AT525205A1 - Verfahren zum Erstellen von Simulationszellen für kontinuumsmechanische Simulationen eines Objekts - Google Patents

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AT525205A1 ATA50561/2021A AT505612021A AT525205A1 AT 525205 A1 AT525205 A1 AT 525205A1 AT 505612021 A AT505612021 A AT 505612021A AT 525205 A1 AT525205 A1 AT 525205A1
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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Erstellen von Simulationszellen (1) für kontinuumsmechanische Simulationen eines Objekts, wobei für jeden Gitterpunkt (4) eines ein Modell (3) des Objekts mit Abstand umschreibenden kartesischen Gitters (2) durch einen Gitterpunktgenerator in einem Punktespeicher (P) ein Gitterpunktdatensatz angelegt wird, beschrieben. Um ein Verfahren der eingangs erwähnten Art so auszugestalten, dass Simulationszellen und kontinuumsmechanisch relevante Parameter für das Modell eines Objekts möglichst genau und nahe an dessen Oberfläche bzw. dessen Grenzschichten bestimmt werden können, wobei der dafür benötigte Zeit- und Ressourcenaufwand gerade bei großen Modellen möglichst geringgehalten werden soll, wird vorgeschlagen, dass ein Punkteklassifizierer für jede in einer Hauptrichtung (5) verlaufende Gitterlinie (6) die Schnittpunkte (8) mit den Modellrändern (7) bestimmt und für diese einen Schnittpunktdatensatz (15) mit einem Positionswert (18) im Punktspeicher (P) anlegt, wobei die Gitterpunktdatensätze jener Gitterpunkte (4), die auf der Gitterlinie(6) zwischen zwei Schnittpunkten (8) innerhalb des Modells (3) liegen als Innenpunktdatensätze (14) und die auf der Gitterlinie (6) außerhalb des Modells (3) liegen als Außenpunktdatensätze markiert werden, wonach ein Simulationszellengenerator aus wenigstens drei benachbarten Punktdatensätzen aus dem Punktspeicher (P) eine Simulationszelle (1) bestimmt und gemeinsam mit den für die kontinuumsmechanische Simulation relevanten Parametern als Simulationszellendatensatz (21, 22, 23) in einem Simulationszellenspeicher (S) abspeichert.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erstellen von Simulationszellen für kontinuumsmechanische Simulationen eines Objekts, wobei für jeden Gitterpunkt eines ein Modell des Objekts mit Abstand umschreibenden kartesischen Gitters durch einen Gitterpunktgenerator in einem Punktespeicher ein Gitterpunktdatensatz
angelegt wird.
Kontinuumsmechanische Simulationen sind in einer Vielzahl technischer Bereiche, beispielsweise zur Vorhersage von Wärmeleitung, Strömungsdynamik oder anderen physikalischen Prozessen an den Oberflächen, Grenzschichten bzw. in dem Volumen von Objekten von großer Bedeutung. Die zunehmende Größe und Komplexität der Objekte führt allerdings gemeinsam mit der erforderlichen Genauigkeit der Simulation für technische Anwendungen zu dem Problem, dass für die kontinuumsmechanischen Simulationen ein immer größerer Zeit- und Ressourcenaufwand erforderlich ist. Für die technische Umsetzung solcher Simulationen ist daher die geeignete Aufteilung des Modells eines Objekts in
Simulationszellen von großer Bedeutung.
Aus dem Stand der Technik sind Verfahren bekannt, bei denen Modelle eines Objekts in kartesische Gitter eingeschrieben werden. Durch die uniformen Abstände benachbarter Punkte in allen Raumrichtungen kann die Zuordnung und Verarbeitung von Werten, die solchen Punkten zugeordnet werden, gegenüber anderen Gitterstrukturen erheblich beschleunigt werden. Bei Anwendungen im Bereich der Kontinuumsmechanik, bei denen in erster Linie sich ändernde Paramater an Simulationszellen im Bereich der Oberfläche des Objekts bestimmt
werden, ist eine reine kartesische Anordnung der Gitterpunkte zur Begrenzung der
auf, deren Parameter nach der Lagrange-Betrachtungsweise bestimmt werden.
