Herbstschule der Felix-Klein-Akademie 2024

Gruppe 1: »Die erste Regel des Park Clubs lautet: Ihr verliert kein Wort über den Park Club«

Betreuer: Tobias Wolf, Abteilung »Systemanalyse, Prognose und Regelung«

In diesem Workshop entwickelt die Gruppe gemeinsam einen Einparkassistenten für ein Auto. Zunächst erstellen sie dafür ein Modell des Fahrzeugs, um dessen Verhalten beim Gas geben und Lenken zu verstehen. Mit Hilfe von Simulationen kann dann das Fahrzeugverhalten nachvollzogen und analysiert werden.

Dabei lernen die Teilnehmenden die Grundlagen der Fahrzeugdynamik, Simulation und Regelungstechnik kennen.

Gruppe 2: »Instabilitäten und nichtlineare FE-Analyse: Das Snap-Through-Phänomen in flachen Bögen«

Betreuer:innen: Quirin Hoesch und Tian Zhao, Bereich »Mathematik für die Fahrzeugentwicklung«, Fraunhofer ITWM

In diesem Projekt erkunden die Teilnehmenden die faszinierende Welt der nichtlinearen Strukturanalyse, indem das Snap-Through-Verhalten eines flachen Bogens modelliert und simuliert wird. Dieses Phänomen, bei dem eine Struktur plötzlich von einer stabilen in eine andere Konfiguration »schnappt«, ist von großer Bedeutung in ingenieurtechnischen Anwendungen wie Brücken oder Flugzeugflügeln. Ziel ist es, die Mechanismen dieser Instabilität zu verstehen und sie mithilfe der Finite-Elemente-Methode (FEM) zu untersuchen.

Gruppe 3: »Ausbreitung von Infektionskrankheiten in Kontaktnetzwerken«

Betreuer: Marvin Schulte, Abteilung »Transportvorgänge«, Fraunhofer ITWM

Infektionskrankheiten (z.B. Grippe, Covid-19) verbreiten sich über Kontakte zwischen Menschen. Diese lassen sich in einem Netzwerk darstellen. Durch die Modellierung dieses Netzwerkes und der sich darin abspielenden Infektionsdynamik wird es möglich, Informationen über den zukünftigen Verlauf der Ausbreitung zu gewinnen. Insbesondere lassen sich aber auch verschiedene Interventionsmaßnahmen simulieren und deren Wirksamkeit vorhersagen. 

In diesem Workshop versuchen die Teilnehmenden ein Kontaktnetzwerk zu erzeugen und die Ausbreitung einer Infektionskrankheit in diesem Netzwerk zu modellieren. Außerdem wird analysiert wie Interventionsmaßnahmen (z.B. Impfungen, Kontaktreduzierungen und Test- und Isolationsstrategien) implementiert werden können.