Next-Level-Simulation ohne Vernetzung: Schnellere FEM-Analysen in Minuten

Kein Wunder also, dass viele Zuhörende hellhörig wurden. Denn auch nach mehr als fünfzig Jahren FEM gilt der Übergang vom CAD-Modell zum Simulationsmodell noch immer als einer der größten Flaschenhälse: aufwendig, zeitintensiv und fehleranfällig.  

FEM-fatal: Wenn Netz und Vereinfachung zum Flaschenhals werden 

In klassischen FEM-Prozessen ist der Weg von der Konstruktion zur Simulation aufwendig. Zunächst muss die Geometrie vereinfacht und in ein physikalisches Verhaltensmodell überführt werden. Dieser Schritt kostet Zeit und führt dazu, dass Simulationen dem aktuellen Konstruktionsstand häufig hinterherlaufen – mit direkten Auswirkungen auf den Innovationsprozess. 

Hinzu kommt, dass dieser Ablauf in der Praxis meist nur für kleinere Baugruppen praktikabel ist. Bei komplexeren Konstruktionen steigt der Aufwand schnell an und macht eine Simulation oft unhandlich. 

Und selbst wenn die Vorbereitung gelingt, bleiben die Berechnungen zeitintensiv. Ergebnisse stehen in vielen Fällen erst nach langen Wartezeiten zur Verfügung – zu spät, um Entscheidungen im Entwicklungstempo der Konstruktion zu unterstützen. 

Simulation ohne Netz und ohne Vereinfachung – ein neuer Ansatz 

Die Erfahrung zeigt also: Simulation muss näher an die Konstruktion rücken, um Entwicklungsschritte nicht auszubremsen. SimSolid von Altair ermöglicht Analysen auf einem Standard-PC direkt auf den vorhandenen CAD-Daten – ohne vorgelagerte Netzgenerierung oder Geometrievereinfachung. Damit lassen sich auch große Baugruppen in ihrer tatsächlichen Komplexität untersuchen, ohne dass der Prozess ins Stocken gerät. Der Software gelingt dies mit Hilfe eines Struktursolvers, in dem eine Verallgemeinerung und Erweiterung der klassischen FEM aber ohne traditionelles Netz implementiert ist.

Dabei deckt SimSolid ein breites Spektrum ab. Typische Verbindungen wie Schraub- und Mutterverbindungen, Klebungen, Schweißnähte, Nieten oder Gleitkontakte können direkt berücksichtigt werden. Auch bei den Analysearten reicht das Spektrum von linearen statischen, modalen und thermischen Berechnungen bis hin zu gekoppelten, nichtlinearen oder transienten dynamischen Effekten. Zudem zeichnet sich die Software durch ihre Leistungsfähigkeit bei unregelmäßigen Kontaktflächen mit Lücken und überlappenden Geometrien aus. 

Durch diese Vielfalt an Möglichkeiten lassen sich realistische Szenarien in kurzer Zeit abbilden. Das beschleunigt technische Entscheidungen und trägt dazu bei, hochwertige Produkte schneller und fundierter zu entwickeln – ein klarer Vorteil in einem zunehmend wettbewerbsintensiven Marktumfeld. 

Simulation großer Baugruppen in Minuten

Wie schnell SimSolid arbeitet, zeigt sich eindrucksvoll an einem Beispiel: Für eine Baugruppe mit 800 Bauteilen, 900 Schweißnähten und 3.000 Kontakten benötigt die Software bei einer Eigenmodenanalyse gerade einmal zweieinhalb Minuten – und das auf einem ganz normalen Konstruktionsrechner. 

Der entscheidende Vorteil: Baugruppen müssen nicht mehr auf kleine Teilmodelle reduziert werden. Stattdessen können vollständige Konstruktionen in ihrer gesamten Komplexität untersucht werden. Das macht die Ergebnisse belastbarer und spart wertvolle Zeit in der Vorbereitung. 