Nachteilig am Stand der Technik ist allerdings, dass eine hohe Simulationsgenauigkeit nur durch Erhöhung der Anzahl der Simulationszellen erreicht werden kann, was den Ressourcenaufwand und damit auch die
Simulationszeit wesentlich erhöht.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, Simulationszellen und kontinuumsmechanisch relevante Parameter für das Modell eines Objekts möglichst genau und nahe an dessen Oberfläche bzw. dessen Grenzschichten zu bestimmen, wobei der dafür benötigte Zeit- und Ressourcenaufwand gerade bei großen
Modellen möglichst geringgehalten wird.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, ein Punkteklassifizierer für jede in einer Hauptrichtung verlaufende Gitterlinie die Schnittpunkte mit den Modellrändern bestimmt und für diese einen Schnittpunktdatensatz mit einem Positionswert im Punktspeicher anlegt, wobei die Gitterpunktdatensätze jener Gitterpunkte, die auf der Gitterlinie zwischen zwei Schnittpunkten innerhalb des Modells liegen als Innenpunktdatensätze und die auf der Gitterlinie außerhalb des Modells liegen als Außenpunktdatensätze markiert werden, wonach ein Simulationszellengenerator aus wenigstens drei benachbarten Punktdatensätzen aus dem Punktspeicher eine
Simulationszelle bestimmt und gemeinsam mit den für die kontinuumsmechanische
Linearkombinationen der linear unabhängigen Vektoren, mit denen das Gitter
gesondert berechnet und abgespeichert werden müssen.
Um die Ausrichtung und Regelmäßigkeit der Simulationszellen zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass für jeden Schnittpunkt je ein einem Schnittpunkt im Modellinneren vorgelagerter Grenzflächenpunkt bestimmt und für diesen ein Grenzflächenpunktdatensatz mit einem Positionswert im Punktspeicher abgelegt und dem Schnittpunktdatensatz zugewiesen wird. Zufolge dieser Maßnahmen können Simulationszellen bzw. Simulationszellendatensätze am Rand des Modells des Objekts gebildet werden, deren Ausdehnung in Richtung des Modellinneren vergleichbar ist. Schnittpunkt und zugeordneter Grenzflächenpunkt liegen beide auf einer Verbindungsgerade. Je nach Geometrie des Objekts kann die Ausrichtung der Verbindungsgerade durch die Kontur des Randes in der Umgebung des Schnittpunktes gewichtet werden, beispielsweise durch die Lage benachbarter Schnittpunkte. In einer besonders einfachen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist diese Verbindungsgerade die Normale zu einer Tangente durch den dem jeweiligen Grenzflächenpunkt zugeordneten Schnittpunkt. Aufgrund dieser erfindungsgemäßen Zuordnung von Schnittpunkten und Grenzflächenpunkten, bzw. ihrer Lage zueinander, sind Simulationszellen, die aus Schnittpunkten und Grenzflächenpunkten gebildet werden, bereits in Strömungsrichtung ausgerichtet. Dies erleichtert kontinuumsmechanische Berechnungen. Weitere Simulationszellendatensätze im Inneren des Modells des Objekts können in einer bevorzugten Ausführungsform einfach aus den Innenpunktdatensätzen und den erstellten Grenzflächenpunktdatensätzen gebildet
werden.
Auch wenn das Verfahren nur entlang von in einer Hauptrichtung verlaufenden Gitterliniendurchgeführt werden muss, kann ohne hohen zusätzlichen Ressourcenaufwand zur besseren Repräsentation der Randbereiche des Modells des Objekts der Punkteklassifizierer für zwei auf aufeinanderfolgenden Gitterlinien
liegenden benachbarten Punkten, von denen lediglich einer einen zugeordneten
des Objekts befinden müssen.
