed Schütz visited the project partners from the Chair of Control Engineering at the University of Augsburg as a doctoral student in the "Kick and Catch" project. For the first two days, the entire team was able to work together successfully. For Prof. Dr.-Ing. Bechtold, Siyang Hu and Chengdong Yuan continued the trip on Tuesday to Prof. Dr.-Ing. Boris Lohmann from the Technical University of Munich.
During the period from January 13 to 24, Michael Olbrich and Arwed Schütz were able to create a first model of the catch actuator and implement it in a first control. This is the first step in making this new type of micro actuator a reality.
Prof. Dr.-Ing. Christoph Ament, Michael Olbrich, Arwed Schütz, Chengdong Yuan, Siyang Hu, Prof. Dr.-Ing. Bechtold
Ein neues Mitglied hat sich unserer Forschungsgruppe angeschlossen!
Seit Januar 2020 promoviert M. Sc. Arwed Schütz im Rahmen des DFG-geförderten Forschungsprojekts "Kick and Catch - Kooperative Mikroaktuatoren für frei bewegliche Plattformen" an der Jade Hochschule in Kooperation mit der Universität Augsburg.
2019
Forschungscamp 2019 an der Universität Rostock
Am 22. November 2019, präsentierten die Jade2Pro Doktoranden, Chengdong Yuan und Siyang Hu, ihre Poster auf dem Forschungscamp 2019 an der Universität Rostock.
- Siyang Hu, Arwed Schütz, Dennis Hohlfeld, Tamara Bechtold, "Design Optimization of Multi-Resonat Piezoelectric Energy Harvester".
- Chengdong Yuan, Stefanie Kreß, Gunasheela Sadashivaiahm, Dennis Hohlfeld, Tamara Bechtold. "Towards Efficient Design Optimization of Thermoelectric Generator via Model Order Reduction and Submodeling Technique".
Chengdong Yuan und Gunasheela Sadashivaiah
Besuch von Ulrike Nabholz (Bosch / TU Chemnitz)
Am 04. November 2019 stellte Frau Nabholz Ulrike ihr Promotionsthema im Bereich nichtlinearen MEMS vor. Frau Nabholz promotiert bei Prof. Mehner an der TU Chemitz und bearbeitet ihr Thema in Kooperation mit der Firma Bosch. Anwesend waren neben Prof. Dr. -Ing. Tamara Bechtold (Jade Hochschule) auch Prof. Dr. -Ing Dennis Hohlfeld (Universität Rostock) mit ihren jeweiligen Forschungsgruppen.
Yongchen Rao, Sofiane Bouhedma, Chengdong Yuan, Prof. Dr. -Ing. Tamara Bechtold, Nabholz Ulrike, Prof. Dr. -Ing. Dennis Hohlfeld, Arwed Schütz, Siyang Hu
M.Sc. Yongchen Rao wird teil des Jade2Pro-Förderungsprogramms
M. Sc. Yongchen Rao wird ab dem 1. November 2019 teil des Promotionsprogramms Jade2Pro (Jade2Pro-Programm) für das Forschungsvorhaben: "Fabrikationsstrategien für einen höchsteffizienten thermoelektrischen Generator für elektrisch aktive Implantate". An dem Vorhaben beteiligt sich, neben der Jade Hochschule, die Universität Rostock.
Paper akzeptiert für den MikroSystemTechnik Kongress 2019
Das Paper des Jade2Pro Promovenden Chengdong Yuan "A Combination of POD-based Model Order Reduction and Thermal Submodeling for Miniaturized Thermoelectric Generator" wurde akzeptiert für den MikroSystemTechnik Kongress 2019 in Berlin und wird dort als Poster präsentiert. Auf dem MST Kongress fand ein Treffen zwischen den Forschungsgruppen der Jade Hochschule und der Universität Rostock statt.
Chengdong Yuan und Prof. Dr. -Ing. Tamara Bechtold; Sofiane Bouhedma, Chengdong Yuan, Ph.D. Ekaterina Sergeeva, Prof. Dr. -Ing. Dennis Hohlfeld
DFG Kick-off Meeting an der KIT
Regelmäßiges Treffen mit Prof. Dr.-Ing. Dennis Hohlfeld an der Universität Rostock
Am 16. August 2019 fand das regelmäßige Treffen der Forschungsgruppe von Prof.Dr.-Ing Tamara Bechtold (Jade Hochschule) und Prof.Dr.-Ing Dennis Hohlfeld (Universität Rostock) an der Universität Rostock statt. Studierende der Jade Hochschule nahmen an der Laborführung an der Universität Rostock teil.
