ModelCompare

FEM-Modelle schnell und einfach vergleichen

ModelCompare ist ein Plug-in für pre- und postprocessing Tools zur Finite-Element-Analyse (FEA). Es vergleicht zwei ähnlich diskretisierte FE-Modelle und stellt ihre Unterschiede in Geometrie (Mesh), Material-ID und Blechdicke dar.

ModelCompare identifiziert die Unterschiede zwischen den beiden Modellen auf der Grundlage der vom Diskretisierungsgitter definierten Geometrie. Es verwendet spezielle Abbildungstechniken, die zu extrem kurzen Laufzeiten führen.
 

Vorteile von ModelCompare

Jede Organisation, die am Computer-Aided Engineering (CAE) beteiligt ist, muss mit zahlreichen Designs umgehen, die sich in Geometrie, Material und Randbedingungen unterscheiden. ModelCompare ist ein Quick-Look-Tool, das in der Lage ist, die Unterschiede zwischen zwei FE-Modellen zu bestimmen, die in ähnlicher Weise diskretisiert werden. Mit ModelCompare lassen sich schnell zwei FE-Modelle im bevorzugten Visualisierungswerkzeug vergleichen, ohne die Unterschiede manuell bestimmen zu müssen. Ein Bericht kann erstellt werden, um die Änderungen zu dokumentieren.

Know-how für die Praxis

Fraunhofer SCAI arbeitet an der Schnittstelle von Mathematik und Datenanalyse und entwickelt moderne Werkzeuge, die den täglichen Anforderungen von CAE-Ingenieurinnen und Ingenieuren gerecht werden. Oft müssen sie Bauteile aus mehreren Modellen vergleichen und identifizieren, wenn sie Simulationsergebnisse analysieren. Daher hat Fraunhofer SCAI die Software ModelCompare als einen Beitrag für einen umfassenden Workflow zur Simulationsdatenanalyse entwickelt.

Eine nahtlose Schnittstelle als Plug-In

ModelCompare ist als Plug-In für GNS Animator erhältlich und kann auch für die meisten Visualisierungswerkzeuge oder als eigenständiges Werkzeug zur Verfügung gestellt werden.
 

Geometrie- und Gitteränderungen
Eine genaue Schätzung und Darstellung der Änderungen der Geometrie von zwei ähnlich diskretisierten FE-Modellen erfolgt auf der Grundlage ihrer Knotenpositionen. Zusätzlich werden Bauteile mit gleicher Form, aber unterschiedlichen Gittereinstellungen, erkannt und angezeigt.

Doppelte Bauteile in einem Modell
Bauteile mit gleicher Form und gleichem Netz, die in einem Modell mehrfach vorkommen, werden unabhängig von ihrer Ausrichtung identifiziert.

Multi-Bauteile-Erkennung
ModelCompare identifiziert ein Bauteil des ersten Modells, das im zweiten Modell in viele Bauteile aufgeteilt ist, als Set aus diesen Bauteilen.

Neue und fehlende Bauteile/Elemente
Neue Bauteile, die hinzugefügt wurden, oder Bauteile, die aus dem Modell entfernt wurden, können erkannt und visualisiert werden. Fehlende Elemente in Bezug auf das Referenzmodell, etwa durch unsachgemäße Gitter, können auch erkannt werden. Das Tool erkennt zudem, ob ein Element zu zwei verschiedenen Bauteilen in den beiden Modellen gehört.

Erkennung von Änderungen in Material-ID-, Blechdicke oder Gitterfunktionen
Unterschiede in Material-ID, Blechdicke oder benutzerdefinierten (knoten- oder elementbasierten) Funktionswerten werden erkannt. Dickenänderungen können bauteil- oder elementbasiert sein.

Schweißpunkt-, Klebe- und RBE-Änderungen
Unterschiede in den Attributen der Schweißpunkte (zum Beispiel Bauteilidentifikator, Elemntidenfikator, verbundene Bauteile) sowie neue, fehlende und verschobene Schweißpunkte lassen sich identifizieren und visualisieren. Zusätzlich werden Unterschiede in den Positionen der Master- und Slave-Knoten der starren Körperelemente (RBEs) bestimmt. ModelCompare erkennt Hexaelement-basierte Klebeverbindungen und Änderungen wie hinzugefügte, entfernte und verschobene Klebeverbindungen.

Änderungen in Konturen und Löchern
Änderungen wie ausgeschnittene, erweiterte, hinzugefügte und entfernte Konturen können erkannt werden. In ähnlicher Weise lassen sich Änderungen in ebenflächigen Löchern – wie geschlossene, erweiterte, neue und verkleinerte Löcher – erkennen.

ASCII Vergleich
Input-Dateien erhalten zusätzliche Informationen, die nicht durch den geometrischen Vergleich abgedeckt sind, beispielsweise Transformationsabschnitte und Kommentarabschnitte. Eine smarte ASCII-Änderungsanalyse behandelt solche Inputdateiabschnitte. Aktuell wird das PAM-CRASH-Format unterstützt. Weitere Formate wie LS-DYNA sollen in Zukunft hinzugefügt werden.

Alle Teile, die nachstehend angezeigt werden, stammen aus dem Open-Source-FE-Modell des Toyota Camry.

Visualization of the thickness differences between the two chassis.
© Fraunhofer SCAI
Visualisierung der Dickenunterschiede der beiden Chassis.
Detection of multiple parts in the second model which are assigned to a single part in the first model.
© Fraunhofer SCAI
Erkennung von mehreren Teilen im zweiten Modell, die einem einzigen Teil im ersten Modell entsprechen.
Differences in the spot welds have been detected and can be visualized together with the connecting parts.
© Fraunhofer SCAI
Änderungen der Schweißpunkte werden erkannt und zusammen mit den Verbindungsteilen visualisiert.
The bumper of the car that has been ­morphed in the other model has been ­detected as changed and the color coding ­depicts the ­intensity of morphing involved.
© Fraunhofer SCAI
Der Stoßfänger des Autos, der in dem anderen Modell verändert wurde, wurde als verändert erkannt. Die Farbcodierung zeigt die Intensität der Veränderung..
One section of the exhaust pipe that has been translated in the other model is detected.
© Fraunhofer SCAI
Ein Abschnitt des Auspuffrohres, das in das andere Modell übertragen wurde, wird erkannt.
Parts of the chassis involving material differences in the two models have been highlighted.
© Fraunhofer SCAI
Teile des Chassis mit Materialunterschieden in den beiden Modellen wurden hervorgehoben.
© Fraunhofer SCAI
Während des Vergleichsprozesses kann ein pdf-Bericht erstellt werden.