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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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