Numerische Simulationen

Virtuelles Prototyping mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM) ist ein entscheidendes Werkzeug in einer Vielzahl von Anwendungen, insbesondere in den Bereichen der strukturmechanischen und fluiddynamischen Analysen. Auch in der technischen Akustik spielen numerische Simulationen eine entscheidende Rolle, um das Verhalten von Strukturen und Materialien in Bezug auf Schall virtuell zu analysieren. Diese computergestützten Simulationsmethoden ermöglichen es, das Verhalten von Produkten oder Systemen

Durch die Anwendung von Computer Aided Engineering (CAE) lassen sich komplexe strukturelle Aspekte wie Festigkeit, Steifigkeit und Verformungsverhalten von Bauteilen oder Gesamtsystemen unter verschiedenen Bedingungen präzise modellieren und analysieren, noch bevor physische Prototypen teuer und aufwändig hergestellt werden.

So können potenzielle Schwachstellen und Risiken vorhergesagt und Designoptimierungen vorgenommen werden, bevor ein Produkt in die Produktion geht. Das verbessert die Leistungsfähigkeit und senkt gleichzeitig Material- und Herstellungskosten, während das Risiko minimiert wird, weil Sicherheitsstandards eingehalten und Unfälle vermieden werden können.

Darüber hinaus spielt CAE eine entscheidende Rolle bei der Analyse und Optimierung von Fluidströmungen in verschiedenen Anwendungen wie Fahrzeugdesign, Luft- und Raumfahrt, Energieerzeugung und Klimatisierungssystemen. Durch die Simulation von Strömungsverhalten können wichtige Parameter wie Druckverluste, Wärmeverteilung und Effizienz im Vorfeld optimiert werden, um die Leistung und Zuverlässigkeit von Systemen zu verbessern.

In Kombination mit anderen CAE-Techniken wie der Computational Fluid Dynamics (CFD) für die Strömungssimulation und anderen Analysemethoden kann die Finite-Elemente-Methode ein leistungsstarkes Werkzeug für das virtuelle Prototyping sein, das dabei hilft, die Leistung und Zuverlässigkeit von Produkten zu verbessern und gleichzeitig Entwicklungskosten und -zeiten zu reduzieren.