Reduzierte Integration

Aus ESOCAETWIKIPLUS

engl: reduced integration          Kategorie: Theorie Level 3

Eine reduzierte Integration wird für Elemente eines FEM-Modells gewählt, wenn der numerische Aufwand bei der Lösung verringert werden soll. Dies wird in der Praxis oft bei expliziten Simulationen gemacht.

Eine reduzierte Integration erfolgt bei Element-Typen, die weniger Integrationspunkte als bei der Gauß-Integration haben. Dies wird oft bei einer expliziten Lösung gewählt. Man spricht dann von einem Element-Typ mit reduzierter Integration. Zum Beispiel hat ein Hexaeder-Volumen-Element 8 Integrationspunkte, bei reduzierter Integration aber nur noch einen.

Tips und Tricks

Bei einem Netz von Elementen mit reduzierter Integration kann Hourglassing auftreten. Das ist ein regelmäßiges Verformungsmuster, das wie eine Reihe von Sanduhren (hourglas) aussieht.

Bei Schalen-Elementen kann die reduzierte Integration eine Empfindlichkeit gegen Verwölbung (warp) ergeben. Das ist dadurch zu erklären, dass eine solche Verwölbungs-Verformung auftreten kann und dabei die Ansatzfunktionen in den beiden Richtungen der Schalenfläche in der Mitte (wo der Integrationspunkt liegt) den Wert Null haben. Mit diesen Einstellungen "merkt" die Schale die Verformung nicht.