Strukturell (statisch)

Die Strukturanalyse ist der Aspekt des Ingenieurwesens, bei dem die Festigkeit und Stabilität einer Struktur bewertet wird. Es handelt sich um einen systematischen Prozess, bei dem mathematische und rechnerische Modelle verwendet werden, um zu ermitteln, wie sich eine Struktur unter verschiedenen Lasten und Bedingungen verhält. Statische Analysen sind eine Art von Strukturanalysen, die sich auf das Gleichgewicht von Strukturen unter statischen Lasten, wie z. B. der Schwerkraft, konzentrieren. Diese Analysen werden häufig verwendet, um festzustellen, ob das Bauwerk den einschlägigen Normen entspricht.

Thermisch (mechanisch)

Eine thermische Analyse ermöglicht es, die Temperaturverteilung einer Struktur mit Wärme- und Temperaturbelastungen zu untersuchen. Durch die Kombination mit einer Strukturanalyse können die Belastungen durch temperaturabhängige Veränderungen in den Materialien ermittelt werden. Mit Hilfe dieser Analysen kann die Eignung einer Struktur bei thermischen Belastungen beurteilt werden.

(Material) Nichtlineares Verhalten

Eine nichtlineare Analyse ist eine Analyse, bei der eine nichtlineare Beziehung zwischen aufgebrachten Kräften und Verschiebungen besteht. Nichtlineare Effekte können von geometrischer Nichtlinearität (z. B. große Verformungen), materieller Nichtlinearität (z. B. elasto-plastisches Material) und Kontakt herrühren. Diese Effekte führen zu einer Steifigkeitsmatrix, die während der Lasteinleitung nicht konstant ist. Dies steht im Gegensatz zur linearen statischen Analyse, bei der die Steifigkeitsmatrix konstant bleibt.

Ermüdung

Eine Ermüdungsanalyse wird durchgeführt, um zu berechnen, ob eine Struktur durch wiederholtes Be- und Entladen versagen wird, anstatt durch einen statischen Lastfall. Diese Ermüdungslasten sind viel niedriger als die zulässigen strukturellen Lasten. Das Ermüdungsversagen ist auf die Entstehung und Ausbreitung von Rissen irgendwo im Bauteil zurückzuführen.

Dynamics

Die dynamische Analyse unterscheidet sich von der statischen Analyse dadurch, dass sowohl der Zeit- als auch der Massenimpuls eine Rolle bei der Reaktion auf Belastungen spielen. Diese Arten von Analysen können in implizite und explizite Analysen unterteilt werden. Implizite dynamische Analysen werden in modale und harmonische Reaktionen und Rotordynamik unterteilt.

Beispiele für explizite dynamische Analysen sind Crash-Tests, Falltests und das Verhalten nach dem Knicken.

Frequenzgang

Strukturen, die mit einer schwingenden Last belastet werden, schwingen. Die Frequenz der Last hat einen Einfluss auf die Größe der Erregung. Um diese Reaktion auf einen Frequenzbereich zu bestimmen, kann eine Frequenzganganalyse durchgeführt werden. Diese Art der Analyse kann für ständig schwingende Lasten oder in einem festen Schwingungsspektrum verwendet werden.

(Topologie-)Optimierung

Optimierungsmethoden in Finiten Elementen basieren entweder auf der Optimierung von Gitterpositionen (Formoptimierung), geometrischen Eigenschaften (Größenoptimierung) oder Materialeigenschaften (Materialoptimierung). Die Topologieoptimierung ist eine leistungsstarke Form der Formoptimierung, die in der Lage ist, hochleistungsfähige optimierte Strukturgeometrien zu erzeugen, ohne dass der Benutzer ein Ausgangskonzept vorgeben muss.

Mehrkörperdynamik (MBD)

Multi-Body Dynamics (MBD)

is the theory that describes how forces acting on a set of related bodies will cause them to move. The velocity of the bodies and the numerous interaction forces acting on and between the bodies are the outcomes of a multi-body dynamics simulation.

In addition to classic Multi-body dynamics, which utilizes rigid body motions, current state-of-the-art simulations use flexible bodies, with their behaviour based on modal analyses. This addition allows for more accurate predictions of dynamic behaviour