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

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

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

Arwed Schütz gewann den Preis für den besten Vortrag und Ibrahim Zawra den Preis für das beste Poster auf der 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

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.

M. Sc. Ibrahim Zawra hat den mit 500 € dotierten Preis für seine inspirierende Präsentation beim Rostock Forschungscamp gewonnen!

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.

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

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

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

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.

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!

Weitere Berichte finden Sie in "Jade Newsroom".

Ulrike Fitzer erhielt die Auszeichnung in Oldenburg

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

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

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

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'.

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

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.

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”.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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

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.

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".

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 "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.

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.

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.)

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.

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 "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  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.