Besonders bevorzugte Simulationsbedingungen ergeben sich, wenn der Abstand zwischen dem Schnittpunkt und dem ihm im Modellinneren vorgelagerten Grenzflächenpunkt weniger als die Hälfte des Abstandes zweier benachbarter Gitterpunkte beträgt. Dadurch wird der Flächeninhalt, bzw. das Volumen der Simulationszellen am Rand des Modells des Objekts verhältnismäßig klein gehalten, was bedeutet, dass mehr Flächeninhalt bzw. Volumen des Modells durch Simulationszellen aus den einfach zu bestimmenden Gitterpunkten beschrieben wird. Dies erhöht die Stabilität des Verfahrens und bevorzugt die Bildung von Simulationszellen mit einfachen Geometrien, was den Rechenaufwand weiter senkt. Bevorzugte Simulationsbedingungen ergeben sich, wenn der Abstand zwischen dem Schnittpunkt und dem ihm im Modellinneren vorgelagerten Grenzflächenpunkt
weniger als 40%, noch bevorzugter weniger als 30%, beträgt.
Simulationszellensdatensätze, die nur aus Gitterpunktdatensätzen bestimmt werden, können die Geometrie des Modells des Objekts nur für einen inneren Bereich hinreichend genau abbilden. Die Innenzellen können nur quadratisch bzw. kubisch sein, da sie ausschließlich aus Gitterpunkten mit Innenpunktdatensätzen bestimmt werden. Da die Zellen am Rand des Modells des Objekts in ihrer Form dem Rand des Objekts folgen, weichen diese Zellen in der Regel aber von dieser Form ab. Um den Bereich zwischen den Innenzellen, die ausschließlich aus Gitterpunkten mit Innenpunktdatensätzen bestimmt werden, und der Grenzschicht
abzubilden wird daher vorgeschlagen, dass mit wenigstens einem
Grenzflächenpunktdatensatz sein können, benötigt werden.
Um kontinuumsmechanisch relevante Parameter an verschiedenen Punkten des Modells des Objekts sinnvoll zu vergleichen, ist es vorteilhaft, wenn die Simulationszellen an der Grenzschicht am Rand des Modells des Objekts im Wesentlichen die gleiche Höhe aufweisen. Dazu wird vorgeschlagen, dass aus wenigstens zwei Schnittpunktdatensätzen und den Grenzflächenpunktdatensätzen ihrer jeweils im Modellinneren nachgelagerten Grenzflächenpunkte ein Simulationszellendatensatz bestimmt und als Grenzschichtzellendatensatz markiert wird. Da jeder Grenzflächenpunkt je einem Schnittpunkt in gleichem Abstand im Modellinneren vorgelagert ist und die Grenzschichtzellendatensätze aus wenigstens zwei (für zweidimensionale Objekte) bzw. drei Punktdatensätzen (für dreidimensionale Objekte) solcher Punktepaaren gebildet werden, sind diese Simulationszellen aufgrund ihres ähnlichen Flächeninhalts bzw. Volumens besser vergleichbar. Dabei werden die Punktdatensätze etwaiger Gitterpunkte, die zwischen den Schnittpunkten und den Grenzflächenpunkten liegen, nicht zur
Bildung von Grenzflächenzellendatensätzen herangezogen.
Die Simulationszellendatensätze werden je nach Art der Simulationszelle aus den Punktdatensätzen benachbarter Gitterpunkte, Schnittpunkte und/oder Grenzflächenpunkte bestimmt. Um aus dem Modell des Objekts trotz der
verschiedenen Simulationszellengeometrien und Punkttypen möglichst rasch und
zwischen Indexwerten und Punktdatensätzen gewährleistet ist.
Um die Ausbildung von Grenzschichtzellen mit annähernd gleicher Höhe und vergleichbarem Volumen zu begünstigen, wird vorgeschlagen, dass für den Fall, dass innerhalb eines von einem Schnittpunkt und dem Schnittpunkt im Modellinneren vorgelagerten Grenzflächenpunkt begrenzten Grenzbereichs ein Gitterpunkt liegt, der Indexwert des zugehörigen Innenpunktdatensatzes dem zugehörigen Grenzflächenpunktdatensatz zugewiesen und vom Innenpunktdatensatz gelöscht wird. Der Index des Gitterpunktdatensatzes eines solchen Gitterpunktes wird also auf den Grenzflächenpunktdatensatz übertragen, sodass mit diesem ein Randzellendatensatz gebildet werden kann. So wird bei der nachfolgenden Simulationszellenbildung mittels der Indizes auch vermieden, dass die Höhe bzw. der Flächen- oder Rauminhalt mehrerer Simulationszellen, insbesondere der Grenzschichtzellen, stark voneinander abweicht. Der Grenzbereich kann in einer Richtung vom Grenzflächenpunkt und dem Schnittpunkt und in einer anderen Richtung durch einen maximalen Normalabstand zur Strecke
zwischen Grenzflächenpunkt und Schnittpunkt begrenzt werden. Je nach Dimension
Normalabstand je nach zu simulierendem Objekt festlegen.
