OptiNetz

In der Entwicklung von Autos oder Flugzeugen sind numerische Simulationen unverzichtbar, zum Beispiel, wenn es um die Fahrzeugsicherheit geht: Wie fest sind die einzelnen Teile eines Autos? Und wie verformen sie sich bei einem Crash? Um Fragen wie diese zu beantworten, kommen in den Simulationen Finite-Elemente-Berechnungen zum Einsatz. Die Oberfläche des Körpers – im Beispiel also das Auto – wird in viele Teilgebiete in Form kleiner Rechtecke unterteilt. Diese Teilgebiete nennt man finite Elemente. Anschließend werden die Teilgebiete wieder miteinander vernetzt. Dabei erfolgt eine sogenannte quad-dominante Vernetzung. Quad-dominant deshalb, weil es nicht immer möglich ist, die gesamte Oberfläche ausschließlich in kleine Vierecke zu zerlegen und auch Dreiecke eingefügt werden müssen.

Mithilfe dieses Verfahrens kann das physikalische Verhalten gut berechnet werden. Die Erzeugung eines qualitativ guten quad-dominanten Netzes ist jedoch aufwendig. Im Projekt „OptiNetz“ entwickeln Forschende deshalb eine neue Software zur Vernetzung. Die Software strukturiert die Geometriedarstellung stark um, indem sie benachbarte Bereiche zusammenfasst und neu aufteilt. So entstehen qualitativ hochwertige Netze, die an die Anforderungen der Berechnungen angepasst sind. Die Berechnungen können anschließend schneller und in besserer Qualität automatisiert ablaufen, die Simulation wird insgesamt verbessert. Das Forschungsteam erwartet, den Arbeitsaufwand etwa bei einem Ensemble der Konsolen in einer Fahrzeugkarosserie um ein Drittel zu reduzieren.