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Wissenschaftliche Tätigkeit / Projektarbeit

Methodenforschung und Softwareentwicklung zur Geometriemodellierung für multidisziplinäre HPC-Simulationen und Optimierungen

Beginn

ab sofort

Dauer

3 Jahre

Vergütung

Entgeltgruppe 13 TVöD

Beschäftigungsgrad

Vollzeit (Teilzeit möglich)

Forschungsschwerpunkt des Instituts für Softwaremethoden zur Produkt-Virtualisierung ist die Entwicklung softwaretechnischer Grundlagen zur Realisierung des virtuellen Produkts auf Basis einer hochgenauen mathematisch-numerischen Beschreibung. Das Institut befasst sich mit der Entwicklung von Programmier- und Datenmodellen zur Nutzung aktueller und zukünftiger paralleler Rechnerarchitekturen, stellt Frameworks für multidisziplinäre Produktanalysen und -optimierungen bereit und entwickelt dedizierte Softwaremethoden und -technologien zur Realisierung der DLR-Luftfahrtvision des Virtuellen Produkts (Data Analytics, Ersatzmodelle, Integrationsplattformen, Softwaresicherheit sowie virtuelle Zertifizierung).

Im Rahmen dieser Stelle sollen CAD-Softwaremethoden für die parametrische Beschreibung von Flugzeugen erforscht, entwickelt und implementiert werden, die zur Einbindung in numerisch hochaufgelöste, multidisziplinäre Analysen und Formoptimierungen auf Hochleistungsrechnern geeignet sind.

Zu Ihren Aufgaben gehören:

  • Sie konzipieren und entwickeln Software zur parametrischen und simulationsverknüpften CAD-Modellierung für Entwurf und Digitale Zwillinge von Flugzeugen und Triebwerken. Dies soll auf der Grundlage des Geometriemodellierkerns OpenCascade Technology (OCCT) und weiterführenden Softwarebausteinen zur parametrischen Geometrie-Modellierung umgesetzt werden.
  • Sie entwickeln und implementieren Algorithmen zur robusten und effizienten CAD-Modellierung von Flugzeugen und Triebwerken mit einer Anbindung an multidisziplinäre und hochaufgelöste Simulationen und Optimierungen.
  • Sie erforschen, entwickeln und implementieren Methoden, die einen konsistenten Zugriff auf die unterliegende CAD-Beschreibung für multidisziplinäre und hochgenaue Analysen und Optimierungen ermöglichen. Im HPC-Ökosystem FlowSimulator soll ein skalierbarer und konsistenter Geometrie-Zugang geschaffen werden, der sowohl im Kontext der Gitteradaption sowie der gradientenbasierten Formoptimierung genutzt werden kann und Simulationsverfahren (darunter CFD und Strukturmechanik) höherer Ordnung unterstützt.
  • Sie konzipieren und entwickeln eine Schnittstellen-Architektur für die modulare CAD-Integration in Frameworks für multidisziplinäre Analysen und Optimierungen. Dabei soll eine systematische Berechnung von Sensitivitätsableitungen durch Algorithmische Differentiation (AD) unterstützt werden.
  • Sie erforschen und entwickeln Konzepte für eine konsistente Formmodellierung („Geometry Master Model & Multi-Fidelity“), die im Detailgrad angepasst werden kann.
  • Für eine professionelle Softwareentwicklung stellen Sie eine Qualitätskontrolle mit systematischen, automatisierten Tests auf mehreren Ebenen (Unit-, Integrations- und Systemtests) her und dokumentieren die Softwaremethoden und -prozesse.

Ihre Qualifikation:

  • abgeschlossenes wissenschaftliches Hochschulstudium (Diplom/Master) in Mathematik, Informatik, Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau oder einer ähnlichen Studienrichtung
  • Erfahrungen in der Software-Entwicklung von CAD-Werkzeugen
  • gute Kenntnisse in angewandter Informatik und Mathematik
  • gute Programmierkenntnisse in C/C++ und Python mit praktischen Erfahrungen aus Software-Entwicklung und -Engineering
  • Fähigkeit zur Teamarbeit und zur eigenständigen, termingebundenen Erledigung von Aufgaben
  • gute Kenntnisse der englischen Sprache in Wort und Schrift
  • Erfahrungen in der Geometriemodellierung im Kontext von fluid- und strukturmechanischen Analysen und Optimierungen erwünscht
  • Kenntnisse des CAD-Modellierkerns OpenCascade Technology (OCCT) und/oder parametrischer CAD-Modellierungssoftware wie z. B. FreeCAD von Vorteil
  • idealerweise Methodenkenntnisse und Entwicklererfahrungen im Bereich der numerischen Simulation (Finite-Elemente/Volumen/Differenzen-Verfahren) sowie im Umgang mit Berechnungsnetzen
  • Kenntnis paralleler Programmierung wünschenswert

Ihr Start:

Freuen Sie sich auf einen Arbeitgeber, der Ihr Engagement zu schätzen weiß und Ihre Entwicklung durch vielfältige Qualifizierungs- und Weiterbildungsmöglichkeiten fördert. Unser einzigartiges Arbeitsumfeld bietet Ihnen Gestaltungsfreiräume und eine unvergleichbare Infrastruktur, in der Sie Ihre Mission verwirklichen können. Vereinbarkeit von Privatleben, Familie und Beruf sowie Chancengleichheit von Personen aller Geschlechter (w/m/d) sind wichtiger Bestandteil unserer Personalpolitik. Bewerbungen schwerbehinderter Menschen bevorzugen wir bei fachlicher Eignung.

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Fachliche/r Ansprechpartner/in

Dr.-Ing. Arthur Stück
Institut für Softwaremethoden zur Produkt-Virtualisierung

Tel.: +49 351 210718-104

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