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16.10.1981 - 

In der Finite-Elemente-Rechnung geht es bei der IABG bunt zu:

16 Millionen Farben verdeutlichen Resultate

GARCHING (pi) - Auf dem Gebiet der Strukturanalyse entwickelte die Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft (IABG), Ottobrunn, in den letzten Jahren ein beträchtliches Know-how. In der Abteilung für Finite Berechnungsverfahren (TFF) steht die Lösung von statischen und dynamischen Ingenieurproblemen im Vordergrund. Ein von der Wissenschaftlichen Datenverarbeitung GmbH (WDV), Garching, ergänztes Programmsystem hilft bei der Darstellung der Ergebnisse.

Moderne Berechnungsverfahren wie Finite Elemente oder Finite Differenzen führen bei der IABG zu neuen wissenschaftlich-technischen Erkenntnissen. Wichtige Anwendungsgebiete sind beispielsweise Strukturdynamik (zum Beispiel Frequenzanalyse eines Verbrennungsmotors) oder Schockwellenausbreitung in Strukturen wie Stoßbelastung auf Gebäude.

Zur Darstellung und Interpretation der Ergebnisse setzt die IABG ein hochauflösendes Farbgrafik-Terminal der WDV ein. Das Rasterrefresh-System hat eine geometrische Auflösung von 1024 Zeilen mal 1280 Elemente pro Zeile und eine Farbauflösung von maximal 24 Bit. Das System wurde online an einen VAX-Minicomputer von Digital Equipment angeschlossen.

Gängige Systeme

Um die farbigen Darstellungen als dauerhafte Kopien archivierbar zu machen, dient ein Farbkamera-Hardcopy-System, das direkt an die RGB-Ausgangssysteme (rot, grün, blau) angeschlossen ist. Bei einer Papiergröße von 18x24 Zentimeter können sieben verschiedene Bildgrößen dargestellt werden. Auf einem Film sind so bis zu 25 Einzelaufnahmen möglich. Demnächst soll auf WDV ein Folienmaterial verfügbar sein, wobei dann auch Overheadfolien beziehungsweise Dias erstellt werden können.

Eingesetzt werden in der IABG auf dem Gebiet der Strukturanalyse neben Finite-Elemente-Programmsystemen wie Nastran, Marc oder Ansys auch eigenentwickelte Pre- und Postprozessoren wie Premas und Posmas, die über Schnittstellen zu den gängigen FE-Programmsystemen verfügen.

Die WDV, seit 1968 auf dem Gebiet der wissenschaftlichen Datenverarbeitung tätig, entwickelte nach eigenen Angaben bei der IABG Software zum Einsatz ihres Display-Systems im Zusammenhang mit den genannten Programmen. Dabei wurde eine Vektor- und Farbrasterschnittstelle im vorhandenen Programmsystem Movie ausgenutzt.

Movie ist ein interaktives Softwarepaket zur perspektivischen Darstellung von Finite-Elemente-Datenstrukturen. Solche Datenstrukturen bestehen aus Geometriedaten (Knoten, Kanten und Polygonzügen) und eventuell zusätzlich aus Vektor- oder Skalardaten (zum Beispiel an den Knoten angreifenden Kräften oder Temperaturen).

Movie bietet verschiedene Möglichkeiten bei deren Darstellung wie Drehung, wahlweise Darstellung nur der sichtbaren Kanten und Flächen ("hidden lines") oder Einzeichnung von Linien gleicher Skalarwerte. Die neu entwickelte Software integriert nach WDV-Angaben das Display-System derart in Movie, daß es sowohl als Gerät mit Vektoreigenschaften als auch mit Farb- oder Schwarzweiß-Rastereigenschaften eingesetzt werden kann.

Der Benutzer bestimmt die geometrische Auflösung (und damit die Verarbeitungszeit des "hidden line" Algorithmus) frei. So läßt sich beispielsweise eine Darstellung mit 256x256 Elementen schnell interaktiv erarbeiten und dann mit 1024 x 1024 Elementen fotografieren. Die Farbauflösung ist nahezu kontinuierlich, denn Movie behandelt Farben als Intensitätstripel mit reellen Intensitäten zwischen Null und Eins.

Das so ergänzte Movie-Programmsystem ermöglicht WDV-Angaben zufolge eine transparente und "einleuchtende" Darstellung von Berechnungsergebnissen. Selbst Nichtfachleute erkennen damit mögliche Schwachstellen an berechneten Strukturen.

Informationen: Wissenschaftliche Datenverarbeitung GmbH, Zeppelinstr. 11, 8046 Garching, Telefon: 0 89/3 20 21 46.