LARSTRAN-Shape - Ein universeller modularer FEM-Löser

Tragfähigkeitsnachweise von Strukturen, die bei Belastung starken oder sogar bleibenden Verformungen unterworfen sind, können nur mit nichtlinearen Berechnungsmethoden durchgeführt werden. Auch für Strukturanalysen, bei welchen nur kleine Verformungen auftreten, liefern nichtlineare Methoden weit bessere Ergebnisse als die durch starke Vereinfachungen eingeschränkte lineare Methode. Manche Neuentwicklung, wie etwa das Entwerfen und Dimensionieren von Federelementen mit nichtlinearer Kennlinie, ist erst durch die Verfügbarkeit nichtlinearer Berechnungsmethoden möglich. In der Umformtechnik werden diese Berechnungsverfahren eingesetzt, um die für das Kaltverformen von Blechen benötigten Werkzeugformen oder den beim Schmieden auftretenden Stoffluß innerhalb der Gesenke zu berechnen.

LARSTRAN-Shape ist ein universelles modulares Programmsystem einschließlich unabhängiger Datenverwaltung mit Schwerpunkt auf der Lösung nichtlinearer strukturmechanischer Probleme.

Es existieren Lösungsverfahren für verschiedene Anwendungsbereiche, wie Statik, Stabilität mit Nachbeulverhalten, implizite Dynamik, Wärmetransport, thermo-mechanische Fließvorgänge.

Neue Lösungverfahren für andere Anwendungsbereiche werden in Kooperation mit mehreren wissenschaftlichen Institutionen laufend entwickelt und in das System integriert.

LARSTRAN-Shape hat einen eigenen Pre- und Postprozessor, der besonders auf die Bedürfnisse der Simulation von Umformprozessen spezialisiert ist.

Zu den gängigen Pre- und Postprozessoren existieren Schnittstellen die Daten in das -Format konvertieren und Ergebnisse zurückübertragen.

Verschiedene Beispiele vermitteln Ihnen einen Eindruck der Möglichkeiten physikalische Phänomene zu simulieren.

Algorithmen

Die Simulation von physikalischen Vorgängen ist stets eine mehr oder weniger starke Abstraktion auf die wesentlichen Effekte, die für die typische Kriterien, wie Haltbarkeit, Standfestigkeit oder Energieaufnahme notwendig sind.

  • lineare Statik
  • nichtlineare Statik mit Nachbeulverhalten
  • starrplastisches Umformen
  • stationärer Wärmetransport
  • instationärer Wärmetransport
  • gekoppelte thermisch-mechanische Analyse
  • Bruchmechanik

 

Dabei können sowohl große Verschiebungen als auch große Dehnungen und allgemeine nichtlineare Materialgesetze berücksichtigt werden. Die Lösungsalgorithmen bearbeiten sowohl symmetrische als auch nicht-symmetrische Strukturmatrizen, wie sie beispielsweise bei nichtkonservativen Lasten auftreten.

In den Algorithmen steht eine Bibliothek von verschiedenen Finiten Elemente Typen zur Verfügung.

Nahezu alle Elementtypen haben ein elastoplastisches und anisotropes Materialverhalten mit großen Dehnungen. Für inkompressibles Materialverhalten stehen Elemente mit reduzierter Integration zur Verfügung. Die Aufbringung verteilter Lasten ist für alle Elemente entweder direkt oder über spezielle Lastelemente möglich.

Die Elemente verfügen über Schnittstellen, die das Einbringen von allgemeinen Materialgesetzen erlauben.

Artur Kurz

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