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Einführung in die Simulationsmethodik mit Raytracing

Modulbezeichnung: Einführung in die Simulationsmethodik mit Raytracing
Studiengang: Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2012
Code: MST.RAY
SWS/Lehrform: 2V+2U (4 Semesterwochenstunden)
ECTS-Punkte: 5
Studiensemester: laut Wahlpflichtliste
Pflichtfach: nein
Arbeitssprache:
Deutsch
Prüfungsart:
Projektarbeit
Zuordnung zum Curriculum:
MST.RAY Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2012, Wahlpflichtfach, technisch
MST.RAY Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2019, Wahlpflichtfach, technisch
MST.RAY Mechatronik/Sensortechnik, Bachelor, ASPO 01.10.2011, Wahlpflichtfach, technisch

geeignet für Austauschstudenten mit learning agreement
Arbeitsaufwand:
Die Präsenzzeit dieses Moduls umfasst bei 15 Semesterwochen 60 Veranstaltungsstunden (= 45 Zeitstunden). Der Gesamtumfang des Moduls beträgt bei 5 Creditpoints 150 Stunden (30 Std/ECTS). Daher stehen für die Vor- und Nachbereitung der Veranstaltung zusammen mit der Prüfungsvorbereitung 105 Stunden zur Verfügung.
Empfohlene Voraussetzungen (Module):
MST.DAS Darstellungsmethoden und Statik
MST.FWF Feinwerktechnische Fertigung


[letzte Änderung 01.10.2012]
Als Vorkenntnis empfohlen für Module:
Modulverantwortung:
Prof. Dr.-Ing. Barbara Hippauf
Dozent: Prof. Dr.-Ing. Barbara Hippauf

[letzte Änderung 01.10.2012]
Lernziele:
Die Studierenden sollen als erstes ein optisches Modell konstruieren. Das Modell besteht aus einem Linsensystem, Detektoren, Beleuchtung, Gehäuse und auszuleuchtender Oberfläche.
Zu ermitteln sind bei der Erstellung des Modells die Toleranzgrenzen bei der Ausrichtung der Sensoren, der Linsen, des Objektträgers und der Beleuchtung zueinander.
Nach Erstellung des Modells werden die Methoden und Konzepte von Raytracing Simulationen vorgestellt.
-Anwendung der Raytracing Simulation auf das erstellte Modell.
-Auswertung und Diskussion der Ergebnisse bezüglich der Strahlungsdichte, verlorener Strahlen, sowie detektierter Strahlen.
-Optimierung des Modells.
-Vergleich des realen Systems mit den Ergebnissen der Simulation.
 
Die Studierenden entwickeln nach dem Kurs ein „Gefühl“ für die Machbarkeit eines Modells und die Dimensionierung von wichtigen optischen Parametern. Die Studierenden unterscheiden zwischen überflüssigen und notwendigen Änderungen zur Optimierung und Umsetzung eines Simulationsmodells.


[letzte Änderung 19.09.2013]
Inhalt:
- Einführung in die Konstruktion einfacher optischer Komponenten, Linsen, Objektive, Beleuchtung, Detektoren und  Gehäuse.
- Modellierung und Optimierung eines vorgegebenen optischen Systems bestehend aus Lichtquelle, Linsen, verschiedenen Objekten (Spiegel, Bauteile, etc.)und einem Photosensor.
- Einführung in die Raytracing Simulation: Definition der Lichtquellen, Bestimmung der Anzahl der Quellstrahlen und Optimierung der Simulationsparameter.
- Vergleich des realen Systems mit dem simulierten System.
- Bewertung der Simulationsergebnisse anhand von photometrischen Größen (optische Flussdichte, Strahlungsleistung, Raumwinkel, etc.).
- Optimierung des simulierten Modells anhand der Bewertung und Analyse der detektierten Strahlen und „den verlorenen“ Strahlen.
- Einführung in die Methoden zur Beschreibung von Oberflächen.
- Wichtige Praxistipps zur Vereinfachung der Modellierung.
- Methoden.


[letzte Änderung 19.09.2013]
Lehrmethoden/Medien:
Vorlesung im PC-Raum, Übungen und Anwendung der Simulation direkt am PC.

[letzte Änderung 19.09.2013]
Literatur:
Skript, Übungsblätter, Projektaufgaben.

[letzte Änderung 19.09.2013]
[Mon Nov 11 21:49:54 CET 2019, CKEY=yeidsmr, BKEY=mst2, CID=MST.RAY, LANGUAGE=de, DATE=11.11.2019]