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Jahresbericht 2022





               Virtuelle Produktentwicklung für biegeweiche Materialien – CAE vom Design
               zum Produkt

               Virtual product development for low stiff materials – CAE from design to product



      •   CAE-Prozessketten zur virtuellen 3D-Produktentwicklung und Fertigung (u. a. Automobilinterieur,
          Preforming für FKV, Bekleidungs-, Sport-/Schutz- und Medizintextilien, Verpackungen) / CAE process
          chains for virtual 3D product development and production (including automotive interiors, preforming for FRP,
          clothing, sports, protective and medical textiles, packaging)
      •   Optische 3D-Geometrie- und Texturerfassung für anatomische und technische Objekte,
          Flächenrückführung aus Scan-Daten, Objektmodellierung / Optical 3D geometry and texture capture for
          anatomical and technical objects, surface reconstruction from scan data, object modeling
      •   Avatar-Generierung, parametrische und kinematische Menschmodellierung / Avatar generation,
          parametric and kinematic human modeling
      •   Entwicklung von 3D-Konstruktionsmethoden für Bodywear und körperferne Bekleidung / Development
          of 3D design methods for bodywear and loose fitting garments
      •   Materialprüfung, -modellierung und Simulation / Material testing, modeling and simulation
      •   Kombinatorischer Einsatz biegeweicher und biegesteifer Strukturen mittels additiver Fertigung /
         Combinatorial use of soft and rigid structures by means of additive manufacturing
      •   Digitale Haptik / Digital haptics



               Der Einsatz von digitalen Methoden und Werkzeugen   sen sich qualitativ neue Anhaltspunkte für das Design
               ist in vielen Branchen der Schlüssel zu mehr Effizi-  von Kleidung mit kinematisch angepasster Passform,
               enz und Qualität in der Produktentwicklung. Mehrere   z. B. körpernahe Sport- und Arbeitskleidung, entwi-
               interdisziplinäre Forschungsprojekte an der Profes-  ckeln.
               sur Entwicklung und Montage von textilen Produkten
               beschäftigen sich mit CAE-Prozessketten für die virtu-                             Abb. 1: 4D
               elle 3D-Produktentwicklung und Fertigung für Beklei-                               Scananalyse:
               dungs-, Sport-, Schutz- und Medizintextilien.                                      Verände-
                                                                                                  rungen der
               Die  FuE-Arbeiten  konzentrieren  sich  auf  die  Ver-                             vorderen
                                                                                                  Kurve des
               besserung des Komforts und der Funktionalität der                                  linken Beins
               Bekleidung unter Berücksichtigung der vielfältigen                                 im Sitzen
               Aspekte der Interaktion zwischen dem Menschen                                      [1] / 4D scan
               und seiner Umgebung.                                                               analysis:
                                                                                                  changes in
               Nicht nur verschiedene menschliche Körper unter-                                   the anterior
               scheiden sich von einander, auch ein- und dersel-                                  curve of the
               be Körper verändert sich durch verschiedene Bewe-                                  left leg in
                                                                                                  sitting [1]
               gungen. Die Analyse dieser Deformationen ist für die
               ergonomische Schnitterstellung von großer Bedeu-
               tung. Der 4D Scanner bietet die Möglichkeit, das Ver-
               halten des menschlichen Körpers in Bewegung mit
               oder ohne den Einfluss von Bekleidung zu erfassen
               und auszuwerten. Durch den 4D Scan wird auf die   Dieses Prinzip wurde im DAAD-Forschungsvorha-
               Scandaten ein Avatar mit konstantem Netz gemappt.   ben 57588364 angewendet, um eine digitale Entwick-
               Anhand dieses homologen Netzes kann jede Körper-  lung von Bekleidung mit hohem Tragekomfort für die
               stelle über eine Bewegung hinweg analysiert werden,   gebärdensprachigen Menschen zu realisieren. Die
               wofür eine spezielle Programmierumgebung entwi-  aktive manuelle Artikulation bei der Kommunikati-
               ckelt wurde. Die Kurven werden mit Hilfe des übli-  on in Gebärdensprache verursacht eine gewisse phy-
               chen Dateiformats „ini“ definiert und basieren auf   sische Beanspruchung der Arme und des Rückens,
               den Knotenpunkten (Vertices). Die Koordinaten der   die durch unbequeme Kleidung deutlich erhöht wird.
               Knotenpunkte werden aus den Dateien mit den kon-  Um die Bekleidungskonstruktion für diese Zielgruppe
               sistenten Netzen extrahiert und anschließend die   ergonomisch anzupassen, werden typische Gebär-
               Kurven und ihre Längen analysiert und visualisiert   denbewegungen  mit  dem  4D-Scanner  MOVE4D
               (Abb. 1). Die Methode ermöglicht eine automatische   gescannt und die Daten zu einem homologen Netz
               Verarbeitung der Umfänge und der Längen des Kör-  verarbeitet. Basierend auf der Längenanalyse mit
               pers und liefert zudem neue Informationen über die   Hilfe des neu entwickelten Post-Processing-Tools
               Körpermaße während der Bewegung. Dadurch las-   werden die extremen Gesten der Gebärdensprache


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