Anhand der zuvor festgelegten Indexwerte können in besonders recheneffizienter Weise Simulationszellen bestimmt werden, für zwei Innen- und/oder Grenzflächenpunkte auf einer Gitterlinie mit Innen- und/oder Grenzflächenpunktdatensätzen mit aufeinanderfolgenden Indexwerten und wenigstens einem Innen- und/oder Grenzflächenpunkt auf einer benachbarten Gitterlinie, dessen Innen- und/oder Grenzflächenpunktdatensatz einen Indexwert aufweist, der von einem der zwei aufeinanderfolgenden Indexwerte um die Anzahl der Gitterpunkte auf einer Gitterlinie beabstandet ist ein Innen- oder Randzellendatensatz bestimmt und im Simulationszellenspeicher abgespeichert wird. Innen- oder Grenzflächenpunktdatensätze mit aufeinanderfolgenden Indexwerten entsprechen erfindungsgemäß benachbarten Innen- oder Grenzflächenpunkten auf einer in Hauptrichtung verlaufenden Gitterlinie. Ein Innenoder Randzellendatensatz kann also beispielsweise ausgehend von einem Punktdatensatz mit dem Indexwert Po mit Punktdatensätzen mit den Indexwerten
Po, P:, P2, Ps erstellt werden, indem die Indexwerte wie folgt berechnet werden:
Pı=Po+4H1
P, = Pı + Ny und P3 = Po + Ny
oder
P, = P, —-Ny und P3 = Po — Ng
mit
N, = Anzahl der Gitterpunkte auf einer Gitterlinie
werden.
Auch die Grenzflächenpunktdatensätze können in besonders recheneffizienter Weise erstellt werden, wenn für wenigstens zwei Grenzflächenpunktdatensätze benachbarter Grenzflächenpunkte und die den Grenzflächenpunktdatensätzen zugewiesenen Schnittpunktdatensätze ein Grenzschichtzellendatensatz erstellt und im Simulationsspeicher abgespeichert wird. Da ein Grenzschichtzellendatensatz immer aus wenigstens zwei Punktdatensatzpaaren je bestehend aus Grenzflächenpunktdatensatz und dem ihm zugewiesenen Schnittpunktdatensatz gebildet werden muss, wird die entsprechende Grenzschichtzelle mindestens von vier bzw. sechs Rand- bzw. Schnittpunkten gebildet. Die Zuweisung zwischen Grenzflächenpunktdatensatz und Schnittpunktdatensatz kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die zugewiesenen Punktdatensätze in unmittelbar aufeinanderfolgenden Speicherpositionen im Punktespeicher abgespeichert
werden.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, es zeigen Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Modells eines Objekts, das mit Abstand von einem kartesischen Gitter umschrieben ist und
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie Il — Il der Fig 1,
Fig.3 eine schematische Darstellung des Punktespeichers und
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Simulationszellenspeichers.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren werden Simulationszellen 1 für kontinuumsmechanische Simulationen eines Objekts gebildet. Dabei legt ein Gitterpunktgenerator zuerst ein kartesisches Gitter 2 an, in welches ein Modell 3 des Objekts mit Abstand eingeschrieben wird. Dieses kartesische Gitter 2 ist in seinen Dimensionen größer als das Modell 3, sodass sich an allen Seiten des Modells 3 ein Abstand zum Rand des Gitters 2 ergibt. Anschließend legt der Gitterpunktgenerator für jeden Gitterpunkt 4 des Gitters 2 einen Gitterpunktdatensatz in einem Punktespeicher P an. Dabei kann der Gitterpunktgenerator jedem Gitterpunktdatensatz einen fortlaufenden Indexwert zuweisen, der zwischen zwei Gitterpunkten 4 entlang einer in einer Hauptrichtung 5 verlaufenden Gitterlinie 6 inkrementiert wird. Der Indexwert kann darüber hinaus eine Angabe über die Gitterlinie 6 beinhalten, wobei jeweils aufeinanderfolgende