Hallo liebe WWWler,
Ich frage mal so aus Neuguier, vielleicht weiss ja jemand die Antwort drauf:
Warum werden eigentlich in Numerischen Berechnungverfahren wie FEM oder CFD bei der Netzerzeugung meistens Dreieckige Strukturen verwendet, und nicht vier oder 5 eckige? Weiss das jemand? Ist ddas eigentlich egal welchen Typ man wählt, oder hat das was mit der Genauigkeit oder so zu tun? Kann man überhaupt einstellen aus welchen Strukturtypen das Netz bestehen soll? Oder wird das von den meisten Softwares automatisch gemacht?
Danke schonmal
Hallo Fragewurm,
Warum werden eigentlich in Numerischen Berechnungverfahren wie
FEM oder CFD bei der Netzerzeugung meistens Dreieckige
Strukturen verwendet, und nicht vier oder 5 eckige? Weiss das
jemand?
Das Dreieck ist am einfachsten zu berechenen und jede Figur kann in Dreiecke zerlegt werden. !!
Ist ddas eigentlich egal welchen Typ man wählt, oder
hat das was mit der Genauigkeit oder so zu tun?
Egal wie herrum du an einem Dreieck zerrst und drückst, geometrisch werden dadurch nur die Seiten etwas kürzer oder länger, aber es bleibt ein Dreieck.
Nimmst du ein Quadrat und ziehst an zwei gegenüberliegenden Ecken dann klappt es zusammen und erhältst eine Gerade. Die Berechnung ist wesentlich komplexer, weil du nicht nur die Längenänderung der Seiten berechnen musst, sondern auch die Winkel-Kräfte welche in den Ecken wirken. Das geht dann am einfachsten, wenn man die Kräfte, welche auf die Diagonalen Wirken berechnet, aber dann hast du aus dem Viereck schon ein Dreieck gemacht …
Da man bei FEM möglichst viele Elemente verwenden möchte, spielt die Rechenzeit die grösste Rolle in der Anwendung. Also wieso soll man etwas komplizierter machen, wenn es keine Vorteile bringt ?
MfG Peter(TOO)
Hallöchen
Das Dreieck ist am einfachsten zu berechnen und jede Figur
kann in Dreiecke zerlegt werden. !!
Vorteil Dreiecke: Gute Approximation.
Nachteil: Viele Elemente und Rechenintensiv
Ist ddas eigentlich egal welchen Typ man wählt, oder
hat das was mit der Genauigkeit oder so zu tun?
Egal ist das nicht. Die Genauigkeit spielt auch eine Rolle. Bei Verzerrungen ändern sich z.B. die Winkel eines Dreiecks stärker als die Winkel eines Quadrats. Es gibt auch noch Platten, Schalen, Beams und noch einige weitere (z.B. Tetrahedron mit Midside Nodes)
Mathematisch kann man das besser erklären, das dauert aber dann ein paar Stunden das zu posten. Die Freiheitsgrade jedes Elements sind unterschiedlich.
Da man bei FEM möglichst viele Elemente verwenden möchte,
EINSPRUCH!!! Man möchte mit möglichst wenig Elementen ein hinreichend genaues Ergebnis erzielen. Mehr Elemente (und damit mehr Knoten/Nodes) lassen die Matrix förmlich explodieren.
spielt die Rechenzeit die grösste Rolle in der Anwendung.
Stimmt. Bei FEM-Berechnungen rechnet man eher mit Tagen/Wochen/Monaten, je nach Geschwindigkeit des Servers, Anzahl und Elementtypen (nicht-lineare Materialverhalten gepaart mit Wärmeübertragungen und Strömungssimulationen sind der Horror bzgl. der Rechenzeit). Eine Crashtest-Berechnung (und zwar nur Rechnung ohne Modellierung) eines Schienenfahrzeugs hat (auf einem Grossrechner) 2 Monate!!! gedauert. Wehe dem der eine Randbedingung vergessen hat *g*.
FEM-Berechnungen sind nur was für ausgebildete Spezialisten (auch unter den Ingenieuren), ansonsten sind das nur bunte Bilder ohne Bezug zur Realität. Der Ingenieur muss mit seinem Sachverstand beurteilen, ob das alles stimmt was er da sieht. Leider sind viele in der Beurteilung zu unkritisch (wird schon stimmen was das Programm macht 
)
Greetz, Gley
Eine kleine Frage für Wissende:
Angenommen man hätte unendlich Rechenzeit und eine unendliche Anzahl von Elementen, würde das Ergebnis besser oder schlechter werden??
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Antwort: Das Ergebnis würde schlechter werden, da der Fehler pro Element sich summieren würde (da numerisches Berechnungsverfahren).
Kommt in der Realität aber nicht vor. War übrigens die 1.0-Frage in meiner Prüfung.
Lustig fand ich übrigens, das der Prüfungsbeisitzer nicht wusste was eine „Spider“ ist (das erklärt der Student einem Prüfer, LOOL)
Greetz, Gley
FEM-Berechnungen sind nur was für ausgebildete Spezialisten
(auch unter den Ingenieuren), ansonsten sind das nur bunte
Bilder ohne Bezug zur Realität. Der Ingenieur muss mit seinem
Sachverstand beurteilen, ob das alles stimmt was er da sieht.
Leider sind viele in der Beurteilung zu unkritisch (wird schon
stimmen was das Programm macht )
Da stimm ich voll und ganz zu 300% zu. Ich mach gerade ein Praktikum, und da ich auch mal ab u zu nicht sehr viel zu tun habe, habe ich vorgeschlagen, dass die mir ne Software geben, die ich evtl. mal anlernen könnte.
Lerne gerade ein Strömungssimulationsprogramm.
Ich bin ja auch nicht gerade ein Experte im bereich der Strömungslehre aber hab erstmal einen Schock gekriegt, wieviel unterschiedliche Berechnungs -bzw Modellierungsverfahren man da anwenden kann. Beim Ergebnis der Simulation kommt es also immens auf die Fachkenntnisse des Ingenieurs an. Man muss sehr gut unterscheiden können, welche Annahme oder Vereinfachung in jedem Fall angebracht ist oder nicht. Ganz übertrieben gesagt, kann je nach Fachwissen des Ingenieurs, das Ergebnis Rot oder Blau sein…(also total Unterschiedlich)
Und nachträglich danke für deine Antwort…
MfG Ahmet