Diskontinuität

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engl: discontinuity          Kategorie: Level 3 Theorie Vernetzung

Allgemeine Informationen wie bei wikipedia:Diskontinuität betreffen nicht direkt den Bereich der CAE-Simulationen.

Simulation

Eine Diskontinuität ist eine sprunghafte Änderung einer physikalischen Größe.

Diskontinuitäten in der Simulation ergeben sich an Materialgrenzen des Modells. Auch Grenzflächen zwischen flüssigem (fluidem) und solidem Material stellen Diskontinuitäten dar. Auch an den Grenzen von Rissen, Materialeinschlüssen oder Lunkern (oder deren Grenzflächen) treten Diskontinuitäten auf.

In der Diskretisierung in der FEM werden die Diskontinuitäten als Bereichsgrenzen und damit als Grenzen von Elementen berücksichtigt.

Bei unterschiedlichen Materialeigenschaften auf beiden Seiten der Diskontinuität werden die Elemente zwar zusammenhängend (also mit gemeinsamen Knoten), aber mit den unterschiedlichen Eigenschaften modelliert. Die Freiheitsgrade (in der Strukturmechanik zum Beispiel die Verschiebungen) bleiben dabei über die Elementgrenzen hinweg stetig, aber die daraus abgeleiteten Größen (in der Strukturmechanik zum Beispiel die Spannungen) können sich an den Elementgrenzen sprunghaft ändern.

Bei Rissen werden die Elemente auf beiden Seiten der Diskontinuität getrennt modelliert und gegebenenfalls Kontakte dazwischen angeordnet.

Bei Materialeinschlüssen oder Lunkern hängt die Modellierung von den Eigenschaften des eingeschlossenen Materials ab.