Gitterlinien 6 anhand des Indexwerts ermittelt werden können. In einer besonders einfachen Ausführungsform kann der Startindexwert zwischen zwei benachbarten Gitterlinien 6 um die Anzahl der Gitterpunkte 4 auf der Gitterlinie 6 erhöht werden. Ein Punkteklassifizierer bestimmt anschließend entlang jeder in Hauptrichtung 5 verlaufenden Gitterlinie 6 die Schnittpunkte 8 der Gitterlinie 6 mit dem Modellrand 7 und legt für diese Schnittpunkte 8 einen Schnittpunktdatensatz mit dem Positionswert des Schnittpunkts 8 im Punktespeicher P an. Ein Positionswert kann in diesem Zusammenhang die kartesischen Koordinaten des Punktes im kartesischen Gitter 2 umfassen. Liegt ein Gitterpunkt 4 zwischen zwei Schnittpunkten 8 innerhalb des Modells 3, markiert der Punkteklassifizierer diesen Gitterpunkt 4 als Innenpunktdatensatz, liegt ein Gitterpunkt 4 außerhalb des Modells 3, wird dieser als Außenpunktdatensatz markiert. Die Markierung der Datensätze
kann beispielsweise durch das Setzen eines Typwertes in den Datensätzen
erfolgen. Nach der Bestimmung der Schnittpunkte 8 wird für jeden Schnittpunkt 8 ein Grenzflächenpunkt 9 bestimmt, welcher dem ihm zugeordneten Schnittpunkt 8 im Modellinneren vorgelagert ist. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Ausrichtung der Verbindungsgeraden, die Schnittpunkt 8 und zugeordneten Grenzflächenpunkt 9 verbindet, durch eine Mittelung derjenigen Normalen auf den Modellrand 7gewichtet, die durch die benachbarten Schnittpunkte 8 verlaufen, wie dies besonders in der Fig. 2 ersichtlich ist. Der Abstand zwischen einem Grenzflächenpunkt 9 und seinem ihm zugeordneten Schnittpunkt 8 kann weniger als die Hälfte des Abstandes zweier benachbarter Gitterpunkte 4 betragen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform beträgt dieser Abstand weniger als 40%, noch bevorzugter weniger als 30%. Für jeden Grenzflächenpunkt 9 wird ein Grenzflächenpunktdatensatz angelegt, dem Schnittpunktdatensatz seines ihm zugeordneten Schnittpunktes 8 zugewiesen wird und einen Positionswert umfasst. Um weitere Schnittpunkte 8 zu erhalten, können zwischen einem Gitterpunkt 4 mit einem Innenpunktdatensatz und einem benachbarten Gitterpunkt 4 mit einem Außenpunktdatensatz auch quer zur Hauptrichtung 5 Schnittpunkte 8, wie oben im
Detail beschrieben, bestimmt werden.
Um die Simulationszellen 1 zu bilden, werden Simulationszellendatensätze aus Punktdatensätzen 10 erstellt. In dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zwischen drei verschiedenen Arten von Simulationszellen 1 unterschieden. Die Simulationszellendatensätze der Innenzellen 11 werden ausschließlich aus Gitterpunktdatensätzen gebildet. Randzellen 12 schließen an Innenzellen 11 an, teilen sich also mit diesen je nach Dimension des Objektes eine Seite bzw. Fläche. Aus diesem Grund werden Randzellendatensätze für Randzellen 12 aus Gitterpunktdatensätzen und Grenzflächenpunktdatensätzen gebildet. Grenzschichtzellen 13 schließen wiederum an Randzellen 12 an und teilen sich mit diesen je nach Dimension eine Seite bzw. Fläche und können nicht an Innenzellen 11 anschließen. Als zusätzliche Bedingung ergibt sich, dass Grenzschichtzellen 13 immer aus Punktepaaren, nämlich Grenzflächenpunkten 9 und zugeordneten Schnittpunkten 8, gebildet werden. Aus diesem Grund werden
Grenzschichtzellendatensätze aus wenigstens zwei (für zwei Dimensionen) bzw.
drei (für drei Dimensionen) Grenzflächenpunktdatensätzen und den ihnen
zugeordneten Schnittpunktdatensätzen bestimmt.