Laborbesichtigung in der Universität Rostock, Institut für elektronische Geräte und Schaltungen
Gemeinsames Abendessen - A. Schütz, S. Hu, S. Bouhedma, G. Sadashivaiah, Porf.Dr.-Ing T. Bechtold, Porf.Dr.-Ing D. Hohlfeld, C. Yuan
Das Papier wurde von der 33. Internationalen ECMS-Konferenz angenommen
Vom 11. bis 14. Juni 2019 nahm der Jade2Pro Doktorand Chengdong Yuan an der 33rd International ECMS Conference on Modelling and Simulation in Caserta, Italien teil. Er veröffentlichte das Papier "Efficient Design Optimization of a Thermoelectric Generator by a Combination of Model Order Reduction and Thermal Submodeling Techniques" und hielt den Vortrag auf der Konferenz.
Das Papier wurde vom World Congress of Structural and Multidisciplinary Optimization angenommen
Vom 20. bis 24. Mai 2019 nahmen Prof. Bechtold und Doktorand Siyang Hu am World Congress on Structural and Multidisciplinary Optimization (WCSMO) in Peking, China, teil.
Der Jade2Pro-Doktorand Siyang Hu veröffentlichte die Arbeit "Fast Topology Optimization for Resonating Structures via Generalized Incremental Frequency Method and Modal Superposition-Based Model Order Reduction" und stellte seine Arbeit auf der Konferenz vor.
Prof. Dr.-Ing. Tamara Bechtold leitete die Sitzung "Dimensionsreduktion".
Siyang Hu; Prof. Dr. -Ing. Tamara Bechtold
MicroSystems MOR Short Course in EuroSimE 2019
On March 24, 2019, Prof. Bechtold has given the short course "System-Level Simulation of Mircosystems - MOR" in conference EuroSimE 2019 in Hannover.
Description: The rapid progress in microelectromechanical systems (MEMS) and the evolution from a limited set of well-established applications, examples, in automotive industry, print heads, and digital light projection, to other fields mainly driven by consumer applications (such as image stabilization, smart phones, game consoles, etc.) opens a new market for these devices. It simultaneously creates the need for fast, efficient, and adequate design and optimization tools not only for stand-alone devices, but also for entire multiphysics microsystems comprising the MEMS component, the attached control and read-out circuitry and the package, while additionally considering environmental impacts potentially affecting the system functionality.
This 4 hours hand-on course provides an overview of system-level modelling methodologies for microsystems and offers an oportunity to test the industrial standard tool "Model Reduction inside ANSYS".
Course Outline:
Part 1: Compact Modeling of Microsystems by Means of Model Order Reduction - Theory
- MOR: Principle and Methods
- MEMS Case Studies
Part 2: Hand on MOR
- Model Reduction inside ANSYS
- System-Level Simulation with ANSYS Twin Builder
Literature:'System-Level Modeling of MEMS' (T. Bechtold, G. Schrag, L. Feng Edt.), by Wiley-VHC book series on Advanced Micro and Nanosystems 2013.
Who Should Attend: The course is designed for anyone interested in system-level modelling and simulation. Being an ANSYS user is an advantage, but it is not mandatory.
2018
Science Camp 2018 at University of Rostock
On November 22, 2018, the Ph.D. students of Jade2Pro project, Siyang Hu and Chengdong Yuan, presented their posters in Science Camp 2018 at University of Rostock.
- Siyang Hu, Dennis Hohlfeld, Tamara Bechtold, "Design Optimization of Multi-Resonant Microsystems Using Topology Optimization and Model Order Reduction". (B49)
- Chengdong Yuan, Gunasheela Sadashivaiah, Evgenii B. Rudnyi, Tamara Bechtold. "Compact Thermal Model of Human Tissue".(A12)
Papers have been accepted by the 12th International Conference on Scientific Computing in Electrical Engineering
From September 22 to 27, 2018, the 12th International Conference in Scientific Computing in Electrical Engineering (SCEE) was hosted in Taormina, Sicily, Italy. Two papers from our group have been accepted and presented in the conference.
Siyang Hu, Chengdong Yuan, Tamara Bechtold. "Quasi-Schur Transformation for the Stable Compact Modeling of Piezoelectric Energy Harvester Devices".
Onkar Jadhav, Evgenii Rudnyi, Tamara Bechtold. "Load Snapshot Based Nonlinear-Inut Model Order Reduction of a Thermal Human Tissue Model".
32nd European Conference on Modeling and Simulation
On May 22, 2018, the 32th European Conference on Modeling and Simulation (ECMS) has been held in the Jade University of Applied Sciences.
A group meeting with Prof. Dr. -Ing. Mashuq un Nabi and his research group from Indian Institue of Technology Delhi was held by Prof. Dr. -Ing. Tamara Bechtold during the conference.
