Finite-Elemente-Methode an der Duale Hochschule Baden-Württemberg | Karteikarten & Zusammenfassungen

Lernmaterialien für Finite-Elemente-Methode an der Duale Hochschule Baden-Württemberg

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Welche Vorteile haben Stab-, Balkenelemente (1D)?

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  • exakte Lösungen an Element-Mitte
  • gute Informationen mit wenigen Elementen
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Unter welchen Voraussetzungen dürfen Sie 2D-rotationssymmetrische Elemente zur Vernetzung der zu analysierenden Geometrie verwenden?

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Wenn sowohl die Geometrie des Bauteils als auch die aufzubringenden Randbedingungen / Belastungen wirklich rotationssymmetrisch sind.

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Warum skaliert der Speed-up Faktor nicht linear mit der Anzahl verwendeter Rechenkerne?

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Mit steigender Anzahl Rechenkerne steigt der Kommunikationsaufwand an den Partitionsgrenzen sowie der initiale Aufwand zur Partitionierung des Rechengebiets.

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Nennen Sie drei gebräuchliche Formate beim Import von CAD-Geometrien in FE-Programme?

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  • Parasolid
  • STEP
  • IGES
  • VDA
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Nennen Sie drei Diskretisierungsmethoden

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  • Finite-Element-Method (FEM)
  • Boundary-Element-Method (BEM)
  • Particle-FEM (PFEM)
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Nennen Sie die FEM Vorgehensweise 

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  • Idealisierung
  • Diskretisierung
  • Zusammenbau / Lösung
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Nennen Sie die 3 Schritte zur Finiten-Elemente-Analyse

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  • Preprocessing
  • Solution
  • Postprocessing
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Was geschieht beim Preprocessing?

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  • Erstellen oder Importieren der Geometriedaten
  • Vereinfachen der realen Struktur
  • Vernetzen
  • Zuweisen der Elementeigenschaften
  • Zuweisen der Materialeigenschaften
  • Aufprägen der Randbedingungen
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Was geschieht bei der Solution?

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  • Lösen des LGS
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Was geschieht beim Postprocessing?

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  • Auswertung
  • Darstellung der Ergebnisse
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Nennen Sie mögliche Randbedingungen bei einer FE-Analyse.

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  • Kräfte
  • Momente
  • Drücke
  • Spannungen
  • Verschiebungen
  • Geschwindigkeiten 
  • Temperaturen
  • Wärmeströme
  • ... 
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Welche Vorteile haben Rotationssymmetrische Elemente (2D)?

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  • einfache Reduktion
  • deutlich geringerer Rechenaufwand ggü. 3D
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Q:

Welche Vorteile haben Stab-, Balkenelemente (1D)?

A:
  • exakte Lösungen an Element-Mitte
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Q:

Unter welchen Voraussetzungen dürfen Sie 2D-rotationssymmetrische Elemente zur Vernetzung der zu analysierenden Geometrie verwenden?

A:

Wenn sowohl die Geometrie des Bauteils als auch die aufzubringenden Randbedingungen / Belastungen wirklich rotationssymmetrisch sind.

Q:

Warum skaliert der Speed-up Faktor nicht linear mit der Anzahl verwendeter Rechenkerne?

A:

Mit steigender Anzahl Rechenkerne steigt der Kommunikationsaufwand an den Partitionsgrenzen sowie der initiale Aufwand zur Partitionierung des Rechengebiets.

Q:

Nennen Sie drei gebräuchliche Formate beim Import von CAD-Geometrien in FE-Programme?

A:
  • Parasolid
  • STEP
  • IGES
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Nennen Sie drei Diskretisierungsmethoden

A:
  • Finite-Element-Method (FEM)
  • Boundary-Element-Method (BEM)
  • Particle-FEM (PFEM)
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Q:

Nennen Sie die FEM Vorgehensweise 

A:
  • Idealisierung
  • Diskretisierung
  • Zusammenbau / Lösung
Q:

Nennen Sie die 3 Schritte zur Finiten-Elemente-Analyse

A:
  • Preprocessing
  • Solution
  • Postprocessing
Q:

Was geschieht beim Preprocessing?

A:
  • Erstellen oder Importieren der Geometriedaten
  • Vereinfachen der realen Struktur
  • Vernetzen
  • Zuweisen der Elementeigenschaften
  • Zuweisen der Materialeigenschaften
  • Aufprägen der Randbedingungen
Q:

Was geschieht bei der Solution?

A:
  • Lösen des LGS
Q:

Was geschieht beim Postprocessing?

A:
  • Auswertung
  • Darstellung der Ergebnisse
Q:

Nennen Sie mögliche Randbedingungen bei einer FE-Analyse.

A:
  • Kräfte
  • Momente
  • Drücke
  • Spannungen
  • Verschiebungen
  • Geschwindigkeiten 
  • Temperaturen
  • Wärmeströme
  • ... 
Q:

Welche Vorteile haben Rotationssymmetrische Elemente (2D)?

A:
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  • deutlich geringerer Rechenaufwand ggü. 3D
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