Dynamische Simulation

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engl: dynamic simulation          Kategorie: Aa-leerbild.jpg Level 2 Physik Mechanik


Allgemeine Informationen hierzu finden Sie zum Beispiel bei wikipedia:Dynamik

Simulation

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Eine dynamische Simulation ist eine strukturmechanische Berechnung eines zeitlichen Geschehens, bei der Trägheits- bzw. Beharrungseigenschaften des Bauteils berücksichtigt werden. Details hierzu finden Sie auch bei Strukturdynamik. Allgemein wird eine Berechnung des zeitlichen Geschehens auch transiente Simulation genannt.

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Diese Eigenschaften sind im allgemeinen durch das Material bedingt. Es sind die Materialeigenschaften, die eine Trägheit, ein Beharrungsvermögen (in der Mechanik) oder ein Speichervermögen (bei Temperaturfeldern) repräsentieren. In der Struktur- und Strömungsmechanik zählt dazu die Masse und das Massenträgheitsmoment, also die Dichte. Bei Temperaturfeldberechnungen zählt dazu die Wärmekapazität oder die Enthalpie.

In der zugrunde liegenden Differentialgleichung werden bei der dynamischen Simulation die Terme 2. Ordnung (Masse, Beschleunigung) berücksichtigt.

In einer FEM-Simulation kann bei einer dynamischen Simulation im Zeitbereich gerechnet werden. Dann wird der Verlauf der Zeit schrittweise abgearbeitet. In diesem Fall kann zur Verdeutlichung von einer dynamischen transienten Simulation gesprochen werden.

In einer FEM-Simulation kann bei einer dynamischen Simulation auch im Frequenzbereich gerechnet werden. Dabei wird eine Periodizität des zeitlichen Geschehens ausgenutzt. Dies ist zum Beispiel in der Mechanik, z.B. bei Modalanalysen, der Fall. Bei Temperaturfeldern gibt es diesen Fall nicht, weil die Differentialgleichung keinen Term 2. Ordnung (Masse, Beschleunigung) enthält.

Unterschiedliche Methoden der dynamischen Simulation in der Strukturmechanik:

Oftmals wird die Bezeichnung "dynamische Simulation" und "transiente Simulation" nicht klar unterschieden. Eine transiente Simulation ist eine Berechnung, bei der zeitabhängige Einflüsse berücksichtigt werden. Es sind aber nicht notwendigerweise Massen- oder Trägheits-Einflüsse enthalten. Es gibt also auch statische transiente Simulationen, bei denen in der zugrunde liegenden Differentialgleichung die Trägheitsterme vernachlässigt werden, aber eine Zeitabhängigkeit der Steifigkeiten und/oder der Lasten vorliegt .

Sonstige Begriffe

Eine statische Simulation ist eine Berechnung, bei der keine zeitliche Änderung des Geschehens berücksichtigt wird. Dieser Begriff ist üblich für Simulationen der Strukturmechanik.

Eine stationäre Simulation ist eine Berechnung, bei der keine zeitliche Änderung des Geschehens berücksichtigt wird.

Eine transiente Simulation ist eine Berechnung, bei der zeitabhängige Einflüsse berücksichtigt werden.

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