Paper has been accepted by EuroSimE 2018
Paper "Parametric Model Order Reduction of a Thermoelectric Generator for Electrically Active Implants" has been accepted and presented at the 19th EuroSimE in Toulouse, France.
In this paper, we analyzed a human tissue thermal model incorporated within an implanted thermoelectric generator (TEG). The impact of convection effect at the skin surface was studied based on a film coefficient and ambient temperature parameters-independent reduced order model obtained through parametric model order reduction (pMOR) method. We proposed to perform efficient parameter studies and system-level simulation based on the reduced TEG.
Paper has been accepted by Journal Microelectronics Reliability
Paper "Stable Reduced Order Modeling of Piezoelectric Energy Harvesting Modules Using Implicit Schur Complement" has been accepted by Journal Microelectronics Reliablity. In this work, we presented an improved technique for reduced order modeling of a micromachined piezoelectric energy harvester and a novel frequency tunable piezoelectric energy harvester with segmented electrodes for improved power generation. A computationally efficient implicit Schur complement was developed for better conditioning of the numerical models. In combination with Krylov subspace-based model order reduction methods, it offers an efficient way to generate guaranteed stable reduced order models of multi-physical device models. We demonstrated an excellent match between the full-scale and the reduced order models of the harvester devices and established a methodology for the truly system-level simulation based on this reduced order numerical models.
Paper has been accepted by MATHMOD 2018
Student contribution "Implicit Schur Complement for Model Order Reduction of Second Order Piezoelectric Energy Harvester Model" has been accepted and presented at the 9th Vienna International Conference on Mathematical Modeling.
In this work, we introduced an alternative approach, implicit Schur complement transformation, for efficient one-sided reduction of the second order piezoelectric energy harvester model.
EU-MORNET Workshop: MOR 4 MECHATRONICS
On Feburary 2, 2018, EU-MORNET WORKSHOP: MOR 4 MECHATRONICS has been successfully held in Jade University of Applied Sciences in Wilhelmshaven. We aim to bring together the European theorist and practitioners working in the area of Model Order Reduction (MOR).
During the workshop, the invited speakers shared their recent reseach results in the field of MOR and the applications of MOR theory in real-world mechatronics industry. A brain storm about the future of the MOR was given.
(In the photo: President of Jade University of Applied Sciences, Prof. Dr. Manfred Weisensee; Organizer, Prof. Dr. Tamara Bechtold; Invited speaker, Prof. Dr. Wil Schilders.)
2017
Paper has been accepted by MikroSystem Kongress 2017
Paper "Design of a thermoelectric generator for electrical active implants" has been accepted and presented at the MikroSystemTechnik Kongress 2017 in Munich. This project is a part of the project Collaborative Research Centre 1270 - 'ELAINE', which focuses on providing highly integrated electronic system for novel and electrically stimulating implants.
In this work, we mainly presented a multiphysical model of a miniaturized thermoelectric generator for electrically active implants, which uses temperature gradients in human tissue. Based on this model, we analyzed the influence of the geometry and material parameters on the thermal and electrical properties and aim for an optimal transducer design. Furthermore, we used mathematical methods of model order reduction to create an accurate compact model, which can be applied in a system-level simulation.
M.Sc. Siyang Hu was granted a scholarship by the Jade2Pro-program
Since October 1, 2017, M.Sc. Siyang Hu has been granted a scholarship by the Ph.D. project (Jade2Pro-program) for the research project 'Design Optimization of Multimodel Microsystems using Topology Optimization and Model Order Reduction' involving the Jade University of Applied Sciences and the University of Rostock.
Paper has been accepted by AIM 2017 International Conference
Paper "Model Order Reduction and System Simulation of a Machine Tool for Real-Time Compensation of Thermally Induced Deformations" has been accepted and presented at the IEEE International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics 2017 in Munich.
This work presented the application of mathematical methods of model order reduction for automatic generation of highly accurate and compact models of strongly coupled thermo-mechanical machine tool model. In the further step, the reduced model was imported into the system-level simulation software. Based on the accurate reduced order model, a cascade controller was implemented to monitor and compensate the thermally induced deformations of a machine tool.
M.Sc. Chengdong Yuan was granted a scholarship by the Jade2Pro-program
M.Sc. Chengdong Yuan joined the research group "Modeling and Simulation of Mechatronic Systems" in Jade University of Applied Sciences. He was supported by the Jade2Pro-program since April 1, 2017.
His research topic is "Parametric Model Order Reduction of Miniaturized Energy Harvester Modules" , which is focused on providing efficient simulation models for the design optimization of energy harvest modules under the guidance of Prof. Dr. -Ing Tamara Bechtold in Jade University of Applied Sciences. This research project is also under the guidance of Prof. Dr. -Ing Dennis Hohlfeld in University of Rostock.