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Jorrid Lund - Partitioned Fluid-Structure Interaction Simulation of Maritime Applications

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Jorrid Lund

Partitioned Fluid-Structure Interaction Simulation of Maritime Applications

Series: Mechanik/Bruchmechanik

Volume 360 2024

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Titelei/Inhaltsverzeichnis

„… Boundary element methodFVM Finite volume methodCFRP Carbon-fiber-reinforced polymerFE Finite element …” „… Boundary element methodFVM Finite volume methodCFRP Carbon-fiber-reinforced polymerFE Finite element …” „… . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122Bibliography 124VIList of AcronymsFSI Fluid-structure interactionFEM Finite element methodBEM …”

Bibliography S. 124-138

„… 249-252 (2012) 28–41,higher Order Finite Element and Isogeometric Methods. doi:10.1016/j.cma …” „… turbines,Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 249-252 (2012) 28–41,higher Order Finite Element and …” „… /j.camwa.2016.07.031.[27] P. Wriggers, Nonlinear finite element methods, Springer-Verlag, 2008. doi …”

Fluid mechanics S. 21-34

„… the finite volume method (FVM) and the boundary element method (BEM). Thetheory of fluid mechanics and …” „… _BRO_FB_18-360_mP.indd 35 18.04.24 06:263 Fluid mechanics3.2 Finite volume method for the solution of …” „… incompressibleNavier-Stokes equations (Eqs. (3.2) and (3.5)) is the finite volume method (FVM). Theidea of the FVM is to apply …”

Structural mechanics S. 5-20

„… finite ele-ment method (FEM), which is the most common technique for solving complex structuralproblems …” „… . The theory of structural mechanics and nonlinear finite element method is partof many textbooks such …” „… fluid mechanic problems,namely the finite volume method (FVM) and the boundary element method (BEM …”

Introduction S. 1-4

„… numerical methods like the finiteelement method (FEM), the boundary element method (BEM), and the finite …” „… introduces the basics of structural mechanics and the nonlinear finite ele-ment method (FEM), which is the …” „… nonlinear finite element method is partof many textbooks such as [27, 28, 29, 30], where a more extensive …”

Wave energy converter S. 62-70

„… with other methods.Fig. 6.6b shows the strain and the stress for a mooring element attached to one of …” „… accuracy that can hardly be obtained with other methods.Fig. 6.6b shows the strain and the stress for a …” „… dissipation throughturbulent vortices.The PIMPLE Method delivers a solution for the velocity-pressure coupling …”

Fluid-structure interaction S. 35-48

„… a finite element. In this case, the shape functions inherently definethe solution inside the element …” „… displacement is evaluated insideor on the boundary of a finite element. In this case, the shape functions …” „… methodsIf the convergence criteria are not fulfilled in an iteration, a convergence acceleration methodA is …”

doi.org/10.51202/9783186360182

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wt Volume 108 (2018) Issue 06 ISSN Online: 1436-4980

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E. Abele, T. Scherer, E. Schmidt Strukturoptimierte Zerspanungswerkzeuge*/Structure-optimized cutting tools – CAE process chain for designing additively manufactured tool bodies S. 435-440

„… Design 6 (2017), S. 34–37 [7] Klein, B.: FEM – Grundlagen und Anwendungen der Finite- Element-Methode im …” „… simulation using finite element method – prediction of cutting forces, tool stresses and temperatures in …” „… .: Jacobian-based repair method for finite element meshes after registration. Engineering with Computers 27 …”

doi.org/10.37544/1436-4980-2018-06

Katharina Ursula Diblee - 3D-Risswachstum in homogenen, isotropen sowie funktional gradierten Strukturen

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Katharina Ursula Diblee

3D-Risswachstum in homogenen, isotropen sowie funktional gradierten Strukturen

Series: Mechanik/Bruchmechanik

Volume 350 2018

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Literaturverzeichnis S. 154-166

„… , 2003, pp. 1227–1243. [Clo90] CLOUGH, R.W.: Original formulation of the finite element method. Finite …” „… ] KLEIN, B.: FEM. Grundlagen und Anwendungen der Finite-Elemente- Methode im Maschinen- und Fahrzeugbau. 9 …” „… Finite-Elemente-Methode zur Simulation des Stabilen Risswachstums In Räumlichen Strukturen. In: DVM-Bericht 233 …”

Numerische Simulation des 3D-Risswachstums S. 57-98

„… . Solche Simulationsprogramme basieren zum Beispiel auf der Finiten-Elemente-Methode, mit der komplexe …” „… gradierten Strukturen möglich. Da der Fokus dieser Arbeit nicht auf der Finite- Elemente-Methode als solcher …” „… Diskretisierung. Grundsätzlich können jedoch bei der Nutzung einer Finite-Elemente-Methode und der damit …”

