FVV Vorstudie
Moderne Modellreduktion elastischer Bauteile für die Simulation flexibler Mehrkörpersysteme
(gefördert durch Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e.V.)
Projektleiter:
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Prof. Dr.-Ing. P. Eberhard
Universität Stuttgart,
Institut für Technische und Numerische Mechanik,
Tel: +49 (0)711-685-6388
E-mail: eberhard@itm.uni-stuttgart.de
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Prof. Dr. Peter Benner
Technische Universität Chemnitz,
Fakultät für Mathematik, 09107 Chemnitz
Tel: +49 (0)371-531-38367
E-mail: benner@mathematik.tu-chemnitz.de
- Prof. Dr.-Ing. Gunter Knoll
Universität Kassel,
Institut für Maschinenelemente und Konstruktionstechnik, 34125 Kassel
Tel: +49 (0)561-804-2774
E-mail: post@imk.uni-kassel.de
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Jörg Fehr (bis 31.12.2011)
Universität Stuttgart,
Institut für Technische und Numerische Mechanik,
Tel: +49 (0)711-685-66554
E-mail: fehr@itm.uni-stuttgart.de
- Christine Nowakowski
Universität Stuttgart,
Institut für Technische und Numerische Mechanik,
Tel: +49 (0)711-685-66626
E-mail: geschwinder@itm.uni-stuttgart.de
- Dr. Jens Saak
Technische Universität Chemnitz,
Fakultät für Mathematik, 09107 Chemnitz
Tel: +49 (0)371-531-32142
E-mail: jens.saak@mathematik.tu-chemnitz.de
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Patrick Kürschner
Technische Universität Chemnitz,
Fakultät für Mathematik, 09107 Chemnitz
Tel: +49 (0)371-531-37774
E-mail: patrick.kuerschner@mathematik.tu-chemnitz.de
- Gerald Ochse
Universität Kassel,
Institut für Maschinenelemente und Konstruktionstechnik, 34125 Kassel
Tel: +49 (0)561 804 2769
E-mail: gerald.ochse@imk.uni-kassel.de
- Projektbeschreibung:
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Ziel dieses Forschungsvorhabens ist der Nachweis der Anwendbarkeit moderner Reduktionsverfahren bei industriellen Problemstellungen. Die Vorstudie dient dann als Entscheidungsgrundlage für FVV-Mitgliedsfirmen, ob moderne Modellreduktionsverfahren als fehlerkontrollierte effiziente Alternative zu modalen Ansätzen bei der Simulation elastischer Mehrkörpersysteme zielführend sind. Bei erfolgreicher Beurteilung soll im Anschluss ein FVV/DFG
Gemeinschaftsprojekt mit folgenden Inhalten beantragt werden:
- Modellreduktion für EHD, elastische Lager, …,
- Erweiterung der Methoden für sehr große Systeme und auf Systeme mit vielen Eingängen (für EHD, z.B. 1000-2000 Eingangs-Knoten),
- Erstellen eines plattformunabhängigen Softwaremoduls (Präprozessor), das mit verschiedenen MKS bzw. EHD-Tools gekoppelt werden kann,
- Vergleiche der beschriebenen modernen Modellreduktion mit den herkömmlichen statisch-modalen Reduktionstechniken hinsichtlich der Ergebnisgüte sowie der Rechenzeiteffizienz an praxisrelevanten EHD-Simulations-Modellen aus dem Bereich der Motorentechnik.
Im Rahmen der Vorstudie sollen folgende Punkte für die Reduktion von elastischen Mehrkörpersystemen behandelt werden:- Automatische Reduktionsverfahren mit kontrollierten Abbildungseigenschaften (d.h. vorgegebenem Fehler).
- Auswahl der reduzierten Freiheitsgrade anhand der sog. Steuerbarkeit (energetische Anregbarkeit) anstelle der Sortierung/Auswahl nach Eigenfrequenzen.
- Ausführlicher Vergleich modaler und moderner Verfahren für den Einsatz bei industriellen Problemstellungen.
- Nachweis der einfachen Anwendung/ Bedienbarkeit der Verfahren.
- Überprüfung auf bessere Simulationsergebnisse bei kürzerer Rechenzeit.
- Veröffentlichungen:
- @ARTICLE{morNowEtal12,
author = {Nowakowski, C. and K{\"u}rschner, P. and Eberhard,
P. and Benner, P.},
title = {Model reduction of an elastic crankshaft for elastic multibody simulations},
journal = {ZAngewMathMech},
publisher = {WILEY-VCH Verlag},
volume={93},
number={4},
pages={198--216},
issn = {1521-4001},
url = {https://dx.doi.org/10.1002/zamm.201200054},
doi = {10.1002/zamm.201200054},
keywords = {Elastic multibody systems,
odel order reduction,
rylov, SVD, ADI.},
year = 2012,
note = {Available from \url{https://www.mpi-magdeburg.mpg.de/preprints/}},
}
Model Reduction of an Elastic Crankshaft for Elastic Multibody Simulations;
Nowakowski, Christine; Kürschner, Patrick; Eberhard, Peter; Benner, Peter ;
ZAMM - Journal of Applied Mathematics and Mechanics : Vol. 93(4), pp. 198 - 216;
WILEY-VCH Verlag; 2013. ISBN/ISSN: 1521-4001
accepted; also available as preprint MPIMD/12-07.191 Optimale FE-Reduktion, Moderne Modellreduktion elastischer Bauteile für die Simulation flexibler Mehrkörpersysteme
Benner, Peter; Eberhard, Peter; Knoll, Gunter; Kürschner, Patrick; Nowakowski, Christine; Ochse, Gerald;
FVV Frühjahrstagung 2011, Frankfurt a.M.: Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e.V. : Heft R553, pp. 175-197;
2011. - Vorträge:
P. Kürschner
Modelordnungsreduktion für dynamische Systeme zweiter Ordnung, Miniworkshop MPI - Fraunhofer IFF - OvGU, Magdeburg, 10. Mai, 2011P. Kürschner
Balancierungsbasierte Modellreduktion mit der Numerikbibliothek M.E.S.S., FVV Arbeitskreissitzung "Optimale FE-Reduktion", Frankfurt-Niederrad, 30. November, 2010P. Kürschner
Balancierungsbasierte Modellreduktion mit der Numerikbibliothek M.E.S.S., FVV Arbeitskreissitzung "Optimale FE-Reduktion", Frankfurt-Niederrad, 7. September, 2010