Abgeschlossenes Forschungsprojekt

MAAXIMUS - More Affordable Aircraft through eXtended, Integrated and Mature nUmerical Sizing

Überblick

  • Entwicklung effizienter Kontinuums-Schalenelemente
  • Höchstleistungsrechnen auf Parallel- und Vektorcomputern

Projektbeschreibung

Effiziente dreidimensionale Finite Elemente für Schalen (Kontinuumsschalenelemente)

Zielsetzung:

  • Weiterentwicklung der Elementtechnologie von dreidimensionalen Finiten Elementen im Hinblick auf ihre Verwendung für dicke und dünne Schalen, wobei hierbei die Effizienz einer Schalenformulierung und die Genauigkeit einer dreidimensionalen Formulierung vereinigt werden soll.
  • Verbesserung der Spannungsqualität in Dickenrichtung von Schalenelementen (Querschub und Normalspannung).
  • Entwicklung von Methoden und Verfahren um die Berechnung von geschichteten Schalen zu vereinfachen, vor allem im Hinblick auf die Genauigkeit der interlaminaren Spannungen.
  • Implementierung des Elementes in den hauseigenen FE-Code CCARAT für numerische Experimente und Vergleichsrechnungen.

Eine der wichtigsten Eigenschaften der zu entwickelnden Elemente soll die Möglichkeit sein, hiermit sowohl dünn- als auch dickwandige Gebiete zu vernetzen, um somit die gleichzeitige Verwendung von Schalenelementen und dreidimensionale Brickelementen zu vermeiden.

Höchstleistungsrechnen auf Parallel- und Vektorcomputern

  • Entwicklung von Verfahren für die optimale Auslastung (sustained performance) von Vektorhöchstleistungsrechnern bei Berechnungen mit Schalenelementen.
  • Entwicklung eines Vorkonditionierers für iterative Löser auf Vektorrechnern um Rundungsfehler und langsame Konvergenz zu vermeiden, was in der Regel bei Berechnungen von Schalenstrukturen auftritt, wenn eine 3D-Diskretisierung erfolgt.
  • Durchführung von Vergleichsrechnungen (Benchmarking) um die Effizienz und die Implementierung der entwickelten Software zu testen.

Projektdaten

Projekttitel:
More affordable aircraft through extended, integrated and mature numerical sizing
Förderung:

7. Forschungsrahmenprogramm der Europäischen Kommission (2007-2013), Förderungsvertrag Nr. 213371
Bearbeitung:
Johannes Irslinger

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