Titelei/Inhaltsverzeichnis

„… Verzerrungszustand FEM Finite-Elemente-Methode FGM Funktional gradierte Materialien (engl.: functionally graded …” „… Finite-Elemente-Programm ADD-ON Erweiterungsfunktionen ANSYS Finite-Elemente-Programm ASTM American Society for …”

Einleitung und Zielsetzung S. 1-3

„… Aufschwung und somit die Entwicklung von Simulationsprogrammen auf der Basis der Finite-Elemente-Methode …” „… (NASTRAN; ABAQUS). Mit dieser Methode ist es möglich, auch komplexe dreidimensionale Strukturen …”

Anhang S. 116-153

„… NETADAPT3D werden die Simulationsparameter sowie die Finite- Elemente-Modelle eingelesen. Alle benötigten …” „… Materialparameter/-kennwerte werden den einzelnen Teilbereichen des globalen Finite-Elemente-Modells zu geordnet. Des Weiteren …” „… wird anhand des Finite-Elemente-Modells des Risses ein globales Modell mit Riss erstellt und in …”

Grundlegende Charakterisierung des Risswachstums S. 4-19

„… Finite-Elemente-Methode umsetzen, Grundlegende Charakterisierung des Risswachstums 11 Abbildung 2-5 …” „… : Finite-Elemente-Konfiguration zur Ermittlung der Energiefreisetzungsrate [RS12] in dem die Betrachtung bei der FE-Analyse auf …” „… Bruchmechanik, kurz LEBM, das elastische Spannungsfeld von Relevanz. Die Voraussetzung, unter der die Methode …”

doi.org/10.51202/9783186350183

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wt Volume 107 (2017) Issue 04 ISSN Online: 1436-4980

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D. Prof. Biermann, E. Özkaya, B. Schniering, H.-G. Koenen ToolSimulation für die 3D-Gewindebohrsimulation und Drehmomentvorhersage*/ToolSimulation for the 3D tapping simulation and torque prediction - Development of an FEM-based software system S. 293-300

„… (Finite-Elemente-Methode)- Simulation wegen der hohen Werkzeugkomplexität mit einer Vielzahl an Schneiden sowie …” „… (Finite Element Method) simulation leads to large computing times, due to the high tool complexity with …” „… , Finite-Elemente-Methode (FEM) ToolSimulation für die 3D-Gewindebohr simulation und Drehmomentvorhersage* Entwicklung des …”

doi.org/10.37544/1436-4980-2017-04

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VDI Wissensforum GmbH (ed.)

SIMVEC 2022

Series: VDI-Berichte

Volume 2407 2022

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F. Beyer, A. Schumacher, T. Pohl Neue Möglichkeiten der Graphen- und Heuristikbasierten Topologieoptimierung von 3D-Crash-Strukturen durch detaillierte Modellierung der Verbindungsknoten S. 213-224

„… beispielsweise Geschwindig-keiten und innerer Energie aus Simulationsmodellen mittels Finite Elemente Methode …” „… Graphenbeschreibung wird im Prozess der GHT-3D in jeder Iteration das Finite Elemente Modell automatisch erstellt. In …” „… adjust the de-signs in a flexible way. From this graph description, the finite element model is generated …”

L. Utzig, J. Fölster, M. Frenzel Analyse und Optimierung der Drucksteifigkeit von Innenraumkomponenten bei vielen Belastungspunkten S. 315-322

„… finite Elemente Simulationen, bedeutet dies eine hohe Anzahl an Rechnungen. Um die Prüfpunktanzahl zu …” „… positions are required. If the part is developed using finite element simulations, many simulations are …” „… finite Elemente Programmen (z.B. Abaqus [1]) exportiert und weiterverarbeitet werden. In diesem Rahmen …”

B. P. van de Weg, L. Greve, B. Rosic Surrogate modelling for finite element simulations Towards a stochastic surrogate approach S. 555-562

„… application of machine learning-derived surrogate models to substitute finite element method (FEM) driven …” „… Surrogate modelling for finite element simulations Towards a stochastic surrogate approach B.P …” „… Abstract To reduce required used knowledge and simultaneously improve generalization in finite element …”

