Wofür steht die Abkürzung CAx-Methoden?
Computer Aided …
Das „x“ ist ein Platzhalter für verschiedene Disziplinen (CAD, CAE usw.)
Nennen Sie zwei Beispiele für CAE Methoden.
Crashsimulation
Dynamik
Was unterscheidet stationäre und transiente Probleme?
Stationär: Zeitunabhängig, Parameter und Lösung sind zeitlich konstant
Transient: Eingangsparameter und/oder Lösung sind abhängig von der Zeit. Anfangsparameter müssen neben Randbedingungen definiert werden.
Erläutern Sie die Idee der Delaunay-Triangulation.
Triangulation von Punktemengen, sodass Dreiecke entstehen, bei denen kein weiterer Punkt im Umkreis der Dreieckspunkte liegt.
Wird zur Vernetzung in der FEM verwendet.
Watson-Algorithmus als Beispiel dargestellt:
a) Ausgangsnetz
b) Ein neuer Knoten wird eingebracht
c) Darstellung der Umkreise aller Dreiecke
d) Löschen der Dreiecke, in deren Umkreis der neue Knoten liegt
e) Verbinden der Knoten zu neuen Dreiecken
Nennen Sie vier Kriterien, um die Güte von Viereckselementen zu beurteilen.
Aspect Ratio (Seitenverhältnis)
Skew-angle (Rautenförmigkeit)
taper (Trapezförmigkeit)
warping (maximaler Winkel zwischen gedachten Dreiecksnormalen)
Nennen Sie lineare Ansatzfunktionen eines TRIA3-Elements und erläutern Sie deren Verhalten an den Knoten.
Mithilfe der Ansatzfunktionen werden die Lösungen innerhalb des Elements berechnet.
Die Ansatzfunktionen sind auf einem normierten Element mit den Koordinaten 𝜉 und 𝜂 im Intervall [0, 1} definiert.
Ansatzfunktionen:
Jede Ansatzfunktion hat genau an einem Knoten den Wert Eins und an den beiden anderen Knoten den Wert Null:
Unter welchen Bedingungen stehen bei stationären Temperaturverteilungen die Isolinien der Temperatur senkrecht auf äußeren Rändern?
An adiabaten äußeren Rändern in einem homogenen isotropen Werkstoff stehen die Isolinien der Temperatur senkrecht auf diesen Rändern, die Wärmestromdichten normal zu diesen Rändern müssen Null sein. Diese Beziehung, gilt nicht bei anisotroper Wärmeleitung.
Nennen Sie drei Möglichkeiten, Berechnungsergebnisse auf Plausibilität hin zu überprüfen! Erläutern Sie diese jeweils an einem Beispiel!
Möglichkeit über Erhaltungssätze für Masse, Energie und Impuls
Möglichkeit über Schnittgrößen
Möglichkeit über Einheiten
(Möglichkeit über Symmetriebetrachtungen)
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