Auch bei der Modellbildung verkürzt sich der Aufwand erheblich. Wo sonst mehrere Stunden anfallen, reichen mit SimSolid wenige Minuten. Dadurch wird es möglich, Varianten in Serie zu erstellen und zu berechnen – eine Grundlage, um Entwürfe frühzeitig und systematisch zu vergleichen.

Direkte CAD-Integration

Ein weiterer Vorteil von Altair SimSolid ist die nahtlose Anbindung an gängige CAD-Systeme wie Solid Edge, NX, SolidWorks, Creo oder Inventor. Dadurch entfällt die Notwendigkeit von Datenkonvertierungen oder der Wechsel zwischen unterschiedlichen Systemen. Änderungen im CAD fließen unmittelbar in die Simulation ein und können direkt überprüft werden. Das reduziert Medienbrüche und sorgt dafür, dass Konstruktion und Analyse enger zusammenrücken – ein wichtiger Schritt, um Entwicklungsprozesse schlanker und konsistenter zu gestalten.

Verlässliche Ergebnisse und weniger Prototypen

Vergleichsstudien und Benchmarks belegen, dass die Resultate von SimSolid auf dem gleichen Niveau liegen wie klassische FEM-Berechnungen – obwohl die zeitintensive Netzgenerierung entfällt. Diese validierte Genauigkeit gibt Konstrukteuren und Ingenieuren die Sicherheit, auch bei frühen Entwurfsständen fundierte Designentscheidungen treffen zu können. 

Die Möglichkeit, komplette Baugruppen schnell und zuverlässig zu simulieren, eröffnet zudem Raum für mehr Iterationen. Anstatt sich auf wenige physische Prototypen verlassen zu müssen, können zahlreiche Varianten virtuell getestet werden. Das verkürzt Entwicklungszyklen, reduziert Material- und Fertigungskosten und trägt zu einer nachhaltigeren Produktentwicklung bei. Unternehmen profitieren dadurch doppelt: Sie sparen Ressourcen und bringen gleichzeitig besser abgesicherte Produkte schneller auf den Markt. 

Schnelle Variantenprüfung im Angebotsprozess

Gerade auch im Angebotsprozess zählt Schnelligkeit. Kunden erwarten kurzfristig Rückmeldungen zu unterschiedlichen Varianten oder Konfigurationen. Auch hier spielt SimSolid seine Stärken aus. In weniger als 15 Minuten lassen sich komplette Maschinenkonfigurationen direkt auf der ursprünglichen CAD-Geometrie absichern, ganz ohne vorherige Vereinfachung. 

So wird eine technische Absicherung möglich, die nicht nur zuverlässig, sondern auch außergewöhnlich schnell ist. Das verschafft Konstrukteuren und Vertriebsteams die Möglichkeit, fundierte Aussagen in Rekordzeit zu treffen – ein klarer Vorteil, wenn es darum geht, im Wettbewerb schneller zu reagieren.

Simulation ohne Flaschenhals: Vom Engpass zur Effizienz

Konventionelle FEM-Ansätze stoßen in der Praxis schnell an ihre Grenzen. Meist lassen sich nur kleinere Baugruppen berechnen – und auch das erst nach zeitaufwendiger geometrischer Vereinfachung. Wertvolle Details gehen dabei verloren, und der Aufwand steht oft nicht im Verhältnis zum Erkenntnisgewinn. 

Mit SimSolid entfällt dieser Flaschenhals. Durch ein innovatives Simulationsverfahren können auch umfangreiche Konstruktionen ohne Geometrievereinfachung und ohne Netz in kurzer Zeit untersucht werden. Das ermöglicht eine realistischere Bewertung von Baugruppen und schafft die Grundlage für schnellere, fundiertere Entscheidungen im gesamten Entwicklungsprozess. 

Wie das in der Praxis aussieht, zeigen wir in unserem kostenfreien Webinar. Dort erfahren Sie, wie SimSolid konkrete Entwicklungsprozesse beschleunigt und welche Vorteile sich daraus für Konstruktion und Berechnung ergeben.