TY  - THES
A1  - Fröbel, Toni
T1  - Data coupled civil engineering applications: Modeling and quality assessment methods
T1  - Datenkopplung für Anwendungen im Bauingenieurwesen: Methoden zur Modellierung und Qualitätsbewertung
N2  - The planning process in civil engineering is highly complex and not manageable in its entirety.
The state of the art decomposes complex tasks into smaller, manageable sub-tasks. Due to the close interrelatedness of the sub-tasks, it is essential to couple them. However, from a software engineering point of view, this is quite challenging to do because of the numerous incompatible software applications on the market. This study is concerned with two main objectives: The first is the generic formulation of coupling strategies in order to support engineers in the implementation and selection of adequate coupling strategies. This has been achieved by the use of a coupling pattern language combined with a four-layered, metamodel architecture, whose applicability has been performed on a real coupling scenario. The second one is the quality assessment of coupled software. This has been developed based on the evaluated schema mapping. This approach has been described using mathematical expressions derived from the set theory and graph theory by taking the various mapping patterns into account. Moreover, the coupling quality has been evaluated within the formalization process by considering the uncertainties that arise during mapping and has resulted in global quality values, which can be used by the user to assess the exchange. Finally, the applicability of the proposed approach has been shown using an engineering case study.
N2  - Der Planungsprozess im Bauwesen ist hochkomplex und daher in seiner Gesamtheit nicht zu erfassen. Deshalb wird dieser in kleinere und beherrschbarere Teilaufgaben zerlegt. Auf Grund ihrer starken Wechselwirkungen ist deren Kopplung unabdingbar. Aus Sicht der Informatik wird dies jedoch durch eine große Anzahl inkompatibler Softwareanwendungen erschwert. Die Arbeit beschäftigt sich daher mit zwei wesentlichen Aufgabenfeldern im Bereich der Softwarekopplung. Als erstes werden Kopplungskonzepte unabhängig von spezifischen Hardware- oder Softwareeigenschaften beschrieben, um den Ingenieur bei der Durchführung und Auswahl von entsprechenden Kopplungsstrategien zu unterstützen. Dies wird durch eine Kopplungs-Mustersprache in Verbindung mit einer Meta-Modell-Architektur erreicht. Seine Anwendbarkeit wird an einem Kopplungsszenario gezeigt. Das zweite Aufgabenfeld beschäftigt sich mit der Qualität von gekoppelten Softwaresystemen. Eine Qualitätsbewertung erfolgt hierbei auf Basis von bewertetem Schema-Mapping. Der Ansatz ist auf Grundlage der Mengen- und Graphentheorie mathematisch beschrieben. Er berücksichtigt die gängigen
Mapping-Muster und Unsicherheiten, die während des Mappingprozesses auftreten können. Der Bewertungsprozess liefert einen globalen Qualitätswert, der vom Ingenieur direkt verwendet werden kann, um den Austausch zu bewerten. Die Anwendbarkeit wird an einem Beispiel gezeigt.
T3  - Schriftenreihe des DFG Graduiertenkollegs 1462 Modellqualitäten // Graduiertenkolleg Modellqualitäten <Weimar> - 6 
KW  - Data exchange, Schema mapping, Quality assessment, Uncertainty, Coupling, BIM, Design patterns, Metamodel architecture
KW  - Data exchange, Schema mapping, Quality assessment, Uncertainty, Coupling, BIM, Design patterns, Metamodel architecture
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20130128-18366
SN  - 978-3-86068-486-3
PB  - Verlag der Bauhaus-Universität Weimar 2013
CY  - Weimar
ER  - 
TY  - JOUR
A1  - Banihani, Suleiman
A1  - Rabczuk, Timon
A1  - Almomani, Thakir
T1  - POD for real-time simulation of hyperelastic soft biological tissue using the point collocation method of finite spheres
JF  - Mathematical Problems in Engineering
N2  - The point collocation method of finite spheres (PCMFS) is used to model the hyperelastic response of soft biological tissue in real time within the framework of virtual surgery simulation. The proper orthogonal decomposition (POD) model order reduction (MOR) technique was used to achieve reduced-order model of the problem, minimizing computational cost. The PCMFS is a physics-based meshfree numerical technique for real-time simulation of surgical procedures where the approximation functions are applied directly on the strong form of the boundary value problem without the need for integration, increasing computational efficiency. Since computational speed has a significant role in simulation of surgical procedures, the proposed technique was able to model realistic nonlinear behavior of organs in real time. Numerical results are shown to demonstrate the effectiveness of the new methodology through a comparison between full and reduced analyses for several nonlinear problems. It is shown that the proposed technique was able to achieve good agreement with the full model; moreover, the computational and data storage costs were significantly reduced.
KW  - Chirurgie
KW  - Finite-Elemente-Methode
Y1  - 2013
U6  - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:gbv:wim2-20170413-31203
ER  -