Fig. 3 zeigt den schematischen Aufbau des Punktspeichers P in einer möglichen Ausführungsform. Jeder erstellte Punktdatensatz 14, 15, 16 wird an einer bestimmten Speicherposition 17 im Punktespeicher P abgelegt. Ein Punktdatensatz 14, 15, 16 umfasst mehrere Informationen über den ihm zugeordneten Punkt, beispielsweise dessen Positionswert 18, dessen Indexwert 19 und einen Typwert 20. Der Indexwert 19 kann entweder ein fortlaufender numerischer Wert sein, oder aber mehrere Komponenten für die Position des Punktes auf der Gitterlinie, der Gitterlinie auf einer Ebene des kartesischen Gitters und der Ebene im kartesischen Gitter aufweisen. Der Typwert 20 gibt an, ob es sich um einen Innenpunkt-, Außenpunkt-, Grenzflächenpunkt-, oder Schnittpunktdatensatz handelt. Beispielsweise kann für einen Innenpunktdatensatz 14 der Typwert 20 „1“ sein, für einen Schnittpunktdatensatz 15 der Typwert 20 „2“ und für einen Grenzflächenpunktdatensatz 16 der Typwert 20 „3“. Aufgrund des Indexwertes 19 können bei der Bildung von Innenzellen- und Randzellendatensätzen die erforderlichen Punktdatensätze 14, 16 besonders effizient aus dem Punktspeicher P abgerufen werden. Die Schnittpunktdatensätze 15 müssen demgegenüber keinen Indexwert 19 aufweisen und können beispielsweise aufgrund ihrer Speicherposition
17 dem nachfolgenden Grenzflächenpunktdatensatz 16 zugewiesen werden.
Die Fig. 4 zeigt den schematischen Aufbau eines Simulationszellenspeichers S, der mehrere Simulationszellendatensätze 21,22,23 beinhaltet. Jeder Simulationszellendatensatz 21, 22, 23 umfasst eine Speicherposition 24 und einen Typwert 25, der angibt, ob es sich um eine Innenzelle, eine Randzelle, oder eine Grenzschichtzelle handelt. Weiters umfasst ein Simulationszellendatensatz 21, 22, 23 mehrere Punktdatensatzfelder 26, in denen beispielsweise die Speicherpositionen 17 der dem Simulationszellendatensatz 21, 22, 23 zugewiesenen Punktdatensätze abgelegt sind. Schließlich umfasst ein Simulationszellendatensatz 21, 22, 23 ein oder mehrere Datenfelder 27 in denen für
die kontinuumsmechanische Simulation relevante Parameter für diesen
Simulationszellendatensatz 21, 22, 23 abgelegt sind. Diese Parameter können dabei direkt in einem oder mehreren Datenfeldern 27 des Simulationszellendatensatzes 21, 22, 23 abgelegt sein, oder indirekt denjenigen Punktdatensätzen 14, 15, 16 zugeordnet sein, aus denen der Simulationszellendatensatz 21, 22, 23 bestimmt wird und daher auf diese Punktdatensätze 14, 15, 16 refernziert. Je nach Typwert 25 kann es sich bei den Simulationszellendatensätzen 21, 22, 23 beispielsweise um Innenzellendatensätze
21, Randzellendatensätze 22 oder Grenzschichtzellendatensätze 23 handeln.

