A5 - Modelladaptive FE-Simulation (Förderperiode 1)
Entwicklung modelladaptiver Simulationsmethoden für umformtechnische Prozesse zur Herstellung komplexer Funktionsbauteile mit Nebenformen
Projektstatus: abgeschlossen
Letztes Update: 08.02.2013
Mitglieder
- Prof. Dr. rer. nat. Marcus Stiemer (bis 31.12.2020)
- Prof. Dr. rer. nat. Heribert Blum (bis 31.12.2016)
- Prof. Dr. rer. nat. Heribert Blum (bis 31.12.2016)
Antragsteller
Projektleiter
Projektbeschreibung
Es werden adaptive Finite-Elemente-Verfahren entwickelt, die es durch algorithmisch gesteuerte lokale Modellwahl in Zusammenhang mit Netz- und Ansatzraumadaptivität ermöglichen, umformtechnische Prozesse zur Herstellung komplexer Funktionsbauteile mit Nebenformelementen auf heutigen Rechnerarchitekturen effizient durchführen zu können. Durch den Einsatz rigoroser Fehlerschätzer wird eine Balance zwischen dem lokal gewählten Modell, der lokalen Netzdichte und dem lokalen Ansatzraum erzielt. Die entwickelten Techniken werden in die umformtechnische Praxis transferiert.
Modellverteilung (links) und duale Lösung (rechts) für eine Kontaktrechnung mit linearer Elastizität (blau) und nichtlinearer Elastizität (rot).
Die Modellierung und Finite-Elemente (FE) Diskretisierung umformtechnischer Prozesse zur Herstellung komplexer Funktionsbauteile mit Nebenformelementen führt zu algorithmischen Formulierungen, deren rechnergestützte Bearbeitung enorme Ressourcen und lange Laufzeiten benötigt. Ein Ansatz, diesem Problem zu begegnen, ist die Verwendung (auto-)adaptiver Verfahren. Hierbei handelt es sich um Algorithmen, die während der Rechnung auf aktuelle Zwischenergebnisse reagieren und das Verfahren automatisch so verändern, dass die zur Verfügung stehenden rechnerischen Ressourcen optimal eingesetzt werden. Basierend auf etablierten Forschungsarbeiten im Bereich der Fehlerkontrolle, wird in vielen modernen FE-Programmen dieses Konzept heutzutage standardmäßig in Form einer automatischen Adaption des FE-Netzes während der Rechnung an die gerade vorliegenden Notwendigkeiten realisiert. In Hinblick auf die in diesem SFB untersuchten Umformprozesse (z.B. Fließpressen, Walzen, Tiefziehen, Drückwalzen und inkrementelles Umformen) ist eine reine Netzadaption jedoch nicht ausreichend, da die zu einem bestimmten Zeitpunkt dominierenden physikalischen Prozesse räumlich sehr unterschiedlich sind.
Arbeitskreise
Veröffentlichungen
2012
- Blum, H.; Rademacher, A.; Stiemer, M.: Goal oriented error control for frictional contact problems in metal forming. In: Key Engineering Materials, 504(2012), S. 987-992
- Rademacher, A.; Schröder, A.: Dual weighted residual error control for frictional contact problems. In: Humboldt Universität zu Berlin, Institut für Mathematik, Preprint, 12(2012)7, veröffentlicht
2010
- Große-Wöhrmann, A.; Blum, H.; Stiemer, M.: A posteriori control of modelling errors in linear elasticity. In: Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics, 10(2010), S. 647-648
- Stiemer, M.; Brosius, A.; Blum, H.; Tekkaya, A.; Merklein, M.: Blechmassivumformung - Potential, technologische Herausforderung und numerische Simulation der umformtechnischen Herstellung komplexer Funktionsbauteile mit Nebenformen aus Blechen. In: Simufact Engineering GmbH (Hrsg.): Proceedings of the 12th RountTable - Simulation in der Massivumformung, (2010), Bamberg, S. 221-238
Vorträge
2012
- 14.03.2012: Rademacher, A.; Blum, H.; Schröder, A.: Goal oriented error control for frictional contact problems in metal forming, ESAFORM 2012, Erlangen
- 29.03.2012: Große-Wöhrmann, A.; Blum, H.: A posteriori control of modeling and discretization errors in finite elastoplasticity, GAMM 2012, Darmstadt
- 06.08.2012: Große-Wöhrmann, A.; Blum, H.: Dual weighted residuals including adaptivity of elastoplastic models, Deal.II-Workshop, Heidelberg
2011
- 21.04.2011: Große-Wöhrmann, A.: Modeladaptivity in sheet-bulk metal forming (SBMF), GAMM 2011, Graz, Austria
- 30.09.2011: Große-Wöhrmann, A.: A posteriori control of modeling and discretization errors in finite elastoplasticity, Chemnitz FEM Symposium 2011, Holzhau
2010
- 24.03.2010: Große-Wöhrmann, A.; Blum, H.; Stiemer, M.: A posteriori control of modelling and discretization errors in finite elasticity applied to forming processes, GAMM 2010, Karlsruhe
- 27.09.2010: Große-Wöhrmann, A.; Blum, H.: A posteriori control of modelling and discretization error, FEM Symposium 2010, Chemnitz
