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MESHFREE: Vereinfacht und beschleunigt komplexe Strömungssimulationen ohne Gittermodelle

Die Software MESHFREE ist ein Simulationswerkzeug für Probleme aus der Strömungs- bzw. Kontinuumsmechanik. Es wurde in einer Kooperation zwischen dem Fraunhofer Institut ITWM und dem Fraunhofer Institut SCAI entwickelt und basiert auf einem gitterfreien Ansatz, der die Modellierung und Simulation besonders komplexer physikalischer Problemstellungen ermöglicht. Dieser „Mesh-free“-Ansatz erspart sowohl die arbeitsintensive Erstellung von Rechennetzen („Meshing“), als auch die berechnungsintensive neu Anpassungen der Rechennetze („Re-meshing“) . Dieser Vorteil kommt besonders bei instationären Berechnungen mit bewegenden Geometrien, freien Oberflächen, Phasengrenzen und großen Deformationen zum Tragen.

MESHFREE wurde für den Einsatz auf parallelen Rechnersystemen optimiert (sowohl auf Servern mit mehreren Rechenkernen – „Multi-Core“ – als auch auf Cluster Systemen mit mehreren Rechenknoten – „Mulit-Node“). Die Software ist voll parallelisiert und verwendet die Löser der robusten und skalierbaren Softwarebibliothek Öffnet internen Link im aktuellen FensterSAMG.


Ein spezifischer Preprozessor und ein Visualisierungswerkzeug komplementieren den MESHFREE Simulationscode. Der MESHFREE Preprozessor beinhaltet die Option Geometrien aus CAD-Datensätze zu importieren und bietet eine graphische Benutzeroberfläche für den Aufbau des Simulationsmodells. Die Nutzer können Ihre spezifischen Simulationsanforderungen durch Anpassung der zugrundeliegenden Differentialgleichungen oder automatische Modellverfeinerungskriterien realisieren.

Zielgruppen und Anwendungen

MESHFREE kann zur Simulation sowohl kompressibler als auch inkompressibler Strömungen eingesetzt werden. Durch seine breite Palette von Materialmodellen, können Newtonsche und nicht  Netwonsche Strömungen und auch Feststofftransporte (inkl. körnigem Material) berechnet werden. 
Die allgemeinen Anwendungsbereiche sind Problemstellungen mit freien Oberflächen und mehreren Phasen, Fluid-Struktur Interaktion und Phasenübergänge. MESHFREE wurde für die folgenden Anwendungen bereits erfolgreich eingesetzt:

  • Durchwaten und Wassermanagement bei Vehikel (Automobil Industrie)
  • Füllvorgänge und Schwappen einer Flüssigkeit in einem Tank
  • Mischvorgänge (inkl. das Mischen von Teig)
  • Herstellung von Glas

Weitere Informationen: Öffnet externen Link in neuem Fenster www.meshfree.eu



Kontakt

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