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Seminar: Model Reduction for Finite Element Models

Neue Methoden fuer lineare dynamische Systeme erlauben dem Ingenieur automatisch aus einem Berechnungsmodell ein kompaktes ordnungsreduziertes Modell zu erzeugen. Trotz der deutlichen Reduktion der Anzahl der Freiheitsgrade und damit auch der Rechenzeit, liefert das reduzierte Modell das gleiche dynamische Verhalten. In dem Seminar werden praktische Anwendungen der Ordnungsreduktion fuer Leistungselektronik, piezoelektrische Aktuatoren, HF-Resonatoren und akustische Modelle einschliesslich Fluid-Struktur-Interaktion dargelegt.

• Grundlagen der Kontrolltheorie

• Gramian basierte Modellreduktion

• Implizite Uebereinstimmung der Momente nach Arnoldi und Lanczos

• Anwendung fuer elektrothermische Modelle (Leistungselektronik)

• Anwendung fuer elektromechanische Modelle (HF-Resonatoren)

• Anwendung fuer piezoelektrische Modelle (aktive Kontrolle)

• Anwendungen fuer akustische Modelle (NVH: noise, vibration and harshness)

• Ausblick auf parametrische und nichtlineare Modellreduktion

FEM wird auch fuer Simulationen auf Systemebene verwendet. Dabei werden Modelle in ANSYS mit Schaltungen verbunden. Die Ergebnisse stationaerer Loesungen koennen relativ schnell ermittelt werden. Der Aufwand fuer die nichtreduzierte Berechnung im Fall von transienten Simulationen ist selbst mit moderner Hardware zu hoch. Mit der Modellreduktion lassen sich solche Problemstellungen elegant und schnell loesen. Das Seminar stellt diese Methoden und die verwendete Software MOR for ANSYS vor.