Statische Simulation
Aus ESOCAETWIKIPLUS
engl: static simulation Kategorie: 
Level 2 Theorie Mechanik Physik
Eine statische Simulation ist eine Berechnung, bei der die äußeren Lasten und die Auflager-Reaktionen sich aufheben und keine Bewegung (Dynamik) vorliegt. Eine Massenwirkung wird dabei höchstens als Eigengewicht berücksichtigt. Dieser Begriff ist üblich für Simulationen der Strukturmechanik.
Die Energie des Bauteils besteht nur aus potentieller Energie. Das ist in der Strukturmechanik Dehnungsenergie.
Wenn auch alle Abläufe in irgendeiner Weise von der Zeit abhängen, kann oft eine Simulation eine zeitliche Änderung vernachlässigen. Das ist bei sehr langsam ablaufenden Vorgängen der Fall oder wenn diese Annahme einen sicheren Grenzwert ergibt.
Quasistatische Simulation
Oft ist es möglich, eine zeitliche Änderung durch einen Multiplikator der statischen Lasten abzubilden, so dass die Simulation statisch durchgeführt wird, das Ergebnis aber ein dynamisches Geschehen abdeckend wiedergibt. In einem solchen Fall spricht man von einer quasistatischen Simulation.
Beispiel: die Simulation des Eigengewichtes. Die Masse und die Erdbeschleunigung ergeben zusammen Kräfte, die auf das Bauteil wirken. Das ist eine quasistatische Simulation, zeitliche Änderungen gibt es nicht.
Beispiel: eine Maschine unter Erdbeben-Querbeschleunigung. In diesem Fall kann die maximale Beschleunigung, erhöht um einen dynamischen Lastfaktor, als quer/horizontal wirkende Beschleunigungslast in der Simulation aufgebracht werden. Man nimmt damit an, dass diese Beschleunigung dauernd wirkt. Das Modell muss in diesem Fall die Massen berücksichtigen. Hierbei muss also für ein Volumenmodell bei den Materialdaten die Dichte bereitgestellt werden, obwohl eine statische Simulation durchgeführt wird.
Zeitlich ungeänderte Bewegung
Wenn im technischen Alltag eine Maschine gestartet wird und dann nach einer Weile sich ein stetiger gleichbleibender Betrieb eingestellt hat, dann spricht man vom stationären Zustand oder auch von einer stationären Schwingung. Dabei liegt dann eine Bewegung vor, die aber zeitlich ungeändert bleibt. In diesem Fall kann eine stationäre Simulation die Massen- und Trägheitswirkungen abbilden, ohne dass eine zeitliche Änderung betrachtet wird. Diese Bezeichnung kann durchaus auch für eine gleichbleibende stetige Schwingung (ein Uhrpendel, eine stetige Umströmung, gleichbleibend flatternde Fahne) verwendet werden (vergl. harmonische Simulation).
Sonstige Begriffe
Eine stationäre Simulation ist eine Berechnung, bei der keine zeitliche Änderung des Geschehens berücksichtigt wird.
Eine dynamische Simulation ist eine Berechnung der Strukturdynamik, bei der zeitabhängige Einflüsse berücksichtigt werden und bei der Massen- oder Trägheits-Einflüsse enthalten sind.
Eine transiente Simulation ist eine Berechnung, bei der zeitabhängige Einflüsse berücksichtigt werden.
Und die Lagerung und Festhaltung eines FEM-Modells für eine statische Simulation wird bei "statisch bestimmt" beschrieben.
