EIN-KNOTEN-QUADRATUR FÜR EXPLIZITE ISOGEOMETRISCHE ANALYSE IN DER STRUKTURDYNAMIK (0623)

Explizite Strukturdynamik-Codes, die zur Simulation von Crash, Metallumformung und Explosionen verwendet werden, erfordern optimierte Lösungsupdates, um hocheffiziente Berechnungen transienter Vorgänge zu erreichen. Dazu nutzen lineare Finite-Elemente-Codes Massenkonzentration, reduzierte Quadratur und Hourglass-Stabilisierung. Eine konkurrenzfähige Technologie höherer Ordnung

– mit dem Potenzial, effizientere Simulationen zu liefern – konnte bislang jedoch nicht realisiert werden.

HIGHEST - Innovations- und Gründungszentrum der TU Darmstadt

Jessica Retzlaff

Jessica Retzlaff

Innovationsmanagerin

Details

► Rechenkosten für die Auswertung der konstitutiven Routinen werden um mind. Faktor 10 reduziert. ► Genauigkeit höherer Ordnung wird erhalten, wodurch die Berechnung auf gröberen Netzen ermöglicht wird, was zur Reduzierung der Rechenkosten um mind. Faktor 10 führt. ► Berechnungsmodule sind perfekt für GPUs strukturiert, was zur weiteren Beschleunigung um mind. Faktor 10 führt.

Explizite Dynamikberechnungen sind durch komplexes, nichtlineares Materialverhalten gekennzeichnet, das zu rechenintesiven konstitutiven Routinen führt, die an jedem Quadraturpunkt in jedem Zeitschritt ausgewertet werden müssen. Unsere Erfindung ist eine innovative Quadraturtechnik, die zum ersten Mal die minimale Anzahl globaler Auswertungen erreicht, während die Genauigkeit höherer Ordnung beibehalten wird. Die Rechenkosten für die Auswertung der konstitutiven Routinen sind daher vergleichbar mit der linearen Finite-Elemente-Methode.

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