Leseprobe Digital Engineering Magazin 2010/08

38 Simulation & Visualisierung Crash-Simulation
AUF DEM WEG ZUM AUTOMATISIERTEN OPTIMIERUNGSPROZESS
Crash ist nicht länger Nadelöhr
PRADEEP SRINIVASAN, EVELYN GEBHARDT
Altair Engineering, ein Anbieter von Entwicklungswerkzeugen und Dienstleistungen, hat gemeinsam mit Industriepartnern
einen automatisierten Prozess entwickelt, der es in einem Pilotprojekt erstmals ermöglicht
hat, die gesamte Entwicklungsschleife eines virtuellen Crash-Tests innerhalb von 24 Stunden durchzuführen.
berechnet werden konnte. Das Modell
enthielt mehr als eine Million Elemente
und wurde unter Nutzung der neuesten
Intel-Software-Tools, Compiler und Übertragungstechnologien
erfolgreich auf
einem Intel-Cluster berechnet, um die
bestmögliche Leistung zu erzielen.
Kompletter Crash-Prozess in 24 Stunden: Simulationsmodell vor und nach dem
Crash-Versuch.
Crash-Simulationen sind zeitaufwändig
und ressourcenintensiv. Sie waren
bisher nicht dafür geeignet,
stochastische Untersuchungen zur Designrobustheit
in einem vertretbaren
Zeitrahmen durchzuführen. Da ein realer
Test durchaus Kosten von 250.000
Euro und mehr verursachen kann und
auch die Crash-Simulation wichtige Erkenntnisse
über den aktuellen Prototyp
liefert, wird der Modellierungs- und Berechnungsaufwand
von den Ingenieuren
in Kauf genommen. Dadurch wird – zumindest
zur virtuellen Absicherung vor
dem Prototypenbau – eine Momentaufnahme
des Prototypendesigns mittels
Crash-Simulation analysiert. Abhängig
vom Ergebnis werden Ideen und Impulse
für Designveränderungen erarbeitet, innerhalb
des CAD-Werkzeugs umgesetzt
und die Daten für die Berechnung aufgearbeitet.
Kompletter Crash-Prozess
in 24 Stunden
Eine solche Entwicklungsschleife kann jedoch
bis zu mehrere Wochen in Anspruch
nehmen, ohne dabei das gewünschte Ergebnis
garantieren zu können. Auf die Untersuchung
von Designrobustheit oder
Fertigungsstreuung musste so bisher in
der Regel beim Crash verzichtet werden.
Diese Situation hat sich nun geändert. In
einem von Altair Engineering und Ford
durchgeführten Pilotprojekt konnte erstmals
die gesamte Entwicklungsschleife
einer Crash-Phase innerhalb von 24 Stunden
durchlaufen werden.
Grundlage dieses „CAD2CRASH24“-
Projekts war ein bereits im November
2009 bekanntgegebenes Crash-Projekt,
in dem mit RADIOSS, der Solver-Lösung
der Altair HyperWorks CAE Software
Suite, das Crash-Modell eines Gesamtfahrzeugs
in weniger als fünf Minuten
Praxistest: Crash-Pilotprojekt
mit Ford
Bei dem aktuellen Pilotprojekt erhielt Altair
Unterstützung durch die Ford Motor
Company, die für die Untersuchung repräsentative
CAD-Daten zur Verfügung
stellte. Im ersten Schritt wurden die CAD-
Rohdaten des Gesamtfahrzeugmodells
in HyperMesh eingeladen. Das CAD-Modell,
ein Ford-Mittelklassefahrzeug, bestand
aus über 1.000 Baugruppen und
2.000 Komponenten und repräsentierte
das BIW- (Body-in-White-) Chassis inklusive
Subsysteme, das Instrumenten-Panel,
den Antriebsstrang, die vordere Stoßstange,
die Sitzbaugruppe, Reifen, Fahrwerkskomponenten
und andere Bauteile.
Dabei wurden die Subsysteme mittels
Morphing angepasst, um dem BIW-Modell
der National Highway Traffic Safety
Administration zu entsprechen.
Beim Import wurden die Daten dem
CAD2CRASH24-Projekt automatisch hinzugefügt
und mit der Altair-Simulationsdatenmanagement-Lösung
verwaltet.
Durch die in HyperMesh verfügbaren
Werkzeuge zur Geometriebereinigung
konnten die Daten für das darauffolgende
Batch-Meshing weiter aufbereitet
werden. Anschließend wurden die Bauteile
parallel auf einer Vielzahl von „Cloud-
Computing“-Rechenknoten vernetzt und
unter Berücksichtigung der bestehenden
Verbindungen (Schweißverbindung, Bol-
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