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20.06.2024 | Simulation + Berechnung | Nachricht | Nachrichten

Tool simuliert hochdynamische Prozesse ohne starres Gitter

verfasst von: Thomas Siebel

1 Min. Lesedauer

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Das Fraunhofer ITWM macht die Generalisierte Finite-Differenzen-Methode industriell nutzbar. Numerische Punktwolken passen sich dabei flexibel an bewegliche Geometrien an.

Laut dem Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM simuliert das Meshfree genannte Tool komplexe Abläufe, wie sie etwa bei Aquaplaning oder in der Metallzerspanung auftreten, zügig und kostengünstig. Anstelle des klassischerweise in der Finite-Elemente-Methode eingesetzten Gitternetzes, das unter hohem Zeitaufwand an die jeweilige Geometrie angepasst werden muss, kombiniert die neu entwickelte Software die Generalisierte Finite-Differenzen-Methode zur Lösung der Erhaltungsgleichungen für Masse, Impuls und Energie mit effizienten Algorithmen zur Lösung linearer Gleichungssysteme, wie das Institut mitteilt. Die verwendete numerische Punktewolke kann sich dabei flexibel an bewegliche Geometrien anzupassen, wodurch aufwendige Nachkorrekturen im Rechengitter entfallen.

Das Tool eignet sich dem Institut zufolge für Anwendungen, in denen Messungen oder Versuche ersetzt werden sollen oder nur schlecht bis gar nicht funktionieren. Beispiele sind Airbag-Simulationen und Wasserdurchfahrten im Automotivebereich oder die Glasschmelze und die Kunststoffbearbeitung in der Verfahrenstechnik.

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