FE-Simulation, Numerische Optimierung
INPRO verfügt über langjährige Erfahrungen im Bereich der materialbezogenen Prozesssimulation.
Die Finite Element Simulation (FE-Simulation) ist ein universell einsetzbares Berechnungsverfahren für Aufgabenstellungen im Ingenieurbereich, die sich durch Differenzialgleichungen beschreiben lassen. Die Grundlage der FE-Simulation ist die Kontinuumsmechanik. Im Fahrzeugbau wird die Methode nicht nur für statische Analysen der Struktursteifigkeit eingesetzt, sondern auch bei der Berechnung des Crashverhaltens oder für Fertigungsprozesse wie z. B. dem Tiefziehen.Üblicherweise ist die Geometrie der Bauteile so komplex, dass sich Verformungen und Spannungen unter Last nur mit diesem Verfahren berechnen lassen. Durch die Aufteilung der Struktur in sehr kleine Elemente können für die Verformung in einem Element sehr einfache Ansätze gemacht werden. Das Know-how der INPRO besteht darin, geeignete Formulierungen für den Kontakt, große elasto-plastische Verzerrungen, komplexes Materialverhalten, Elementdarstellung etc. abzuleiten. Die Aufgabenstellung, z. B. Simulation des elasto-plastischen Verhaltens eines Blechs in einem Tiefziehprozess, wird dann elementweise formuliert und in einem Gesamtsystem gelöst.
Das Ziel einer numerischen Optimierung ist die jeweils günstigste Lösung für eine gegebene Aufgabenstellung. Dies kann die iterative Lösung eines Gleichungssystems mit einer Minimierung des Fehlers oder die bestmögliche Darstellung einer gemessenen Fließkurve von Stahl mit einem gegebenen Satz von Basisfunktionen sein. Die grundlegenden Methoden wie Sekantenverfahren, Newtonverfahren oder Evolutionsstrategie sind der jeweiligen Aufgabe anzupassen, so dass die Rechenzeit minimiert wird.