Das Modellieren mit Hilfe der Finiten Elemente dient vor allem bei der Entwicklung von Kraftfahrzeugen dazu, durch Simulation aller Varianten eines Modells die Zeit und die enormen Kosten zu sparen, die ein Durchspielen dieser Möglichkeiten verursachen würde. Dazu zählt auch die Simulation von Deformationen durch Unfälle. Ein Teil der sogenannten Crash-Tests kann auf diese Weise eingespart werden. Rechenmodelle für Steifigkeitsuntersuchungen an Karosserien sowie Schwingungsanalysen und Akustikanalysen bestehen aus über hunderttausend Schalenelementen. Gegenstand der Simulation sind beispielsweise die Bewegung der Radaufstandspunkte auf schlechter Wegstrecke, die Schwingungen von Motor und Triebstrang oder Unwuchten von Rädern und Antriebswellen. Die Berechnung der Karosseriedeformation durch einen Aufpralls stellt wegen der Nichtlinearität von Geometrie und Material bei dieser dramatischen Veränderung eine besondere Herausforderung dar. Ein Hochleistungsrechner wie CRAY T90 benötigt für eine Aufprallsimulation etwa 10 Stunden Rechenzeit bei 400 bis 500 Millionen Rechenoperationen pro Sekunde. Die Beispiele wurden von der Entwicklungsabteilung von Mercedes-Benz (Sindelfingen) vorgestellt.
Finite Elemente in der Automobilentwicklung
Spektrum der Wissenschaft ; 3 ; 104-105
1997
2 Seiten, 7 Bilder
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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