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Verfahren zur funktionalen Ähnlichkeitssuche technischer Bauteile in 3D-Datenbanken

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Datenbank-Spektrum Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

In diesem Artikel wird die funktionale Ähnlichkeitssuche technischer Bauteile behandelt. Ziel ist es, ein Verfahren aufzuzeigen, welches eine Ähnlichkeitssuche innerhalb einer bionischen 3D-Datenbank mit verschiedensten Strukturen ermöglicht, ohne direkt auf die Geometriedaten der einzelnen Strukturen zurückzugreifen. Vielmehr werden mechanische Funktionen der Strukturen als Ähnlichkeitskriterium genutzt. Das Verfahren stützt sich hierbei auf Wirkflächen und Punkte, welche Ein- oder Austrittspunkte von Kräften in einer Struktur darstellen. Mit Hilfe verschiedener Algorithmen wird eine automatische Ähnlichkeitssuche durchgeführt. Das Ergebnis der funktionalen Ähnlichkeitssuche ist eine visuell aufbereitete Landkarte, auf der sich funktional ähnliche Strukturen gruppiert und funktional unähnliche entfernt darstellen.

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Abb. 2
Abb. 3
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Abb. 6
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Abb. 8
Abb. 9
Abb. 10
Abb. 11

Notes

  1. Spezifische Eingabedatei des Nasa Structural Analysis System, einem gängiger Finite-Elemente (FE) Solver.

  2. Knotenpunkte der einzelnen finiten Elemente.

  3. Strahlentierchen oder Radiolarien sind eine Gruppe einzelliger Lebewesen mit einem Endoskelett aus Opal.

  4. „Deckel“ der Diatomeenschale.

  5. Principal Component Analysis, bzw. Hauptkomponentenanalyse.

  6. Umsetzung mittels einer klassischen Multidimensionalen Skalierung in MatLab (CMDSCALE).

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Danksagung

Ein besonderer Dank gilt Herrn Dr. Christian Hamm (Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung) für seine stete Unterstützung und Beratung. Wir danken den Gutachtern dieses Artikels für ihre ausführlichen Anmerkungen, die zur Verbesserung des Artikels beigetragen haben.

Author information

Authors and Affiliations

  1. Bussestraße 1, 27570, Bremerhaven, Deutschland

    Moritz Maier

  2. Schleusenstraße 1, 26382, Wilhelmshaven, Deutschland

    Jan Schulz

  3. Hochschulring 20, 28359, Bremen, Deutschland

    Klaus-Dieter Thoben

Authors
  1. Moritz Maier
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  2. Jan Schulz
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  3. Klaus-Dieter Thoben
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Maier, M., Schulz, J. & Thoben, KD. Verfahren zur funktionalen Ähnlichkeitssuche technischer Bauteile in 3D-Datenbanken. Datenbank Spektrum 12, 131–140 (2012). https://doi.org/10.1007/s13222-012-0086-6

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