U. Freyberger THOR 50M-reclined Finite-Element Modell in Komfortsitzpositionen autonomer Fahrzeuge S. 225-230

„… Vorabstand dar. 3 Methoden Die Finite-Element Simulationen wurden mit dem Programm LS-Dyna Version 9.3 …” „… THOR 50M-reclined Finite-Element Modell in Komfortsitzpositionen autonomer Fahrzeuge Dipl.-Ing …” „… ° Lehnenwinkel mit Hilfe des Finite-Element Modells eines modifizierten THOR 50% Dummys. Basierend auf …”

M. Ast, S. Hüeber, M. Klein Kontaktlöser der nächsten Generation – Rechengenauigkeit und Performance auf einem neuen Level S. 63-74

„… ist die Finite-Elemente Analyse zur Festigkeitsberech-nung weithin etabliert. Die nichtlineare …” „… . Abstract In virtual product development, finite element analysis for strength calculation is well …” „… implemented for this pur-pose. In order to further speed up the new algorithm, a method for updating the …”

Titelei/Inhaltsverzeichnis

„… . Pohl, Opel, Stellantis NV, RüsselsheimTHOR 50M-reclined Finite-Element Modell in Komfortsitzpositionen …” „… finite element simulations Towards a stochastic surrogate approach …” „… Neuronale Netze und die Diskrete Elemente Methode zur Kraftprädiktion am Beispiel eines interaktiven …”

J. Garcke, R. Iza-Teran, M. Pathare, D. Steffes-lai, P. Schwanitz Identifying similarities and exceptions in deformations and mesh functions – Comparing many simulation results automatically S. 277-288

„… growing complexity in the design space of finite element models and increasing requirements and …” „… design space of finite element models (FEM) an increasing requirements and regulations for crash safety …” „… data is high-dimensional, where the dimensionality is given by the size of the finite element meshes …”

P. Schwanitz, L. Greve, F. Moldering Towards AI Based REcommendations for Design Improvement (AI-B-REDI) – A joint research project of Volkswagen, Audi, Porsche, Fraunhofer SCAI, SCALE GmbH and SIDACT GmbH S. 299-314

„… extensive crash simulation analyses. The underlying finite element simulation models are co-developed by …” „… 20 million finite elements, where the models are changed during the development process. Even small …” „… measures. It compares two similarly discretized finite element models and identifies their differences in …”

M. Denk, J. Mayer, S. Wartzack Fully Automated Reconstruction of Topology Optimization Results with Feature Transformation and Curve Skeletonization! S. 501-512

„… Finite-Elemente-Netzen abgeleitet werden, jedoch ist keine feature-basierte CAD-Parametrik verfügbar. In dieser Arbeit …” „… from finite element meshes, but no feature-based CAD parametric is available. In this work, such …” „… a lot of elements shows a large number of branches and components for which an VDI-Berichte Nr. 2407 …”

S. Rafiee Experimental and theoretical prediction of a micromechanics-based stress state dependent failure model for ductile materials in ABAQUS, LS-DYNA and PAM-CRASH S. 231-248

„… localization. This formulation results in a strong mesh dependency of the finite element results in that the …” „… concept in a finite element model requires the definition of a characteristic length, ?, associated with …” „… loading. Moreover, in car crash simulations, standard shell elements (i.e., under a nearly plane stress …”

D. Bäder, S. Eibl, C. Wolf, P. Kolar, A. Oliva, F. Meyer 3D CFD Simulations of Snow Accumulation in the Wheel House of a Vehicle at different Driving Speeds S. 1-20

„… Wassermanagementthemen in der Fahrzeugentwicklung - Virtuelles Wassermanagement mit der Finite Pointset Methode,“ in …” „… Verfeinerungsverfahren in der gitterfreien Finite-Pointset-Methode (FPM), Dissertation, Institut für …” „… . Liu, H. A. Mang „Large Strain Finite-Element Analysis of Snow,“ Journal of Engineering Mechanics-asce …”

M. Frank, K. Hofwimmer Neue Methode zur Bewertung des Klebschichtversagens unter zyklischen Belastungen – Ermüdungsanalyse und Schadensbeurteilung S. 451-464

„… Klebverbindungen mittels der Finite-Elemente-Methode analysiert werden. Die Sensitivität gegenüber Spannungsfehlern …” „… Neue Methode zur Bewertung des Klebschichtversagens unter zyklischen Belastungen Ermüdungsanalyse …” „… global (vorab)bewertet und anschließend die kritischen Verbindungen mittels komplexer Methoden final …”

C. Witzgall, S. Wartzack Crashsimulation mechanisch ermüdeter kurzfaserverstärkter Thermoplaste: Anisotropes Versagenskriterium zur Berücksichtigung vorausgegangener Schädigung S. 249-262

