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Isogeometrische Analyse von getrimmten CAD-Geometrien mit der Boundary-Elemente-Methode
Publikationstyp
Conference Paper
Date Issued
2021
Sprache
German
Institut
Start Page
880
End Page
883
Citation
47. Deutsche Jahrestagung für Akustik (DAGA 2021)
Contribution to Conference
Die Boundary-Elemente-Methode (BEM) ist ein sehr effizientes Verfahren zur numerischen Simulation akustischer Fragestellungen. Die Genauigkeit hängt dabei unter anderem von der Diskretisierung der Geometrie ab. Isogeometrische Analysen (IGA) verwenden CAD-Modelledirekt als Basis für die numerischen Berechnungen und gewährleisten somit eine exakte Darstellung der Geometrie. Dafür nutzen sie die den CAD-Modellen zugrundeliegenden Nicht-Uniformen Rationalen
B-Splines (NURBS) zur Geometriebeschreibung. Die oberflächenbasierte BEM ermöglicht dabei die Verknüpfung zwischen CAD- und Berechnungsmodell. Dadurch reduziert sich neben dem Diskretisierungsfehler auch der mit der Vernetzung verbundene Aufwand erheblich. CAD-Modelle enthalten zur effizienten Geometriedarstellung häuig getrimmte Flächen. Auf diese Weise können komplexe Geometrien mit überschaubarem Aufwand erstellt werden. Für die numerische Simulation getrimmter Geometrien ergeben sich jedoch einige Schwierigkeiten, wie Stabilitätsprobleme durch degenerierte Ansatzfunktionen. Außerdem stellt die numerische Integration getrimmter Elemente eine Herausforderung dar. Im vorliegenden Beitrag wird ein Ansatz zur numerischen Behandlung getrimmter CAD-Geometrien mit der IGABEM vorgestellt und anhand akustischer Anwendungsbeispiele verifiziert.
B-Splines (NURBS) zur Geometriebeschreibung. Die oberflächenbasierte BEM ermöglicht dabei die Verknüpfung zwischen CAD- und Berechnungsmodell. Dadurch reduziert sich neben dem Diskretisierungsfehler auch der mit der Vernetzung verbundene Aufwand erheblich. CAD-Modelle enthalten zur effizienten Geometriedarstellung häuig getrimmte Flächen. Auf diese Weise können komplexe Geometrien mit überschaubarem Aufwand erstellt werden. Für die numerische Simulation getrimmter Geometrien ergeben sich jedoch einige Schwierigkeiten, wie Stabilitätsprobleme durch degenerierte Ansatzfunktionen. Außerdem stellt die numerische Integration getrimmter Elemente eine Herausforderung dar. Im vorliegenden Beitrag wird ein Ansatz zur numerischen Behandlung getrimmter CAD-Geometrien mit der IGABEM vorgestellt und anhand akustischer Anwendungsbeispiele verifiziert.
Subjects
Boundary Element Method
Isogeometric analysis
Trimming
Acoustic
DDC Class
000: Allgemeines, Wissenschaft