Reduzierung der Rechenzeit bei
Crashsimulationen
Kurzzusammenfassung der Forschungsprojekt-Ergebnisse
Größere Detaillierung erfordert mehr Rechenleistung
1. AUSGANGSSITUATION
| Rechenzeitreduzierung von Crashmodellen2 | Mai ...
Ziele und Vorgaben des TECOSIM-Forschungsprojektes
2. AUFGABENSTELLUNG
| Rechenzeitreduzierung von Crashmodellen3 | Mai 20...
Methode und Vorgehen
3. LÖSUNGSANSÄTZE
| Rechenzeitreduzierung von Crashmodellen4 | Mai 2016
§  Teile des Modells, die be...
Voruntersuchungen an Teilmodellen
4. PROJEKTBESCHREIBUNG/ UMSETZUNG
| Rechenzeitreduzierung von Crashmodellen5 | Mai 2016
...
Überprüfung der Methode an einem Gesamtfahrzeugmodell
4. PROJEKTBESCHREIBUNG/ UMSETZUNG
| Rechenzeitreduzierung von Crashm...
Deutliche Rechenzeitersparnis
§  Eine Rechenzeitersparnis von knapp 20 Prozent im Teilmodell und knapp zehn Prozent
im Ge...
TECOSIM Technische Simulation GmbH
Wolfgang Woost
General Manager
Wilhelm-Wagenfeld-Str. 3
D-80807 München
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TECOSIM-Forschungsprojekt: Reduzierung der Rechenzeit bei Crashsimulationen

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Aufgrund immer kürzerer Entwicklungszeiten und hoher Lizenzkosten besteht der Wunsch nach möglichst schnell laufenden Berechnungen bei gleich bleibender Aussagegüte. Im Rahmen eines Forschungsprojektes erarbeitete CAE-Spezialist TECOSIM deutliche Einsparpotenziale bei der Berechnung von Crashsimulationen.

Veröffentlicht in: Ingenieurwesen
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TECOSIM-Forschungsprojekt: Reduzierung der Rechenzeit bei Crashsimulationen

  1. 1. Reduzierung der Rechenzeit bei Crashsimulationen Kurzzusammenfassung der Forschungsprojekt-Ergebnisse
  2. 2. Größere Detaillierung erfordert mehr Rechenleistung 1. AUSGANGSSITUATION | Rechenzeitreduzierung von Crashmodellen2 | Mai 2016 §  Heutige Fahrzeugmodelle für die Crashsimulation beinhalten circa drei Millionen Elemente und rechnen je nach Code und Hardware zwischen 24 und 48 Stunden §  Um besondere Effekte abbilden zu können besteht der Wunsch nach einer weiteren Detaillierung §  Dies hätte eine weitere Erhöhung der Rechenzeit zufolge §  Aufgrund immer kürzerer Entwicklungszeiten und hoher Lizenzkosten besteht der Wunsch nach möglichst schnell laufenden Berechnungen bei gleich bleibender Aussagegüte
  3. 3. Ziele und Vorgaben des TECOSIM-Forschungsprojektes 2. AUFGABENSTELLUNG | Rechenzeitreduzierung von Crashmodellen3 | Mai 2016 Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) im Rahmen des Innovationsprogrammes Mittelstand (ZIM) gefördert und verfolgte folgende Ziele: §  Betrachtung von Crashmodellen im Code ABAQUS §  Senkung der Rechenzeit um circa 30 Prozent §  Mindestens gleich bleibende Aussagekraft/Validität der Modelle §  Geringer Anpassungsaufwand vorhandener Modelle
  4. 4. Methode und Vorgehen 3. LÖSUNGSANSÄTZE | Rechenzeitreduzierung von Crashmodellen4 | Mai 2016 §  Teile des Modells, die beim entsprechenden Lastfall keinen Einfluss auf die Ergebnisse haben, werden als Rigid-Body abgebildet. Dieser ist ideal starr und benötigt daher kaum Rechenzeit §  Selbstständige Auflösung der Rigid-Bodys, sobald das Bauteil in die Verformungs- Einflusszone gerät §  Nutzung der Multi-STEP und Restart-Funktion in ABAQUS, um die Auflösung zu ermöglichen und das Modell mit aktuell vorliegenden Randbedingungen neu zu starten §  Prüfung der Methodik an Ersatzmodellen und Übertragung auf ein Gesamtfahrzeug
  5. 5. Voruntersuchungen an Teilmodellen 4. PROJEKTBESCHREIBUNG/ UMSETZUNG | Rechenzeitreduzierung von Crashmodellen5 | Mai 2016 §  Testen der Methodik: „Rigid auf deformierbar umschalten“ an einem einfachen Vierkantrohr §  Herausforderung: Elementeigenschaften lassen sich zwischen zwei ABAQUS-Steps nicht ändern §  Lösung: Auslesen der vorliegenden Spannungen und Knotengeschwindigkeiten und Übertragung dieser per Skript auf ein aktualisiertes Modell §  Übertragung der Erkenntnisse auf ein Teilmodell (Fahrzeugfrontend 56 km/h gegen starre Wand) Methodentest: Vierkantrohr fliegt gegen starre Wand Frontend eines TEC|BENCH Modells
  6. 6. Überprüfung der Methode an einem Gesamtfahrzeugmodell 4. PROJEKTBESCHREIBUNG/ UMSETZUNG | Rechenzeitreduzierung von Crashmodellen6 | Mai 2016 §  Ein Rigid-Body pro Include (Modellierungsaufwand gering halten) §  Das Stoßfänger-Include wird als einziges nicht Rigid gesetzt. Treten dort minimale Spannungen auf, werden alle angrenzenden Includes von Rigid auf deformierbar gesetzt, usw. §  Potential: Feinere Unterteilung in mehr Rigid- Bodys, da die Rohkarosserie durch das gesamte Fahrzeug reicht und so sehr früh auch Rigids im hinteren Bereich umgeschaltet werden Aufteilung in Rigid-Bodys nach Includes – Optimierungspotential: Unterteilung der Rohkarosserie in mehrere Includes TEC|BENCH Modell: 520.000 Knoten und 2,8 Millionen Freiheitsgrade
  7. 7. Deutliche Rechenzeitersparnis §  Eine Rechenzeitersparnis von knapp 20 Prozent im Teilmodell und knapp zehn Prozent im Gesamtfahrzeugmodell bei fast identischen Ergebnissen §  Mit einer geschickteren Rigid-Body-Aufteilung, unabhängig von den Includes ließen sich weitere Ersparnisse erreichen §  Die Methode kann zudem auf verschiedene Lastfälle (Front/Seite/Heck) angepasst und optimiert werden 5. ERGEBNISSE UND AUSBLICK | Rechenzeitreduzierung von Crashmodellen7 | Mai 2016
  8. 8. TECOSIM Technische Simulation GmbH Wolfgang Woost General Manager Wilhelm-Wagenfeld-Str. 3 D-80807 München Tel +49 (0)89 552 679-17 Fax +49 (0)89 552 679-22 Mail w.woost@de.tecosim.com www.tecosim.com Sie möchten mehr erfahren: | Rechenzeitreduzierung von Crashmodellen8 | Mai 2016

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