„… Grundlage für die nachfolgende Finite-Elemente-Simulation, die dann durch experimentelle Ergebnisse …” „… Verbundwerkstoffen in Finite-Elemente-Simulationen verwendet [17]. Andere, vergleichbare Kriterien sind Tsai-Wu oder …” „… als Ergebnis extrahiert. Die Kantenlänge der Elemente in der Vermaschung beträgt 2,0 mm im …”

A. Backes Globales Systemverständnis von Simulationsmodellen durch Maschinelles Lernen S. 563-570

„… Disziplinen, beispielsweise Finite-Elemente mit Mehrkörper- oder allgemeineren System-Simulationen. Die …” „…  Steifigkeitswerte von Feder-Elementen  Wandstärken dünnwandiger Bauteile  usw. … Es besteht auch die Möglichkeit …” „… Systemverständnis extrahieren zu können. Das schon früher verfolgte Konzept der Response-Surface-Methoden bzw …”

M. Breitfuss, O. Grieshofer, H. Dannbauer Aktuelle Fortschritte bei der dynamischen Simulation von Strukturen mit Fügestellenkontakt S. 465-476

„… eines ausreichend detaillierten Finite Elemente (FE) Modells der zu untersuchenden Struktur und der …” „… Betriebs-festigkeitsAnalyseDynamischeAnalyseGeneralisierteKoordinatenZeitverläufe derSchnittgrößenFinite Elemente AnalyseAngriffspunkteGeneralisierteSpannungenVDI-Berichte Nr. 2407 …” „… ist nun eine neue Methode verfügbar. Diese ermöglicht insbesondere in Bereichen mit Lasteinleitung …”

T. Schiemann, M. Just Digitalisierung im Entwicklungsprozess – von der Materialauswahl und -freigabe bis zum Festigkeitsnachweis S. 535-542

„… Methoden. Im Bereich der Strukturmechanik sind virtuelle Verfahren, wie die auf der Finiten Elemente …” „… Entwicklungen im Kontext von Industrie 4.0 umfassen unter anderem Methoden zur Verbesserung der Automatisierung …” „… Deutschland. In diesem Kontext steht neben der Digitalisierung auch der Ausbau virtueller Methoden im Fokus …”

J. Weber, P. Ugale, S. Olsson, R. Varela Vehicle Stiffness Evaluation in MBD Simulation Using the ODF Method (Opening Distortion Fingerprint) S. 477-486

„… , Böblingen Abstract Within Durability the combination of Multi Body Dynamics (MBD) and Finite Element (FE …” „… Vehicle Stiffness Evaluation in MBD Simulation Using the ODF Method (Opening Distortion Fingerprint …” „… where the new body evaluation method ODF (Opening Distortion Fingerprint) is applied. By automizing this …”

A. Hüppe, D. Scholz, F. Menter, R. Winstanley, F. Muldoon Octree Meshing Technology for External Aerodynamic CFD Applications S. 21-32

„… approaches to generate a suitable finite volume mesh rely on a surface-first (bottom-up) approach: after the …” „… subsequent step by a specialized method for a body-fitted mesh. Since there is a consistent space …” „… input geometry thus avoiding an expensive copy of all geometric elements across all compute nodes. As …”

N. Klinke, F. Schewe, B. Scholemann On the application of machine learning for the prediction of feasibility and thermal performance of cooling plates for battery electric vehicles S. 543-554

„… other requirements such as thinning, the inflation process is simulated with a commercial finite element …” „… invests in the application of optimization methods on the design of body components [3]. The automated …” „… democratizing simulation methods. Since a few years, our CAD-designers can use the same workflows that are …”

D. Frerichs, S. David L. Places, K. M. Hahn Model DevOps – Virtual Development as a Set of Micro Services for Model Based Quality Management S. 655-666

„… programming as well as in 0D/1D and classical Finite- Elements (FE) simulation the executable artifact was a …” „… to be developed. State of the art are here agile methods like Scaled Agile Framework SAFe [6] which …” „… specific purpose [8]. With methods like theoretical modeling and system analysis a conceptual model can be …”

R. Winstanley, D. Flad, F. Menter, A. Main, Raunak Borker, Anand Singh, R. Jia, J. Maruszewski Next Generation Ansys GPU CFD Solver Technology for External Aerodynamic Applications S. 45-62

„… , 177-208. 8. Zwart, P. J. (1999). The integrated space-time finite volume method 9. Comte-Bellot, G …” „… GPU-based Computational CFD solver termed Ansys Live GX®. Underlying elements of its architecture, as well …” „… methods is the use of low-dissipation schemes. In Ansys-Fluent the recommended spatial scheme for LES is …”

doi.org/10.51202/9783181024072

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