Claims (10)

(343801.7) IV Patentansprüche
1. Verfahren zum Erstellen von Simulationszellen (1) für kontinuumsmechanische Simulationen eines Objekts, wobei für jeden Gitterpunkt (4) eines ein Modell (3) des Objekts mit Abstand umschreibenden kartesischen Gitters (2) durch einen Gitterpunktgenerator in einem Punktespeicher (P) ein Gitterpunktdatensatz angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Punkteklassifizierer für jede in einer Hauptrichtung (5) verlaufende Gitterlinie (6) die Schnittpunkte (8) mit den Modellrändern (7) bestimmt und für diese einen Schnittpunktdatensatz (15) mit einem Positionswert (18) im Punktspeicher (P) anlegt, wobei die Gitterpunktdatensätze jener Gitterpunkte (4), die auf der Gitterlinie(6) zwischen zwei Schnittpunkten (8) innerhalb des Modells (3) liegen als Innenpunktdatensätze (14) und die auf der Gitterlinie (6) außerhalb des Modells (3) liegen als AußRenpunktdatensätze markiert werden, wonach ein Simulationszellengenerator aus wenigstens drei benachbarten Punktdatensätzen aus dem Punktspeicher (P) eine Simulationszelle (1) bestimmt und gemeinsam mit den für die kontinuumsmechanische Simulation relevanten Parametern als Simulationszellendatensatz (21, 22, 23) in einem Simulationszellenspeicher (S)
abspeichert.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass je Schnittpunkt (8) ein dem Schnittpunkt (8) im Modellinneren vorgelagerter Grenzflächenpunkt (9) bestimmt und für diesen ein Grenzflächenpunktdatensatz (16) mit einem Positionswert (18) im Punktspeicher (P) abgelegt und dem Schnittpunktdatensatz
(15) des Schnittpunktes (8) zugewiesen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der
Punkteklassifizierer für zwei auf aufeinanderfolgenden Gitterlinien (6) liegenden
Punktspeicher (P) anlegt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem Schnittpunkt (8) und dem ihm im Modellinneren vorgelagerten Grenzflächenpunkt (9) weniger als die Hälfte des Abstandes zweier
benachbarter Gitterpunkte (4) beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass, mit wenigstens einem Gitterpunktdatensatz und wenigstens einem Grenzflächenpunktdatensatz (16) ein Simulationszellendatensatz (21, 22, 23)
bestimmt und als Randzellendatensatz (22) markiert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass aus wenigstens zwei Schnittpunktdatensätzen (15) und den Grenzflächenpunktdatensätzen (16) ihrer jeweils im Modellinneren nachgelagerten Grenzflächenpunkte (9) ein Simulationszellendatensatz bestimmt und als
Grenzschichtzellendatensatz (23) markiert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass entsprechend der Reihenfolge der Gitterpunkte (4) auf unmittelbar aufeinanderfolgenden, in Hauptrichtung (5) verlaufenden Gitterlinien (6) einer Ebene den Gitterpunktdatensätzen ein fortlaufender Indexwert (19) zugewiesen wird, wonach für jeden Grenzflächenpunkt (9) der außerhalb des Modells (3) benachbarte Gitterpunkt (4) bestimmt und dem zugehörigen Grenzflächenpunktdatensatz (16) der Indexwert (19) des Außenpunktdatensatzes des Gitterpunkts (4) zugewiesen
und vom Außenpunktdatensatz gelöscht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass
innerhalb eines von einem Schnittpunkt (8) und dem Schnittpunkt (8) im
Innenpunktdatensatz gelöscht wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass für zwei Innen- und/oder Grenzflächenpunkte (9) auf einer Gitterlinie (6) mit Innen- (14) und/oder Grenzflächenpunktdatensätzen (16) mit aufeinanderfolgenden Indexwerten (19) und wenigstens einem Innen- und/oder Grenzflächenpunkt (9) auf einer benachbarten Gitterlinie (6), dessen Innen (14) - und/oder Grenzflächenpunktdatensatz (16) einen Indexwert (19) aufweist, der von einem der zwei aufeinanderfolgenden Indexwerte (19) um die Anzahl der Gitterpunkte (4) auf einer Gitterlinie (6) beabstandet ist ein Innen- (21) oder Randzellendatensatz (22)
bestimmt und im Simulationszellenspeicher (S) abgespeichert wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass für wenigstens zwei Grenzflächenpunktdatensätze (16) benachbarter Grenzflächenpunkte (9) und die den Grenzflächenpunktdatensätzen (16) zugewiesenen Schnittpunktdatensätze (15) ein Grenzschichtzellendatensatz (23)
erstellt und im Simulationsspeicher (P) abgespeichert wird.
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